MINT üben

Die PCR

Zutaten zuordnen, Zyklen berechnen, Primer entwerfen — und herausfinden, warum eine PCR manchmal nichts liefert.

Dein Fortschritt:
0 / 0 Aufgaben
1

Übungsaufgaben

Dreißig Aufgaben, bunt gemischt — zum Klicken, Ziehen, Zuordnen, Rechnen und Knobeln. Jede Übung gibt dir sofort Rückmeldung; bei Schwierigkeiten helfen dir die gestuften Tipps. Die Chips zeigen das Anforderungsniveau: AFB I heißt wiedergeben und direkt anwenden, AFB II heißt selbst entscheiden und verknüpfen, AFB III heißt begründen, beurteilen oder eine Falle durchschauen. Mix verbindet Wissen aus mehreren Unterkapiteln, Trick warnt: Hier steckt eine Falle drin. Der Balken oben zeigt dir, wie viele der 30 Aufgaben du schon gelöst hast.

A1
Ab wann entstehen Zielfragmente?
AFB IIMix

Bestätigen Sie die Reihenfolge der Ergebnisse nach der Zyklenzahl. Ordnen Sie die Karten von oben nach unten.

Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1 Zyklus 1: nur Originale und lange Produkte sind vorhanden.
2 Zyklus 2: die langen Produkte nehmen linear zu.
3 Zyklus 3: die ersten exakten Zielfragmente entstehen.
4 Zyklus 10: die Zielfragmente machen fast die gesamte DNA aus.
Zielfragmente erscheinen erst im dritten Zyklus. Nach zehn Zyklen sind von 1 024 Doppelsträngen 1 004 Zielfragmente. Typischer Fehler: schon nach dem ersten Zyklus exakte Zielfragmente zu erwarten.
Beginne bei dem Zyklus, in dem zum ersten Mal exakte Abschnitte entstehen.
Wann wird die DNA fast nur noch aus Zielfragmenten bestehen?
A2
Aussagekraft einer PCR-Analyse
AFB IIIMix

Nehmen Sie Stellung zu den Aussagen über die Aussagekraft einer PCR-Analyse, etwa bei einer Spur am Tatort. Welche Aussagen halten Sie für begründet? Mehrere können richtig sein.

Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Kontaminationen verfälschen die Probe, deshalb braucht man Kontrollen. Eine PCR zeigt nur, dass eine Sequenz vorhanden ist, nicht den Täter. Nach etwa 25 bis 35 Zyklen steigt die Menge kaum noch. Typischer Fehler: einen DNA-Nachweis mit einem Schuldbeweis gleichzusetzen.
Ein Nachweis zeigt, dass eine Sequenz vorhanden ist, nicht wer sie hinterlassen hat.
Plateau beachten: Mehr Zyklen erhöhen die Menge nicht unbegrenzt.
A3
Wie viele Zyklen?
AFB II

Für einen Nachweis werden mindestens 10⁹ Kopien der Zielsequenz benötigt. Berechnen Sie jeweils die kleinste Zahl von Zyklen, die im Idealfall (Verdopplung pro Zyklus) ausreicht.

Füllen Sie alle Felder aus und prüfen Sie dann. Enter in einem Feld prüft ebenfalls. Dezimalzahlen mit Komma oder Punkt.
Kopien in der ProbeZyklen mindestens
1
1 000
50 000
Bedingung \(N_0 \cdot 2^n \ge 10^9\). 1 Kopie: \(2^{29} \approx 5{,}4 \cdot 10^8\) reicht nicht, \(2^{30} \approx 1{,}07 \cdot 10^9\) schon → 30. 1000 Kopien: \(2^{20} \approx 1{,}05 \cdot 10^6\) → 20. 50 000 Kopien: \(2^{15} = 32\,768\) → \(1{,}6 \cdot 10^9\), mit 14 Zyklen nur \(8{,}2 \cdot 10^8\) → 15.
Gesucht ist das kleinste \(n\) mit \(N_0 \cdot 2^n \ge 10^9\).
\(2^{10} \approx 1000\) hilft beim Überschlagen.