August

a. Forklar, hvordan endo- og ektoparasitter kan nedsætte tilvæksten hos kvæg.b. Analyser og forklar figur 2. Giv forslag til, hvordan kurven vil se ud for en komed indlagt bolus. Skitser kurven.c. Giv en mulig forklaring på, at der er større risiko for resistensudviklinghos parasitterne mod ivermectin ved bolusbrug i forhold til ved engangsbehandlinger.B. En kokasse nedbrydes af biller, fluer, myg, regnorme, jordlevende rundorme samtbakterier og svampe, se figur 1 og figur 3. 55-75 % af en kokasses nedbrydningskyldes fysisk borttransport fx af regnorme, der afsætter deres ekskrementerandetsteds. De resterende 25-45 % skyldes hovedsageligt bakteriers og svampesrespiration i selve kokassen. Effekten af flue- og billelarver er mere indirekte,idet deres aktivitet gør gødningen mere løs og luftig.Den biologiske nedbrydning af udskilt ivermectin er stærkt temperaturafhængig.Om sommeren nedbrydes det i løbet af dage, mens det om vinteren kan tage fleremåneder.Figur 3. Flere dage gammel kokasse med flyvehuller og larver af rødbenet møgbille.a. Giv et eksempel på en type organisk stof, der forekommer i kokasser, og forklar,hvordan stoffet nedbrydes ved bakteriers og svampes respiration.b. Beskriv et kontrolleret eksperiment, der kan vise regnormenes betydning fornedbrydningen af en kokasse.c. Diskuter, hvilken betydning behandling med ivermectin enten som engangsbehandlingeller med bolus kan tænkes at have for koen og for stofomsætningenpå marken.3

2. Machado-Joseph DiseaseA. På øen Flores i Azorerne forekommer Machado-Joseph Disease (MJD) hos 1 udaf 140 individer. MJD nedarves som vist i figur 1.Årsagen til sygdommen er en stor forøgelse af antallet af såkaldte repeats, kortegentagne DNA-sekvenser, i et exon på kromosom 14. Sygdommen indtræder tidligerei livet jo flere repeats, der forekommer. Sekvensen CAG forekommer normalti et antal på 12-36, hvilket ikke fører til sygdom.Hos personer med tidligt udviklet MJD finder man alleler med 67- 80 repeats, sefigur 2. Det har vist sig, at antallet af repeats øges fra generation til generation iramte familier. Årsagen kendes ikke, men skæv overkrydsning formodes at væreforklaringen.IIIIII1 21 2 3 4 5 6 7 8 9 101 2 3 4 5 6 7 8 9Kvinder med MJDMænd med MJDKvinder uden MJDMænd uden MJDFigur 1. Stamtræ for en familie med Machado-Joseph Disease.a. Analyser og forklar arvegangen vist i figur 1.b. Forklar, hvorfor ændringer i et exon kan medføre sygdom.c. Forklar, hvordan overkrydsningsfejl kan føre til et øget antal CAG-repeats inæste generation.4

B. MJD fører til en uhelbredelig og dødelig ødelæggelse af nervevævet i centralnervesystemet.Genet for MJD koder for et protein, ataxin, som i den defekteudgave ophobes i neuroner i lillehjernen, hjernestammen og den øverste del afden forlængede rygmarv.Sygdommen kan diagnosticeres ved hjælp af DNA-analyse. Efter klipning medrestriktionsenzym (se figur 2) kan det klippede DNA opformeres ved PCR-teknikinden analyse.I figur 3 ses resultatet af en gel-elektroforese på DNA fra familien omtalt ifigur 1.Klippede DNA-fragmenterCAGrepeats........................12-36ca. 4067-80..................................abc.................MJD-gen: 5’...... ATTCGAGGCTAC......TGTAGCCTCAGCAGCAG......CAGCAGCAGCACCTAGCT......ATTCGAGGCTAC......3’Intron Exon IntronFigur 2. MJD-genets placering på kromosom 14. Hos normale ses 12-36 repeats (a), mens man hospersoner med MJD ser fra ca. 40 repeats i sent indtrædende tilfælde (b) og op mod 80 repeatsi tidligt indtrædende tilfælde (c). De stiplede linier angiver klippestedet for et restriktionsenzym.Opgaven fortsætter5

Basepar10080DNA stige I-1 I-2 II-2 III-1 III-2–706050403020+Figur 3. Resultat af elektroforese af DNA fra personer i familien vist i figur 1.I rækken til venstre er vist DNA fragmenter med kendt størrelse.a. Angiv en mulig basesekvens for den PCR-primer, der anvendes ved opformeringenaf DNAet vist i figur 2. Begrund svaret.b. Analyser figur 3 og forklar resultatet af elektroforesen.c. Giv forslag til, hvilke symptomer man kan forvente hos personer med MJD.6

SMÅ OPGAVER3. StivelsesnedbrydningStivelse farves kraftigt af en jodopløsning.Ved et forsøg tilsatte man fortyndet spytamylase til en stivelsesopløsning. Vedforsøgets start og derefter hvert 15. sekund blev der udtaget en dråbe fra opløsningen.Dråben blev lagt i en porcelænsbakke og straks tilsat en dråbe jodopløsning.Man fortsatte med at udtage prøver fra stivelsesopløsningen, til derikke længere var forskel på prøveresultaterne.Resultatet ses i figur 1.start 15 sek 30 sek45 sek 60 sek 75 sek90 sek 105 sek 120 sekFigur 1.a. Beskriv, hvad der sker med stivelsen ved tilsætning af spytamylase og forklar,hvorfor jodopløsningen skal tilsættes straks efter prøvetagningen.b. Forklar resultaterne vist i figur 1.c. Forklar, hvordan den viste metode kan udnyttes i et forsøg, hvor man vilundersøge temperaturens indflydelse på enzymaktiviteten.7

4. Klorofyl-aSom et led i overvågningen af vandmiljøet i de danske havområder har man bl.a. iKertinge Nor målt biomassen af planteplanktonet i 2003. Biomassen er angivet somkoncentrationen af klorofyl-a. Resultaterne af målingerne er vist i figur 1.Figur 2 viser middelværdierne for klorofyl-a i perioden 1989-2002.2,5 2,2 2,3 2,2 2,4 6,6 9,5 18,9 3,8 2,3 2,5 5,1Jan Feb Mar Apr Maj Jun Jul Aug Sep Okt Nov DecFigur 1. Månedlige middelværdier for koncentrationen af klorofyl-a (mg/L) i 1 meters dybde iKertinge Nor i 2003.Klorofyl-a (mg/L)35+ standardafvigelsemiddel for 1989-2002÷ standardafvigelse302520151050Jan.Feb.Mar.Apr.MajJun.Jul.Aug.Sep.Okt.Nov.Dec.Figur 2. Middelværdier for koncentrationen af klorofyl-a i 1 meters dybde i Kertinge Nor i perioden1989-2002. Standardafvigelsen (spredningen) i resultaterne er vist.a. Forklar, hvorfor koncentrationen af klorofyl-a kan anvendes som mål for planteplanktonetsbiomasse.b. Giv forslag til en metode til at bestemme indholdet af klorofyl-a i en vandprøve.c. Afbild resultaterne fra 2003 og sammenhold resultatet med de i figur 2 vistegennemsnit fra årene 1989-2002. Hvilke biologiske forhold kan forklare forskellenmellem de to sæt resultater?8

6. Østrogenhormoner i spildevandØstron og 17β-østradiol er naturligt forekommende østrogener hos mennesket.Disse stoffer udskilles med urinen. Det samme gør 17α-ethinyløstradiol, der er etsyntetisk østrogen, som stammer fra P-piller. Østrogener i vandmiljøet forstyrrerkønsudviklingen hos hanfisk og kan måske påvirke fiskenes formeringsevne.Dette er bl.a. observeret hos skalle og ørred.I ferskvand er den biologiske halveringstid for det syntetiske østrogen ca. 10gange længere end for de naturlige østrogener. Østrogeners virkning er additiv.Man har målt koncentrationen af østrogener i udløbsvand fra renseanlæg i Storkøbenhavnog sammenholdt disse med koncentrationer, hvor man kan observereen effekt på kønsudviklingen, se figur 1.Skalle (Rutilus rutilus)LavesteMinimum- og maksimum-Alle værdier er i ng/L koncentration med koncentrationer i udløbsvandobserveret effekt på 4 renseanlæg i StorkøbenhavnØstron 8 1 – 6317β-østradiol 0,5 1 – 1117α-ethinyløstradiol 0,03 4,9 – 7,0Figur 1.a. Hvad forstås ved biologisk halveringstid?b. Giv forslag til et eksperiment, der kan vise østrogene stoffers indvirkning påformeringsevnen hos fisk.c. Analyser figur 1 og vurder betydningen af resultaterne.10

7. ScrapieScrapie er en prionsygdom, der rammer får. Sygdomsforløbet ligner det, der kendesfra kogalskab hos kvæg. Nogle fåreracer er mere modstandsdygtige over forscrapie end andre. Modstandsdygtigheden er knyttet til fårets prionprotein (PrP),hvis aminosyresammensætning varierer fra fårerace til fårerace, se figur 1.Forskellen i genotypernes forekomst hos tre fåreracer er vist i figur 2.Triplet Triplet Triplet136 154 171 Allel- Modstandskoderfor koder for koder for betegnelse dygtighedAlanin (A) Arginin (R) Arginin (R) A1 MestAlanin (A) Histidin (H) Glutamin (Q) A2Alanin (A) Histidin (H) Histidin (H) A3Alanin (A) Arginin (R) Glutamin (Q) A4Alanin (A) Arginin (R) Histidin (H) A5Valin (V) Arginin (R) Glutamin (Q) A6 MindstFigur 1. Forskelle i alleler og i aminosyresammensætningen af prionproteinet hos får.Race Genotype A1/A1 Genotype A1/- - - Genotype - - -/- - -Oxforddown 65% 33% 2%Texel 11% 40% 49%Gotlandsk pelsfår 0% 0% 100%Figur 2. Forekomsten af A1-allelen hos tre forskellige racer af får.- - - betyder en hvilken som helst anden af de i figur 1 viste alleler.a. Hvilke forskelle i priongenets DNA-kode adskiller A1-allelen fra A6-allelen?b. Hvilke genotyper vil kunne fremkomme i F 2 ved krydsning af afkom efter enA1/A1-vædder og et A6/A6-moderfår? Opstil krydsningsskema.c. Giv forslag til, hvordan man kan fremavle mere modstandsdygtige gotlandskepelsfår.11

Kilder:Opgave 1: J. Grønvold m.fl.: Giftige kokasser, Naturens Verden 6, s. 26-33 2005.Figur 3: foto J. Baungaard Hansen.Opgave 2: Mueller & Young: Elements of medical genetics, 11.edit., Churchill Livingstone 2001.Acta.Neurol.Scand. 111 (6): 385-90, 2005.Opgave 4: Kystvande 2003, Fjorde og kystnære områder – Kertinge Nor, DMU 2003.Opgave 5: Naturens Verden 6, 2003.Opgave 6: Lægemiddelforskning 2002.Opgave 7: Dansk Fåreavl 3, marts 2004.Dansk Fåreavl 6, juni 2004.