KOE 6 Biotekniikka. 1. Geenien kloonaus plasmidien avulla.

Samankaltaiset tiedostot
Helsingin yliopisto Valintakoe Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta. Hakijan nimi: Henkilötunnus:

Geenitekniikan perusmenetelmät

GEENITEKNIIKAN PERUSASIOITA

VASTAUS 1: Yhdistä oikein

Bioteknologian perustyökaluja

Avainsanat: BI5 III Biotekniikan sovelluksia 7.Kasvin- ja eläinjalostuksella tehostetaan ravinnontuotantoa.

Geeninsiirron peruskäsitteet

Perinnöllisyyden perusteita

Evoluutio. BI Elämä ja evoluutio Leena Kangas-Järviluoma

Solun tutkiminen. - Geenitekniikka

Avainsanat: perimä dna rna 5`-ja 3`-päät replikaatio polymeraasientsyymi eksoni introni promoottori tehostajajakso silmukointi mutaatio

Euromit2014-konferenssin tausta-aineistoa Tuottaja Tampereen yliopiston viestintä

Biologian tehtävien vastaukset ja selitykset

b) keskusjyvänen eläinsolujen solulimassa lähellä tumaa, 2 kpl toimivat mitoosissa ja meioosissa sukkularihmojenkiinnittymiskohtina.

KOE 4 Kasvintuotantotieteet ja kotieläintiede

Eläinjalostus. Alkujaan villit kantamuodot eläinrodut Valitaan parhaat yksilöt lisääntymään jälkeläisille parhaat ominaisuudet.

Ekologiset ympäristöongelmat. 10. Geeniteknologia. BI5 II Geeniteknologia 4. Geenitekniikan perusmenetelmiä

Etunimi: Henkilötunnus:

Lisääntyminen. BI1 Elämä ja evoluutio Leena kangas-järviluoma

måndag 10 februari 14 Jaana Ohtonen Kielikoulu/Språkskolan Haparanda

Eliömaailma. BI1 Elämä ja evoluutio Leena Kangas-Järviluoma

III Perinnöllisyystieteen perusteita

Avainsanat: BI5 III Biotekniikan sovelluksia 9. Perimä ja terveys.

Perinnöllisyys. Enni Kaltiainen

Perinnöllisyystieteen perusteita III Perinnöllisyystieteen perusteita

Luku 20. Biotekniikka

9/30/2013. GMO analytiikka. Termistöä. Markkinoilla olevien GM kasvien ominaisuuksia

Nimi sosiaaliturvatunnus. Vastaa lyhyesti, selkeällä käsialalla. Vain vastausruudun sisällä olevat tekstit, kuvat jne huomioidaan

Perinnöllisyys 2. Enni Kaltiainen

DNA RNA proteiinit transkriptio prosessointi translaatio regulaatio

GEENIVARAT OVAT PERUSTA KASVINJALOSTUKSELLE. Merja Veteläinen Boreal Kasvinjalostus Oy

Francis Crick ja James D. Watson

DNA (deoksiribonukleiinihappo)

Perinnöllisyystieteen perusteita III Perinnöllisyystieteen perusteita. BI2 III Perinnöllisyystieteen perusteita 9. Solut lisääntyvät jakautumalla

II Genetiikka 4.(3) Nukleiinihapot

Geenisakset (CRISPR)- Geeniterapian vallankumousko? BMOL Juha Partanen

2.1 Solun rakenne - Lisämateriaalit

6 GEENIT OHJAAVAT SOLUN TOIMINTAA nukleiinihapot DNA ja RNA Geenin rakenne Geneettinen informaatio Proteiinisynteesi

Biologia. Pakolliset kurssit. 1. Eliömaailma (BI1)

DNA (deoksiribonukleiinihappo)

Periytyvyys ja sen matematiikka

Geneettisesti muunnellut ainekset rehuissa (ja elintarvikkeissa) Annikki Welling Kemian laboratoriopalvelut Evira

Bioteknologia BI5. Mikrobit

BIOLOGIA. Aihekokonaisuudet. Biologian opetuksessa huomioidaan erityisesti seuraavat aihekokonaisuudet: kestävä kehitys teknologia ja yhteiskunta

Vanilliini (karbonyyliyhdiste) Etikkahappo (karboksyyliyhdiste)

Pakolliset kurssit (OL PDDLOPD%,,

2 Bakteerit ja arkeonit ovat tumattomia mikrobeja. 3 Tumallisiin mikrobeihin kuuluu eliöitä alkueliöiden ja sienten kunnista

Epigeneettinen säätely ja genomin leimautuminen. Tiina Immonen Medicum, Biokemia ja kehitysbiologia

DNA Tiina Immonen, FT, yo-lehtori HY Biolääketieteen laitos, Biokemia ja kehitysbiologia

GMO-tietopaketti. Kasvinjalostuksen menetelmiä

Solun perusrakenne I Solun perusrakenne. BI2 I Solun perusrakenne 2. Solun perusrakenne

Hyvän vastauksen piirteet. Biolääketieteen valintakoe Maksimipisteet: 45

Symbioosi 2 VASTAUKSET

Mustaruoste uhkaa romahduttaa maailman vehnäsadot jälleen

Minna Karhunen. Muuntogeenisen kasvintuotannon vaikutukset. Uhat, mahdollisuudet ja asenteet

5.7. Biologia. Opetuksen tavoitteet

1. Miten peltoenergian tuotannon kestävyyttä ja energiataseita voidaan parantaa? (5 p)

Peptidi ---- F K V R H A ---- A. Siirtäjä-RNA:n (trna:n) (3 ) AAG UUC CAC GCA GUG CGU (5 ) antikodonit

Kymmenen kärjessä mitkä ovat suomalaisten yleisimmät perinnölliset sairaudet?

Plasmidi-DNA:n eristys bakteerisoluista DNA:n geelielektroforeesi (Proteiinien geelielektroforeesi)

Kasvinjalostus 2000-luvulla

1. Kerro porkkanaa varastoinnin aikana pilaavista kasvitaudeista. Miten porkkanan varastokestävyyteen voidaan vaikuttaa?

PERUSTIETOJA MEHILÄISTEN PERIMÄSTÄ

1. Kasvit, kasvintuhoojat ja ravitsemus. 2. Viljelykasvien kehittäminen

Perinnöllisyyden perusteita

Syövän synty. Esisyöpägeenit (proto-onkogeenit)

Metsägenetiikan sovellukset: Metsägenetiikan haasteet: geenit, geenivarat ja metsänjalostus

Lääketiede, välikokeen vastausanalyysi

DNA Tiina Immonen, FT, yo-lehtori HY Lääketieteellinen tiedekunta Biokemia ja kehitysbiologia

Uusi jalostus on paljon hallitumpaa

SÄTEILYN TERVEYSVAIKUTUKSET

alleelipareja dominoiva dominoiva resessiivinen

BI4 IHMISEN BIOLOGIA

Solun perusrakenne I Solun perusrakenne. BI2 I Solun perusrakenne 4. Entsyymit ovat solun kemiallisia robotteja

Muuttumaton genomi? Genomin ylläpito. Jakson luennot. Luennon sisältö DNA:N KAHDENTUMINEN ELI REPLIKAATIO

6.4. Genomin koon evoluutio Genomin koko vaihtelee

Kysymys 1. Mihin kuntiin ja domeeneihin eliökunta jaetaan, ja mitkä ovat domeenien väliset samankaltaisuudet ja erot?

Symbioosi 2 VASTAUKSET. b. Millaisia sukusoluja vanhemmat tuottavat (4 erilaista)? Vastaus: VL, vl, Vl, vl

Tuotantoeläinten jalostus ja geenitekniikka

Sukusiitoksesta sukulaistumiseen - jalostustietojärjestelmä työkaluna. Rovaniemi Susanna Back, Suomen Hippos ry

Metsäpatologian laboratorio tuhotutkimuksen apuna. Metsätaimitarhapäivät Anne Uimari

Tarkastele kuvaa, muistele matematiikan oppejasi, täytä tekstin aukot ja vastaa kysymyksiin.

a. Mustan ja lyhytkarvaisen yksilön? b. Valkean ja pitkäkarvaisen yksilön? Perustele risteytyskaavion avulla.

BIOTEKNIIKKA ON VÄLINE

Tulevaisuus tarvitsee biotekniikkaa. Jussi Tammisola: (Käytännön Maamies 8/2008, tekstit: Annaleena Ylhäinen, kuvat: Piia Arnould)

Ruoka ja geenit 3. Kasvibiotekniikan menetelmiä

Nimi sosiaaliturvatunnus. Vastaa lyhyesti, selkeällä käsialalla. Vain vastausruudun sisällä olevat tekstit, kuvat jne huomioidaan

Perinnöllisyystieteen perusteita III Perinnöllisyystieteen perusteita

I. Ruostesieni Ug99 vyöryttää kuinka vehnää pelastetaan perinnejalostuksella?

Hyvän vastauksen piirteet. Biolääketieteen valintakoe Maksimipisteet: 45

Mikrobiryhmät. Bakteeriviljelmät

VASTAUS 2a: Ruusukaijasten väri

KASVIGEENITEKNIIKKA RAVINNONTUOTANNOSSA. Ahti Salo, Veli Kauppinen ja Mikko Rask

Tuotantoeläinten kloonaaminen

Kantasolututkimuksen etiikasta - uusimmat näkymät. Timo Tuuri HUS, Naistenklinikka Biomedicum kantasolukeskus

Vastauksen selkeydestä ja johdonmukaisuudesta saat lisäksi enintään 4 pistettä.

Arvokkaiden yhdisteiden tuottaminen kasveissa ja kasvisoluviljelmissä

VALINTAKOE 2014 Terveyden biotieteiden koulutusohjelmat/ty ja ISY

SÄTEILYN GENEETTISET VAIKUTUKSET

a) dominoivaan: esiintyy joka sukupolvessa, sairaille vanhemmille voi syntyä terveitä lapsia

Transkriptio:

Esseekysymyksistä 1-2 voi saada enintään 9 pistettä/kysymys. Vastauksia pisteytettäessä huomioidaan asiatiedot, joista voi saada enintään 7 pistettä. Lisäksi vastaaja saa enintään kaksi pistettä, mikäli vastaus on selkeästi ja johdonmukaisesti laadittu eikä sisällä virheitä eikä epäoleellista tietoa. Vastauksen pitää mahtua sille varattuun tilaan. Vastaustilan ulkopuolelle kirjoitettua tekstiä ei 1. Geenien kloonaus plasmidien avulla. Geenien kloonaamiseen voidaan käyttää bakteeri- ja hiivasoluissa tavattavia rengasmaisia DNA-molekyylejä eli plasmideja. Tyypilliset plasmidit sisältävät paljon vähemmän nukleotideja kuin bakteerin tai hiivasolun kromosomit (1p). Geenien kloonaus aloitetaan eristämällä plasmidi-dna bakteeri- tai hiivaviljelmästä. Sen jälkeen kloonattava geeni ja plasmidi-dna pilkotaan restriktioentsyymillä (1p). Tämän jälkeen DNA-ligaasientsyymin avulla liitetään plasmidi-dna ja kloonattava geeni takaisin rengasmaiseksi DNA:ksi jota kutsutaan yhdistelmäplasmidiksi (1p). Yhdistelmäplasmidi siirretään bakteeriin tai hiivaan. Bakteeri- tai hiivaviljelmässä kloonattavaa geeniä saadaan nopeasti monistettua tai kyseisen geenin avulla voidaan tuottaa proteiinia (1p). Bakteeriin siirrettävä tumallisten eliöiden geeni on muokattava lähetti-rna:sta koska bakteerit eivät pysty poistamaan introneja (1p). Usein plasmidiin liitetään myös antibioottiresistenssin geeni (1p). Bakteeri- tai hiivaviljelmässä olevan antibiootin avulla voidaan helposti valita ne bakteerikloonit, joissa on kloonattava geeni. Jos halutaan tuottaa geenin avulla proteiinia, niin kloonattavaan geeniin pitää liittää bakteerissa/hiivassa toimiva säätelyalue (1p).

Esseekysymyksistä 1-2 voi saada enintään 9 pistettä/kysymys. Vastauksia pisteytettäessä huomioidaan asiatiedot, joista voi saada enintään 7 pistettä. Lisäksi vastaaja saa enintään kaksi pistettä, mikäli vastaus on selkeästi ja johdonmukaisesti laadittu eikä sisällä virheitä eikä epäoleellista tietoa. Vastauksen pitää mahtua sille varattuun tilaan. Vastaustilan ulkopuolelle kirjoitettua tekstiä ei 2. Mutaatiot ja niiden merkitys kasvien ja eläinten evoluutiolle. Mutaatiot ovat muutoksia eliön perimässä. Muutokset voivat tapahtua joko somaattisissa soluissa tai sukusolulinjan soluissa (1p). Ainoastaan sukusolulinjan mutaatioilla on merkitystä evoluutiossa koska somaattiset mutaatiot eivät periydy jälkeläisille. Mutaatioita voi tapahtua DNA-molekyyleissä, kromosomeissa tai kromosomistoissa (1p). DNA-molekyylissä tapahtuvat ns. geenimutaatiot ovat usein yhden emäksen muutoksia, jossa emäs korvautuu toisella emäksellä. Kromosomimutaatiossa kromosomin rakenne muuttuu siten että tietty kromosomin jakso häviää, kääntyy, siirtyy tai kahdentuu (1p). Kromosomistomutaatioissa kromosomien lukumäärä muuttuu, esimerkiksi yksi kromosomi saattaa puuttua (monosomia) tai olla ylimääräisenä (trisomia). Polyploidioissa kokonaiset kromosomistot voivat esiintyä monikertoina (1p). Perinnöllisen muuntelun yhtenä lähteenä mutaatiot omalta osaltaan mahdollistavat eliöiden sopeutumisen elinympäristöjen muutoksiin (1p). Suvuttomasti lisääntyvillä eläimillä ja kasveilla mutaatiot ovat tärkeämpiä kuin suvullisesti lisääntyvillä eläimillä tai kasveilla, koska uutta perinnöllistä muuntelua ei synny sukusolujen perintötekijöiden sattumanvaraisessa yhdistymisessä (1p). Mutaatiot ovat useimmiten neutraaleja tai elinkelpoisuutta heikentäviä, vain harvoin ne parantavat sopeutumista. Kasvilajien evoluutiossa kromosomistomuutokset ovat olleet tärkeitä, monet kasvilajit ovat syntyneet toisistaan polyploidian avulla. Eläinten evoluutiossa polyploidiat ovat harvinaisia (1p).

Esseekysymyksestä 3 voi saada enintään 6 pistettä. Vastauksia pisteytettäessä huomioidaan asiatiedot, joista voi saada enintään 4 pistettä. Lisäksi vastaaja saa enintään kaksi pistettä, mikäli vastaus on selkeästi ja johdonmukaisesti laadittu eikä sisällä virheitä eikä epäoleellista tietoa. Vastauksen pitää mahtua sille varattuun tilaan. Vastaustilan ulkopuolelle kirjoitettua tekstiä ei 3. Miten biotekniikkaa voidaan hyödyntää kasvinjalostuksessa? Tärkeimpiä biotekniikoita viljelykasvien jalostuksessa ovat geenitekniikka ja solukkoviljely eli mikrolisäys (1 p). Geenitekniikan avulla pyritään tavallisimmin jalostamaan viljelykasveista lajikkeita, joissa yhden geenin ohjaamaa ominaisuutta on muutettu. Siirtogeenisellä kasvilla tarkoitetaan kasvia, jonka perimässä siirretty geeni on toimivana osana. Siirtogeenitekniikalla voidaan kasvien perimää muuttaa halutulla tavalla ylitse luontaisten risteytymisesteiden. Geenejä voidaan siirtää kasvisoluihin esimerkiksi agrobakteerien ja geenipyssyn avulla (1 p). Esimerkiksi maissista on tuotettu geenitekniikan avulla tietyille tuhohyönteisille vastustuskykyinen lajike, ns. Bt-maissi. Bt-maissiin on siirretty Bacillus thuringiensis -maaperäbakteerin Bt-toksiinia tuottava geeni. Bt-toksiini on haitallinen tietyille maissin tuhohyönteisille. Ainakin yksi esimerkki muista geenitekniikalla tuotetuista viljelykasveista, esimerkiksi riisi, joka tuottaa A-vitamiinin esiastetta betakaroteenia (ns. kultainen riisi), tavallista tomaattia paremmin säilyvä muuntogeeninen tomaatti, rikkakasvimyrkkyjä kestävä soija tai sininen ruusu (1 p). Solukkoviljelyssä eli mikrolisäyksessä kasvatetaan juuren tai verson aktiivisesti kasvavaa kärkisolukkoa ravintoalustalla. Ravintoalustalle lisättyjen kasvihormonien avulla viljeltävät solut saadaan erilaistumaan taimiksi. Solukkoviljelyn avulla tuotetaan perimältään identtisiä taimia (1p).

4. Määrittele lyhyesti mitä tarkoitetaan seuraavilla termeillä (jokaisesta alakohdan oikeasta vastauksesta voi saada enintään 1 pisteen): a) Kaikkikykyiset eli totipotentit kantasolut Kaikkikykyiset kantasolut pystyvät erilaistumaan minkä tahansa kudoksen soluiksi. Hedelmöittynyt munasolu ja ihmisalkion solut 2-3 vuorokauden ikään (16-soluasteelle) asti ovat kaikkikykyisiä. b) Käänteiskopioijaentsyymi Entsyymi jonka avulla yksijuosteinen RNA-molekyyli saadaan käännettyä sitä sekvenssiltään vastaavaksi komplementaariseksi DNA:ksi. c) Bakteriofagi Bakteerissa lisääntyvä virus, bakteerin loinen. Sekä RNA:ta että DNA:ta sisältäviä bakteriofageja tunnetaan sekä yksi- että kaksijuosteisina lajeina.

d) Geenikartoitus Geenien tai DNA-merkkien sijainnin selvittäminen kromosomissa. Voi tarkoittaa myös geenin emäsjärjestyksen selvittämistä. e) Heteroosi Heteroosilla tarkoitetaan heterotsygoottisten genotyyppien paremmuutta jossakin ominaisuudessa verrattuna vanhempien (homotsygoottisten genotyyppien) ominaisuuksiin. Ilmiötä hyödynnetään kasvin- ja kotieläinjalostuksessa. f) Transposoni Transposonit eli hyppivät geenit ovat DNA-jaksoja, jotka pystyvät siirtymään paikasta toiseen kromosomien sisällä tai kromosomien välillä. 2