Oefentoets Biologie: Genetica - algemeen | VWO 4/VWO 5/VWO 6 | variant 1

1/2 Kemphanen.
Zie figuur B 5462 van de bijlage.

In de afbeelding hiernaast zijn kemphanen (Philomachus pugnax) weergegeven.
Op grond van hun gedrag kunnen de mannetjes in drie groepen worden verdeeld:

1 de honkmannen: deze bezitten eigen gebiedjes die zelden groter zijn dan een vierkante meter, de honken;
2 de satellieten: mannetjes die een meer zwervend bestaan leiden, maar die wel op honken worden aangetroffen;
3 de randmannen: deze zwerven en slagen er een enkele keer in een honk te veroveren.

Honkmannen kunnen hun honk verliezen en daardoor de status van randman krijgen. Randmannen kunnen een bestaand honk overnemen of een nieuw honk vestigen en daardoor de status van honkman verwerven. Satellieten worden nooit honk- of randman, en honk- of randmannen worden nooit satelliet.
Honkmannen en randmannen vertonen geregeld dreig- en vechthandelingen. Satellieten vertonen dergelijke handelingen zelden of nooit. Verder is er sprake van kleurverschillen tussen honk- en randmannen en satellieten. Honk- en randmannen zijn meestal donker gekleurd; satellieten zijn meestal licht gekleurd. Bij honkmannen, randmannen en satellieten komen echter ook dezelfde kleurpatronen voor.

Onderzoekers hebben de volgende hypothese opgesteld:

‘De status van een kemphaan wordt bepaald door twee verschillende allelen van één gen die eveneens invloed hebben op het verenkleed’.
De homozygote toestand van het ene allel zou altijd moeten leiden tot de ontwikkeling van honk- of randmannen met donkere verenkleden die nooit bij satellieten worden aangetroffen. De homozygote toestand van het andere allel zou altijd moeten leiden tot de ontwikkeling van satellietmannen met verenkleden die uitsluitend bij deze categorie van mannetjes voorkomt. De heterozygote toestand zou leiden tot de ontwikkeling van individuen met verenkleden die zowel bij honk - en randmannen als bij satellieten worden aangetroffen en waarvan de status tijdens de ontwikkeling zou worden vastgelegd.

Bij vogels zijn mannetjes XX en vrouwtjes XY.

Van welk type overerving is sprake bij de overerving van kleurverschillen en gedrag bij kemphanen?
Van .

Karyogrammen.
Zie figuur A 1196 van de bijlage.
Zie figuur B 5463 van de bijlage.

In figuur 1 is een karyogram van een gezonde persoon A weergegeven.
- Karyogram B in figuur 2 is van een kind met het 'Cri du chat'-syndroom.
Dit syndroom wordt gekenmerkt door ernstige mentale achterstand (IQ < 50), groeiachterstand, kleine schedel, aangeboren hartafwijkingen en door de typische manier van huilen, die sterk lijkt op het geluid van een kat. Dit verdwijnt op latere leeftijd.
Karyogram C in figuur 2 is van een kind met op het eerste gezicht eenzelfde chromosoomafwijking als patiënt B, maar dit kind is geen lijder aan het “Cri du chat” syndroom.

Geef hiervoor een verklaring aan de hand van de karyogrammen B en C.

Erfelijkheid bij slakken.
Zie figuur A 1197 van de bijlage.

Bij een bepaalde slakkensoort (Limnaea peregra) is erfelijk bepaald of de schelp rechtsdraaiend is (D) of linksdraaiend is (S).
Bij het tot stand komen van het fenotype blijkt naast de informatie in de kern ook een cytoplasmatische factor van invloed te zijn. Deze is wel aanwezig in de eicel maar niet in de zaadcel. Daardoor wordt ook verklaard dat in de F₁ twee fenotypen voorkomen. Dit wordt geïllustreerd in het volgende schema.
Let wel: in het schema komt maar één kruising tussen twee individuen voor (de P-generatie) de andere generaties planten zich voort door zelfbevruchting (deze slak is hermafrodiet).
Uit de F₃ ontstaat - ook weer door zelfbevruchting - een F₄ .

Komen er in deze generatie slakken met linksdraaiende schelp voor?
Zo ja, welk deel van de F₄ zal naar verwachting een linksdraaiende schelp hebben?
Noteer het antwoord als breuk of percentage.

Muizenstam.

Een bepaalde muizenstam bleek onvruchtbaar te zijn. Om een aantal van deze dwergen te verkrijgen, moet men paringen regelen tussen dieren die heterozygoot zijn voor het betreffende gen.

Welke van de volgende procedures zou gebruikt moeten worden om de vereiste heterozygoten op te sporen?

Genetici.

Zet de namen van de genetici in de rechter kolom bij hun eigen ontdekking in de linker kolom.

2/2 Li-Fraumenis syndroom.

Het Li-Fraumenis syndroom kenmerkt zich o.a. door een verhoogd risico op kanker. Dit risico neemt met de leeftijd toe. Voor iemand onder de 45 jaar met het syndroom is het risico 40%, voor mensen boven de 45 jaar is het risico 65%. Een van de risico's betreft kanker aan de bijnierschors en leidt tot sterk verhoogde productie van bijnierschorshormoon.

Noem een effect van teveel bijnierschorshormoon.

Schelpen van slakken.

De draairichting van de schelp bij de slak Limnaea peregra is rechts- of linksdraaiend. De draairichting wordt bepaald door een paar autosomale allelen. Het allel voor rechtsdraaiend (S+) is dominant over het allel voor linksdraaiend (s). De resultaten van twee monohybride reciproke kruisingen (terugkruisingen) vind je in het schema hieronder.

afbeelding

Welk genetisch fenomeen bepaalt dit overervingspatroon?

Shakers.

Sommige fruitvliegjes (Drosophila melanogaster) hebben een mutatie waardoor ze gaan schudden. Deze fruitvliegjes noemen we 'shakers'.
In het schema hieronder wordt een kruisingsexperiment getoond.

afbeelding

Welk is het overervingsmechanisme voor het 'shaker'gen?

Verwantschapscoëfficiënt.
Zie figuur B 5474 van de bijlage.

De 'verwantschapscoëfficiënt' verwijst naar de waarschijnlijkheid dat twee verwante individuen een specifiek allel van een enkelvoudig gen overerven van hun gemeenschappelijke voorouder.

Welke van de volgende genetische verwantschappen in de stamboom hierboven van diploide individuen, is niet waar?
De 'verwantschapscoëfficiënt' bij

Broer en zus.

Voor de mens geldt: n = 23.
Een ouderpaar heeft een dochter en een zoon.
Er wordt berekend hoeveel chromosomen er, in theorie, maximaal identiek kunnen zijn bij deze broer en zuster.

Hoeveel chromosomen kunnen volgens deze berekening maximaal identiek zijn?
Dat zijn er .

Genetica van erwten.

Bij erwten is het allel voor gladde zaden (S) dominant over dat voor gerimpelde zaden (s).
Het allel voor hoog opgroeiende planten (T) is dominant over dat voor lage groei (t) en het allel voor gele erwten (Y) is dominant over dat voor groene erwten (y).
Een plant met het genotype SsTtYy werd teruggekruist met een plant met het genotype ssttyy.
Hieruit ontstonden145 planten die erwten vormden.

Welk aantal van deze 145 zal zich ontwikkelen tot hoog opgroeiende planten met groene, gerimpelde erwten?
Dat zijn er ongeveer .

Cellen en structuren.
Zie figuur A 124 van de bijlage.

De persoon van wie de luchtpijp afkomstig is, heeft de homozygoot recessieve bloedgroep O.
Aangenomen wordt dat bij deze persoon geen mutaties zijn opgetreden.

Hoeveel chromosomen met een recessief allel voor de bloedgroep bevinden zich in de kern van cel R?

2/2 Onderzoek naar veroudering bij muizen.

Het snelle verouderen gaat bij muizen met het mutantgen gepaard met het krijgen van kale plekken in de vacht.

Leg uit waardoor deze muizen sneller dan normaal kale plekken krijgen.

Bladsnijdermieren.

In het kader van onderzoek naar de evolutie van het paargedrag van mieren heeft een onderzoeksteam twee verwante soorten mieren vergeleken. Het onderzoek leverde aanwijzingen voor de veronderstelling, dat het paren met meer partners energetisch gezien kostbaar is en verdwijnt zodra het kan.
Een koningin van een van de soorten bladsnijdermieren, Acromyrmex echinatior, wordt tijdens haar bruidsvlucht door gemiddeld meer dan tien mannetjes bevrucht en slaat al het sperma dat ze nodig heeft voor de rest van haar leven in haar lichaam op. Mannetjes worden gewoonlijk slechts één keer per jaar geproduceerd en gaan na de paring dood.
De bevruchte jonge koningin vormt een ondergronds nest.

Eén van de voordelen van het paren met meer partners is de grote genetische diversiteit bij het nageslacht.

Noem een gunstig effect van een grote genetische diversiteit bij de jonge koninginnen die uitvliegen.
Noem een gunstig effect van een grote genetische diversiteit bij werksters van de soort A. echinatior voor de instandhouding van het nest.

Scrapie.

Scrapie is een prionziekte, die schapen treft. Het ziekteverloop lijkt op dat van gekke koeienziekte bij vee. Enkele schapenrassen hebben meer weerstand tegen scrapie dan andere. De weerstand is gerelateerd aan het prioneiwit (Pr^P ) van het schaap. Van dit eiwit varieert de aminozuursamenstelling van ras tot ras, afhankelijk van de aanwezige allelen (zie afbeelding hieronder).

afbeelding

Welke genotypen vind je in de F₂ als je een A₁ A₁ -ram paart met een A₆ A₆ -ooi?
Maak het kruisingsschema.

Galápagoseilanden.
Zie figuur A 889 van de bijlage.

Onderzoekers menen dat de eigenschap snavellengte een criterium is voor natuurlijke selectie, mits de snavellengte een erfelijke eigenschap is. Onderzoek naar het al dan niet erfelijk zijn van de snavellengte bij Geospiza fortis leverde de resultaten op zoals die zijn weergegeven in het diagram van de afbeelding.

Over deze twee grafieken worden de volgende beweringen gedaan:

1. De resultaten van dit onderzoek ondersteunen de hypothese dat de snavellengte een erfelijke eigenschap is, omdat er een verband is tussen de lengte van de snavels bij de jongen en de ouders;
2. Uit de resultaten van dit onderzoek kan men niet afleiden dat de snavellengte een erfelijke eigenschap is, omdat er slechts gegevens van twee jaren bekend zijn.

Welke van deze beweringen is juist?

Eiwitten in voeding.

Er zijn essentiële en niet-essentiële aminozuren.
Essentiële aminozuren moeten in de voeding voorkomen; niet-essentiële aminozuren kunnen in het lichaam worden gesynthetiseerd.
De eiwitkwaliteit van de voeding wordt vooral bepaald door de aanwezigheid van essentiële aminozuren.
Een eiwit waarin alle essentiële en niet-essentiële aminozuren in voldoende mate voorkomen en in een onderlinge verhouding die weinig afwijkt van de aminozuursamenstelling van het lichaamseiwit, noemt men een eiwit met een hoge biologische waarde (BW).
Onder de tienduizenden erfelijke afwijkingen die bij de mens kunnen voorkomen, bevinden zich eiwitstofwisselingsziekten.
Bij één van deze ziekten ontbreekt de synthese van een niet-essentieel aminozuur.

Deze afwijking komt bij één op de 40.000 mensen voor Zij zijn homozygoot (gg) voor het gen dat de ziekte veroorzaakt.

Hoe groot is dan de frequentie van het gen g?