Illustration eines DNA-Moleküls und dreier Reaktionsgefäße, in die eine Hand eine Flüssigkeit pipettiert. Text: "PCR - Polymerase Chain Reaction"

Rätsel 3: PCR

1. Richtig oder falsch?

Im Folgenden einige Aussagen zur PCR. Welche Aussage/n ist/sind falsch?

  1. Es erfolgt eine gezielte Vermehrung der DNA.
  2. Die PCR erfolgt in vivo.
  3. Der Vermehrungzyklus besteht aus drei Arbeitsschritten.
  4. Es findet eine schnell ablaufende DNA-Replikation statt.

Falsch ist/sind die Aussage/n:

AussageCodezahl
aCodezahl 1
bCodezahl 2
cCodezahl 3
dCodezahl 4
a und bCodezahl 5
c und dCodezahl 6
b, c und dCodezahl 7

 

Notier dir deine erste Codezahl.

 

2. Zutaten für eine PCR

Welche Bestandteile braucht man für die PCR? Wähle diejenigen aus, die nicht benötigt werden.

  1. DNA
  2. Primer
  3. Polymerase
  4. Helikase
  5. Isomerase
  6. RNA
  7. Nukleotide
  8. Puffer

Nicht benötigt werden:

AntwortCodezahl
c, d und eCodezahl 1
e, f, g und hCodezahl 2
g und hCodezahl 3
f und gCodezahl 4
d, e und fCodezahl 5

 

Notier dir deine zweite Codezahl.

 

3. Was sind Primer?

Wozu dienen die Primer? Wähle die falsche/n Aussage/n aus.

  1. Sie sind das komplementäre Gegenstück zur DNA.
  2. Jeder der Primer begrenzt den einen der zu amplifizierenden DNA Stränge in eine Richtung.
  3. Der Primer lagert sich am 3`Ende der zu vervielfältigenden komplementären DNA an.
  4. Sie können nicht künstlich hergestellt werden.

Falsch ist/sind die Antwort/en:

AntwortCodezahl
aCodezahl 1
bCodezahl 2
cCodezahl 3
dCodezahl 4
c und dCodezahl 5
b und cCodezahl 6
a und cCodezahl 7

 

Notier dir deine dritte Codezahl.

 

4. Die Rolle der Polymerase

Warum wird eine spezielle DNA-Polymerase benötigt? Wähle die richtige/n Antwort/en aus.

  1. Weil der Ansatz auf über 90 °C erhitzt wird, was zur Denaturierung vieler Enzyme führt
  2. Weil nur diese kompatibel zu den Primern ist
  3. Weil die jeweilige DNA-Polymerase zu demselben Organismus passen muss, von dem auch die zu untersuchende DNA stammt
  4. Weil sie auch bei der PCR vermehrt werden kann

Richtig ist/sind die Antwort/en:

AntwortCodezahl
aCodezahl 1
bCodezahl 2
cCodezahl 3
dCodezahl 4
a und bCodezahl 5
a, b und dCodezahl 6
b, c und dCodezahl 7

 

Notier dir deine vierte Codezahl.

 

5. Welche Primer passen?

Nimm dir nochmal die Basensequenz der beiden Bakterien zur Hand. In der DNA-Sequenz sind die Ansatzstellen für die beiden Primer grün eingezeichnet.

Wähle die zwei passenden Primer zu der gegeben DNA aus.

„forward“-Primer   „reversed“-PrimerCodezahl
5‘ cggaattaca  tcccaagaac 3‘-----> <-----3’ atattacaaa  acatggcatc 5’Codezahl 1
5‘ gccttaatgt agggttcttg 3‘-----> <-----3’ tataatgttt tgtaccgtag 5’Codezahl 2
5‘ aggtctgaac 3‘-----> <-----3’ caagtctgga 5’Codezahl 3

 

Notier dir deine fünfte Codezahl.

 

6. Wie findet man die richtigen Primer?

Welche Information über die DNA muss vorhanden sein, um einen passenden Primer zu bestimmen? Wähle die richtige/n Antwort/en aus.

  1. Die Sequenz der DNA muss bekannt sein.
  2. Die Funktion des entsprechenden Abschnitts muss bekannt sein.
  3. Es muss bekannt sein, von welchem Organismus die DNA stammt.

Richtig ist/sind die Antwort/en:

AntwortCodezahl
aCodezahl 1
bCodezahl 2
cCodezahl 3
a, b und cCodezahl 4
a und bCodezahl 5
b und cCodezahl 6
a und cCodezahl 7

 

Notier dir deine sechste Codezahl.

 

7. Der PCR-Reaktionszyklus

Bringe die drei Temperaturen, die bei der PCR verwendet werden in die richtige chronologische Reihenfolge.

TemperaturverlaufCodezahl
70–75 °C, 50–60 °C, 92–96 °CCodezahl 1
70–75 °C, 92–96 °C, 50–60 °CCodezahl 2
92–96 °C, 70–75 °C, 50–60 °CCodezahl 3
50–60 °C, 70–75 °C, 92–96 °CCodezahl 4
92–96 °C, 50–60 °C, 70–75 °CCodezahl 5

 

Notier dir deine siebte Codezahl.

 

8. Exponentielles Wachstum

Wie viele DNA-Stücke sind nach 8 Zyklen synthetisiert worden, wenn man von einem einzelnen DNA-Molekül zu Beginn der PCR ausgeht?

AnzahlCodezahl
128Codezahl 1
256Codezahl 2
512Codezahl 3
1024Codezahl 4

 

Notier dir deine achte Codezahl.

 

9. Der Restriktionsverdau

Wie groß sind die nach PCR und Restriktionsverdau zu erwartenden Fragmente? Tipp: nur die Bereiche ab den Primern werden repliziert.

FragmentgrößeCodezahl
Wildtyp 130 Bp, Mutante 84 und 46 BpCodezahl 1
Wildtyp 100 Bp, Mutante 64 und 36 BpCodezahl 2
Wildtyp 84 und 46 Bp, Mutante 130 BpCodezahl 3
Wildtyp 64 und 36 Bp, Mutante 100 BpCodezahl 4

 

Notier dir deine neunte Codezahl.

 

Ergebnis des dritten Rätsels

Füge deine Codezahlen in der Reihenfolge der Fragen aneinander und gib sie am Ende der folgenden URL anstelle von „XXXXXXXXX“ in deinem Browser ein, um zum nächsten Rätsel zu gelangen: www.bi.mpg.de/codeXXXXXXXXX

Wenn du das Escape-Game mit zu öffnenden Schlössern spielst, erhältst du die dritte Zahlenkombination wie folgt: Füge deine Codezahlen in der Reihenfolge der Fragen aneinander und dividiere die erhaltene Zahl durch 389678. Du erhältst eine dreistellige Zahl (ignoriere die Nachkommastellen), mit der du das dritte Schloss öffnen kannst.

Wenn du alles richtig gemacht hast, bist du der Lösung schon einen großen Schritt näher gekommen. Solltest du nicht weiter kommen, schau dir die Fragen und Antworten oben noch einmal genau an. Wenn dich das auch nicht weiterbringt, kannst du versuchen Frau Dr. Berger zu erreichen und von ihr ein paar Hilfe-Hinweise zu erhalten.

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