Genteknik

  1. Para ihop varje verktyg med vad det gör: restriktionsenzym, DNA-ligas.

    a) Klistrar ihop två DNA-bitar.

    b) Klipper DNA vid en bestämd följd av baser.

    Facit

    a) DNA-ligas

    b) restriktionsenzym

    Gentekniken började med just de två enzymerna: saxen och klistret. Med dem kan en gen flyttas från en organism till en annan.

  2. Avgör för varje metod om den är genteknik eller inte, och motivera med en mening.

    a) En bonde korsar två vetesorter och väljer ut de bästa plantorna.

    b) En forskare sätter in en bakteriegen i en majsplanta.

    c) Ett får klonas genom kärnöverföring.

    d) En bit DNA kopieras upp med PCR.

    Facit

    a) Nej

    b) Ja

    c) Nej

    d) Ja

    a) Korsning är vanlig förädling: den blandar gener, men ingen gen flyttas med avsikt. b) En gen från en annan art förs in, och majsen blir transgen. c) Kloning gör en kopia utan att ändra DNA:t, och räknas därför inte som genteknik. d) PCR är en genteknisk metod för att undersöka DNA, även om den inte ändrar något.

  3. Förklara med två meningar varför påståendet "vanlig växtförädling rör inte växtens DNA" är fel. Ta med vad som ändå skiljer förädling från genteknik.

    Facit

    Korsning blandar alla föräldrarnas gener på en gång, så DNA:t ändras även då. Skillnaden är att gentekniken flyttar en enda bestämd gen, som dessutom kan komma från en helt annan art.

    Tänk på förädling som trubbig och genteknik som riktad. Båda ändrar arvsmassan, men bara den ena kan välja vilken gen det gäller.

DNA-analys

  1. I PCR blir varje DNA-bit två för varje varv.

    a) Hur många kopior har en enda DNA-bit blivit efter varv?

    b) Efter varv?

    c) Efter varv? Svara ungefärligt.

    Facit

    a)

    b)

    c) , alltså ungefär en miljon

    Antalet dubblas varje varv, så efter varv finns kopior. , och . Det är därför några timmar räcker till miljontals kopior.

  2. Hur många varv behövs för att en DNA-bit ska ha blivit fler än en miljon kopior?

    Facit

    varv

    Sök det minsta så att . räcker inte, men gör det.

  3. Sätt PCR-varvets tre steg i rätt ordning, och skriv vad som händer i varje steg: primrarna fäster; blandningen värms; en ny sträng byggs.

    Facit
    1. Blandningen värms, och DNA-molekylens två strängar skiljs åt. 2. Provet kyls, och primrarna fäster där kopieringen ska börja. 3. Polymeraset bygger en ny sträng mot varje gammal.

    DNA-molekylen måste öppnas först, och det kräver värme. Primrarna kan bara fästa på en öppen sträng, och polymeraset behöver primern som startpunkt. Efter det tredje steget finns dubbelt så många bitar som innan.

  4. Polisen hittar hudceller på en dörr.

    a) Vad tas fram ur cellerna, och hur ser resultatet ut?

    b) Kan polisen se av resultatet om personen bär på anlag för en sjukdom? Motivera.

    Facit

    a) En DNA-profil, alltså en kod av siffror för några korta bitar av DNA, som jämförs med polisens register med profiler från brottsplatsspår, misstänkta och dömda.

    b) Nej. Bitarna är valda just för att skilja människor åt och säger inget om sjukdomar eller utseende.

    a) Får profilen träff mot en person i registret kan spåret kopplas dit. Annars sparas den bland brottsplatsspåren. b) En profil identifierar, den diagnostiserar inte.

Genmodifierade organismer

  1. Figuren visar hur insulin tillverkas med genteknik. Beskriv de tre stegen med en mening var, och förklara varför man använder bakterier.

    Insulin från bakterier: insulingenen klipps ut ur människans DNA, sätts in i bakteriens plasmid, och bakterien tillverkar insulin medan den delar sig människans DNA insulingenen genen insatt bakteriens plasmid bakterien delar sig och tillverkar insulin
    Insulin från bakterier: insulingenen klipps ut ur människans DNA, sätts in i bakteriens plasmid, och bakterien tillverkar insulin medan den delar sig
    Facit
    1. Insulingenen klipps ut ur människans DNA med ett restriktionsenzym. 2. Genen sätts in i bakteriens plasmid. 3. Bakterien läser genen som sin egen och tillverkar insulin, och eftersom den delar sig snabbt blir mängden stor.

    Plasmiden är den lilla ringformade DNA-molekyl som bakterien har vid sidan av sin kromosom, och generna i den läses som bakteriens egna. Alternativet förr var att utvinna insulin ur slaktade djur: ungefär 24 000 djur för ett halvt kilo.

  2. En majssort har fått en gen från en bakterie och gör ett protein som är giftigt för vissa skadeinsekter.

    a) Vilken fördel ger det?

    b) Vilken risk finns på längre sikt?

    c) Vad gör odlaren åt risken?

    Facit

    a) Sprutningen mot insekter minskar kraftigt.

    b) Skadeinsekterna kan bli tåliga mot giftet.

    c) En del av fältet odlas med vanliga plantor.

    Om varje planta på fältet bär giftet överlever bara de insekter som tål det, och de får föra sina anlag vidare. Vanliga plantor på en del av arealen gör att känsliga insekter finns kvar, så att tåligheten sprids långsammare.

  3. Ett paket majschips är gjort på en GMO-majs som är godkänd i EU.

    a) Får chipsen säljas i Sverige?

    b) Måste det stå på paketet att majsen är en GMO?

    c) Är majsen troligen odlad i Sverige?

    Facit

    a) Ja

    b) Ja

    c) Nej

    a) En GMO som klarat EU:s riskbedömning får importeras och säljas som mat. b) Mat som innehåller eller är gjord av en GMO ska märkas, så att köparen kan välja. c) Ingen GMO-gröda odlas i Sverige, så majsen är importerad.

Kloning

  1. Figuren visar hur Dolly klonades. Tre får var inblandade: A, B och C.

    Kärnöverföring: kärnan från en kroppscell hos får A sätts in i ett ägg utan kärna från får B, embryot bärs av får C, och lammet blir en klon av A Får A: kroppscell kärna Får B: ägg utan kärna ägg med A:s kärna embryo C får C bär fram lamm: klon av A arvsmassan från får A
    Kärnöverföring: kärnan från en kroppscell hos får A sätts in i ett ägg utan kärna från får B, embryot bärs av får C, och lammet blir en klon av A

    a) Vilket får är lammet en genetisk kopia av?

    b) Vad bidrog får B med?

    c) Vad bidrog får C med?

    Facit

    a) Får A

    b) Äggcellen, med den egna kärnan borttagen

    c) Får C bar fram embryot

    Arvsmassan sitter i cellkärnan, och kärnan kom från en kroppscell hos A. Bara ett av 277 embryon blev ett lamm.

  2. Två påståenden om kloning är fel. Rätta dem.

    a) "Dolly var det första djur som klonats."

    b) "Kloning är en sorts genteknik som ändrar djurets gener."

    Facit

    a) Dolly var det första däggdjuret som klonats från en vuxen kroppscell; grodor klonades redan på 1950-talet.

    b) Kloning ändrar inga gener utan gör en genetisk kopia, och räknas därför inte som genteknik.

    Det nya med Dolly var att en färdig juvercell från ett vuxet får kunde bli en hel individ. Vid kärnöverföring flyttas hela kärnan med oförändrat DNA, så inget i arvsmassan skrivs om.

CRISPR och genterapi

  1. Beskriv gensaxen i tre steg: vad guide-RNA:t gör, vad Cas9 gör och vad som händer sedan i cellen.

    Facit
    1. Guide-RNA:t passar och fäster vid det ställe i DNA:t som ska ändras. 2. Cas9 klipper båda DNA-strängarna där. 3. Cellen lagar det klippta stället, och lagningen ger förändringen: oftast slås genen ut, eller så byggs en ny bit DNA in om cellen fått en mall.

    Guiden byggs i förväg så att den passar målet, och det är därför bara guiden behöver bytas för ett nytt mål. Risken är att saxen klipper på ett liknande ställe någon annanstans i arvsmassan.

  2. Avgör för varje fall om det är tillåtet i Sverige, och förklara varför.

    a) En patient med sicklecellsjukdom får sina blodstamceller redigerade med gensaxen och tillbaka i kroppen.

    b) Ett befruktat ägg redigeras och sätts in i en kvinna, så att barnet och dess barn får förändringen.

    Facit

    a) Tillåtet: genterapi i kroppsceller, och förändringen ärvs inte.

    b) Förbjudet: det är en genförändring som kan gå i arv.

    a) Så fungerar Casgevy: blodstamcellerna är kroppsceller, så könscellerna rörs inte. b) Lagen om genetisk integritet förbjuder förändringar som kan gå i arv. Det var det den kinesiske forskaren gjorde, och han dömdes till fängelse.

Etiska frågor

  1. En gravid person får ett avvikande svar på NIPT-provet. Vad betyder svaret, vilket prov kan ge säkert besked, och vilken nackdel har det provet?

    Facit

    NIPT ger inget säkert besked, så svaret måste bekräftas med fostervattenprov eller moderkaksprov. De proven ger säkert svar men medför en liten risk för missfall.

    NIPT är ett blodprov från den gravida och är riskfritt, men det pekar bara på en sannolikhet. All fosterdiagnostik är frivillig, och det är den gravida som bestämmer.

  2. Ett företag på nätet säljer DNA-test som lovar att visa vilka sjukdomar du kommer att få. Ge tre invändningar mot löftet med hjälp av kapitlet.

    Facit

    Ett bra svar tar upp minst tre av: de flesta sjukdomar beror på många gener tillsammans med miljö och levnadsvanor, så testet ger en risk och inget facit; svaret säger något också om släktingar som inte har bett om att få veta; många vill ha rätten att inte veta; uppgifter om arvet kan användas för att diskriminera.

    Ökad risk är inte samma sak som säkert besked. Lägg till frågorna som Statens medicinsk-etiska råd lyfter: släktingarna, rätten att inte veta och risken för diskriminering.

Testa dig på Genteknik Läs kapitlet