Oefentoets Biologie: Genetica - algemeen | VWO 4/VWO 5/VWO 6 | variant 5

Een stamboom.
Zie figuur B 2473 van de bijlage.

In de afbeelding is de stamboom van een familie gegeven waarin de ziekte agammaglobulinemie voorkomt.
Lijders aan deze erfelijke ziekte zijn verhoogd vatbaar voor infecties.
Aangenomen mag worden dat er geen mutatie of crossing-over heeft plaatsgevonden.

Is het gen dat deze ziekte veroorzaakt dominant of recessief of is dat uit deze stamboom niet af te leiden?
En is het gen X-chromosomaal of niet X-chromosomaal of is dat uit deze stamboom niet af te leiden?

Snotteraars.

Er zijn kinderen, de snotteraars', die vaak last hebben van infecties van de bovenste luchtwegen. Deze infecties worden veroorzaakt door ziekteverwekkende bacteriën (pneumokokken). De gevoeligheid voor deze infectie hangt samen met de aard van de receptor, de Fc-receptor, op de macrofagen die het kind vormt. Van deze receptor bestaan twee varianten: op plaats 131 van het receptoreiwitmolecuul kan zich het aminozuur histidine (H131) of het aminozuur arginine (R131) bevinden. Het receptoreiwit H131 wordt gevormd als het gen E^H in de cellen aanwezig is. In aanwezigheid van het gen E^R wordt het receptoreiwit R131 gevormd.
Beide genen komen tegelijkertijd tot expressie. Van een groep snotteraars en van een populatie waarvan deze groep deel uitmaakt, werd het genotype voor deze receptoreiwitten bepaald. De resultaten zijn weergegeven in de tabel hieronder. Deze populatie voldoet niet aan de Hardy-Weinberg regel.
afbeelding
Uit de tabel blijkt dat het optreden van de infecties bij snotteraars samenhangt met het genotype.

Welk van de receptoreiwitten H131 en R131 geeft de meeste bescherming tegen een pneumokokkeninfectie?
En welk van de genotypen E^H E^H , E^H E^R en E^R E^R moet een kind hebben om macrofagen met Fc-receptoren te kunnen produceren die de meeste bescherming bieden?

afbeelding

1/2 Lichaamskleur.

Bij een bepaalde diersoort komen individuen met een gele en individuen met een zwarte lichaamskleur voor.
Een onderzoeker beschikt over vier dieren van deze soort:

- een geel mannetje P,
- een geel vrouwtje Q,
- een zwart mannetje R
- en een zwart vrouwtje S.

De onderzoeker brengt tussen deze dieren een aantal paringen tot stand. De resultaten zijn weergegeven in onderstaande tabel.
afbeelding

Hebben de vrouwtjes of de mannetjes van deze diersoort twee X-chromosomen of is dat niet uit de gegevens te bepalen?

2/2 Lichaamskleur.

Is het allel voor gele lichaamskleur dominant of het allel voor zwarte lichaamskleur of is dat niet uit de gegevens te bepalen?

afbeelding

1/2 Vliegen.

Bij vliegen komt een gen voor dat invloed heeft op de ontwikkeling van deze dieren. Dit gen bepaalt de maximumtemperatuur waarbij de vliegen zich nog kunnen ontwikkelen (zie de tabel hieronder).
afbeelding

Twee vliegen P en Q die zich beide hebben ontwikkeld bij temperaturen lager dan 18°C. Vlieg P is homozygoot. De eieren uit deze kruising worden gehouden bij een temperatuur van 27°C. Niet meer dan de helft van de eieren komt uit.

Wat is het genotype van vlieg P?
En wat is het genotype van vlieg Q?

2/2 Vliegen.
Zie figuur B 99 van de bijlage.

Bij fruitvliegen zijn XX-individuen vrouwelijk. Individuen met één X- en één Y-chromosoom (XY) en individuen met alleen één X-chromosoom (X0) zijn mannelijk. De geslachtskenmerken worden alleen bepaald door de geslachtschromosomen in de cellen. Tijdens één van de klievingsdelingen van een XX-zygote gaat een X-chromosoom verloren. Uit deze zygote ontwikkelt zich een vlieg (S). Vlieg S vertoont een mozaïekpatroon (zie de afbeelding): de rechter helft is mannelijk en de linker helft is vrouwelijk; de rechterhelft heeft een wit oog en een kleine vleugel; de linker helft heeft een rood oog en een grote vleugel. De genen voor oogkleur en vleugellengte zijn X-chromosomaal.

Over het mozaïekpatroon van vlieg S worden de volgende beweringen gedaan.

1. Uit bovenstaande gegevens kan worden afgeleid dat het allel voor kleine vleugels recessief is.
2. Uit bovenstaande gegevens kan worden afgeleid dat de vader van vlieg S witte ogen en kleine vleugels had.

Welke van deze beweringen is of welke zijn juist?

2/3 Is intelligentie erfelijk?

Leg uit waarom de onderzoekers speciaal eeneiige tweelingen nodig hadden.

3/3 Is intelligentie erfelijk?

Wat is de correlatie tussen intelligentiequotiënten binnen de groep van eeneiige tweelingen die niet van elkaar zijn gescheiden?

1/3 Kweken van planten.

Een klassieke methode om bepaalde planten te verkrijgen, is het toepassen van zelfbestuiving, zoals in het volgende voorbeeld wordt beschreven. Van een bepaalde plantensoort hebben de homozygote individuen rode of witte bloemen en de heterozygote individuen roze bloemen. De bloemkleur wordt door twee allelen bepaald.
Een kweker heeft alleen planten met roze bloemen. Deze planten (generatie 1) vermeerdert hij door zelfbestuiving; hierdoor ontstaat generatie 2. Van de daaropvolgende generatie (generatie 3) worden alle nakomelingen ook uitsluitend door zelfbestuiving verkregen.
Alle planten leveren steeds evenveel nakomelingen.

Welke planten en in welke verhouding heeft deze kweker in generatie 3?

afbeelding

2/3 Kweken van planten.

Door nieuwe kweekmethoden, zoals het gebruik van weefselkweken, heeft het kweken van planten de laatste decennia belangrijke wijzigingen ondergaan. Bij weefselkweken worden stukjes delingsweefsel uit de plant genomen. Deze stukjes weefsel worden eerst in een steriele omgeving gekweekt, waarbij uit elk stukje een plantje groeit. De jonge plantjes worden in een kas verder gekweekt. Het is de bedoeling van de kweker op deze wijze allemaal dezelfde planten te verkrijgen. Toch is er uiteindelijk onder deze gekweekte planten in zijn kas een aantal planten dat er anders uitziet dan de rest.

Waardoor is het mogelijk dat deze planten er anders uitzien dan de rest?

3/3 Kweken van planten.

In een bepaalde populatie planten komen onder andere de allelen T en t voor. Aanvankelijk hebben planten die in het bezit zijn van het allel T, geen selectievoordeel ten opzichte van planten met het allel t. De allelfrequentie van zowel T als t is 0,5. Het fenotype van individuen met TT is anders dan het fenotype van individuen met Tt.
Op een bepaald moment doet zich een verandering in het milieu voor waardoor heterozygote individuen uit deze populatie langer leven en 10% meer nakomelingen per generatie voortbrengen dan homozygote individuen.

Is door deze verandering in het milieu de allelfrequentie van t in deze populatie na vele generaties kleiner dan 0,5, ongeveer gelijk aan 0,5 of groter dan 0,5?

1/2 Negatieve selectie.

Tekst:
Wanneer individuen met een bepaald genotype minder kans hebben op nakomelingen dan personen met een ander genotype in de bevolking, is er sprake van negatieve selectie. Negatieve selectie kan tot stand komen doordat personen met het betreffende genotype geen relaties aangaan, verminderd vruchtbaar zijn, vóór de fertiele leeftijd overlijden, of zelfs niet levend geboren worden.
Om de mate van selectie tegen een bepaald genotype uit te drukken maakt men gebruik van de complementaire begrippen fitness-coëfficiënt en selectie-coëfficiënt. Een individu dat minder kans heeft op het gemiddelde aantal nakomelingen van het 'normale' genotype, heeft een fitness-coëfficiënt (f) die kleiner is dan 1. De selectie-coëfficiënt (s) is gedefinieerd als 1 - f.

Hoe groot is de selectie-coëfficiënt s voor een individu met een letaal genotype?

2/2 Negatieve selectie.
Zie figuur A 455 van de bijlage.

In een populatie is de frequentie van een bepaald niet X-chromosomaal recessief allel 0,5.
In deze populatie is de fitness-coëfficiënt lager dan 1. Hierdoor verandert de frequentie van dit allel in deze populatie.
In de afbeelding zijn vier diagrammen getekend.

In welk van deze diagrammen is de verandering van de allelfrequentie juist weergegeven?

1/3 Terugkruising.

Wat wordt bij een terugkruising bepaald?

2/3 Terugkruising.

Welke soort eigenschap moet het organisme hebben, waarmee wordt teruggekruist?

Dit moet een [invulveld] eigenschap zijn.

3/3 Terugkruising.

Welke soort eigenschap moet het organisme hebben, dat wordt teruggekruist?

Dit moet een [invulveld] eigenschap zijn.

1/3 Erfelijkheid.

Bij een bepaalde vliegensoort komen de allelen E en e voor die de temperatuurtolerantie van de vliegen bepalen. Bevruchte eieren met het genotype EE ontwikkelen zich niet bij temperaturen die hoger zijn dan 18°C.
Bevruchte eieren met het genotype Ee ontwikkelen zich niet bij temperaturen die hoger zijn dan 20°C.
Bevruchte eieren met het genotype ee ontwikkelen zich niet bij temperaturen die hoger zijn dan 28°C.
Twee vliegen met het genotype Ee paren. De bevruchte eieren worden opgekweekt bij 19°C.
De uit deze eieren ontstane dieren paren vervolgens met elkaar. Hun bevruchte eieren worden ook opgekweekt bij 19°C.

Welk deel van de laatstgenoemde eieren komt uit?

2/3 Erfelijkheid.
Zie figuur B 1654 van de bijlage.

In 1935 werd een klassiek onderzoek van Tower naar de erfelijkheid bij coloradokevers als volgt beschreven en geïllustreerd (zie de afbeelding):
"Tower, die een reeks van schitterende onderzoekingen deed over de erfelijkheidsverschijnselen bij de coloradokever, zag dat als hij de kevers onder allerlei abnormale omstandigheden kweekte, hij twee reeksen van veranderingen bij hen kon waarnemen. Stelde hij de volwassen dieren aan de veranderde omstandigheden bloot, dan reageerden zij daarop door allerlei veranderingen van hun lichaam, doch de jongen, die zij voortbrachten, vertoonden die veranderingen niet en waren normaal. Doch indien hij de jonge dieren in de abnormale omgeving bracht, gedurende de tijd van hun leven dat de geslachtscellen zich vormden (wat Tower de gevoelige periode noemde), dan zag hij aan de dieren zelf weinig verandering, maar blijkbaar hadden die abnormale omstandigheden toch wel een invloed op de zich vormende geslachtscellen uitgeoefend, want de jongen, die later door deze dieren ter wereld werden gebracht, vertoonden allerlei variaties, veranderingen van kleur, van grootte, van tekening."

Naar aanleiding van bovenstaande tekst worden de volgende beweringen gedaan:
1. de veranderingen bij volwassen coloradokevers zijn het gevolg van veranderingen in het genotype;
2. de volwassen coloradokevers (regel 4) hadden zeker hetzelfde genotype;

Welke van deze beweringen is of welke zijn juist?
afbeelding

3/3 Erfelijkheid.

Een studente veronderstelt dat de verandering van de geslachtscellen in de 'gevoelige periode' het gevolg zou zijn van mutatie. Om deze veronderstelling te toetsen vergelijkt zij verschillende groepen nakomelingen die zij op de volgende wijze heeft verkregen:

afbeelding

Welke van deze groepen heeft zij ten minste nodig om de door haar opgestelde onderzoeksvraag te kunnen beantwoorden?