Bij de VU spoort dr. Dorret Boomsma, samen met onderzoekers in Amerika en Australië, verbanden op tussen DNA en depressiviteit. Zij hoopt dat haar onderzoek kan leiden tot de ontwikkeling van een geneesmiddel tegen depressiviteit.
In het volgende citaat van dr. Boomsma is een woord weggelaten:
„Een gen codeert voor een .......................... en als je die stof hebt, heb je in principe een geneesmiddel".
Noteer het woord dat in bovenstaande zin moet worden ingevuld.

Onder de inwoners van het afgelegen Italiaanse bergdorpje Limone aan het Gardameer bevindt zich een groep van 46 mensen met een variant van HDL die vet (en daarmee cholesterol) sneller afvoert naar de lever dan normale HDL. Onderzoek heeft uitgewezen dat bij een voorouder uit de 18e eeuw een verandering in een gen voor een HDL-eiwit moet zijn opgetreden. Het dorpje lag lange tijd zeer geïsoleerd. Tot 1932 was er geen weg naar andere dorpen.

Noteer de naam van zo'n verandering in een gen.

In de onkruidbestrijding bestaat een nieuwe techniek. Men heeft transgene planten ontwikkeld van bijvoorbeeld maïs en suikerbiet, waarin een speciaal gen is ingebouwd.
Door dit gen zijn deze planten resistent tegen een bepaald bestrijdingsmiddel. Dit bestrijdingsmiddel doodt het onkruid dat op de akker groeit, maar doodt de transgene planten niet.

Hoe worden transgene planten ook genoemd?

Bij chimpansees is 2n = 48.
Bepaalde chromosomen van vrouwelijke chimpansees zijn kopieën van chromosomen van hun grootmoeders van moederszijde.
Als ervan wordt uitgegaan dat er geen mutaties en geen breuken in chromosomen optreden, is dan te bepalen hoe groot het aantal van deze kopieën gemiddeld bij vrouwelijke chimpansees zal zijn? Zo ja, hoeveel?

Ook onder invloed van andere factoren dan bepaalde ultraviolette stralen kan bij de mens kanker ontstaan. Over het ontstaan van kanker wordt een aantal beweringen gedaan:

1 Radioactieve straling kan leiden tot verandering in de volgorde van de bouwstenen van het DNA waardoor kanker kan ontstaan.
2 Bepaalde chemische stoffen kunnen mutaties in het DNA veroorzaken waardoor kanker kan ontstaan.
3 Een gezonde cel kan door contact met een kankercel zelf in een kankercel veranderen.

Welke van deze beweringen is of welke zijn juist?

In allerlei delen van het lichaam kan ongecontroleerde celdeling optreden. De bron geeft schematisch vier typen cellen weer die bij de mens voorkomen. De vier typen cellen zijn niet op dezelfde schaal getekend.
Bij twee van de getekende typen cellen treedt niet of nauwelijks ongecontroleerde deling op.

Bij welke twee typen cellen zal niet of nauwelijks ongecontroleerde deling optreden?

Transgene maïsplanten

Maïs is een belangrijk voedselgewas. Door jarenlange veredeling via kruising en selectie zijn de maiskolven steeds groter en voedzamer geworden. Een nadeel van deze veredelingsmethode is dat deze zeer veel tijd kost. Een ander nadeel is dat niet elk gewenst resultaat kan worden bereikt. Het verhogen van de weerstand tegen insectenvraat bleek bij maïsplanten via kruising en selectie niet te lukken. Hiervoor worden de volgende verklaringen bedacht:

1 Doordat maïsplanten door de wind worden bestoven, vindt overdracht van genen willekeurig plaats.
2 Een gen dat weerstand geeft tegen insectenvraat komt bij maïs van nature niet voor.

Kan 1 een juiste verklaring zijn voor het feit dat het verhogen van de weerstand van maïsplanten niet lukte via kruising en selectie? En 2?

Tegenwoordig kan de aanwezigheid van een groot aantal erfelijke afwijkingen al vóór de geboorte van een kind worden vastgesteld. Daartoe worden cellen van het embryo verzameld. Deze cellen worden verder gekweekt. De chromosomen in de gekweekte cellen worden geteld en verder onderzocht. Daarbij kan ook het geslacht worden vastgesteld. Bovendien is het mogelijk de stofwisseling van de embryonale cellen op afwijkingen te testen.
Om een karyogram te maken, worden foto's van microscopische preparaten van cellen gemaakt.

Welke van de volgende voorwaarden geldt voor de cellen die hiervoor worden gebruikt?

Veel erfelijke stofwisselingsziekten berusten op het ontbreken van het juiste DNA voor de vorming van een bepaald enzym. Een docente vraagt haar leerlingen hoe men bij een onderzoek van cellen vóór de geboorte een dergelijk enzymdefect zou kunnen constateren.

Leerling 1 beweert dat zich dan mogelijk in de cellen een stof ophoopt die anders met behulp van het enzym zou worden omgezet.
Leerling 2 beweert dat in de cellen dan mogelijk een stof ontbreekt die anders met behulp van het enzym zou worden gevormd.

Welke van deze leerlingen heeft of welke hebben een juiste bewering gedaan?

Transgene organismen

Groeihormoon dat momenteel als geneesmiddel voor de mens wordt gebruikt, wordt op grote schaal gemaakt door bacteriën waaraan door genetische manipulatie menselijk DNA is toegevoegd. Dat geldt ook voor het hormoon insuline. Deze hormonen zijn zeer geschikt om via genetische manipulatie te worden geproduceerd, omdat ze beide tot een bepaalde groep stoffen behoren.

Tot welke van de volgende groepen stoffen behoren deze hormonen?

Een probleem voor de veehouders in Australië is sterfte onder het vee door het eten van bepaalde giftige bladeren. Dit treedt met name op in gebieden waar voedselschaarste heerst. Met behulp van genetische manipulatie zijn bacteriën uit het maagdarmkanaal van schapen, geiten en koeien voorzien van een gen voor een bepaald enzym. Dit enzym maakt de gifstof uit de bladeren onschadelijk. Plannen om een veldproef te doen met vee waaraan deze genetisch gemanipuleerde bacteriën zouden worden toegediend, werden door een adviescommissie afgekeurd. De commissie was bevreesd voor verspreiding van de gemanipuleerde bacteriën onder verwilderde geiten.

In de tekst staat "... een gen voor een bepaald enzym".
Hierover worden de volgende beweringen gedaan:
1 Bacteriën hebben geen kern en kunnen dus zonder genetische manipulatie geen eiwitten maken.
2 Het gen bestaat uit een eiwit dat het enzym maakt.
3 Het gen bevat de code voor het vormen van het enzym.

Welke van deze beweringen is of zijn juist?

In bron 1 zijn twee karyogrammen weergegeven. Deze karyogrammen zijn afkomstig van een eeneiige tweeling. Het ene kind is van het mannelijk geslacht zonder duidelijke uiterlijke afwijkingen. Bij het andere kind zijn wel uiterlijke afwijkingen geconstateerd.

Bij het ontstaan van deze tweeling is een stoornis opgetreden in een kerndeling. Vijf mogelijke stoornissen zijn:
1 een stoornis in de meiose 1 van de eicel
2 een stoornis in de meiose 1 van de zaadcel
3 een stoornis in de meiose 2 van de eicel
4 een stoornis in de meiose 2 van de zaadcel
5 een stoornis in de eerste mitose van de zygote

Welke van deze stoornissen kan geleid hebben tot het ontstaan van deze bijzondere tweeling?

Het is inmiddels gelukt om andere organismen dan de mens, zoals muizen en varkens, mensen-hemoglobine te laten produceren, dat gebruikt kan worden bij de fabricage van kunstbloed.

Wat hebben de onderzoekers bij deze organismen veranderd om dit te bereiken?

Een biotechnologiebedrijf in de USA dat zich bezighoudt met humane gentherapie, kan genen leveren die actief zijn op plaatsen waar nieuwe bloedvaatjes nodig zijn. Een patiënt bij wie het vaatstelsel in de benen onder de knieën bijna volledig was vernietigd, is met succes behandeld. Door de gentherapie is in zijn benen het aanmaken van nieuwe vertakkingen van bloedvaten gestimuleerd. Inmiddels zijn tientallen patiënten met succes behandeld.
Men hoopt dat de nieuwe techniek ook goed uitpakt bij patiënten na een hartinfarct. Bij deze patiënten sterft een deel van het hart af als gevolg van dichtgeslibde bloedvaten. Men hoopt de groei van nieuwe bloedvaten rond die vaten te kunnen stimuleren.
De techniek is uitgeprobeerd bij varkens en de resultaten waren verbijsterend. De varkens ondergingen een open hartoperatie waarbij een slagadertje van het hart werd afgeklemd. Na een periode van drie weken werden de varkens sloom en wilden niet meer lopen op een rolband. Vervolgens kreeg een groep van deze varkens een hartinjectie met het nieuwe gen. Na drie tot vijf weken konden deze dieren de rolband weer aan. Analyse van de bloedstroom in het hart toonde aan dat deze compleet hersteld was en dat een netwerk van nieuwe bloedvaten was aangelegd rondom de kunstmatige blokkade van het afgeklemde hartbloedvat.

Drie technieken zijn:
1 Het maken van een karyogram voor erfelijkheidsadvisering;
2 Produceren van insuline met behulp van bacteriën;
3 Produceren van yoghurt.

Welke van deze technieken zijn voorbeelden van biotechnologie?

Biologen onderscheiden twee typen mutatie: somatische en erfelijke mutatie. Somatische mutatie komt alleen voor in lichaamscellen. De mutantgenen die daarbij ontstaan, kunnen dus verder voorkomen in alle cellen die door deling uit die lichaamscellen zijn ontstaan. Erfelijke mutatie vindt plaats in gameten of in cellen waaruit gameten ontstaan. De mutantgenen die daar het gevolg van zijn, kunnen van generatie op generatie worden doorgegeven.
Een leerling leest de volgende bewering: "Mutatie is vaak het gevolg van fouten tijdens de verdubbeling van het DNA en soms het gevolg van fouten tijdens de kerndeling."

Geldt deze bewering uitsluitend voor erfelijke mutatie, uitsluitend voor somatische mutatie of voor beide typen mutatie?

In de bron staat informatie over het menselijke genoom en de bouw van een DNA-molecuul.
Hoeveel DNA-moleculen komen voor in het getekende chromosoom?

Het in de bron getekende chromosoom is tijdens de deling zichtbaar met een lichtmicroscoop als de cel wordt behandeld met een kleurstof.
Hoe komt het dat in niet-delende cellen een chromosoom na behandeling met de kleurstof niet zichtbaar is?

Op een bepaald chromosoom ligt het gen voor het enzym mono-amine-oxydase-A (MAO-A). Dit enzym speelt een rol bij de normale afbraak van neurotransmitters, stoffen in de hersenen die de prikkeloverdracht tussen zenuwcellen verzorgen. Er bestaat een genetisch defect dat de productie van het enzym MAO-A ontregelt. Gevolg daarvan zou zijn dat de stofwisseling van de neurotransmitters als serotonine, dopamine en noradrenaline in de hersenen verstoord is geraakt. Dit heeft weer tot gevolg dat er agressief gedrag optreedt. Dit agressieve gedrag treedt voornamelijk bij mannen op.
Biochemisch onderzoek bij drie onderzochte mannen leverde inderdaad bewijs voor een verstoorde neurotransmitter-huishouding.

Met behulp van welk celorganel wordt het MAO-enzym gemaakt?

Wat gebeurt er bij recombinant-DNA-techniek?

Het erfelijk materiaal in virussen is heel verschillend. Dit virus komt voor in varianten met enkel- en met dubbelstrengs DNA.
Het erfelijk materiaal van een bepaald virus heeft de volgende samenstelling van stikstofbasen: cytosine = 19%, adenine = 25%, thymine = 33% en guanine = 23%.
Kan men op grond van deze gegevens bepalen wat voor erfelijk materiaal het is? Zo ja, welke vorm is het?

In welk rijtje staan de woorden in juiste volgorde van klein naar groot

Over het ontstaan van kanker wordt een aantal beweringen gedaan:
1. Radioactieve straling kan leiden tot verandering in de volgorde van de bouwstenen van het DNA waardoor kanker kan ontstaan.
2. Bepaalde chemische stoffen kunnen mutatie in het DNA veroorzaken waardoor kanker kan ontstaan.
Welke van deze beweringen is of zijn juist?

Op een bepaald chromosoom ligt het gen voor het enzym mono-amine-oxydase-A (MAO-A). Dit enzym speelt een rol bij de normale afbraak van neurotransmitters, stoffen in de hersenen die de prikkeloverdracht tussen zenuwcellen verzorgen. Er bestaat een genetisch defect dat de productie van het enzym MAO-A ontregelt. Gevolg daarvan zou zijn dat de stofwisseling van de neurotransmitters als serotonine, dopamine en noradrenaline in de hersenen verstoord is geraakt. Dit heeft weer tot gevolg dat er agressief gedrag optreedt. Dit agressieve gedrag treedt voornamelijk bij mannen op.
Biochemisch onderzoek bij drie onderzochte mannen leverde inderdaad bewijs voor een verstoorde neurotransmitter-huishouding.

Een gen is een drager van erfelijke informatie.
Waarvan is een gen de code?

In het DNA van een bepaalde bacterie zit 16 % Adenine.
Wat is het percentage Guanine in die bacterie?

Welk bewering over kanker en mutaties is juist?

Een cel bevat bepaalde hoeveelheden van de volgende stoffen:
1) DNA,
2) m-RNA,
3) aminozuren,
4) koolhydraat.
Deze cel gaat op een gegeven ogenblik meer van een bepaald eiwit produceren.

Van welk van bovengenoemde stoffen neemt daarbij de hoeveelheid toe?

Hier staat een stukje DNA-streng.
Uit hoeveel nucleotiden bestaat dit stukje DNA?

Voor dubbelstrengs DNA geldt de volgende verhouding:
1. A/G
2. C/T
3. C/G
4. (A+C)/(G+T)
5. (A+G)/(C+T)
6. (A+T)/(G+C)
Welke verhoudingen zijn gelijk aan 1 ?

De nucleotide-sammenstelling (basenvolgorde) van een DNA streng is:
TAC CGA TTA ACA CTT ATT
De basenvolgorde in het mRNA is dan:

Gegeven is de volgende mRNA:

AUG CGC CAU UAU AAG UGA

De gevormde polypeptide is:

Het verschil tussen DNA en RNA in een menselijke darmcel is:

Een deel van een bepaalde genetische code is:
AUG GCU AAU UGU GAA UAA
Op basis van deze basenvolgorde wordt een polypeptide gevormd.

Het startcodon op mRNA is AUG.
Wat is de basenvolgorde op de DNA-streng tegenover de afgelezen DNA-streng, die correspondeert met dit startcodon?

Een deel van een bepaalde genetische code is:
AUG GCU AAU UGU GAA UAA
Op basis van deze basenvolgorde wordt een polypeptide gevormd.

Als de zevende base uit het gegeven molecuul verdubbelt, ontstaat een polypeptide met ___ aminozuren.

Transcriptie vindt plaats in de kern en translatie in het cytoplasma.

De informatiestroom in een lichaamscel verloopt:

Een mRNA bestaat uit 336 nucleotiden.
Uit hoeveel aminozuren bestaat de polypeptide?

Een mRNA codeert voor polypeptide:
met-phe-glan-gly

De code voor het laatste aminozuur is: