4.2 DNA-replicatie

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

DNA replicatie

Lesdoelen

• Je kunt beschrijven hoe DNA replicatie plaatsvindt
• Je kunt uitleggen op welke manier de basenvolgorde kan worden bepaald.
• Je kunt uitleggen hoe met een bekende basenvolgorde DNA-analyse uit te voeren en verwantschap aan te tonen.
• Je kunt uitleggen hoe de techniek PCR ontwikkeld is op basis van replicatie

Op internet staan veel plaatjes van DNA. Heeft de tekenaar van dit plaatje de basen goed getekend?

1. Ja
2. Nee

In DNA vormen de basen A, G, C en T vaste paren.
Welke paren zijn dat?

1. A - G en T - C
2. A - T en G - C

In welk deel van de celcyclus vind DNA replicatie plaats?

1. G1 fase
2. G2 fase
3. S fase
4. M fase

DNA-replicatie

DNA- replicatie (=verdubbeling)

Een replica maken, een exacte kopie.
Nodig voor de celdeling -> 2 exact dezelfde kernen.

Bouwstenen van replicatie

dGTP

dTTP

dCTP

Herhaling Basisstof 2 (2)

DNA-replicatie

DNA begint bij een replicatiestartpunt, de waterstofbruggen tussen de basenparen wordt verbroken door het enzym helicase. Als de twee strengen uit elkaar gaan ontstaat een replicatiebel.

1. De replicatie start bij een replicatie startpunt
2. Helicase verbreekt de waterstofbruggen --> DNA strengen uit elkaar. Er ontstaat een replicatiebel. 
3. single strand binding proteins (SSBP's) voorkomen dat het DNA weer dubbelstrengs wordt.
4. Primase maakt korte RNA primers die functioneren als startpunt van DNA polymerase
5. DNA polymerase bindt een primer en verlengd deze aan de 3' uiteinde. Langs de leidende streng kan de replicatie onafgebroken doorgaan. Langs de volgende streng worden telkens korte stukken DNA gemaakt, de Okazaki-fragmenten.
6. RNA primers worden vervangen door DNA nucleotiden
7. Ligase verbindt alle Okazaki-fragmenten aan elkaar.

DNA replicatie

1. De replicatie start bij een replicatie startpunt

2. Helicase verbreekt de waterstofbruggen --> DNA strengen uit elkaar. Er ontstaat een replicatiebel. 

3. single strand binding proteins (SSBP's) voorkomen dat het DNA weer dubbelstrengs wordt.

4. Primase maakt korte RNA primers die functioneren als startpunt van DNA polymerase

5. DNA polymerase bindt een primer en verlengd deze aan de 3' uiteinde. Leesrichting 3' --> 5'. Maak richting van 5' --> 3'.

5. DNA polymerase bindt een primer en verlengd deze aan de 3' uiteinde. 

- Langs de leidende streng kan de replicatie onafgebroken doorgaan. 

- Langs de volgende streng worden telkens korte stukken DNA gemaakt, de Okazaki-fragmenten.

6. RNA primers worden vervangen door DNA nucleotiden

7. Ligase verbindt alle DNA fragmenten aan elkaar.

Hoe heet het enzym dat nodig is om nieuwe nucleotiden in te bouwen in een DNA molecuul?

1. DNA-synthase
2. DNA-polymerase
3. DNA-helicase
4. DNA-fantastase

DNA helicase is het enzym dat...

1. zal zorgen voor de ontwinding van DNA
2. breekt de DNA keten open
3. houdt de DNA keten open
4. het DNA verdubbelt

Zie plaatje: Hoe noemen we de met 'b' aangegeven lijn van het DNA?

1. Okazaki fragment
2. Volgende streng
3. DNA polymerase III
4. Leidende streng

Wat doet DNA-ligase?

1. De DNA ketens uit elkaar halen
2. De Okazaki fragmenten aan elkaar koppelen
3. Nieuwe nucleotiden inbouwen
4. Startpunt van replicatie

Doelstelling 10, vraag 1
-Bep zegt dat DNA-replicatie plaatsvindt tijdens de interfase.
-Pieter zegt dat na DNA-replicatie een chromosoom uit twee chromatiden bestaat.
Wie heeft (hebben) gelijk?

1. Geen van beiden
2. Alleen Bep
3. Alleen Pieter
4. Beiden

Lesdoelen

• Je kunt beschrijven hoe DNA replicatie plaatsvindt
• Je weet wat de functie van telomeren is.  
• Je kunt uitleggen op welke manieren de basenvolgorde kan worden bepaald.
• Je kunt uitleggen hoe met een bekende basenvolgorde DNA-analyse uit te voeren en verwantschap aan te tonen. 

Telomeren

• Korter na elke celdeling, 
• Niet-coderend repetitief DNA (TTAGGG) --> dus er worden geen genen beschadigd
• Te kort -> cel kan niet meer delen en ondergaat apoptose (celdood)

Waarom worden ze korter?

• RNA primer verwijderd, geen 3' uiteinde, DNA-polymerase kan uiteinde volgende streng niet repliceren

0

Prokaryoten hebben geen telomeren. Leg uit waarom dat zo is.

vraag 8

Wat is niet waar over het telomeer?

1. Celdeling is beperkt door de lengte van telomeren
2. De telomeerlengte kan verlengen tijdens het leven.
3. Een telomeer bevat geen coderend DNA
4. Een telomeer is een deel waarin repetitief DNA ligt.

Huiswerk 

- lees 4.2 DNA replicatie 

- bekijk binas 71M

- maak opdracht 6, 7, 9, 10

DNA-technieken 

• PCR --> DNA vermeerderen 
• gelelektroferese --> bepalen DNA-fingerprint
• sequencen -->   nucleotidevolgorde

PCR (polymerase chain reaction) = kunstmatige DNA replicatie

doel: DNA

vermeerderen 

PCR (kunstmatige DNA replicatie)

• DNA verhit, DNA strengen gaan uit elkaar (denaturatie)
• Primers hechten zich aan DNA strengen
• DNA-polymerase gaat vanaf primer op 3'-uiteinde keten verlengen
• Twee dubbele strengen ontstaan

doel: bepalen nucleotide-

volgorde 

DNA fingerprinting

https:

PCR: welke twee primers kunnen gebruikt worden voor replicatie van dit gen?

1. 5' ATA 3' 5' GCC 3'
2. 3' ATA 5' 3'GCC 5'
3. 3' TAT 5' 3' GGG 5'
4. 5' TAT 3' 5' GGG 3'

Hoeveel PCR-cycli zijn weergegeven in tabel 71M?

1. 3
2. 4
3. 5
4. 6

Welk kenmerk van ons erfelijk materiaal is niet universeel bij levende organismen?

1. De aaneenschakeling van desoxyribose en fosfaat
2. De aanwezigheid van 4 basen: A, C, T en G
3. De aanwezigheid van twee complementaire strengen
4. De sequentie van de nucleotiden

Zet de 7 stappen van replicatie in de juiste volgorde 

1

2

3

4

5

6

7

Primase maakt korte RNA primers die functioneren als startpunt van DNA polymerase

Ligase verbindt alle DNA fragmenten aan elkaar.

RNA primers worden vervangen door DNA nucleotiden

replicatie start bij een ori (replicatie startpunt)

single strand binding proteins voorkomen dat het dna weer dubbelstrengs wordt.

Helicase verbreekt de waterstofbruggen en maakt dsDNA ssDNA

DNA polymerase bindt een primer en verlengd deze aan de 3' uiteinde.

Primase

RNA Primer

SSBP's

DNA-polymerase

Helicase

Okazaki fragment

DNA-ligase

DNA fingerprints die gebruikt worden in de rechtszaal lijken een beetje op de streepjescodes zoals je die op produkten in de supermarkten aantreft. Het patroon van de streepjes in een fingerprint komt overeen met

1. de aanwezigheid van DNA-fragmenten van verschillende grootte
2. de volgorde van de genen op bepaalde chromosomen
3. de aanwezigheid van dominante en recessieve allelen voor bepaalde eigenschappen
4. de volgorde van basen in een bepaald gen

Wat is een primer?

1. Stukje DNA gemaakt door ligase
2. Stukje RNA gemaakt door primase
3. Stukje RNA gemaakt door polymerase
4. Stukje DNA gemaakt door helicase

Hoe wordt een DNA molecuul altijd afgelezen?

1. Van 5' uiteinde naar 3' uiteinde
2. Van 3' uiteinde naar 5' uiteinde

Wat is een restrictie-enzym?

1. Is gelabeld nucleotide gebruikt bij sequencen
2. Verbreekt waterstoffenbruggen bij replicatie
3. Kan Okazaki-fragementen aan elkaar koppelen
4. Herkent specifieke nucleotidesequentie en knippen DNA daar door