Oefentoets Biologie: Genetica - geslachtsgebonden | VWO 4/VWO 5/VWO 6 | variant 2

Welk gentype?

Kleurenblindheid bij de mens is te wijten aan een op het geslachtschromosoom gelegen recessief gen (a).
Blauwe ogen worden bepaald door een recessief gen (b), dat niet op een geslachtschromosoom gelegen is.

Twee ouders met bruine ogen en normaal gezichtsvermogen krijgen een blauwogige zoon, die kleurenblind is.

Welke zijn de genotypen van de ouders?

Parkieten.

Bij parkieten komen verschillende genen voor kleur voor. De normale groene kleur ontstaat wanneer zowel het dominante X-chromosomale allel X^B als het dominante niet X-chromosomale allel G aanwezig is.
Als het dominante allel X^B ontbreekt, terwijl het allel G aanwezig is, ontstaat een gele parkiet. Als het dominante allel G ontbreekt, terwijl het allel X^B aanwezig is, ontstaat een blauwe parkiet. Albino parkieten hebben als genotype X^b X^b gg of X^b Y gg.
Bij vogels hebben vrouwtjes de geslachtschromosomen X en Y, mannetjes X en X.

Twee groene parkieten worden gepaard. Onder hun nakomelingen komt een albino parkiet voor.

Wat is het genotype van het groene mannetje?

Letaal allel.

Bij bepaalde knaagdieren komt een afwijking voor waarbij de haren korter zijn dan normaal. Het allel voor kort haar is dominant over dat voor haren van normale lengte. De allelen voor haarlengte zijn X-chromosomaal.
Wanneer in het genotype van een embryo niet minstens één allel voor haren van normale lengte voorkomt, wordt dat embryo dood geboren. Een mannetje paart met een kortharig vrouwtje.

Welk deel van de levend geboren nakomelingen heeft kort haar?

Letale factor.
Zie figuur B 1733 van de bijlage.

In de afgebeelde kruising werd met Drosophilavliegjes uitgevoerd. Er werd gelet op twee geslachtschromosoomgebonden eigenschappen: oogkleur (A en a) en oogvorm (B en b).
In de F₂ komen dieren voor, die in het embryonale stadium sterven. Zij zijn het slachtoffer van beschadigingen aan de gameten door bestraling in het voorgeslacht.

Het schadelijke, gemuteerde gen kan ontstaan zijn

Een kruising.

In een experiment worden van een bepaalde variëteit gekruist met vrouwtjes van een andere variëteit.
Vervolgens worden mannetjes van de eerste variëteit gekruist met van de tweede variëteit (reciproke kruising).
De resultaten van beide kruisingen verschillen aanzienlijk.

Wat kan de verklaring zijn voor het verschil?

Een kruising.

Bij bepaalde soorten koekoeksbloemen zijn de geslachtschromosomen van vrouwelijke planten XX en van mannelijke planten XY.
Het gen voor bladvorm is X-chromosomaal. Het dominante allel E veroorzaakt brede bladeren en het recessieve allel e veroorzaakt smalle bladeren. Stuifmeelkorrels met allel e gaan dood.
Een vrouwelijke plant die homozygoot is voor brede bladeren wordt gekruist met een smalbladige mannelijke plant.

Welk deel van de nakomelingen zal uit mannetjes bestaan en welk deel van deze mannelijke nakomelingen heeft brede bladeren?

Een kruising van vliegen.

Bij Drosophila melanogaster is het allel voor "wild" vleugels (V) dominant over dat voor "vestigal" vleugels (v). R is het allel voor rode ogen en r voor witte ogen.
Na een kruising ontstaan de volgende fenotypen in de daarbij aangegeven verhouding:

- 1/4 wild, roodogige vrouwtjes
- 1/4 vestigal, roodogige vrouwtjes
- 1/8 wild, roodogige mannetjes
- 1/8 wild, witogige mannetjes
- 1/8 vestigal, roodogige mannetjes
- 1/8 vestigal, witogige mannetjes

Welke van de onderstaande kruisingen zou de bovenstaande nakomelingen kunnen hebben opgeleverd?

Een mutatie.

Door bestraling van mannetjesvliegen ontstaat een recessief allel in het X-chromosoom van een gameet.

Deze mutatie kan tot uiting komen bij

Geslachtsgebonden eigenschappen.

Geslachtsgebonden eigenschappen komen bij Drosophila en bij de mens voor bij

Geslachtsgebonden eigenschap.

Bij Drosophila komt onder andere een allel voor "vleugels zonder dwarsaders" voor. Dit allel is X-chromosomaal en recessief.
Een vrouwtje met vleugels zonder dwarsaders wordt gekruist met een mannetje met normale vleugels. De F₁ -individuen die hieruit ontstaan, worden onderling gekruist en er ontstaat een F₂ .

Hoeveel % van de vrouwtjes uit de F₂ heeft vleugels zonder dwarsaders?

Geslachtsgebonden eigenschappen.
Zie figuur B 247 van de bijlage.

Bepaalde genen voor vleugelbouw en lichaamskleur bij Drosophila zijn X-chromosomaal;

- het allel E (normale vleugels) is dominant over e (gedrongen vleugels);
- het allel F (grijze lichaamskleur) is dominant over f (gele lichaamskleur).

De stamboom, zie figuur B 247, geeft weer de fenotypen van enige Drosophila-individuen.

Wat is het genotype van de moeder?

afbeelding

Geslachtsgebonden eigenschappen.
Zie figuur B 248 van de bijlage.

In de afgebeelde stamboom geeft de arcering aan of een bepaald kenmerk in het fenotype aanwezig is.

Is het allel voor dit kenmerk X-chromosomaal?
Is het dominant of recessief?

afbeelding

Fruitvliegjes.

Bij Drosophila is het allel voor lange vleugels dominant over dat voor korte vleugels. Het allel voor rode ogen is dominant over dat voor witte ogen. Deze allelen voor oogkleur zijn X-chromosomaal.
Een homozygoot roodogig, kortvleugelig vrouwtje wordt gekruist met een homozygoot witogig, langvleugelig mannetje.
Mannetjes uit de F₁ worden gekruist met homozygote kortvleugelige, roodogige vrouwtjes.

Welke fenotypen en in welke percentage zijn te verwachten in de nakomelingen?

afbeelding

Katten.

De vachtkleur bij katten wordt bepaald door de X-chromosomaal gen. Een lapjeskat heeft per cel één allel voor zwarte vacht en één voor gele vacht.
Een zwarte kater wordt gekruist met een lapjeskat. Er ontstaan vijf nakomelingen, drie met een lapjespatroon en twee zwarte.

Hoe groot is de kans dat al deze nakomelingen zijn?

Geslachtsgebonden eigenschap.

Bij vogels heeft het mannetje per diploïde cel twee X-chromosomen en het vrouwtje een X- en een Y-chromosoom.

Zie figuur B 267 van de bijlage.

In de stamboom wordt de overerving van een afwijking weergegeven. Het allel dat deze afwijking veroorzaakt is X-chromosomaal.

Zal 1 de afwijking vertonen?
En 2?

afbeelding

Geslachtsgebonden eigenschap.

Bij hoenders is het genotype van de hen XY en dat van de haan XX.
Het allel voor gestreepte donsveren bij kuikens is X-chromosomaal en dominant over het allel voor effen donsveren.
Een fokker wil kuikens kweken waarbij aan het dons van ééndagskuikens het geslacht vastgesteld kan worden.

Welke kruising moet hij uitvoeren?

Geslachtsgebonden eigenschap.

Bij Drosophila komt een dominant X-chromosomaal allel E voor dat staafvormige ogen veroorzaakt.
Het recessieve niet X-chromosomale allel f veroorzaakt kleine vleugels.
Er worden twee kruisingen ingezet met hetzelfde mannetje.
Van dat mannetje is slechts bekend dat het fenotype van de vleugels normaal is.

Eerste kruising: mannetje x vrouwtje 1 levert een talrijke nakomelingschap op; alle dieren hebben normale vleugels; zowel bij de mannetjes als bij de vrouwtjes bevinden zich individuen met normale ogen en individuen met staafvormige ogen.
Tweede kruising: mannetje x vrouwtje 2 levert een talrijke nakomelingschap op waarvan slechts bekend is dat er dieren met kleine vleugels bij zijn.

Wat is het genotype van vrouwtje 1 uit de eerste kruising?

Geslachtsgebonden eigenschap.

Bij Drosophila komt een dominant, X-chromosomaal allel Q voor dat staafvormige ogen veroorzaakt. Allel q veroorzaakt normale ogen. Het dominante, niet X-chromosomale allel R veroorzaakt normale vleugels en het allel r veroorzaakt kleine vleugels.
Een mannetje wordt gekruist met twee verschillende vrouwtjes (1 en 2).
De resultaten zijn:

Mannetje x vrouwtje (1): alle nakomelingen hebben normale vleugels; 50% van zowel de mannetjes als van vrouwtjes de heeft staafvormige ogen en de andere 50% heeft normale ogen.
Mannetje x vrouwtje (2): alle nakomelingen hebben staafvormige ogen; 75% heeft normale vleugels en de overige 25% heeft kleine vleugels.

Wat is het genotype van het mannetje?

Geslachtsgebonden eigenschap.
Zie figuur B 300 van de bijlage.

Bij persoon 2 in de stamboom komt een allel r voor in het X-chromosoom. Dit allel is recessief en komt bij persoon 1 niet voor.
Van de mannelijke bevolking vertoont 1% het bij allel r behorende fenotype.
Van persoon 4 is bekend dat deze geen familiebanden bezit met persoon 3.

Hoe groot is de kans dat persoon 5 het fenotype heeft dat wordt veroorzaakt door allel r?

Geslachtsgebonden eigenschap.

Bij Drosophila komt een dominant, X-chromosomaal allel Q voor dat staafvormige ogen veroorzaakt. Allel q veroorzaakt normale ogen. Het dominante, niet X-chromosomale allel R veroorzaakt normale vleugels en het allel r veroorzaakt kleine vleugels.
Een mannetje wordt gekruist met twee verschillende vrouwtjes (1 en 2).
De resultaten zijn:

Mannetje x vrouwtje (1): alle nakomelingen hebben normale vleugels; 50% van zowel de mannetjes als van de vrouwtjes heeft staafvormige ogen en de andere 50% heeft normale ogen.
Mannetje x vrouwtje (2): alle nakomelingen hebben staafvormige ogen; 75% heeft normale vleugels en de overige 25% heeft kleine vleugels.

Wat is het genotype van het vrouwtje?

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?

1/2 Een kattenfamilie.
Zie figuur B 1253 van de bijlage.

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

De stamboom in de afbeelding B 1253 geeft de overerving van de vachtkleur bij een kattenfamilie weer.

Hoe groot is de kans op zijn minst dat de eerste mannelijke nakomeling van de katten 7 en 8 oranje is?

2/2 Een kattenfamilie.
Zie figuur B 1253 van de bijlage.

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

1/3 Een kattenfamilie.
Zie figuur B 1253 van de bijlage.

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


De stamboom in de afbeelding B 1253 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?

2/3 Een kattenfamilie.
Zie figuur B 1253 van de bijlage.

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

3/3 Een kattenfamilie.
Zie figuur B 1253 van de bijlage.

Poes 3 paart met een andere kater dan kater 4. Onder de jongen die zij daardoor krijgt, bevindt zich één grijs vrouwtje.

Wat kan het fenotype van de onbekende kater zijn geweest?

1/3 Spierdystrofie.
Zie figuur B 2821 van de bijlage.

De zogenoemde spierdystrofie van Duchenne is een ernstige erfelijke aandoening, berustend op één gen, die meestal alleen bij jongens voorkomt. De afbeelding geeft een stamboom van een familie waarin deze vorm van spierdystrofie voorkomt.
Aangenomen wordt dat geen mutatie en geen crossing-over plaatsvinden.

Is het gen dat deze vorm van spierdystrofie veroorzaakt, dominant of recessief of is dat uit deze stamboom niet te bepalen? Leg je antwoord uit met behulp van de stamboom in de afbeelding.

2/3 Spierdystrofie.

Waardoor komt spierdystrofie van Duchenne meestal alleen bij jongens voor?

3/3 Spierdystrofie.
Zie figuur B 2822 van de bijlage.

In de afbeelding is de stamboom gegeven van een andere familie waarin spierdystrofie van Duchenne voorkomt. Bij onderzoek (genetische screening) van de personen I-1 en I-2 is het gen voor spierdystrofie niet aangetroffen in de onderzochte bloedstamcellen.

De vrouwen II-2 en II-3 hebben ieder een zoon met deze ziekte. Naar aanleiding hiervan worden de volgende beweringen gedaan.

1. Bij de vorming van de eicellen van vrouw I-1 is een chromosoommutatie opgetreden.
2. Bij de vorming van de eicellen van vrouw I-1 is in de meiose-II een genmutatie opgetreden.
3. Bij vrouw I-1 is in de cellijn waaruit de eicellen zijn ontstaan, in een vroeg stadium een mutatie opgetreden.
4. Bij vrouw I-1 zijn eicellen met het afwijkende gen ontstaan na crossing-over in de meiose-I.

Welke van deze beweringen geeft de beste verklaring voor de stamboom in de afbeelding?

1/2 Een stamboom.
Zie figuur B 378 van de bijlage.

De afbeelding geeft een stamboom van een bepaalde familie weer. Twee mannen van de vijfde generatie in de stamboom hebben een afwijkend erfelijk kenmerk. Het afwijkende kenmerk wordt veroorzaakt door mutatie van een X-chromosomaal allel. Deze mutatie is in de stamboom slechts éénmaal opgetreden.
Het optreden van andere mutaties in een X-chromosoom kan worden uitgesloten.

Is op grond van deze stamboom en de verstrekte gegevens te bepalen of het allel dominant of recessief is?

2/2 Een stamboom.
Zie figuur B 378 van de bijlage.

Is het theoretisch mogelijk dat het allel door mutatie in generatie 1 of in generatie 2 is opgetreden? Zo ja, in welke generatie?

1/2 X-chromosomen.
Zie figuur B 1473 van de bijlage.

Bij vrouwelijke individuen van diverse zoogdiersoorten bevatten de kernen van lichaamscellen een donker gekleurd lichaampje (zie de afbeelding). Dit zogenoemde Barr-lichaampje komt niet bij mannelijke individuen voor. Over het Barr-lichaampje bestaat een theorie, die onder andere de volgende vijf punten bevat:

1. het Barr-lichaampje is een geïnactiveerd X-chromosoom;
2. bij vrouwelijke zoogdieren is per lichaamscel slechts één van beide X-chromosomen actief; het X-chromosoom in een voortplantingscel is altijd actief;
3. de kans dat het X-chromosoom dat afkomstig is van de vader, wordt geïnactiveerd, is even groot als de kans dat het X-chromosoom dat afkomstig is van de moeder, wordt geïnactiveerd;
4. de inactivatie van een X-chromosoom vindt plaats tijdens de vroege embryonale ontwikkeling;
5. bij een normale mitotische deling ontstaan uit een geïnactiveerd X-chromosoom twee geïnactiveerde X-chromosomen, zodat elke dochtercel weer een geïnactiveerd X-chromosoom heeft.

Beantwoord de twee volgende vragen met deze theorie als achtergrond.

Bij kleurmuizen is het gen voor vachtkleur X-chromosomaal. Er zijn twee allelen: één voor oranje vacht en één voor zwarte vacht. Door inactivatie van X-chromosomen hebben heterozygote muizen een mozaïekpatroon van de vacht met de kleuren zwart en oranje.
Een muis met een vacht met mozaïekpatroon paart met een zwarte muis.

Hoe groot is de kans dat de vacht van een vrouwelijke nakomeling uit deze paring een mozaïekpatroon heeft?

2/2 X-chromosomen.

Bij een vrouw komt een mozaïekpatroon voor waarbij lichaamscellen slechts één X-chromosoom en geen Barr-lichaampje per celkern bevatten, andere lichaamscellen bevatten één X-chromosoom en één Barr-lichaampje en weer andere lichaamscellen bevatten één X-chromosoom en twee Barr-lichaampjes.

In welk stadium zal de foutieve verdeling van X-chromosomen zijn ontstaan?

Geslachtsverhouding.

In welke situatie zal de geslachtsverhouding (aantal mannen / aantal vrouwen) dalen?

Hypertrichosis.
Zie figuur B 5422 van de bijlage.

De erfelijke vorm van hypertrichosis, ook wel weerwolf-syndroom genoemd, zorgt voor zeer overdadige groei van lichaamshaar (zie afbeelding).
Veel van de mensen met deze aandoening horen tot de Aceves clan uit Loreto (Zacatecas) in Mexico. De aandoening erft dominant over en het betreffende gen ligt op het X-chromosoom.
Jette en Lene doen over deze aandoening een bewering:

Jette: "Deze aandoening zal bij jongens veel vaker voorkomen dan bij meisjes."
Lene: "De moeder van de beide kinderen op de foto moet heterozygoot zijn."

Wie heeft of wie hebben gelijk?

Cohens en chromosomen.
Zie figuur B 5426 van de bijlage.

Bij religieuze Joden worden cohens of hogepriester niet gekozen of benoemd uit de groep. Alleen zoons van hogepriesters komen daarvoor in aanmerking.
Uit onderzoek aan chromosomen van 188 Joodse mannen uit Israël, de Verenigde Staten en Groot-Brittannië is gebleken dat dit al heel lang zo gaat.

Op welk chromosoom concentreerde dit onderzoek zich? En wat was het resultaat?

Erfelijke ziekten.

Bekijk het schema over twee erfelijke ziekten hieronder.
afbeelding

Wat is de juiste interpretatie van de twee cases?

Harlekijn-genetica.
Zie figuur B 5446 van de bijlage.

Bij de vlindersoort Harlekijn (Abraxas grossulariata) heeft het vrouwtje een X- en een Y-chromosoom en het mannetje twee X-chromosomen. Het gen voor vleugelkleur ligt in het X-chromosoom.
Uit een kruising tussen een normaal gekleurd mannetje en een bleek gekleurd vrouwtje ontstond een F₁ van 100% normaal gekleurde vlinders, met ongeveer evenveel vlinders van beide geslachten.

Wat is het te verwachten resultaat in de F₂ als we de F₁ onderling kruisen? Bij het antwoord moet je ervan uitgaan dat er ook in de F₂ evenveel vlinders van beide geslachten voorkomen.

Het Y-chromosoom.

Lees het onderstaande fragment uit een artikel in De Volkskrant van zaterdag 29 juni 2002.

Y-chromosoom roept vragen op!
Een man heeft in biologische termen duidelijke nadelen: vanaf de conceptie leeft hij minder lang (en nu ook minder vaak afstuderen) dan zijn zusters, zijn immuun systeem maak hem meer vatbaar voor infecties en kanker, hij is vaker dyslectisch, overtreedt vaker de wet en dood zichzelf vaker.
Met zoveel nadelen rijst bij sommige vrouwen de vraag waarom mannen eigenlijk bestaan?

Dit zal niet als een serieuze natuurwetenschappelijke vraag bedoeld zijn.
Anders was dit bij een onderzoek waarbij de volgende drie waarnemingen werden gedaan aan embryo's bij zoogdieren:

I. Als een zoogdier een Y-chromosoom heeft, dan ontwikkelt het embryo zich tot een mannetje, ook als er meer dan één X-chromosoom aanwezig is.
II. Het embryo kent in een vroeg stadium van de ontwikkeling een ongedifferentieerde periode, waarin zowel mannelijke als vrouwelijke voortplantingsorganen tot ontwikkeling kunnen komen.
III. Als een embryo met een X en een Y-chromosoom in een vroeg stadium van de ontwikkeling wordt gecastreerd, dan ontwikkelt het zich tot een vrouwtje. Krijgt dat gecastreerde embryo echter testosteron toegediend, dan ontwikkelt het zich tot een mannetje.

Welke van onderstaande beweringen is uit deze waarnemingen af te leiden?

Populatiekooi-experiment.

In een populatiekooi-experiment met homozygote Drosophila's starten we met 10 paren wildtype vliegen en 10 paren met de dominante X-chromosomale mutante eigenschap.
Stel dat de mutanten even goed aan het milieu zijn aangepast, zich even snel voortplanten en gelijke levens- en paringskansen hebben dan het wildtype.
Kruisingen tussen beide fenotypen kunnen even gemakkelijk plaatsvinden als kruisingen binnen hetzelfde fenotype.
Na een flink aantal generaties wordt de totale populatie geteld.

Wat is de meest waarschijnlijke uitkomst?

Een X-chromosomaal gen.

Glucose-6-fosfaat dehydrogenase (G6PDH) wordt door een enkel X-chromosomaal gebonden gen gecodeerd bij de mens. Er zijn verschillende functionele allelen voor dit gen zoals A₁ , A₂ enz.
G6PDH-dimeren worden door de cellen aangemaakt en in het bloed uitgescheiden.

Welk(e) soort(en) dimeren komen voor in het bloed van een vrouw met zowel het A1 als het A2 allel?

Porphyrie.
Zie figuur B 5475 van de bijlage.

Er gaan geruchten dat prins Ernst-August van Hannover, de echtgenoot van prinses Caroline van Monaco, lijdt aan porphyrie, een dominant overervende bloedaandoening, die de oorzaak zou kunnen zijn van zijn plotseling woede-uitbarstingen. De inwoners van Monaco vrezen nu dat Alexandra, het dochtertje van Ernst-August en Caroline, deze ziekte ook heeft.

Hoe groot is de kans dat Alexandra de ziekte heeft, als je er van uitgaat dat Ernst-August heterozygoot is en het gen voor deze ziekte niet op het X-chromosoom ligt?
Die kans is .. %.

[invulveld]

Muizengenetica.

In een populatie muizen komt een dominante X-chromosomale eigenschap voor bij 40% van de mannetjes.

Welke paring zal het meest voorkomen in deze populatie?