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

Overerving.

De wijze van overerving bij geslachtelijke voortplanting bevordert

De invloed van het milieu.

Om de invloed van het milieu op bepaalde eigenschappen na te gaan kan men het beste werken met

Erfelijke aanleg.

Van een bepaalde diersoort bestaan gedurende een aantal generaties alleen vrouwtjes. Deze planten zich voort door middel van onbevruchte eieren. Het diploïde chromosomenaantal wordt hierbij gehandhaafd doordat de meiotische deling alleen plaatsvindt met tetraploïde (4n) cellen. Deze cellen worden tetraploïd door een mitose, waarbij de kern zich deelt, maar de cel niet. De twee kernen die zo ontstaan versmelten vervolgens.
Uitgaande van één vrouwtje van de betreffende diersoort worden zonder bevruchting enkele generaties diploïde nakomelingen gekweekt. Over die nakomelingen worden de volgende uitspraken gedaan:

1. Al deze nakomelingen hebben hetzelfde genotype.
2. Deze nakomelingen kunnen voor een eigenschap niet heterozygoot zijn, maar alleen homozygoot.
3. Onder deze nakomelingen kunnen geen recombinanten voorkomen.

Welke van deze uitspraken is of welke zijn zeker juist?

Een kloon.

Hieronder staan vier gevallen waarin nakomelingen ontstaan.

1. Een volledig homozygote aardappelplant vormt aardappelknollen.
2. Van een heterozygote geranium worden stekken gesneden.
3. Een volledig homozygote maïsplant vormt na zelfbestuiving zaden.
4. Uit een zygote van een mens ontwikkelt zich een ééneiige tweeling.

In welke van deze gevallen zijn de nakomelingen onderling genetisch identiek, aangenomen dat er geen mutaties optreden?

Genen voor de spijsvertering.

Bij de mens bestaat een bepaald gen voor de vorming van een spijsverteringsenzym. De volgende cellen van een volwassen mens worden onderzocht op de aanwezigheid van dit gen:

1. de cellen van het darmslijmvlies,
2. de spiercellen in de darmwand,
3. de sensorische zenuwcellen in de zenuwknopen bij het ruggenmerg.

In welke van deze cellen is dit gen gewoonlijk aanwezig?

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

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

Een gen.

Als men het woord gen gebruikt, bedoelt men

Genlocus.

Bij het gebruik van het woord genlocus bedoelt men

Selectie.

Selectie toepassen op de nakomelingen van een kruising van twee individuen uit eenzelfde kloon

Mitochondriale overerving.

Onder meer bij ratten erven enkele eigenschappen niet over via chromosomen, maar via genetisch materiaal dat zich in de mitochondriën bevindt. Een zygote bevat alleen mitochondriën die afkomstig zijn van de moeder.
Een vrouwtjesrat met fenotype Q₁ wordt gekruist met een mannetjesrat met fenotype Q₂ . De desbetreffende eigenschap wordt via genetisch materiaal in de mitochondriën overgeërfd. Alle nakomelingen bezitten fenotype Q₁ .

Kan op grond van deze kruising geconcludeerd worden dat het gen voor fenotype Q₁ dominant is over het gen voor fenotype Q₂ ?
Zal de reciproke kruising (vrouwtje met fenotype Q₂ x mannetje met fenotype Q₁ ) dezelfde resultaten leveren: alleen nakomelingen met fenotype Q₁ ?

afbeelding

Mitochondriale overerving.

Voor een aantal eigenschappen van organismen bevindt de erfelijke informatie zich niet in chromosomen, maar in mitochondriën. De mitochondriën in een zygote zijn alleen van de moeder afkomstig. Een vrouwtjesrat met eigenschap Q wordt gekruist met een mannetjesrat met eigenschap R. Voor beide eigenschappen bevindt zich de erfelijke informatie in de mitochondriën. Alle nakomelingen (de tweede generatie) bezitten eigenschap Q wel en eigenschap R niet. Door onderlinge voortplanting van de tweede generatie individuen ontstaat een derde generatie.

Welke resultaten kunnen in die derde generatie verwacht worden?

Een grotere opbrengst.

Een kweker heeft twee maïsrassen R en S. De individuen van elk ras zijn voor alle bekende eigenschappen homozygoot. De kweker bestuift een plant van ras R met stuifmeel van een plant van ras S. Alle planten van deze F₁ -generatie leveren een grotere opbrengst dan elk van de ouders. Daarom wil de kweker zeer veel individuen met het genotype van deze F₁ -planten hebben. Hij denkt aan vier kweekmethoden, die hieronder genoemd zijn:

1. bestuiving van individuen van ras R met stuifmeel van ras S;
2. zelfbestuiving van de F₁ -planten die hij al heeft;
3. kruisbestuiving tussen de F₁ -planten die hij al heeft;
4. ongeslachtelijke voortplanting van de F₁ -planten die hij al heeft.

Welke van deze methoden levert of welke leveren uitsluitend planten met het gewenste genotype, aangenomen dat er geen mutaties optreden?

Fenotype.

Het fenotype van een organisme komt tot stand alleen door

Een kloon.

Van een kloon kan men in het algemeen zeggen dat

Homozygoot.

Twee individuen, die voor drie eigenschappen heterozygoot zijn, worden gebruikt.

Welk deel uit de nakomelingschap is voor de drie kenmerken homozygoot?

Gameetvorming.

Hoe groot is het aantal verschillende typen gameten dat een plant kan maken met een genotype AaBbCcdd, wanneer er sprake is van onafhankelijke overerving en koppeling (zonder crossing-over)?

afbeelding

Gameetvorming.

Tijdens de vorming van mannelijke gameten bij fruitvliegjes komt het wel eens voor dat er gameten ontstaan met twee geslachtschromosomen en andere zonder geslachtschromosomen. Dit komt omdat bij de meiose twee geslachtschromosomen naar de ene pool gaan. Men noemt dit verschijnsel non-disjunction (=niet uit elkaar gaan).

Welke bewering is op grond van bovenstaande gegevens juist?

Gameetvorming.

Indien bij de mens (2n = 46) géén crossing-over zou optreden, zou het theoretisch maximum voor het door één individu te vormen aantal verschillende typen gameten bedragen

Gameetvorming.

Een bepaald dier is voor drie eigenschappen, waarvan de genen gekoppeld zijn, heterozygoot.

Hoeveel verschillende soorten gameten kunnen bij dit dier maximaal ontstaan na meiotische delingen, waarbij per meiose eenmaal crossing-over optreedt?

Gameetvorming.

Door een diploïd organisme worden 16 genetisch verschillende typen gameten gevormd. Er heeft geen crossing-over plaatsgevonden.

Hoeveel chromosomen komen ten minste voor in de lichaamscellen van dit organisme?

Gameetvorming.

Een bepaalde diploïd organisme heeft 8 chromosomen in zijn lichaamscellen. Aangenomen wordt dat dit organisme heterozygoot is voor alle eigenschappen. Bij de vorming van de gameten blijkt slechts bij één paar chromosomen op één bepaalde plaats crossing-over voor te komen.

Hoeveel typen genetisch verschillende gameten kunnen maximaal door dit organisme gevormd worden?

Fruitvliegjes.

Een bepaald mannelijk fruitvliegje is heterozygoot voor drie eigenschappen die niet onder invloed van X-chromosomale genen tot stand komen. De allelen voor deze drie eigenschappen zijn niet gekoppeld. Er treden geen mutaties en crossing-overs op.

Hoeveel verschillende typen gameten kunnen met betrekking tot deze drie eigenschappen door dit fruitvliegje worden gevormd?

Bloemkleur bij primula's.

Een wit bloeiende primula wordt bestoven met stuifmeel van een rood bloeiende primula. De planten die hieruit ontstaan, hebben alle roze bloemen. Deze F₁ -individuen planten zich voort door zelfbestuiving. Alle F₂ -individuen krijgen precies evenveel nakomelingen, die samen de F₃ genoemd worden. De F₁ , de F₂ en de F₃ bestaan elk uit talrijke individuen.

Welk deel van de F₃ heeft roze bloemen?

Bloemkleur.

Iemand onderzoekt de overerving van de bloemkleur bij erwtenplanten. Hij beschikt over een erwtenplant P met rode bloemen en een erwtenplant Q met roze bloemen. Hij bestuift bloemen van P met stuifmeel van Q.
Vervolgens ontstaan 50 zaden waaruit hij 39 erwtenplanten opkweekt: 22 met rode en 17 met roze bloemen.
Om na te gaan of de planten met roze bloemen heterozygoot zijn voor bloemkleur, voert hij de volgende bestuivingen uit met de nakomelingen van plant R

Bestuiving 1: zelfbestuiving bij een plant met rode bloemen.
Bestuiving 2: zelfbestuiving bij een plant met roze bloemen.
Bestuiving 3: bestuiving van een plant met roze bloemen met stuifmeel van een plant met rode bloemen.

Na elke bestuiving ontstaan vele zaden waaruit planten worden gekweekt die in bloei komen.

Uit resultaten van welke van deze bestuivingen kan hij concluderen dat de planten met roze bloemen heterozygoot zijn voor bloemkleur en welke resultaten zal hij dan hebben verkregen?

Gekleurde bloemen.

Bij een kruising tussen een homozygoot roodbloeiende plant en een homozygoot witbloeiende plant ontstaat een uniforme F₁ met blauwe bloemen.
De bloemkleurstof wordt in basisch vacuolevocht blauw en in zuur vacuolevocht rood. De genen voor bloemkleur en zuurgraad liggen in hetzelfde chromosoom en er treedt geen crossing-over op.

Welke fenotypen ontstaan in welke verhoudingen na onderlinge kruising van F₁ -individuen?

Bloemkleur.

Een bepaalde plantensoort heeft drie allelen voor de bloemkleur:

- het dominante allel E^R voor rood,
- het dominante allel E^B voor blauw en
- het recessieve allel e voor wit.

Een plant met het genotype E^R E^B heeft paarse bloemen.

Er zijn bij deze plantensoort twee allelen voor de bloemgrootte:

- het dominante allel G voor grote bloemen en
- het recessieve allel voor kleine bloemen.

Een kruising van twee individuen van deze soort levert een talrijke nakomelingschap op met acht verschillende fenotypen; 75 % van de nakomelingschap is grootbloemig.

Wat zijn de fenotypen van de met elkaar gekruiste individuen?

Muizen kruisen.

De haren van een wildtype muis zijn aan de basis en aan de top zwart, terwijl het middelste deel geel is (allel A). Een mutant van het wildtype heeft geheel zwarte haren (allel a).
Bij een albinomuis ontbreekt het pigment (allel b), terwijl bij de hierboven beschreven haarkleuren wel pigment aanwezig is (allel B). A en B zijn kryptomere genen.

Een homozygote albinomuis wordt gekruist met een homozygoot wildtype muis. Uit de F₁ worden twee dieren met elkaar gekruist. In de F₂ is dan de volgende verhouding van de fenotypen te verwachten:

Vliegen.

Bij een bepaalde soort vlieg komt een dominant allel E voor, dat productie van kleurstoffen mogelijk maakt.
Homozygoot recessieve individuen (ee) produceren geen kleurstoffen: ze zijn wit.
Een tweede allelenpaar (F^d en F^l ) heeft invloed op de aard van eventueel geproduceerde kleurstoffen.
Individuen met het genotype F^d F^d zijn donkerbruin, die met het genotype F^l F^l zijn lichtbruin en heterozygote individuen zijn middelbruin.
Een vliegenpaar krijgt een groot aantal nakomelingen; hiervan is 3/8 deel middelbruin gekleurd.

Welke van onderstaande genotypen waren die van de ouders?

Fenotypen.

Een diploïde zaadplant is heterozygoot voor zes eigenschappen. Voor één van deze eigenschappen heeft de plant een intermediair fenotype. Voor de andere vijf eigenschappen heeft de plant het fenotype dat wordt bepaald door het dominante allel. De betrokken genen zijn niet gekoppeld. Bij deze plant vindt zelfbestuiving plaats, waardoor een talrijke nakomelingschap ontstaat. Er wordt van uitgegaan dat geen mutaties optreden.

Hoeveel verschillende fenotypen met betrekking tot deze eigenschappen kunnen maximaal onder de nakomelingen voorkomen?

Fenotypen.

Een kweker beschikt over twee verschillende rassen, AABBCCdd en aabbccDD. Na kruising van deze rassen is hij niet tevreden over het resultaat en wil hij via een F₂ trachten meer fenotypen te verkrijgen. Er is sprake van een volledige dominantie en geen sprake van koppeling.

Het aantal nieuwe fenotypen dat deze kweker daarna nog in de F₂ zal mogen verwachten is

Een trihybride kruising.

Een trihybride kruising met niet-gekoppelde genen kan worden opgevat als een combinatie van drie onderlinge onafhankelijke monohybride kruisingen.
Uitgaande van homozygote ouders wordt een F₂ gekweekt.

Welk deel van de F₂ van deze trihybride kruising zal voor alle drie betrokken eigenschappen homozygoot recessief zijn?

Een trihybride kruising.

Een individu dat voor drie eigenschappen heterozygoot is, wordt gekruist met een soortgenoot die voor deze eigenschappen homozygoot recessief is.

Hoeveel verschillende fenotypen kunnen worden verwacht in de nakomelingschap, als de desbetreffende genen onafhankelijk overerven?
En hoeveel bij volledige koppeling?

afbeelding

Een trihybride kruising.

Twee planten met witte bloemen worden onderling bestoven.
De genotypen zijn PPqqRR en ppQQrr.
De F₁ bestaat uit individuen die alle paarse bloemen hebben.
De paarse kleur wordt veroorzaakt door de combinatie van drie dominante allelen P, Q en R; in alle andere gevallen is de bloemkleur wit.
Het dominante allel P is gekoppeld aan het recessieve allel q. P en R erven onafhankelijk van elkaar over.
De F₁ wordt onderling bestoven. Er treedt geen crossing-over op.

Welk deel van de F₂ -individuen zal witte bloemen hebben?

Een trihybride kruising.

Een bepaalde plant waarvan de kroonbladeren breed, rood en diep ingesneden zijn, wordt gekruist met een plant waarvan de kroonbladeren smal, wit en niet ingesneden zijn. Er ontstaan een F₁ waarvan de kroonbladeren ovaal, roze en ondiep ingesneden zijn.
Door zelfbestuiving van deze F₁ wordt een F₂ gekweekt.

Van welk percentage van de F₂ kan met zekerheid het genotype voor alle betrokken kenmerken worden vastgesteld?

Vachten bij muizen.

Een kruising tussen een zwart (A) gladharige (b) cavia met spitse oortjes (D) en een wit (a) ruwharige (B) met ronde oortjes (d) levert ongeveer evenveel zwart-ruwharigen met spitse oortjes als zwart-gladharigen met spitse oren als nakomelingen.

Welk genotype van de ouders verklaart dit resultaat?

afbeelding

Vleugellengtes.

Men heeft twee fruitvliegjes die normale, lange vleugels hebben. De ene vlieg is een mannetje, de andere een vrouwtje.
Men vermoedt dat een van beide dieren homozygoot is en de andere de recessieve aanleg voor zeer korte vleugelstompjes ('vestigal') bezit.

Welke van onderstaande kruisingen geeft zekerheid over het genotype van beide vliegjes?

Controlekruisingen.

Onder de nakomelingen van twee normale muizen blijken, naast normale muizen, ook muizen voor te komen die door een erfelijke hypofyse-afwijking klein en onvruchtbaar zijn.

Om na te gaan of de normale muizen onder de nakomelingen uit de F₁ homo- of heterozygoot zijn, kunnen ze het beste gekruist worden met

Fruitvliegjes.

Iemand onderzoekt de overerving van de lichaamskleur bij fruitvliegjes. Hij beschikt over een mannetje P met een geel lichaam en een vrouwtje Q met een zwart lichaam. Hij wil graag weten of het allel voor gele of dat voor zwarte lichaamskleur, dominant is. Daarom laat hij mannetje P en vrouwtje Q paren: zij krijgen 51 nakomelingen met een geel lichaam en 53 met zwart lichaam. Uit dit resultaat kan hij geen conclusie omtrent de dominantie trekken.
De onderzoeker overweegt nu de volgende paringen om alsnog weten te komen welk van de twee allelen dominant is:

1. Mannetje P met een vrouwtje met een zwart lichaam uit de nakomelingschap.
2. Een mannetje met een zwart lichaam uit de nakomelingschap met een vrouwtje met een geel lichaam uit de nakomelingschap.
3. Een mannetje met een geel lichaam uit de nakomelingschap een vrouwtje met een geel lichaam uit de nakomelingschap.

Uit de resultaten van welke van deze paringen kan de onderzoeker vaststellen welk van de twee allelen dominant is?

Een drieling.

Een drieling, waarvan bekend was dat twee kinderen een identieke (= eeneiige) tweeling vormden, werd kort na de geboorte van elkaar gescheiden en ieder kind groeide onder verschillende omstandigheden op. Toen ze 19 jaar waren, werden de volgende gegevens gevonden:

afbeelding

Aan de hand van de gegevens blijkt dat

Genetica.

Bij mensen is het gen voor een bepaalde vorm van kleurenblindheid X-chromosomaal. Een op de zeven niet-kleurenblinde vrouwen is hiervoor heterozygoot. Een man en een vrouw kunnen normaal kleuren zien.
Deze twee mensen krijgen een kind. Over hun voorouders zijn geen gegevens bekend. Aangenomen mag worden dat er geen mutatie of crossing-over heeft plaatsgevonden.

Hoe groot is de kans dat dit kind die bepaalde vorm van kleurenblindheid heeft?

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?

Definities.

Geef de definitie van de volgende begrippen:

1. allel
2. DNA
3. polyhybride kruising
4. X-chromosomaal
5. gen
6. heterozygoot
7. intermediair
8. genotype
9. genlocus
10. terugkruising
11. recessief
12. gameet

Fenotype.

Wat is een fenotype en waardoor wordt het bepaald?

Definities.

Geef de definitie van de volgende begrippen:

1. allel,
2. DNA,
3. gameet,
4. recessief,
5. gen,
6. heterozygoot,
7. intermediair,
8. genotype,
9. genlocus,
10. zaadvast,

Definities.

Geef de definitie van de volgende begrippen:

1. allel;
2. gen;
3. genlocus;
4. zaadvast;
5. gameet.

1/4 Kippen kruisen.

Gegeven een kruising van homozygote kippen:

- wit x zwart.

In de F₂ komen 3 fenotypen voor:

49 zwart-wit gespikkelde,
27 zwarte en
24 witte dieren.

Welk gegeven is overbodig?

2/4 Kippen kruisen.

Hoe erft de kleur over?

3/4 Kippen kruisen.

Wat is het fenotype en wat het genotype van de F₁ ?

4/4 Kippen kruisen.

Wat zijn de genotypen van de F₂ -dieren?

Nachtschones kruisen.

Variëteiten van de plantensoort Nachtschone worden gekruist:

- witte bloemen x rode bloemen.

Na zelfbestuiving van de F₁ ontstaat een F₂ met:

83 rode,
164 roze en
78 witte bloemen.

Geef een verklaring voor deze getallen.

Cavia's kruisen.

Gegeven de kruising van cavia's:

- bruingeel x wit.

De F₁ hieruit wordt lichtgeel.

Hoe ziet de F₂ eruit na onderlinge kruising van de F₁ -dieren? Verklaar.

Controlekruising.

Men heeft een zwarte cavia. Men wil weten of dit dier homozygoot dan wel heterozygoot is.

Bedenk een kruising waarmee dit probleem is op te lossen. Schrijf de kruisingsschema's op.

1/3 De Charcot-Marie-Toothziekte.
Zie figuur B 5409 van de bijlage.

Charcot-Marie-Tooth- of CMT-ziekte is de meest voorkomende erfelijke ziekte van het zenuwstelsel. De ziekte begint tussen het 10^e en 20^e levensjaar, met als symptomen vooral toenemende spierzwakte. De oorzaak is vaak een fout in de meiose, waarbij een verdubbeling (duplicatie) ontstaat van een gedeelte van een chromosoom. Op dit chromosoomgedeelte bevindt zich onder andere een gen voor een belangrijk eiwit uit de myelineschede van bepaalde neuronen. In de afbeelding staat een stamboom van een familie waarbij de CMT-ziekte voorkomt bij de met zwart aangegeven personen.

Welke overerving van CMT blijkt uit deze stamboom?

2/3 De Charcot-Marie-Toothziekte.

Wanneer kan een duplicatie in de meiose optreden?

Eigenheimer.
Zie figuur A 1125 van de bijlage.

Een keuterboer wilde voor het volgende seizoen geen pootaardappels meer van de groothandel kopen, maar zelf zorgen voor voldoende materiaal om een oogst te verkrijgen van de aardappels die hij al jaren verbouwde: van het ras Eigenheimer.
Hij overwoog de volgende vier mogelijkheden:

1. De kleine aardappels, die onverkoopbaar zijn, gebruiken als pootmateriaal.
2. Grote aardappels die bij het rooien beschadigd zijn gebruiken als pootmateriaal.
3. Een aantal planten niet rooien, deze zaad laten vormen en dat zaad gebruiken als zaaigoed.
4. Een aantal planten niet rooien, deze vruchten laten vormen en die vruchten gebruiken als pootgoed.

In welk geval of welke gevallen kan hij een oogst van het ras Eigenheimer verwachten?

1/2 Galactosemie.
Zie figuur B 5410 van de bijlage.
Zie figuur B 5411 van de bijlage.

Melksuiker (lactose) wordt normaal gesproken omgezet via een reactieketen omgezet in glucose-1-fosfaat.
Een deel van die keten staat in afbeelding 1 hiernaast.
Bij sommige mensen ontbreekt door een erfelijke stofwisselingsstoornis een enzym uit die keten. Daardoor hoopt zich galactose-1-fosfaat op in de cellen, waardoor bij voorbeeld hersenschade kan ontstaan: galactosemie.
De overerving van galactosemie is af te leiden uit de stamboom in afbeelding 2.

Erft galactosemie dominant of recessief over? Kan het desbetreffende gen op het X-chromosoom liggen?

Kinderen.

Als je aanneemt dat bij de geboorte van een kind de kans op een jongen of een meisje voor elk vijftig procent is, hoe groot is dan de kans dat een echtpaar met vier kinderen twee jongens en twee meisjes heeft?

Koninklijke genen.

Prins Willem-Alexander lijkt genetisch waarschijnlijk meer op zijn oma, Prinses Juliana, dan Juliana op haar opa van vaders kant, Friedrich Franz II, groothertog van Mecklenburg-Schwerin. Hoe komt dat?

Kippen.

Bij kippen is de hen in het bezit van de geslachtschromosomencombinatie XY, terwijl de haan XX bezit.
Indien van een hen het ovarium verschrompelt, ontwikkelt ze zich tot een mannetje.

Wat zal, uitgaande van het gegeven dat een dier met de combinatie YY zich niet kan ontwikkelen, indien het hierboven beschreven mannetje paart met een gewone hen, de geslachtsverhouding van de nakomelingen zijn?

Karyotype.
Zie figuur B 5436 van de bijlage.

Het hiernaast getekende karyotype is van een gewervelde diersoort.

Dit karyotype dient te worden omschreven als

Overerving van haarvorm.
Zie figuur B 5437 van de bijlage.

In nevenstaande stamboom is de overerving van de haarvorm weergegeven.

Welke van de volgende conclusies met betrekking tot deze stamboom is juist?

Muizenkruisingen.

De haren van een wildtype muis zijn aan de basis en aan de top zwart, terwijl het middelste deel geel is (allel A). Een mutant van het wildtype heeft geheel zwarte haren (allel a).
Bij een albino muis ontbreekt het pigment (allel c), terwijl bij de hierboven beschreven haarkleuren wèl pigment aanwezig is (allel C). A en C zijn kryptomere genen.
Een homozygote albino muis wordt gekruist met een homozygote wildtype muis. Uit de F₁ worden twee dieren met elkaar gekruist.

Welke fenotypische verhouding kunnen we dan in de F₂ verwachten?

Translocatie.

Wat verstaan we onder een translocatie?

Rattengenetica.

Binnen een populatie van ratten komen de volgende allelenvariaties voor:
LL, Ll en ll betreffende de staartlengte; L = lange staart en l = korte staart.
WW, Ww en ww betreffende de vachtkleur; W = bruin en w = grijs.
X^S X^S , X^S X^s , X^s X^s , X^S Y en X^s Y betreffende de snuitlengte; S = korte snuit en s = lange snuit.
Voor alle drie genen is er sprake van volledige dominantie.

In welke van de volgende kruisingen is er kans op vrouwelijke nakomelingen met een lange staart, een lange snuit en een grijze vachtkleur?

Drosophila.

Van een monohybride Drosophila-kruising met niet-geslachtsgebonden kenmerken wordt een reciproke kruising ingezet om

1/4 Fruitvliegjes.

Noem twee redenen waarom fruitvliegjes (Drosophila's) zo vaak gebruikt worden voor erfelijkheidsonderzoek.

3/4 Fruitvliegjes.

Een paartje fruitvliegjes zorgt na 12 dagen voor zo'n 500 geslachtsrijpe nakomelingen.

Bereken na hoeveel dagen je een F₃ hebt en hoeveel nakomelingen een paartje dan heeft opgeleverd.

Holstein-Friese koeien.
Zie figuur B 5441 van de bijlage.

In meer dan 100 landen komen tegenwoordig Holstein-Friese koeien voor, die zijn gefokt via kunstmatige inseminatie met een beperkt groepje stieren. Zo zorgde alleen al de stier Sunny Boy (zie afbeelding) voor meer dan een miljoen nakomelingen.

Welk risico ontstaat er door deze speciale manier van vermeerdering van een ras?

2/3 Taaislijmziekte.
Zie figuur B 5443 van de bijlage.
Zie figuur B 5442 van de bijlage.

Een afwijking in één enkel gen kan taaislijmziekte veroorzaken.
In een onderzoek worden met behulp van restrictie-enzymen geknipte DNA-fragmenten van dit gen door elektroforese van elkaar gescheiden.
In afbeelding 1 hiernaast zijn resultaten weergegeven van de DNA-fragmenten A1 en A2, afkomstig van het desbetreffende chromosomenpaar van een aantal familieleden uit de stamboom in afbeelding 2.

Welk fragment hoort bij het allel voor taaislijmziekte, of is dat uit deze gegevens niet op te maken?

1/2 Druiven.

Bij druiven kan een bepaalde blauwe kleur voorkomen. Voor het bereiken van deze blauwe kleur bij de druiven zijn minstens twee allelenparen noodzakelijk (A/a en B/b), die onafhankelijk van elkaar overerven. De druiven hebben deze blauwe kleur alleen als van elk van de beide allelenparen minstens één dominant gen aanwezig is. Druiven met een ander genotype hebben een witte kleur.
Op grond van deze gegevens doen vier leerlingen een bewering over de blauwe kleur van de druiven:

1. Jacqueline beweert dat de kleur van blauwe druiven veroorzaakt wordt door het samen voorkomen van twee verschillende kleurstoffen.
2. Harald beweert dat de genen die verantwoordelijk zijn voor de kleur van blauwe druiven door crossing over onafhankelijk van elkaar zijn gaan overerven.
3. Els beweert dat bij de vorming van de kleur in blauwe druiven minstens een eiwit betrokken is.
4. Gerard beweert dat de kleur van een blauwe druif uitsluitend bepaald wordt door het genotype en niet door de produkten van de translatie.

Kruis het nummer van de juiste bewering of de nummers van de juiste beweringen aan.

Darwinspunt.
Zie figuur B 5450 van de bijlage.

Sommige mensen hebben een klein bobbeltje op de buitenrand van hun oor, de zogenaamde darwinspunt (zie a in de afbeelding).
Dit is een recessief overervende eigenschap.

Geef van vier situaties (zie tabel hieronder) de situatie of situaties aan die mogelijk zijn.

afbeelding

Karyogram.
Zie figuur B 5453 van de bijlage.

De afbeelding toont een karyogram van een cel van een individu met 2n = 4.

Welke van de volgende vier uitspraken met betrekking tot dit karyogram zijn juist?

1. Als chromosoom nr. 1 afkomstig is van de vader, dan is chromosoom nr. 2 van de moeder afkomstig.
2. De chromosomen nrs. 1 en 2 zijn afkomstig van de vader en de nrs. 3 en 4 van de moeder.
3. Tijdens meiose I kunnen de chromosomen nrs. 1 en 2 naar de ene pool gaan en de chromosomen nrs. 3 en 4 naar de andere pool.
4. Tijdens meiose I kunnen de chromosomen nrs. 1 en 3 naar de ene pool gaan en de chromosomen nrs. 2 en 4 naar de andere pool.

Erfelijkheid en kans.

Taaislijmziekte is een autosomaal en recessief overervende ziekte.
Beide ouders van een gezin met vier kinderen zijn drager van deze ziekte.

Hoe groot is de kans (weergegeven in procenten) dat slechts één kind de taaislijmziekte heeft?
Rond het antwoord af op een geheel getal.

1/2 Amish.

De Amish is een groep mensen van Zwitserse afkomst, die op grond van hun geloof zeer afgesloten van de buitenwereld leeft in de Amerikaanse staat Pennsylvania. Huwelijken komen vrijwel alleen binnen de groep voor.

Welke term is op hen van toepassing?

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.

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

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?