Oefentoets Biologie: Genetica - genotype_fenotype | VWO 4/VWO 5/VWO 6

Geno- en fenotype.

In de volgende opsomming worden steeds twee of meer organismen met elkaar vergeleken voor een bepaalde eigenschap:

1. een ééneiige tweeling verschilt in intelligentie;
2. de naalden van één dennentak vertonen lengteverschillen;
3. twee leden van een kloon van eencellige organismen met verschillend celvolume;
4. twee personen hebben even lang in de zon gezeten maar worden niet even bruin;
5. twee zwartbonte koeien, waarvan de een roodbonte en de ander alleen maar zwartbonte kalveren kan krijgen.

In welke gevallen is het genotype gelijk en het fenotype verschillend?

Bijen.

Bij honingbijen (2n = 16) vormt de koningin door meiose eicellen.
Uit onbevruchte eicellen ontwikkelen zich haploïde darren (mannelijke bijen).

Hoeveel genetisch verschillende darren zijn in de nakomelingschap van één koningin maximaal mogelijk als crossing-over en mutatie worden uitgesloten?

2/2 Bijengenetica.

In een vervolgonderzoek werden darren uit de F₂ (nakomelingen van een koningin uit de F₁ ) gekruist met hygiënische koninginnen.
Daaruit ontstonden 29 bijenvolken (generatie IV) met vier soorten gedrag:

1. In zes volken maakten werksters de cellen niet open, maar ze verwijderden de zieke larven wèl als een onderzoeker de geïnfecteerde cellen open maakte.
2. In negen van deze volken maakten de werksters geïnfecteerde cellen wel open, maar ze verwijderden de larven niet.
3. De werksters in acht volken maakten geen geïnfecteerde cellen open en verwijderden ook geen zieke larven als een onderzoeker de geïnfecteerde cellen open maakte.
4. De overige volken waren hygiënisch.
Op grond van deze resultaten werd aangenomen dat het onderzochte gedrag door twee verschillende genenparen wordt veroorzaakt, waarbij de allelen voor onhygiënische gedrag dominant zijn.

Deze verklaring werd ondersteund door een vereenvoudigd schema van de hierboven beschreven kruisingen.

Dit schema is afgebeeld in de uitwerkbijlage.

Zie figuur C 302 van de bijlage.

Maak het schema in de uitwerkbijlage volledig door in de zeshoeken de verschillende genotypen in te vullen van

- de ouders (P) en de werksters en een koningin in de F₁ -generatie;
- de darren in de F2-generatie en de werksters in de vier beschreven bijenvolken van generatie IV.
- Geef in de legenda de betekenis van de gekozen letters.

Achillea lanulosa.
Zie figuur B 5406 van de bijlage.

Achillea lanulosa is een kruidachtige plant die op verschillende hoogtes in California voorkomt.
De gemiddelde grootte van de plant varieert met de hoogte, van 70 cm op zeeniveau tot minder dan 20 cm op 3000 meter.
Om uit te zoeken of deze variatie door erfelijke factoren of door het verschil in hoogte (het milieu) worden veroorzaakt, worden proeven gedaan:

1. Verzamel zaden van planten van verschillende hoogte en laat hen ontkiemen en uitgroeien in dezelfde grond op een bepaalde hoogte.
2. Verzamel zaden van planten van dezelfde hoogte en laat hen ontkiemen en uitgroeien in dezelfde grond op verschillende hoogtes.
3. Neem stekjes van planten die op verschillende hoogte groeien en laat hen uitgroeien in dezelfde grond op dezelfde hoogte.
4. Neem stekjes van planten die op dezelfde hoogte groeien en laat hen uitgroeien in dezelfde grond op verschillende hoogte.

Welke twee proeven geven een antwoord op de bovengenoemde vraag?

Nature and nurture.

Regelmatig zijn er uitspraken gedaan over de mogelijke erfelijkheid van eigenschappen zoals criminaliteit, verbeeldingskracht, muzikaliteit en intelligentie.
Een belangrijk hulpmiddel hierbij is het bestuderen van de correlatie tussen verwante en niet verwante groepen van mensen.
Correlaties worden genoteerd op een schaal van -1 tot +1. Als twee groepen een correlatie hebben van +1 dan zijn ze volledig gelijk aan elkaar. Een correlatie van 0 betekent dat ze totaal niet met elkaar verwant zijn. Een correlatie van -1 betekent dat de ene groep volledig tegenovergesteld is aan de andere groep.
De tabel hieronder geeft de correlatiecijfers ten aanzien van intelligentie.
afbeelding

Theoretisch is de correlatie 0 bij niet-verwante kinderen, of ze nu wel of niet samen opgroeien. Bij kinderen uit hetzelfde gezin die samen opgroeien is de correlatie in theorie +0,50.

Indien intelligentie volledig erfelijk zou zijn, wat zou dan de theoretische waarde van de correlatie zijn tussen een twee-eiige tweeling van verschillend geslacht die samen opgroeit? [invulveld]
En van een eeneiige tweeling die apart opgroeit? [invulveld]

Fenotypen van planten.
Zie figuur B 5476 van de bijlage.

De voorkomende fenotypen in drie experimenten met plantenpopulaties zijn afgebeeld in de staafdiagrammen hiernaast.

Welke van de onderstaande alternatieven laten de resultaten van de drie populaties X, Y en Z zien in de juiste volgorde van generaties?

Beukenbladeren.
Zie figuur A 304 van de bijlage.

De bovenste afbeelding stelt delen voor van dwarsdoorsneden van twee bladeren P en Q van dezelfde beuk. Beide bladeren zijn 6 cm lang en 4 cm breed en hebben dezelfde vorm.
In het afgebeelde diagram in de figuur A 304 is het verband weergegeven tussen de verlichtingssterkte en de afgifte en opname van zuurstof door de bladeren P en Q. Er wordt aangenomen dat de dissimilatie-activiteit onafhankelijk is van de verlichtingssterkte en dat er in deze boom geen mutaties zijn opgetreden.

Is het genotype van de cellen van blad P hetzelfde als dat van de cellen van blad Q of is dit niet te zeggen?

Bijenpopulaties.

Bestaan er tussen de onderzochte bijenpopulaties alleen fenotypische verschillen, alleen genotypische verschillen of zowel fenotypische als genotypische verschillen?

1/2 Groei en ontwikkeling van planten.
Zie figuur A 366 van de bijlage.

Van het Zonneroosje komt een bepaald fenotype voor in het laagland en een ander fenotype hoog in de Alpen. Beide fenotypen zijn weergegeven in de afbeelding.
Het volgende experiment werd gedaan. Zaden van Zonneroosjes werden gezaaid hoog in de Alpen: daar ontwikkelde zich uit deze zaden een groep Zonneroosjes met het alpiene fenotype. Deze Zonneroosjes werden geplaatst in het laagland: daar ontwikkelde een deel van de planten zich tot het laagland-fenotype en een deel behield het alpiene fenotype. Er zijn tijdens het experiment geen mutaties opgetreden.

Waardoor behield een deel van deze Zonneroosjes in het laagland toch een alpien fenotype?

2/2 Groei en ontwikkeling van planten.
Zie figuur A 366 van de bijlage.

Noem twee uiterlijke kenmerken waarin het laagland fenotype en het alpiene fenotype van elkaar verschillen.