1. Runde 2007 (verjährt)

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Aufgabe 1: Ganz schön verkorkst

Kork wird aufgrund seiner Eigenschaften vielseitig verwendet.

Aufgabe 1   a) Benennen Sie die Pflanzenart und das Gewebe, aus dem der Kork stammt. In welcher Richtung stanzt man den Korken aus der Schicht? Begründen Sie.

b) Untersuchen Sie die Brennbarkeit, Wärmeleitfähigkeit und Elastizität eines Flaschenkorkens und notieren Sie Ihre Beobachtungen. Nennen Sie drei Verwendungsmöglichkeiten von Kork im Zusammenhang mit der genutzten Eigenschaft.

c) Stellen Sie ein Mikropräparat einer dünnen Schicht Kork her und fertigen Sie vom mikroskopischen Präparat eine Zeichnung an.

d) Weisen Sie experimentell die Funktion der dünnen korkigen Haut der Kartoffelknolle nach. Protokollieren Sie Ihre Versuchsdurchführung und Ergebnisse.

Aufgabe 2: Ausgebremst?

Viele Tumormedikamente beeinflussen den Zellzyklus. Bestimmt man den DNA-Gehalt von Zellen einer humanen Tumorzelllinie erhält man die in Abbildung 1 dargestellte Verteilung. Dabei ist n der DNA-Gehalt des einfachen Chromosomensatzes. Setzt man der Zellkultur ein spezielles Tumor-Medikament zu, erhält man 12 Stunden später die in Abbildung 2 dargestellte Verteilung.

a) Begründen Sie die Heterogenität des DNA-Gehalts der Zellen in Abbildung 1 und markieren Sie darin die vier Phasen des Zellzyklus.

b) Leiten Sie aus Abbildung 2 die Wirkungsweise des Medikaments ab.

c) Ein weiteres Tumor-Medikament ist Taxol, welches die Depolymerisierung von Mikrotubuli stört. Erstellen Sie ein Diagramm für die Verteilung des DNA-Gehalts, die man nach Zugabe von Taxol zu der humanen Tumorzelllinie erwarten würde. Begründen Sie.

Aufgabe 3: Wer hat's im Urin?

Viele Tiere wandeln als Ergebnis der Anpassung an ihre Lebensweise das primäre Stickstoff-Abfallprodukt zur Ausscheidung in andere Verbindungen um.

Haifisch   a) Geben Sie Namen und Formeln der drei typischen stickstoffhaltigen Abbauprodukte an. Vergleichen Sie diese hinsichtlich ihrer Wasserlöslichkeit und Toxizität. Nennen Sie die Stoffgruppen, deren Metabolismus zu diesen Produkten führt.

b) Haie sind in ihrer Exkretion an den spezifischen Lebensraum angepasst. Nennen Sie die Verbindung, die Haie ausscheiden und erläutern Sie die Vorteile für den Hai.

c) Forscher vermuten, dass die embryonale Entwicklung ausschlaggebend für die Art des Ausscheidungsproduktes ist. Erklären Sie, welches Stoffwechselendprodukt demzufolge bei Reptilien- und Vogeleiern und welches bei Säugerembryonen vorkommen müsste.

d) Nennen Sie die Stickstoff-Stoffwechselendprodukte von Amphibien vor und nach der Metamorphose und begründen Sie.

Aufgabe 4: Stückwerk

Ein 8 kb-Fragment bakterieller DNA enthält ein Gen, dessen genaue Lage mittels molekularbiologischer Techniken bestimmt werden soll. Das Fragment wurde durch eine PCR vervielfacht und mit den Restriktionsenzymen BglI und HpaII jeweils einzeln und im Gemisch geschnitten. Die dabei entstandenen Fragmente wurden in einem Agarosegel separiert (Abbildung 1). Anschließend wurde ein Southern-Blot mit der radioaktiv markierten mRNA des Gens angefertigt. Abbildung 2 zeigt das Ergebnis des Southern-Blots für die Einzelbehandlung mit BglI und HpaII. In einem weiteren Southern-Blot wurde ein radioaktiv markierter Primer als Sonde verwendet (Abbildung 3), dessen Sequenz mit der des Vorwärtsprimers für die PCR des 8 kb-Fragments übereinstimmt.

a) Markieren Sie in der unten angegebenen Sequenz die längste palindromische Schnittstelle für ein Restriktionsenzym. Begründen Sie Ihre Antwort.

5'-ACTGACGGATCCCTGGTCCA-3'

b) Erstellen Sie eine Schnittstellenkarte der verwendeten Restriktionsenzyme für das 8 kb-DNA-Fragment (1 kb = 1cm).

c) Bei Abbildung 2 ist das Ergebnis des Southern-Blots für die Doppelbehandlung nicht dargestellt. Geben Sie die Länge der Fragmente an.

d) Kennzeichnen Sie in Ihrer Karte (siehe Aufgabe b) den ungefähren Startpunkt (S) und Endpunkt (E) der Transkription.