Rätsel 1: DNA und Mutationen
Entwerfe einen Versuchsaufbau mit dem du herausfinden kannst, ob die Wasserprobe mit der gentechnisch modifizierten Variante des Bakteriums verunreinigt wurde. Die folgenden Fragen helfen dir dabei und führen dich zur richtigen Lösung.
Am Ende jeder Frage erhältst du eine Codezahl. Notier dir diese Zahlen in der Reihenfolge der Fragen. Am Ende der einzelnen Rätseleinheiten helfen dir diese Codezahlen dabei, einen Schritt weiter zu kommen. Hast du alle fünf Rätsel geknackt, hast du es geschafft!
1. Was ist eine Mutation?
- Mutationen sind spontan auftretende oder gezielt herbeigeführte, dauerhafte Veränderungen des Erbgutes.
- Mutationen sind eine wichtige Ursache für die Variabilität von Organismen.
- Mutationen führen immer zu einer Krebserkrankung.
- Keimbahn-Mutationen werden durch Vererbung an die Nachkommen weitergegeben.
- Mutationen in somatischen Zellen liegen nicht in den Keimzellen (Gameten), sondern in einem anderen Gewebe des Körpers vor.
Richtig ist/sind die Antwort/en:
| Antwort | Codezahl |
|---|---|
| a, b und c | Codezahl 1 |
| a, b, d und e | Codezahl 2 |
| b, c und d | Codezahl 3 |
| a, b, c, d und e | Codezahl 4 |
| a | Codezahl 5 |
| a und b | Codezahl 6 |
Notier dir deine erste Codezahl.
2. Wildtyp vs. Mutation
Im Folgenden findest du die Sequenz des Bakterien-Wildtyps und der mutierten Variante (hier auch als PDF zum Download). Die gesamte Basenlänge beträgt 130 Bp. Grün eingezeichnet sind die Ansatzstellen der Primer. Vergleiche beide Sequenzen.
In welchem Abschnitt (1-13) der Sequenz befindet sich die Mutation?
Wildtyp-Sequenz
Mutierte Sequenz
Die Mutation befindet sich...
| Antwort | Codezahl |
|---|---|
| In Abschnitt 2 | Codezahl 1 |
| In Abschnitt 3 | Codezahl 2 |
| In Abschnitt 5 | Codezahl 3 |
| In Abschnitt 7 | Codezahl 4 |
| In Abschnitt 8 | Codezahl 5 |
| In Abschnitt 10 | Codezahl 6 |
| In Abschnitt 11 | Codezahl 7 |
Notier dir deine zweite Codezahl.
3. Verschiedene Mutationen
Um welche Art von Mutation handelt es sich? Wähle die richtige/n Antwort/en aus.
- Numerische Aberration
- Chromosomenmutation
- Punktmutation
- Deletion
- Insertion
- Genommutation
Richtig ist/sind Antwort/en:
| Antwort | Codezahl |
|---|---|
| a und c | Codezahl 1 |
| c und d | Codezahl 2 |
| d und e | Codezahl 3 |
| a und f | Codezahl 4 |
| a | Codezahl 5 |
| b | Codezahl 6 |
| c | Codezahl 7 |
| d | Codezahl 8 |
| e | Codezahl 9 |
| f | Codezahl 10 |
Notier dir deine dritte Codezahl.
4. Auswirkung einer Mutation
Welche Konsequenzen hätte eine Mutation des Tripletts 3‘-GCC-5‘ zu 3‘-GTC-5‘ im bei der Transkription genutzten DNA-Template-Strang (codogenen Strang) für den Einbau einer Aminosäure in das Protein?
Wähle die richtige/n Antwort/en aus und nimm dazu die Code-Sonne zur Hilfe (hier auch als PDF zum Download). Achtung: die Code-Sonne stellt die mRNA dar und nicht die DNA!
- Keine
- Eine Verschiebung des Leserasters
- Einen Kettenabbruch
- Statt Arginin (Arg) wird Glutamin eingebaut (Gln)
- Statt Alanin (Ala) wird Valin (Val) eingebaut
Richtig ist/sind die Antwort/en:
| Antwort | Codezahl |
|---|---|
| a | Codezahl 1 |
| b | Codezahl 2 |
| c | Codezahl 3 |
| d | Codezahl 4 |
| e | Codezahl 5 |
| b und d | Codezahl 6 |
| b und e | Codezahl 7 |
Notier dir deine vierte Codezahl.
5. Nukleotid-Insertion im Exon
Welche Konsequenzen hätte es, wenn eine Insertion von zwei Nukleotiden im Exonbereich eines Gens auftreten würde?
Wähle die richtige/n Antwort/en aus.
- Sie führt zu einer Verschiebung des Leserasters (Frameshift-Mutation), sodass ab der Insertionsstelle bei der Translation falsche Aminosäuren zur Synthese des Proteins verwendet werden.
- Sie hat keine Konsequenzen, da dieser Bereich nicht in eine Proteinsequenz übersetzt wird.
- Aufgrund des degenerierten genetischen Codes führt dieser Basenaustausch nicht zum Austausch einer Aminosäure.
Richtig ist/sind die Antwort/en:
| Antwort | Codezahl |
|---|---|
| a | Codezahl 1 |
| b | Codezahl 2 |
| c | Codezahl 3 |
| b und c | Codezahl 4 |
Notier dir deine fünfte Codezahl.
6. Zusammenhalt im Doppelstrang
Durch welche Art von Kräften werden die Basenpaare im DNA Doppelstrang zusammengehalten?
Wähle die falsche/n Antwort/en aus.
- Van-der Waals Kräfte
- Wasserstoffbrückenbindungen
- Ionen-Bindungen
- Kovalente Bindungen
Falsch ist/sind die Antwort/en:
| Antwort | Codezahl |
|---|---|
| a, b und c | Codezahl 1 |
| b, c und d | Codezahl 2 |
| a, c und d | Codezahl 3 |
| a und b | Codezahl 4 |
| b und d | Codezahl 5 |
| c und d | Codezahl 6 |
Notier dir deine sechste Codezahl.
Ergebnis des ersten Rätsels
Füge deine Codezahlen in der Reihenfolge der Fragen aneinander und gib sie am Ende der folgenden URL anstelle von „XXXXXX“ in deinem Browser ein, um zum nächsten Rätsel zu gelangen: www.bi.mpg.de/codeXXXXXX
Wenn du das Escape-Game mit zu öffnenden Schlössern spielst, erhältst du die erste Zahlenkombination wie folgt: Multipliziere die sechs Codezahlen des ersten Rätsels. Du erhältst eine dreistellige Zahl, mit der du das erste 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.