← Back to CoursesStemExpert
StemExpert
Expert · Oplossingen · 30. Biotechnologie en genetische technieken
StemExpert · Brecht Corbeel · schoolium.me
StemExpert
E30. Biotechnologie en genetische technieken — oplossingen
EExpert · deel E6 · Life sciences en bio-engineering

Oplossingen · hoofdstuk 30Biotechnologie en genetische technieken

DNA verbinden, versterken en meten met een controleerbare betekenis

Uitgewerkte oplossingen bij de 12 opdrachten van het werkboek. Voor de leerkracht, en voor wie zichzelf wil verbeteren nadat hij het eerst zelf probeerde.

4× oefenen4× toepassen4× uitdagen± 505 min
Een snel signaal wordt bruikbaar door monstergegevens, kalibratie en werkende controles.
Een snel signaal wordt bruikbaar door monstergegevens, kalibratie en werkende controles.
Voor de leerkrachtDeze pagina bevat de antwoorden. Druk het werkboek af zonder deze pagina.
Oefenen

Oefenen

één stap, direct toepassen
30.1

Een vectorlengte

Oefenen6Rekenen25 min
Vector 3600 bp; verwijder 200 bp en voeg 800 bp in.
  1. a
    Bereken eindlengte en wat een correcte som van knipfragmenten wel/niet bewijst.
    3600−200+800=4200 bp. De knipfragmenten moeten samen 4200 bp geven. Een passende som ondersteunt een lengtebalans; oriëntatie, sequentie en expressie moeten apart getoetst worden.
30.2

Primer richting

Oefenen6Begrijpen25 min
Referentiebinding aan rechterzijde 5′-TTGACCAA-3′.
  1. a
    Geef de reverse-primer 5′→3′ en de verlengingsrichting in het schema.
    Reverse complement is 5′-TTGGTCAA-3′. Hij bindt antiparallel aan de referentiestreng; zijn 3′-uiteinde wijst naar het binnengebied en de verlenging groeit in het schema linkswaarts 5′→3′. Acht basen zijn hier een richtingsoefening, geen praktisch primerontwerp.
30.3

Efficiëntie gebruiken

Oefenen6Rekenen25 min
N0=5, ε=0,8, 10 cycli.
  1. a
    Bereken kopieën en vergelijk met ideaal verdubbelen.
    N10=5·1,8¹⁰=1785,234 kopieën als verwachting in een constante-efficiëntiefase; ideaal 5·2¹⁰=5120. De factor is 1+ε=1,8. Werkelijke aantallen zijn discreter en plateau/remming kunnen de extrapolatie verbreken.
30.4

Gel lezen

Oefenen6Begrijpen25 min
Monster A heeft een band bij 300 bp, NTC heeft geen zichtbare band.
  1. a
    Geef twee gerechtvaardigde en twee te sterke conclusies.
    Onder gelcondities bestaat een zichtbaar product met geschatte lengte 300 bp; in de NTC is geen band boven de zichtbare grens. Niet gerechtvaardigd: het product heeft zeker de bedoelde sequentie, of de tank is pathogeenvrij. Ontbrekende remmings/recoverycontrole en beperkte samplehoeveelheid blijven relevant.
Toepassen

Toepassen

meerdere stappen, in een context
30.5

Ct en factor

Toepassen7Rekenen25 min
Geldige exponentiële assay met factor 2; monster A Ct20 en B Ct23.
  1. a
    Vergelijk beginhoeveelheden en verklaar wat gelijk moet zijn.
    Bij dezelfde drempel/efficiëntie bevat A 2^(23−20)=8 keer zo veel beginkopieën per reactie. Voor oorspronkelijk water moet je daarnaast volume, recovery, verdunning en aliquot gelijk hebben of corrigeren. Ct alleen is geen cellenteller.
30.6

Logaritmische gelinterpolatie

Toepassen7Rekenen25 min
300 bp op 42 mm en 1200 bp op 22 mm; onbekend op 32 mm.
  1. a
    Bereken lokale lengte en een belangrijk voorbehoud.
    Halverwege afstand is halverwege loglengte: √(300·1200)=600 bp. Controleer dat 32 mm tussen calibratiepunten ligt. Geldig voor vergelijkbare lineaire fragmenten in hetzelfde lokale gelgebied; andere conformatiestoestanden of extrapolatie vragen nieuwe gegevens.
30.7

Een target gemist

Toepassen7Rekenen25 min
C=0,2 kopie/mL, V=50 mL, recovery 0,5, aliquotfractie 0,1.
  1. a
    Bereken λ en de ideale kans op minstens één target; wat als interne controle faalt?
    λ=0,2·50·0,5·0,1=0,5. P≥1=1−e^−0,5=39,347%; P0=60,653%. De beperkte samplehoeveelheid kan targets missen. Bij falende interne controle is een afwezig targetsymbool niet interpreteerbaar, ook als λ groot zou zijn.
30.8

Een nul-telling begrenzen

Toepassen7Rekenen25 min
Geldige ideale detectie; Vrf=10 mL, nul targets.
  1. a
    Bereken eenzijdige 95%-bovengrens en formuleer de conclusie.
    −ln0,05/10=0,299573 kopieën/mL onder Poisson, vaste recovery en perfecte detectie van ieder aanwezige target. Formuleer een modelgrens voor deze target/sample, geen tankveiligheids- of medische grens. Werkelijke LOD en ruimtelijke/tijdvariatie vragen afzonderlijk bewijs.
Uitdagen

Uitdagen

transfer, open problemen, leerlijnen combineren
30.9

Een volledige modelrun

Uitdagen9Programmeren75 min
testmodel.py geeft efficiëntie, residuen en een onbekend Ct 25.
  1. a
    Reproduceer getallen en voer herstel/fractie/efficiëntiegevoeligheid uit; geef geldige rapportvelden.
    Voer werkelijk uit en controleer de 300bp-primerbalans en standaardcurve. Verlaag recovery en aliquot: λ daalt lineair en nul-tellingsgrens stijgt omgekeerd. Verander factor 1,9: Ct-helling en terugberekende beginhoeveelheid wijzigen. Rapporteer residualen/modelgrenzen en sample-, recovery-, aliquot- en controlegegevens. Deze synthetische fit mag niet als validatie van een echte assay worden gebruikt.
Zo wordt dit beoordeeld
techniekRichting, model en controles zijn correct.
grenzenSamplevolume, herstel, detectie en identiteit worden onderscheiden.
besluitEen signaal wordt niet zonder validatie een veiligheidsvrijgave.
30.10

Cas9-resultaat beoordelen

Uitdagen9Analyseren60 min
Een kniptest is positief; de beoogde reparatie ontbreekt in veel geanalyseerde cellen.
  1. a
    Geef een mechanistische verklaring en een toetsplan voor een functionele uitspraak.
    Knip en reparatie zijn aparte gebeurtenissen; verschillende indels, ongewijzigde cellen of alternatieve reparatie kunnen een gemengde populatie geven. Meet werkelijke doel-sequenties, gewenste fractie, relevante ongewenste veranderingen en functie in passende condities. Een knippercentage is geen percentage exact gewenste functionele uitkomst. Voeg stabiliteit en toepassingsspecifieke gevolgen toe.
Zo wordt dit beoordeeld
techniekRichting, model en controles zijn correct.
grenzenSamplevolume, herstel, detectie en identiteit worden onderscheiden.
besluitEen signaal wordt niet zonder validatie een veiligheidsvrijgave.
30.11

Habitat monsterplan

Uitdagen9Habitat90 min
Een 500 L-drinkwatertank heeft één snelle targetniet-detectie zonder vastgelegd samplevolume.
  1. a
    Ontwerp een reviewbaar monster-/controle-/rapportplan en herstel de te sterke conclusie.
    Kies met een geschikt laboratorium doelorganisme/matrix en gevalideerde methode. Leg plekken/tijden/volume, verwerking/recovery, aliquot, LOD/LOQ, standaardcurve en controles vast. Scheid geldige niet-detectie van ongeldige run. Voeg herhaalde onafhankelijke monstername en passende bevestiging toe; houd bestaande kwaliteitsprocedure aan. Eén onbekende sampleomvang bewijst geen tankveiligheid; de cursus kiest geen nieuw vrijgavecriterium.
Zo wordt dit beoordeeld
techniekRichting, model en controles zijn correct.
grenzenSamplevolume, herstel, detectie en identiteit worden onderscheiden.
besluitEen signaal wordt niet zonder validatie een veiligheidsvrijgave.
30.12

Biotechnologie afwegen

Uitdagen9Argumenteren80 min
Een koudegewasvoorstel gebruikt een aangepaste regulerende sequentie; een bestaande andere cultivar is alternatief.
  1. a
    Maak een beslismatrix met bewijs, baten, gevolgen en verantwoordelijkheid.
    Vergelijk echte opbrengst/schade/energie, stabiliteit, mogelijke ecologische verspreiding, voedselgebruik, onderhoud en alternatieven. Benoem betrokken telers/bewoners/omgeving, eigendom/data en wie monitoring/terughalen draagt. Vraag techniek- en prestatiebewijs zonder knipresultaat als opbrengstbewijs te gebruiken. Juridische eisen worden voor een echt project actueel door bevoegde partijen gecontroleerd; de les verzint geen vrijstelling.
Zo wordt dit beoordeeld
techniekRichting, model en controles zijn correct.
grenzenSamplevolume, herstel, detectie en identiteit worden onderscheiden.
besluitEen signaal wordt niet zonder validatie een veiligheidsvrijgave.