1 Monohybride kruisingen

Oefenopdrachten genetica 4 VWO
1
Monohybride kruisingen
1.
Men kruist een bruingele Guinese big (Cavia) met een witte. In de F2 krijgt
men 134 bruingele, 265 lichtgele en 137 witte dieren. Licht deze kruising toe
met een schema.
2.
Een haan uit een wit kippenras wordt gekruist met een hen uit een zwart ras.
De F1 -kippen zijn allen gespikkeld.
Wat voor een F2 kan men verwachten als een gespikkelde hen wordt teruggekruist met de witte haan, en wat voor een F2 als een gespikkelde haan
wordt teruggekruist met de zwarte hen? Geef het kruisingsschema en de
verhoudingsgetallen van de F2 -fenotypen.
3.
Soms blijkt het voorkomen van een homozygoot recessief allel de dood van
het organisme ten gevolge te hebben. Een dergelijke zogenaamde lethale
factor komt bij muizen voor. Dieren welke homozygoot zijn voor een recessief
gen dat de vachtkleur bepaalt, sterven reeds in de baarmoeder. Het betreft
hier het gen G dat in homozygote toestand een zwarte vachtkleur geeft, in
heterozygote toestand een gele en in homozygoot recessieve toestand lethaal
is.
Werk uit welke muizen en in welke aantallen in het nageslacht te vinden zijn,
uitgaande van een kruising van 2 gele muizen.
2
Multipele allelen
4.
Een vrouw krijgt een kind met bloedgroep AB. Zelf heeft zij bloedgroep A,
terwijl de vader onbekend is.
Er worden 3 mannen aangewezen als mogelijke vader, deze hebben de
bloedgroep AB, A en 0.
a)
Wie van de drie zou de echte vader kunnen zijn?
b)
Hoe zou de uitslag luiden als het kind bloedgroep 0 had gehad?
5.
Is het mogelijk dat uit één ouderpaar een gezin met 4 kinderen ontstaat
waarin alle vier de bloedgroepen vertegenwoordigd zijn?
Wat zijn dan de genotypen van de ouders?
6.
lemand wordt Rhesus positief genoemd (Rh+) als hij genotypisch RR of Rr is,
en Rhesus negatief (Rh-) indien hij rr is.
Een vrouw met bloedgroep A en Rh+ (heterozygoot voor heide kenmerken)
krijgt een kind van een man met bloedgroep B en Rh+ (heterozygoot voor
beide kenmerken).
Geef aan welke mogelijkheden voor het fenotype van het kind bestaan en hoe
groot de kans voor ieder van deze mogelijkheden is.
3
X-chromosomale overerving
7.
Kleurenblindheid is het gevolg van een recessief geslachtsgebonden allel.
a)
Als een man kleurenblind is, hoe is dan de erfelijke aanleg van zijn
vaderen hoe die van zijn moeder?
b)
Als een vrouw kleurenblind is, hoe is dan de erfelijke aanleg van haar
ouders?
8.
4
9.
Hemofilie of bloederziekte is een recessieve geslachtsgebonden eigenschap.
a)
Een man wiens vader leed aan hemofilie, maar die zelf normaal is,
trouwt een normale vrouw in wier familie hemofilie niet voorkomt. Wat
is de kans op hemofilie bij de kinderen?
b)
Een vrouw, wier vader leed aan hemofilie, maar die zelf normaal is,
trouwt een normale man. Hoe groot is de kans op hemofilie bij de kinderen?
Als er een normale zoon is geboren, hoe groot is dan de kans dat een volgende zoon weer normaal is? En hoe groot is de kans dat twee normale
zonen achter elkaar worden geboren?
c)
Wat is de kans op hemofilie bij de zonen van een dochter uit vraag b,
als deze een normale man trouwt?
Stambomen
Bij de mens komt een bloedafwijking voor, die hemofilie wordt genoemd. Deze
afwijking wordt veroorzaakt door een X – chromosomaal recessief allel: Xh.
het gevolg van deze afwijking is dat verminderde bloedstolling optreedt.
In de afbeelding 1 is een stamboom weergegeven van een familie waarin
hemofilie voorkomt. Van de vrouwen 5, 9 en 11 is bekend dat ze draagster
zijn van het allel voor hemofilie.
Afb 1
a
b
Wat zijn de genotypes van de personen 1 en 8?
Persoon 11 trouwt met een man met normale bloedstolling. Ze krijgen een
dochter. Bereken de kans dat deze dochter ook draagster is van het allel
voor hemofilie.
Taaislijmziekte
Taaislijmziekte (cystische fibrose of CF) is een erfelijke aandoening die gekenmerkt wordt
door o.a. luchtweginfecties. Deze zijn het gevolg van abnormale taaiheid van het slijm in de
luchtwegen. Door deze taaiheid blijft het slijm vaak achter in de luchtwegen, waardoor
infecties kunnen ontstaan.
De ziekte wordt veroorzaakt door een recessief, niet X-chromosomaal gen.
Twee willekeurige mensen, die geen CF hebben, hebben een kans van 1 op 900 om een
kind te krijgen met CF.
In een ziekenhuis in Londen probeert men met gentherapie CF-patiënten te genezen.
Men brengt erfelijke informatie verpakt in vetbolletjes in de longen van CF-patiënten.
Deze methode van gentherapie heeft gunstige resultaten bij muizen met CF.
bron: Intermediair, oktober 1993
In afbeelding 2 is een stamboom weergegeven. De personen II3 en II4 hebben twee
kinderen. Hun oudste zoon (III1) heeft CF.
Afb. 2
10.
Bereken de kans dat hun jongste zoon (III2) CF heeft?
Persoon 1 van generatie II wil weten of hij een verhoogde kans heeft om een kind te
krijgen met de aandoening CF. Hij wil erfelijkheidsonderzoek laten doen.
Erfelijkheidsonderzoek wordt alleen gedaan bij personen bij wie de kans dat ze
drager zijn van CF, groter is dan bij een willekeurige persoon.
11.
Kan op grond van de stamboom geconcludeerd worden dat hij in aanmerking
komt voor een erfelijkheidsonderzoek? Verklaar je antwoord.
5
Dihybride kruisingen
12.
Bij het Guinese biggetje (Cavia) kan de haarkleur zwart of wit zijn en het haar
ruw of glad.
Zwart is dominant over wit, ruwharig over glad.
Leidt af, uitgaande van de kruising homozygoot zwart gladharige X homozygoot wit ruwharige cavia, dat er in de F2 aanwezig zijn:
22 soorten gameten; 42 zygoten; 32 genotypen en 22 fenotypen.
13.
Bij katten is gevlekt haar (V) dominant over effen (v).
Kort haar (K) is dominant over lang (k), zoals bij een Angora of Perzische
poes.
We kruisen een homozygoot langharige gevlekte kater met een homozygoot
effen kortharige poes.
Hoeveel procent van de gevlekt kortharigen uit de F2 is homozygoot voor
beide eigenschappen?
14.
Bij de mens zijn de grootte van de kaken en de grootte der tanden onafhankelijk van elkaar overervende eigenschappen. Grote tanden (T) zijn dominant
over kleine tanden (t), terwijl kleine kaken (K) dominant zijn over grote kaken
(k). Bij een kruising tussen negers en hottentotten zijn de ouders resp.
homozygoot voor grote tanden in grote kaken en homozygoot voor kleine
tanden in kleine kaken.
Hoe groot is nu de kans dat bij de kleinkinderen engstand (= grote tanden in
kleine kaken) optreedt als de kinderen huwen met resp. een neger en een
hottentot. Ieder kruising afzonderlijk uitwerken.
6
Bijzondere gevallen
Vachtkleur van het konijn
Voor de meeste eigenschappen (bijvoorbeeld vachtkleur) geldt dat daarbij sprake is van
dominante en recessieve genen. Bij de kleur en de tekening van de vacht van konijnen
bestaat een zeer grote
variatie. Een deel van deze variatie is het gevolg van het optreden van drie allelen voor
vachtkleur. Dat dit het geval is, blijkt onder andere uit het resultaat van kruisingen tussen
wildgrijze, brandneus- en albinokonijnen (zie onderstaande afbeelding 3).
Afb. 3
15.
Leg uit dat het allel brandneus dominant dan wel recessief is ten opzichte van
het allel vachtkleur albino.
Men laat een wildgrijs konijn uit de F1 van kruising S paren, met een wildgrijs
konijn uit de F1 van kruising T.
16.
Kunnen uit deze paring albinokonijnen ontstaan en zo ja, in welke verhouding
ten opzichte van de andere fenotypen?
A
Ja, in de verhouding 1 brandneus : 1 albino.
B
Ja, in de verhouding 3 brandneus : 1 albino.
C
Ja, in de verhouding 1 wildgrijs : 1 albino.
D
Ja, in de verhouding 3 wildgrijs : 1 albino.
E
Nee, er ontstaan geen albino konijnen.
In een bepaalde populatie konijnen komen wildgrijze, brandneus- en
albinokonijnen voor.
17.
Hoeveel verschillende genotypen voor vachtkleur kunnen in deze populatie
voorkomen?
A
3
B
4
C
6
D
8
E
9
Niet alle genotypen van brandneuskonijnen uit de F2 van kruising U zijn gelijk
aan dat van brandneuskonijnen uit de F2 van kruising S.
18.
Hoeveel procent van de brandneuskonijnen uit de F2 van kruising U heeft
hetzelfde genotype als de brandneuskonijnen uit de F2 van kruising S?
A
0%
B
12,5%
C
25%
D
33,3%
E
50%
F
75%
Genen van opa en oma
Soms omzeilt de natuur de klassieke erfelijkheidswetten van Mendel.
Onderzoekers in Amerika menen dat planten van de Zandraket erfelijke
informatie gebruiken die zij op een nog onbekende wijze van hun grootouders
hebben geërfd.
Bij planten van de Zandraket komt een mutatie voor in het zogenaamde hothead-gen.
Alleen planten die homozygoot zijn voor het gemuteerde gen hebben vergroeiingen van de
bloemknoppen. De bloemknoppen vormen dan een compact balletje. Planten met deze
afwijking kunnen ontstaan uit ogenschijnlijk normale ouders. In een onderzoek naar de
mutatie bleek dat gemiddeld tien procent van de nakomelingen van planten met vergroeide
bloemkoppen, tegen alle verwachtingen in, normale bloemknoppen had in plaats van
balletjes. Bij deze planten zonder vergroeiing, was het effect van de mutatie ongedaan
gemaakt via een nog onbekend mechanisme. Onderzoek toonde aan dat het genotype
niet was veranderd. Het bleven planten die homozygoot recessief waren voor
het gemuteerde gen, maar ze hadden een fenotype dat hoorde bij het dominante
gen.
Volgens de onderzoekers gebruikten deze planten hiervoor informatie die ze van
hun grootouders hebben geërfd. Deze informatie zou dan buiten de chromosomen om zijn
doorgegeven aan de kleinkinderen. De DNA-code van de Zandraket is bekend, dus het was
betrekkelijk eenvoudig uit te sluiten dat ergens op de chromosomen ook nog een gezonde
kopie van het betreffende gen aanwezig was. Onderzoekers denken dat in de
geslachtscellen van de Zandraket afschriften van de genen van voorouders meereizen. De
planten zouden op deze zogenaamde schaduwgenen terug kunnen vallen als zij van hun
ouders alleen slechte genkopieën erven. Op deze wijze zou de Zandraket, die zich vaak
door zelfbestuiving voortplant, degeneratie door inteelt kunnen voorkomen.
De mutatie in het hothead-gen is recessief.
19.
Geef twee argumenten waaruit blijkt dat de bovengenoemde mutatie
recessief is. Gebruik hiervoor citaten uit de tekst.
Het gen voor normale bloemknoppen wordt aangeduid met N, het gemuteerde
hothead-gen wordt aangeduid met n. Omdat het hothead-gen recessief is, is het
genotype van de planten met de vergroeide bloemknoppen nn. De diploïde
cellen van de Zandraket, dus ook de cellen die later de geslachtscellen gaan
leveren, kunnen genotypen hebben zoals in de onderstaande afbeelding is weergegeven.
De schaduwgenen zijn apart aangegeven als ‘informatie van één van de
grootouders’.
Uit een kruising van twee planten met gewone bloemknoppen ontstaan 47
nakomelingen. Van deze 47 planten zijn er 25 met gewone bloemknoppen en 22
met vergroeide bloemknoppen.
19.
Wat zijn de genotypen van de ouders?
A
de beide ouders hebben het genotype nn
B
de beide ouders hebben het genotype Nn
C
de ene ouder heeft het genotype NN en de andere ouder heeft het
genotype Nn
D
de ene ouder heeft het genotype Nn en de andere ouder heeft het
genotype nn
De Zandraket kan zowel via kruisbestuiving als via zelfbestuiving voor
nakomelingen zorgen.
Stel dat drie planten met de genotypen NN, Nn, nn via zelfbestuiving
nakomelingen krijgen en dat na elk van deze zelfbestuivingen 400 nakomelingen
ontstaan.
20.
− Hoeveel planten zouden zonder de invloed van de schaduwgenen van
grootouders naar verwachting vergroeide bloemknoppen bezitten?
− Hoeveel planten zouden naar verwachting met de invloed van de
schaduwgenen van de grootouders vergroeide bloemknoppen bezitten?
zonder de invloed
met de invloed
van schaduwgenen
van schaduwgenen
A
400
440
B
400
360
C
500
550
D
500
450
E
1200
1320
F
1200
1080