ILS Einsendeaufgabe Bio G2

1. Das Arabinose-Operon
1. Im ara-Operon gibt es ein Reihe von DNA-Abschnitten, an die das Regulatorprotein binden kann: O2, O1, CAP und araI. Was unterscheidet diese Abschnitte grundsätzlich von den Genen araA, araB, araC und araD?
2. Die Promotoren PC und PBAD sind laut Abb. H.1 gegensinnig angeordnet. Welchen Einfluss hat diese Anordnung auf den Ablauf der Transkription?
3. Wie ist die Situation in der Zelle bei Vorhandensein von Arabinose im Nährmedium? Zeichnen Sie schematisch einen DNA-Abschnitt mit den Genen araI, araB, araA und araD und ergänzen Sie mit einfachen Symbolen Regulatorprotein, Arabinose, RNA-Polymerase und die gebildete m-RNA.
4. Benennen Sie die Regulationsprinzipien im ara-Operon, die im Text beschrieben werden. Begründen Sie die Notwendigkeit für die Bakterienzelle, die Produktion von Enzymen zum Abbau von Arabinose zu regulieren.
2. Die Erbkrankheit Zyanose Hb-M Boston
1. Zeichnen Sie die Anlagerung der Gensonde an das DNA-Fragment sowie die Anlagerung von m-RNA jeweils an die normale und an die veränderte DNA. Notieren Sie darunter (unter Verwendung der Codesonne) die Aminosäuresequenzen, die durch die beiden DNA-Sequenzen codiert werden.
2. Definieren Sie den Begriff Mutation. Beschreiben Sie drei Mutationsarten und ordnen Sie die Zyanose vom Typ Hb-M Boston begründet zu. Erklären Sie die Tatsache, dass eine derart geringe Veränderung im Gen so schwerwiegende Folgen für die Merkmalsträger hat.
3. Mit welchen Methoden lässt sich die aus dem Embryo entnommene DNA-Probe für die folgenden Untersuchungen vermehren? Nennen Sie zwei geeignete Verfahren.
Beschreiben Sie eines dieser Verfahren kurz in Stichworten und das zweite ausführlich.
4. Ein phänotypisch gesundes Kind aus einer Familie, in der Fälle von Erkrankung an der beschrieben Erbkrankheit auftraten, wurde mit der Gensonde getestet. Die Gensonde verband sich nicht mit der DNA, was ein eindeutiger Beweis für das Vorliegen
einer Mutation auf der DNA des Kindes ist. Trotzdem ist die alpha-Kette des Hämoglobins identisch mit der erbgesunder Personen und weist keine veränderte Aminosäuresequenz auf. Geben Sie eine mögliche Erklärung für die Beobachtung.