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

Drosophila's.

Bij Drosophila komen in het X-chromosoom twee genen voor die de oogkleur bepalen. Het optreden van crossing-over tussen beide genen mag uitgesloten worden geacht.
De dominante allelen W en R zorgen achtereenvolgens voor de aanmaak van wit en van rood pigment in de ogen.
De recessieve allelen w en r zorgen niet voor de aanmaak van enig pigment. In dien geen pigment aanwezig is, zijn de ogen ook wit.
Bij aanwezigheid van beide pigmenten zijn de ogen roze gekleurd.
Een mannetje met roze ogen wordt gepaard met een vrouwtje met een onbekend genotype. Onder de nakomelingen worden mannetjes met rode en mannetjes met witte ogen aangetroffen.

Wat kan het genotype van het bij de paring gebruikte vrouwtje geweest zijn?

Een X-chromosomale afwijking.
Zie figuur B 21 van de bijlage.

In de stamboom is weergegeven bij welke personen uit een bepaalde familie een erfelijke afwijking voorkomt.
Deze afwijking erft X-chromosomaal over.
Vrouw H trouwt met een normale man.

Kan ze nu normale zoons krijgen?
En afwijkende dochters?

afbeelding

Geslachtsgebonden eigenschap.
Zie figuur B 26 van de bijlage.

Van een bepaalde erfelijke eigenschap bij mensen is bekend dat het allel, dat deze eigenschap veroorzaakt, in het X-chromosoom ligt.
De stamboom geeft de overerving van deze eigenschap weer.

Is de eigenschap aanwezig bij persoon 1?
En bij persoon 2?

afbeelding

Padden.

Het genotype van normale mannelijke padden is XY, dat van normale vrouwelijke padden is XX. Bij mannetjes kan geslachtsverandering voorkomen, zodat ze vruchtbare vrouwtjes worden met genotype XY.
Een normaal mannetje paart met een vrouwtje, dat door geslachtsverandering uit een mannetje is ontstaan.
Alleen uit de zygote met genotype XX of genotype XY ontwikkelen zich nakomelingen.

Welk deel van deze nakomelingen van de F₂ kan met zekerheid het genotype voor alle betrokken kenmerken worden vastgesteld?

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 zwart mannetje R,
- een geel vrouwtje Q,
- 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?

Een kattenfamilie.

Bij katten komt de kleur van de vacht tot stand onder invloed van een X-chromosomaal allelenpaar: een allel X^o voor oranje en een allel X^z voor zwart.
Dieren met allelen voor oranje en zwart vertonen deze kleuren beide.

De mate waarin het pigment tot uiting komt, wordt bepaald een niet X-chromosomaal allelenpaar: een dominant allel R voor intens en een recessief allel r voor zwak.

De combinatie van deze allelen bepaalt het fenotype. De fenotypen van de poezen en de daarbij behorende genotypen zijn weergegeven in de tabel hieronder.

afbeelding
Zie figuur B 1253 van de bijlage.

De stamboom in de afbeelding geeft de overerving van de vachtkleur bij een kattenfamilie weer.

Hoe groot is de kans dat de eerste mannelijke nakomeling van de katten 7 en 8 zwart is?

Een kattenfamilie.

Bij katten komt de kleur van de vacht tot stand onder invloed van een X-chromosomaal allelenpaar: een allel X^o voor oranje en een allel X^z voor zwart.

Dieren met allelen voor oranje en zwart vertonen deze kleuren beide.
De mate waarin het pigment tot uiting komt, wordt bepaald een niet X-chromosomaal allelenpaar: een dominant allel R voor intens en een recessief allel r voor zwak.

De combinatie van deze allelen bepaalt het fenotype. De fenotypen van de poezen en de daarbij behorende genotypen zijn weergegeven in de tabel hieronder.
afbeelding
Zie figuur B 1253 van de bijlage.

De stamboom in de afbeelding geeft de overerving van de vachtkleur bij een kattenfamilie weer.

Van welke van de katten 1 t/m 9 kan het genotype met zekerheid uit deze stamboom worden afgeleid?

Gekleurde katten.

Een zwarte poes wordt vele jaren achtereen gekruist met steeds dezelfde rode kater. Uit deze kruisingen ontstaan in de loop der jaren vele jongen (de F₁ ). Alle vrouwtjes in de F₁ hebben een ten dele rode, ten dele zwarte vacht; alle mannetjes in de F₁ zijn geheel zwart.
Twee individuen uit de F₁ worden onderling gekruist. Onder de jongen bevindt zich één katertje.

Hoe groot is de kans dat dit katertje rood is?

Chromosomen bij bananenvliegjes.
Zie figuur B 119 van de bijlage.

Tekening P geeft de chromosomen weer in een diploïde cel van een bananenvliegje. Twee van deze chromosomen zijn genummerd: 1 en 2. Tekening Q geeft de chromosomen weer in een diploïde cel van een ander bananenvliegje. Ook van deze chromosomen zijn er twee genummerd: 3 en 4.

Welk chromosoom is of welke chromosomen zijn zeker van de moeder van het desbetreffende vliegje afkomstig?

Allelen bij bananenvliegjes.

Een bananenvliegvrouwtje heeft voor een bepaalde eigenschap twee dominante allelen. Zij wordt gekruist met een mannetje Q dat het fenotype heeft dat door het recessieve allel wordt veroorzaakt. Er ontstaan talrijke nakomelingen (de F₁ ). Deze nakomelingen paren onderling en brengen ook weer nakomelingen voort (de F₂ ).
De volgende twee uitspraken gelden als de genoemde allelen niet X-chromosomaal zijn.

1. in de F₂ komen, ten aanzien van de genoemde eigenschap, drie verschillende genotypen voor,
2. van een talrijke F₂ heeft naar verwachting 1/4 van de individuen het genotype van de ene ouder (P), 1/4 het genotype van de andere ouder (Q) en de helft is genotypisch gelijk aan de eerste generatie.

Geldt uitspraak 1 ook als de allelen wèl X-chromosomaal zijn?
En uitspraak 2?

afbeelding

Vachtkleur bij katten.

Bij katten bestaat een allel R₁ voor een rode vachtkleur en een allel R₂ voor een zwarte vachtkleur. Deze allelen zijn X-chromosomaal. Wanneer het allel voor rood en het allel voor zwart samen voorkomen in het genotype, ontstaat een intermediair fenotype: een vacht met rode en zwarte vlekken.
De kleur wordt bovendien beïnvloed door een niet X-chromosomaal allelenpaar, waarbij het dominante allel G een wit gevlekt patroon op de vacht geeft en het recessieve allel g een effen kleur. Iemand wil graag een nest jongen, waarin zoveel mogelijk lapjeskatten (met rode, witte en zwarte vlekken) voorkomen. Hij heeft de beschikking over dieren met de volgende genotypen:

poezen katers
1. X_R1 X_R2 GG 4. X_R1 Y gg
2. X_R2 X_R2 gg 5. X_R1 Y GG
3. X_R1 X_R1 Gg 6. X_R2 Y Gg

De poezen zijn alle even vruchtbaar. Hetzelfde geldt voor de katers.

Welke dieren kan hij het beste kruisen om een zo groot mogelijke kans te hebben dat er lapjeskatten onder de jongen voorkomen?

X-chromosomaal?

Bij een zoogdiersoort komen voor een bepaalde eigenschap twee fenotypen voor. Deze eigenschap wordt bepaald door één allelenpaar. Een vrouwtje (P) en een mannetje (Q), beide met fenotype 1, krijgen een mannelijk jong (R) met fenotype 2. Er is een vrouwtje (S) beschikbaar dat fenotype 2 heeft. Iemand voert met de genoemde dieren de volgende kruisingen uit:

1. P x R;
2. S x R;
3. S x Q.

Elke kruising levert een groot aantal nakomelingen op.

Welke van deze kruisingen kan of welke kunnen aantonen dat dit allelenpaar X-chromosomaal is?

Kleurenblindheid.

Bij de mens is het allel voor normaal kleuren zien dominant over dat voor kleurenblindheid. Deze allelen zijn X-chromosomaal. Een echtpaar krijgt een twee-eiige tweeling. De vader van de kinderen kan normaal kleuren zien; hun moeder is kleurenblind. De eerstgeborene van de tweeling is een meisje.

Hoe groot is de kans dat het andere kind kleurenblind zal zijn?

Fruitvliegjes.

In een proef met fruitvliegjes wordt een witogig mannetje gekruist met een homozygoot roodogig vrouwtje.
Het allel voor rode oogkleur is gelegen op het X-chromosoom.

Welke fenotypen hebben de mannetjes van de F₁ ?

Katten.

Katten met genotype BB en B- zijn zwart, met genotype Bb geelbruin en met genotype bb en b- geel. Het gen ligt op het X-chromosoom.

Als men een geelbruine poes met een zwarte kater kruist zullen er in de nakomelingschap

Fruitvliegen.

Bij fruitvliegen worden zowel een bepaalde oogvorm als een bepaalde vleugelvorm veroorzaakt door X-chromosomale genen. Het dominante allel E veroorzaakt staafvormige ogen en het recessieve allel e normale ogen. Het dominante allel F veroorzaakt normale vleugels en het recessieve allel f kleine vleugels.
Een mannelijke fruitvlieg met normale ogen en normale vleugels wordt gepaard met een vrouwelijke fruitvlieg die voor beide kenmerken heterozygoot is. Bij het vrouwtje liggen de beide dominante allelen in hetzelfde chromosoom. Het recombinatiepercentage tussen de betrokken genen is 20%.

Welk percentage van de talrijke nakomelingschap van dit ouderpaar zal voor beide kenmerken het normale fenotype vertonen?

Geslachtsgebonden afwijkingen.

Een vrouw is dubbelheterozygoot voor twee geslachtsgebonden afwijkingen. Een onderzoeker wil weten of de twee afwijkingen op hetzelfde X-chromosoom liggen of over de twee chromosomen zijn verdeeld.
Crossing-over wordt door de onderzoeker niet uitgesloten.

Een geschikte methode daartoe is, na te gaan of

1/3 Experimenten met fruitvliegjes.
Zie figuur B 2283 van de bijlage.

Tijdens de balts vertonen mannelijke fruitvliegjes het volgende gedrag: het mannetje staat voor het vrouwtje en trilt snel met zijn omhooggeheven vleugels. In reactie hierop is het vrouwtje bereid tot paring.
Er zijn fruitvliegjes met sterk gereduceerde vleugels (= de mutant vestigial), zoals weergegeven in de afbeelding. Het allel voor vestigial is recessief en niet-X-chromosomaal. Mannetjes met gereduceerde vleugels kunnen tijdens de balts niet goed met hun vleugels trillen.
Een bepaalde groep van 1000 fruitvliegjes bestaat uit 100 vestigial mannetjes met sterk gereduceerde vleugels, 400 homozygote normale mannetjes en 500 homozygote normale vrouwtjes.
De omstandigheden om tot voortplanting te komen in bovengenoemde groep zijn optimaal. In de volgende generatie wordt opnieuw de frequentie van het allel voor vestigial bepaald.

Is de frequentie van het allel vestigial in deze generatie kleiner dan, even groot als of groter dan die in de oorspronkelijke groep en wat kan daarvoor een verklaring zijn?

2/3 Experimenten met fruitvliegjes.

In de voorgenoemde groep van 1000 fruitvliegjes komen vliegjes voor die staafvormige ogen hebben.
Staafvormige ogen worden veroorzaakt door een dominant, X-chromosomaal allel. In een experiment paart een mannelijk fruitvliegje (vliegje 1) uit de groep van 1000 fruitvliegjes met een vrouwtje uit deze groep dat heterozygoot is voor staafvormige ogen (vliegje 2). Van het grote aantal nakomelingen uit deze paring hebben alle vrouwtjes staafvormige ogen en normale vleugels, terwijl onder de mannelijke nakomelingen vliegjes met staafvormige ogen en normale vleugels, en vliegjes met normale ogen en normale vleugels voorkomen.

Wat kan het genotype of wat kunnen de genotypen van vliegje 1 zijn geweest met betrekking tot vleugelvorm en oogvorm?

3/3 Experimenten met fruitvliegjes.

In een onderzoek naar de overerving van de lichaamskleur bij fruitvliegjes beschikt een onderzoekster over een mannetje P met een geel lichaam en een vrouwtje Q met een zwart lichaam. Zij wil weten of het allel voor de gele of dat voor de zwarte lichaamskleur dominant is. Zij laat mannetje P paren met vrouwtje Q. Er ontstaan vervolgens 51 zwarte en 45 gele nakomelingen. Met deze resultaten krijgt zij geen antwoord op haar vraag.
Zij voert een tweede kruising uit waarbij vrouwtje Q paart met een mannetje met een geel lichaam dat één van de genoemde 45 gele nakomelingen is. Hieruit ontstaat een groot aantal nakomelingen.

Kan zij op grond van de resultaten van deze tweede kruising vaststellen welk allel dominant is?
Zo ja, welk resultaat is te verwachten als het allel voor gele lichaamskleur dominant is?