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

Een trihybride kruising.

Bij een trihybride kruising 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?

Kansberekening.

Een plant heeft het genotype EeFfGgHh; voor het overige is de plant homozygoot. Men gaat deze plant kruisen met een genotypisch gelijk individu.

Het hoeveelste deel van de nakomelingen van de F₁ zijn in alle opzichten homozygoot dominant?

Kansberekening.

Hoe groot is het te verwachten percentage eeneiige tweelingen als 72% van alle tweelingen paren van gelijk geslacht omvat?

Een stamper.
Zie figuur B 1417 van de bijlage.

In een bloem van een bepaalde plant met het genotype Rr bevindt zich een stamper.
Deze stamper wordt bestoven met een groot aantal stuifmeelkorrels van een plant met genotype rr. Er treedt bevruchting op en er ontwikkelt zich een embryo.
In de afbeelding is een doorsnede van de stamper na bevruchting getekend. E‚n cel in het kiemwit is aangegeven met K.

Hoe groot is de kans dat, mutaties uitgesloten, de kern van cel K drie allelen r bevat?

Albinisme.

Bij de mens komt een recessief niet X-chromosomaal allel voor albinisme voor. Ongeveer één op de 70 normale individuen is heterozygoot voor deze eigenschap.
Een normale vrouw met normale ouders en een albino broer trouwt met een niet verwante normale man. Dat haar broer albino is, is niet het gevolg van een mutatie bij hun ouders.

Hoe groot is ongeveer de kans dat het eerste kind van deze vrouw een albino is?

Het genotype van een pantoffeldiertje.
Zie figuur B 1471 van de bijlage.

Bij het pantoffeldiertje (een eencellig organisme) komt het volgende proces voor: een cel met een diploïde kern ondergaat meiose, waardoor er in deze cel vier kernen ontstaan. Vervolgens degenereren drie kernen, zodat er slechts één kern overblijft. Deze ene kern ondergaat mitose, waarna de ontstane kernen versmelten tot een diploïde kern. Dit proces is in de afbeelding schematisch weergegeven.
Een pantoffeldiertje met genotype EeFf ondergaat het hierboven beschreven proces. De betrokken genen zijn niet gekoppeld. Aangenomen wordt dat er geen mutaties optreden.

Hoe groot is de kans dat de ontstane diploïde kern het genotype eeff heeft?

Honden.

Twee honden paren met elkaar. Voor twee eigenschappen zijn zowel de reu (mannetje) als de teef (vrouwtje) heterozygoot. De allelen voor deze eigenschappen zijn niet gekoppeld. Er worden twee puppy's geboren: een reu en een teef.
Aangenomen wordt dat geen mutaties optreden.

Hoe groot is de kans dat beide puppy's hetzelfde genotype voor deze eigenschappen zullen hebben als de ouders?

14 Eigenschappen.

Een plant is heterozygoot voor 14 eigenschappen, waarvoor de genen geen van alle gekoppeld zijn. De plant levert talrijke nakomelingen via zelfbestuiving.

Welk deel van deze nakomelingen zal ook voor elk van deze eigenschappen heterozygoot zijn?

Kaal worden?

Een meisje wil weten hoe groot de kans is dat zij kaal zal worden, nu behalve haar moeder ook haar oudere broer kaal begint te worden. Haar vader bezit overigens normaal hoofdhaar. Het is bekend dat het allel voor kaalheid dominant is bij heterozygote mannen, maar recessief bij heterozygote vrouwen.

Deze kans is

Een trihybride kruising.

De drie kenmerken A, B en C erven onafhankelijk over. De respectievelijke allelen a, b en c zijn recessief.
Uitgegaan wordt van de P-generatie: AABBCC x aabbcc.

Welk deel van de F₂ -generatie bezit tenminste 2 van de dominante kenmerken in homozygote toestand?

Een trihybride kruising.

Een trihybride kruising met niet-gekoppelde genen kan worden opgevat als een combinatie van drie onderling afhankelijke 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?

Kansberekening.

Een vrouwelijk zoogdier is heterozygoot voor vijf eigenschappen waarvan de genen niet gekoppeld zijn.

Hoe groot is de kans, dat zij een eicel vormt met uitsluitend de recessieve allelen van de betrokken genen.

Kansberekening.

Er worden twee organismen gekruist die het genotype YyRrLlTt bezitten.

Hoeveel nakomelingen bezitten het genotype YyRRlITt?

Kansberekening.

Men heeft de volgende kruising uitgevoerd: AaBbcc x aaBbCc.
De drie allelenparen zijn niet gekoppeld.

Hoe groot is de kans om in de F₁ het genotype aabbcc aan te treffen?

Koekoeksbloemen.

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 mannelijk zijn, en welk deel van deze mannelijke nakomelingen heeft brede bladeren?

Kleine brandnetel.

Bij de kleine Brandnetel komt een allel voor dat de vorming van bladgroen belemmert. Individuen die voor dit allel homozygoot zijn, vormen geen bladgroen. Heterozygote individuen bevatten minder dan de normale hoeveelheid bladgroen (bleekgroen), hun vruchtbaarheid is normaal.
Een normale groene plant wordt gekruist met een bleekgroene plant.
De talrijke individuen van de F1 worden onderling gekruist.

Welk deel van de dan verkregen generatie zal ten gevolge van het ontbreken van bladgroen niet levensvatbaar zijn?

Drosophila.

Bij Drosophila komen X-chromosomale allelen E, e, F en f voor; de allelen E en F zijn dominant.
De allelen E en f zijn volledig gekoppeld, de allelen e en F eveneens. Het allel E veroorzaakt een donkere en het allel e een lichte lichaamskleur. Individuen zonder het allel F in hun genotype sterven als embryo's.

Er wordt een kruising uitgevoerd van donkere wijfjes met lichte mannetjes.

Hoe zal volgens de verwachting de nakomelingschap zijn samengesteld wat betreft geslacht en lichaamskleur der volwassen individuen?

afbeelding

Kanaries.

Bij kanaries komen gekuifde en ongekuifde individuen voor.
Het allel voor gekuifd is dominant over dat voor ongekuifd.
Individuen die homozygoot zijn voor de eigenschap gekuifd, sterven in een vroeg embryonaal stadium in het ei.
De veerkleur kan geel of wit zijn. Het allel voor geel is dominant over dat voor wit. De allelen voor gekuifd of ongekuifd en die voor veerkleur erven onafhankelijk van elkaar over en zijn niet X-chromosomaal.
Een homozygoot gele, ongekuifde kanarie en een witte, gekuifde krijgen onder andere gekuifde nakomelingen.
Door onderlinge kruising van deze dieren ontstaan talrijke levende nakomelingen.

Welk deel van deze levende nakomelingen is geel en gekuifd?

Kanaries.

Bij kanaries komen gekuifde en ongekuifde individuen voor.
Het allel voor gekuifd (Q) is dominant over dat voor ongekuifd (q).
Individuen die homozygoot zijn voor de eigenschap gekuifd, sterven in een vroeg embryonaal stadium in het ei.
De veerkleur kan geel of wit zijn. Het allel voor geel (R) is dominant over dat voor wit (r). De allelen voor gekuifd of ongekuifd en die voor veerkleur erven onafhankelijk van elkaar over en zijn niet X-chromosomaal.
Een gekuifde, gele kanarie en een gekuifde witte kanarie krijgen, in de loop van enkele jaren, de volgende levende nakomelingen:

gekuifd, geel 14
ongekuifd, geel 7
gekuifd, wit 15
ongekuifd, wit 8

Wat is het meest waarschijnlijke genotype van de gele ouder?

Letale genen.

Bij een diersoort komen van twee onafhankelijk overervende genen letale allelen voor: zygoten met het genotype pp en/of qq zijn niet-levensvatbaar.

Welk deel van de zygoten zal bij het ouderpaar PpQq x PpQq niet levensvatbaar zijn?

Letale allelen.

Bij een bepaalde zoogdiersoort wordt de overerving van twee eigenschappen van de vacht bestudeerd: de kleur en het type van de haren, De kleur van de vacht wordt bepaald door de allelen E₁ en E₂ . Deze allelen zijn niet X-chromosomaal. Individuen met het genotype E₁ E₁ hebben een gele vacht, individuen met het genotype E₁ E₂
hebben een grijze vacht en individuen met het genotype E₂ E₂ sterven in een vroeg embryonaal stadium.
Door de allelen G₁ en G₂ , die wel X-chromosomaal zijn, wordt het type van de haren bepaald. Individuen met het genotype G₁ G₁ hebben gekruld haar, individuen met het genotype G₁ G₂ hebben sluik haar; individuen bij wie het allel G₁ ontbreekt, sterven in een vroeg embryonaal stadium.
Een grijs vrouwtje met sluik haar paart met een grijs mannetje. Zij krijgen een groot aantal nakomelingen.

Welk deel van de levende nakomelingen zal heterozygoot zijn voor beide eigenschappen?

Albinisme.

Bij de mens komt een recessief niet X-chromosomaal allel voor albinisme voor. Ongeveer een op de 70 normale individuen is heterozygoot voor deze eigenschap.
Een normale vrouw die normale ouders en een albino broer heeft, trouwt met een niet verwante normale man.
Dat haar broer albino is, is niet het gevolg van een mutatie bij hun ouders.

Bereken hoe groot de kans is dat het eerste kind van deze vrouw een albino is. Geef je antwoord in de vorm van een breuk.

Ziekte van Leber.

Niet alleen in de kern maar ook in mitochondriën komt DNA voor. Dit zogenaamde mitochondriale DNA kan erfelijke ziekten veroorzaken wanneer er een mutantgen in aanwezig is. Een voorbeeld hiervan is een oogziekte (de ziekte van Leber), waarbij er rond het twintigste levensjaar plotseling aanzienlijk verlies van gezichtsvermogen optreedt.
Bij mannen met in de mitochondriën het mutantgen voor de ziekte van Leber is de kans op deze oogziekte 32%, bij vrouwen 10%.
Van een echtpaar heeft alleen de vrouw het mutantgen voor de ziekte van Leber. Hun dochter P trouwt een man die de erfelijke variant van de ziekte niet heeft. Uit dit huwelijk worden een zoon (Q) en een dochter (R) geboren.

Leg op grond van bovenstaande gegevens uit:
- hoe groot de kans is dat bij de jongen Q de ziekte van Leber zich openbaart;
- en hoe groot de kans is dat het meisje R de ziekte krijgt.

Taaislijmziekte.

Een op de dertig West-Europeanen draagt het gen voor taaislijmziekte.
Een neef en een nicht besluiten te trouwen en ze krijgen kinderen.

Hoeveel groter is het risico op een kind met taaislijmziekte ten opzichte van niet-verwante ouders?

Manxkatten.
Zie figuur B 4338 van de bijlage.

Manxkatten hebben geen staart. Dat wordt veroorzaakt door een gen dat twee allelen kent: normaal en Manx.
Paringen tussen Manxkatten onderling leiden tot een nageslacht met de verhouding Manx: normaal = 2:1.

Welke verklaring voor deze verhouding is juist?

Twee gezinnen.

In gezin I wordt een eeneiige tweeling geboren. In gezin II is het eerste kind een jongetje en is de geboorte van het tweede kind op komst.

Hoe groot is de kans dat er in beide gezinnen na de bevalling twee jongens zijn?
Die kans is

Gele muizen.

Kruisingen tussen twee gele muizen leveren nooit alleen maar gele muizen op. Steeds worden er, naast gele, ook anders gekleurde (b.v. zwarte) muizen geboren.
Hierbij wordt steeds een verhouding van 2 geel: 1 niet geel gevonden.
Kruist men een gele met een niet gele muis, dan is de verhouding 1 geel: 1 niet geel.

Wat is de oorzaak van de gele kleur?

4/4 Fruitvliegjes.

Dr. J. Eeken van de R.U. Leiden deed onderzoek aan de effecten van het verwijderen van genen van fruitvliegjes met behulp van straling.

Hoe noemt men een gen dat als het verwijderd is of niet functioneert, ertoe leidt dat het organisme afsterft?
Dat is een [invulveld] gen.

1/2 Spermadonor.

Een spermadonor bleek de erfelijke ziekte ADCA te hebben. Met het sperma van deze man waren via kunstmatige inseminatie 12 kinderen verwekt. De kans voor die kinderen om ook ADCA te hebben, was 50%.

Erft ADCA dominant of recessief over? Leg je antwoord uit.

2/2 Spermadonor.

Bereken de kans dat alle 12 kinderen ADCA krijgen.

Erfelijkheid en kans.
Zie figuur B 5415 van de bijlage.

In natuurlijke huismuispopulaties komt het zogenaamde t-complex voor. Als een wildtype vrouwtje (TT) paart met een mannetje met één t-allel, blijkt in de 1^e generatie nakomelingen de verhouding TT : Tt gelijk te zijn aan 10% : 90%.
Dat komt doordat zaadcellen die het t-allel dragen de wildtype zaadcellen uit de weg ruimen.
In de eerste generatie nakomelingen komen dieren voor die heterozygoot zijn. Twee van die heterozygoten produceren nakomelingen. Daar zitten nakomelingen bij die homozygoot zijn voor het t-allel.
Van die groep zijn de mannelijke homozygoten steriel of niet levensvatbaar.

Wat is de kans (weergegeven in procenten) dat, uitgaande van de gegeven ouders en bij onderling kruisen van 1^e generatie heterozygoten, een nakomeling in de 2^e generatie steriel of niet levensvatbaar is? Rond het antwoord af op een geheel getal.

Hemofilie.

Hemofilie (bloederziekte) wordt veroorzaakt door een recessief allel op het X-chromosoom. Gedeeltelijke kaalheid wordt veroorzaakt door een Y-chromosomaal allel.
Mary is heterozygoot voor bloederziekte. Zij is getrouwd met John die gedeeltelijk kaal is.
Hun kinderen zijn Mark die bloederziekte heeft en Margaret. Zij hebben allebei een partner zonder de genoemde aandoeningen en zonder familie met deze aandoeningen.

Wat is de kans in percentages op de volgende gebeurtenissen?
Een van de kinderen van Mark heeft bloederziekte: [invulveld] %
Een kind van een dochter van Mark heeft bloederziekte: [invulveld]%
Een zoon van Mark is gedeeltelijk kaal: [invulveld]%
Een zoon van Margaret is gedeeltelijk kaal: [invulveld]%

Celcyclus en kanker.
Zie figuur B 4397 van de bijlage.

In een bepaalde familie komt het Li-Fraumeni syndroom voor, met als kenmerk verschillende vormen van kanker. Alle familieleden met het Li-Fraumeni syndroom hebben een mutantgen voor het eiwit p53 geërfd. De stamboom van deze familie is in de afbeelding weergegeven.

Hoe groot is de kans dat de vrouw in de vijfde generatie, die met een pijl is aangegeven, borstkanker, huidkanker, of een van de andere vormen van kanker krijgt?

Het genetische materiaal.

Tot voor kort werd aangenomen dat elk eiwit wordt gecodeerd door één enkel gen. Californische onderzoekers hebben echter ontdekt dat er bij de mens twee genen, E en F, betrokken zijn bij de opbouw van het eiwit G6PD (= glucose-6-fosfaatdehydrogenase).
Gen E ligt op het zesde chromosoom en codeert voor een deel van het te vormen eiwit. Gen F dat de rest van de informatie voor dit te vormen eiwit bevat, ligt op het X-chromosoom.
Individuen die van beide of één van beide genen geen dominante allelen hebben, kunnen geen G6PD synthetiseren.

Een vrouw met het genotype EeX^F X^f en een man met het genotype EeX^F Y^- krijgen een kind.

Hoe groot is de kans dat dit eerstgeboren kind een jongen is die het eiwit G6PD niet kan maken?