New User Special Price Expires in

Let's log you in.

Sign in with Facebook


Don't have a StudySoup account? Create one here!


Create a StudySoup account

Be part of our community, it's free to join!

Sign up with Facebook


Create your account
By creating an account you agree to StudySoup's terms and conditions and privacy policy

Already have a StudySoup account? Login here

Bio 309 Exam 3 Study Guide

by: Amanda Tobias

Bio 309 Exam 3 Study Guide BIOL 309

Marketplace > Towson University > Biology > BIOL 309 > Bio 309 Exam 3 Study Guide
Amanda Tobias
GPA 3.967

Preview These Notes for FREE

Get a free preview of these Notes, just enter your email below.

Unlock Preview
Unlock Preview

Preview these materials now for free

Why put in your email? Get access to more of this material and other relevant free materials for your school

View Preview

About this Document

This study guide covers information for the final exam
Dr. Masters
Study Guide
50 ?




Popular in Genetics

Popular in Biology

This 6 page Study Guide was uploaded by Amanda Tobias on Tuesday May 10, 2016. The Study Guide belongs to BIOL 309 at Towson University taught by Dr. Masters in Spring 2016. Since its upload, it has received 105 views. For similar materials see Genetics in Biology at Towson University.


Reviews for Bio 309 Exam 3 Study Guide


Report this Material


What is Karma?


Karma is the currency of StudySoup.

You can buy or earn more Karma at anytime and redeem it for class notes, study guides, flashcards, and more!

Date Created: 05/10/16
1. Explain how the different properties of DNA, RNA and proteins affect their function.  Why  is DNA best for information storage?  Why are proteins best for structural uses and  catalytic function?  Why has it been proposed that life started with RNA?  DNA is stable and therefore is good for stability and information storage. The bases are  also on the inside of the two strands so the information is protected.  RNA is single stranded and is able to replicate itself. It is good for both structure and  function and replication. The single strand has bases just like DNA so it is able to make a  copy of itself and then make a copy of the copy. It can also fold into complex shapes  because it is single stranded and can fold on to itself. Because it can self replicate and  form complex structures, it is suggested that life started with RNA  Proteins are by far the best for structural used and catalytic functions. They are single  stranded and can form complex structures. They also are made of 20 chemically diverse  amino acids so they can form many more diverse structures.  2. In what direction does DNA synthesis occur?  In what direction is the template strand read during DNA synthesis?  In what direction does RNA synthesis occur?  In which direction  is the template strand read during transcription?  In what direction does translation  occur?    DNA synthesis occurs 5’ to 3’  The template strand in DNA synthesis is read 5’ to 3’  RNA synthesis occurs in the 5’ to 3’ direction  During translation the strand is read in the 5’ to 3’ direction  Translation occurs in the amino to carboxy direction 3. What is the error rate during DNA synthesis?  What is the proofreading function, and how  does it affect error rates?  What is the error rate during transcription?  Is there  proofreading during transcription?  What is the error rate during translation?  Is there  proofreading during translation? ­5 ­6  The error rate for DNA synthesis is 10  to 10  The proofreading function recognizes an incorrect base that has been added and chews  back to replace the incorrect base with the correct base. It lowers the error rate. 4. What affect does methylation of DNA have on mutation rates?  Why?  What sorts of  sequences get methylated in the genome?  What affect would site­specific methylation  have on transcription?  Explain why global methylation can completely shut down  transcription in eukaryotes but not prokaryotes.  What role do histone deacetylases play in controlling gene expression?  How about histone acetyl transferases?  How about DNA  methyl transferases?  How about histone methyl transferases?  Would global methylation  at the 3’ end of a gene be likely to completely shut down transcription in eukaryotes?  Methylation of DNA increases mutation rates, because 5 methyl cytosine deaminates to  thymine. When that happens, the mismatch repair system has to guess which base is  correct because cytosine and thymine are naturally found in DNA. If it guesses wrong, it  will create a mutation.  CG sequences get methylated  Site specific methylation would decrease transcription, but it wouldn’t completely shut it  off  Global methylation can completely shut down transcription in eukaryotes but not  prokaryotes because eukaryotes have histones and methylation causes them to bind  more tightly to the DNA  Histone deacetylase pushes you towards decreasing transcription  Histone acetyl transferase pushes you toward increasing transcription  DNA methyl transferase increases transcription  Histone methyl transferase can increase or decrease transcription  Global methylation at the 3’ end of a gene would completely shut down transcription 5. What is DNA methylation used for in organisms?   Explain how inhibition of DNA methyl  transferases could increase mutation rates.  If methylation of a gene increased risk of  cancer, what sort of gene would you predict it to be?  DNA methylation is used to control gene expression  Inhibition of DNA methyl transferases could increase mutations rates because it would  decrease transcription and therefore increase methylation. When methylation is  increased, mutation rate increases because 5 methyl cytosine deaminates to thymine,  which causes mismatch repair to guess 6. Which are more common, transitions or transversions?  Transitions 7. What are promoters?  What are transcription factors?  What are sigma factors?  How many sigma factors are found in bacteria?  What role do they play in controlling transcription?   How many transcription factors are found in humans?  In which groove of the DNA  molecule would you expect a transcription factor to bind?  Promoters are regions of the DNA that initiate transcription  Transcription factors are proteins that bind to the DNA and help theRNA polymerase bind to the promoter  Sigma factors are what transcription factors are called in prokaryotes  There are 6­7 sigma factors in bacteria.   Each sigma factor turns on and off a different gene and controls the expression of that  gene  There are a lot of transcription factors (~3000?) found in humans  You would expect transcription factors to bind to the major groove 8. How do siRNA and miRNA affect gene expression?  Do they affect the amount of  transcription that occurs?  Do they affect the amount of translation that occurs?  They are short pieces of RNA that are complementary to an mRNA  miRNA and siRNA are types of single stranded RNA that are small and they match with  all or some of an mRNA sequence  miRNA causes translational silencing(it is not a perfect match) and siRNA causes  cleavage of the mRNA(it is a perfect match)  They block expression of mRNA, and therefore decrease translation 9. Could mutations 5’ to the start of transcription affect mRNA stability?  Could they affect  transcription levels?  Could mutations in sequences 3’ to the end of transcription affect  transcription levels?  Cold they cause complete silencing of transcription?  Mutations 5’ to the start of transcription can’t affect mRNA stability  Mutations 5’ to the start of transcription can affect transcription levels  Mutations 3’ to the end of transcription can affect transcription levels  Mutations 3’ to the end of transcription can’t cause complete silencing of transcription 10. Could mutations in the 5’utr region affect mRNA stability?  Could they affect transcription  levels?  Could they affect translational efficiency?  Could they disrupt the reading frame  during translation?  Could they affect protein structure?  What about mutations in the  3’utr?  Mutations in the 5’ utr can affect mRNA stability  Mutations in the 5’ utr can affect translational efficiency   Mutations in the 5’ utr can’t disrupt the reading frame during translation  Mutations in the 5’ utr and 3’utr can’t affect protein structure 11. How do genome sizes and exome sizes compare across complex organisms?  There is a lot of variation in genome sizes across complex organisms  Complex organisms all have about the same size exome 12. How does translation initiate, what role does the 5’ cap play, and what happens when cap­ dependent translation is no longer possible?  What role do the 5’ and 3’ UTRs play in  controlling gene expression? Can the polyA tail play a role in initiating translation?  Must  the small ribosome binding site be 5’ to the start codon?  What causes termination of  translation?   Translation initiates when the small ribosomal subunit binds to an AUG codon and  establishes the reading frame. Translation begins after the large subunit also binds.  The 5’ cap can be a binding site for the small subunit and also plays a role in stability    When cap dependent translation is no longer possible, it can bind to the tail or the IRES  sequence if there is one  The polyA tail can also be a binding site for the small subunit  The small ribosome­binding site doesn’t have to be 5’ to the start codon. The mRNA can  fold and loop so that the subunit lines up where it is supposed to in order to begin  translation  Termination of translation occurs when the stop codon is in the reading frame 13. What is the nearly neutral theory of molecular evolution, and why does it have important  consequences for small, isolated populations?  Why do genomes expand in species with  small effective population sizes?  The nearly neutral theory of molecular evolution predicts that mutations behave close to  neutrally if s,1/(eN ) where s is the selective disadvantage and Ne is the effective  population size. Species with higher effective population sizes will be under much greater constraint  This has important consequences for small isolated populations because a change in  phenotype doesn’t have a big impact on fitness because of the lack of competition.  Because of that, genome sizes can increase much more than in large populations. There  can also be phenotypic issues within the population because mutations don’t decrease  fitness, and those mutations will continue in the population. 14. What is linkage disequilibrium?  If a mutation is recent, will it be in linkage disequilibrium? If a mutation is in linkage disequilibrium, does that mean it is recent?  Linkage disequilibrium is when there is a nonrandom association of alleles  If mutation is recent it will be in linkage disequilibrium  If a mutation is in linkage disequilibrium that does not necessarily mean it is recent. It  could be a region of the genome with a very low recombination rate, or the linkage could  be conserved 15. What are tumor suppressors?  What are oncogenes?  If a mutation activates a gene, and  makes cancer more likely, what kind of gene is it?  Tumor suppressors are genes that when mutated fail to repress cancer. When not  mutated, their job is repress and kill cancer like cells. Typically oncogenic transformation  of tumor suppressor genes results in their inactivation. P53 is the typical tumor  suppressor.  Oncogenes are genes that when mutated actively promote cancer. Ras is an example  If a mutation activates a gene and makes cancer more likely, it is a proto­oncogene 16. What happens when proteins misfold and why is that dangerous for cells?  What fraction  of proteins misfold?  Explain how chaperone proteins could mask the effect of mutations.  When proteins misfold, the hydrophobic regions are on the outside and the hydrophilic  regions are on the inside  They are toxic to cells because they can become prions, which recruit other normally  folded proteins to misfold   Chaperone proteins assist with folding the proteins, and are therefore able to prevent  misfolding   They can mask the effect of nonconservative mutations by how they fold the protein.  Mutations in the amino acid sequence could code for a different folding of the protein, but chaperone proteins are able to fold it correctly 17. Explain how the design of the genetic code limits the impact of mutations.  The genetic code minimizes the impact of mutations because of the way it is organized.  Codons that differ in the third base position, or the wobble position of the codon often  times code for the same amino acid or one similar in structure. Therefore, if there is a  mutation in this position it doesn’t change the amino acid that is charged  Bases in the third position of the codon are more likely to be silent, and transitions are  more likely to be silent  Conservative changes are when a mutation changes the amino acid that is charged, but  it is one similar in structure  Amino acids that are less harmful if a mutation were to add them in to a protein have  more codons than amino acids that are harmful if mutated 18. Why does inbreeding reduce fitness?  What two mechanisms have been proposed?  The small population size allows for increase in mildly deleterious and harmful  alleles. It will also result in decreased heterozygosity.   Inbreeding depression has two possible mechanisms o Increase in genetic load (the expression of recessive deleterious allelels) o Loss of over dominance (over dominance is also known as hybrid vigor –  an increased fitness from heterozygosity as opposed to the absence of  harmful homozygosity) 19. What types of RNA are necessary for translation?    mRNA  tRNA  rRNa 20. How does the stability of DNA, RNA and proteins compare?  Is it necessary that replication occur shortly before transcription?  Is it necessary that transcription occur shortly before  translation?  How about translation before replication?   DNA is the most stable, and proteins and RNA vary in stability, but both are less stable  than DNA  It is not necessary that transcription occur shortly before translation. It just has to have  occurred at some point  It is necessary that translation occur shortly before replication because the proteins  needed for replication to occur are made during translation and they have a short half­life. 21. Are there genes with microsatellites in their cis­regulatory regions?   What types of genes  would you expect to have microsatellites in their cis­controlling regions?    There are genes with microsatellites in their cis­regulatory regions  Genes involved in fast adaptation such as behavior would be expected to have  microsatellites in their cis controlling regions 22. You should be familiar with the concepts of polygenic traits, epistasis and pleiotropy.   Could pleiotropy explain how an allele that reduced fitness with regard to a particular trait  could persist in the population?    Epistasis is when the phenotypic effect of a gene can be affected by another gene or  genes. Most traits have many epistatic interactions  Pleiotropy is when a single gene or locus can affect many things  Most traits are actually determined by multiple locis and such traits are referred to as  polygenic  Pleitotropy can explain how an allele that reduced fitness could persist in the population  because if that gene is determined by multiple loci, one combination could have a  positive impact while another could be harmful. Because that allele is involved in both, it  wouldn’t be eliminated from the population 23. Could overdominance explain how alleles that are selected against as homozygotes  persist in a population?  What would be an example?    Overdominance can explain how alleles that are selected against as homozygotes persist in a population.  Overdominance is the selective advantage of heterozygotes maintains genetic variability  within populations  Traits can’t be fixed. When heterozygotes breed 50% of the offspring will be homozygous for either trait  The concept of overdominance can be extended to traits that are determined by  hundreds of thousands of loci  Perhaps it is a number of different particular combinations of alleles at many different loci  that are selected for  An example is sexual selection 24. What is frequency dependent selection?  The selective advantage of rare genotype maintains genetic variability  The left angled vs. right angled fish are an example 25. Suppose you could selectively increase the mutation rate in cancer cells.  Might that be an effective cancer treatment?  Ye, in order to become a cancer cell, a cell must undergo a lot of mutations. However, if  the mutation rate becomes too high, it doesn’t become a cancer cell. It just becomes a  mutant blob and dies. However, you don’t want to increase the mutation rate in normal  cells because they would be more likely to become cancer cells so you have to make  sure that the mutation rate is only increased in cancer cells.  26. Consider a type of cancer that is virtually unknown before the age of 50, but is quite  common in persons above the age of 85.  Would you expect the number of mutations  necessary for this type of cancer to be higher, or lower, than what is necessary for  leukemia?  How would risk be distributed for this type of cancer?  Would risk be more  evenly distributed than is seen in leukemia?  The number of mutations necessary for that type of cancer would be higher than the  number of mutations needed for leukemia   The risk for this type of cancer would be distributed unequally. Those people who have  risk alleles would be at a much greater risk than those who don’t.  Risk would not be more evenly distributed than is seen in leukemia  27. What type of protein is p53?  How does it prevent cancer?  P53 is a tumor suppressor gene  It activates transcription of p21, which blocks progression through the G1/S checkpoint  and activates transcription of Gadd45, which blocks progression through   It responds to damage ot DNA and causes the cell to undergo apoptosis


Buy Material

Are you sure you want to buy this material for

50 Karma

Buy Material

BOOM! Enjoy Your Free Notes!

We've added these Notes to your profile, click here to view them now.


You're already Subscribed!

Looks like you've already subscribed to StudySoup, you won't need to purchase another subscription to get this material. To access this material simply click 'View Full Document'

Why people love StudySoup

Jim McGreen Ohio University

"Knowing I can count on the Elite Notetaker in my class allows me to focus on what the professor is saying instead of just scribbling notes the whole time and falling behind."

Allison Fischer University of Alabama

"I signed up to be an Elite Notetaker with 2 of my sorority sisters this semester. We just posted our notes weekly and were each making over $600 per month. I LOVE StudySoup!"

Steve Martinelli UC Los Angeles

"There's no way I would have passed my Organic Chemistry class this semester without the notes and study guides I got from StudySoup."

Parker Thompson 500 Startups

"It's a great way for students to improve their educational experience and it seemed like a product that everybody wants, so all the people participating are winning."

Become an Elite Notetaker and start selling your notes online!

Refund Policy


All subscriptions to StudySoup are paid in full at the time of subscribing. To change your credit card information or to cancel your subscription, go to "Edit Settings". All credit card information will be available there. If you should decide to cancel your subscription, it will continue to be valid until the next payment period, as all payments for the current period were made in advance. For special circumstances, please email


StudySoup has more than 1 million course-specific study resources to help students study smarter. If you’re having trouble finding what you’re looking for, our customer support team can help you find what you need! Feel free to contact them here:

Recurring Subscriptions: If you have canceled your recurring subscription on the day of renewal and have not downloaded any documents, you may request a refund by submitting an email to

Satisfaction Guarantee: If you’re not satisfied with your subscription, you can contact us for further help. Contact must be made within 3 business days of your subscription purchase and your refund request will be subject for review.

Please Note: Refunds can never be provided more than 30 days after the initial purchase date regardless of your activity on the site.