Oefentoets Biologie: Genetica - multiple allelie | VWO 4/VWO 5/VWO 6

Haarkleur.

Bij een bepaalde diersoort komen drie allelen voor haarkleur voor.
De allelen voor zwart haar (H^z ) en voor lichtbruin haar (H^b ) zijn dominant over die voor wit haar (h).
Individuen met het genotype H^z H^b hebben donkerbruin haar.

Bij een kruising ontstaan zwarte, donkerbruine en lichtbruine nakomelingen in de verhouding 1 : 1 : 2.

Wat waren de genotypen van de ouders?

Konijnen.

Bij konijnen zijn E, e^ch en e allelen voor de vachtkleur.
Het allel E geeft fenotypisch het wildtype en is dominant over e^ch en e. Het allel e^ch geeft fenotypisch het chinchilla-type en is dominant over e. Het allel e geeft een witte vacht.

Een konijn van het wildtype wordt gekruist met een chinchilla konijn; de worp bevat zowel wildtype, chinchilla als witte konijnen.

Welke genotypen hebben de ouders?

Maïs.

Bij maïs komen voor een bepaalde eigenschap drie allelen voor: E₁ , E₂ en E₃ . Een stuifmeelkorrel kan geen stuifmeelbuis vormen als er in de stuifmeelkorrel en in de cellen van de stamper eenzelfde allel voorkomt.
Een plant met het genotype E₁ E₂ wordt bestoven met stuifmeel van een plant met genotype E₁ E₃ .

Welk genotype kan of welke genotypen kunnen onder de nakomelingen voorkomen?

Bloemkleuren.

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?

Halsbandparkieten.

Bij halsbandparkieten komen verschillende allelen voor kleur voor.
De normale groene kleur wordt veroorzaakt door het samen voorkomen van het dominante X-chromosomale allel X^B en het dominante niet X-chromosomale allel G.
Als het dominante allel X^B ontbreekt, ontstaat er een lutino (=gele) parkiet.
Als het dominante allel G ontbreekt, ontstaat er een blauwe parkiet.
Albino parkieten hebben als genotype X^B X^b gg of X^b Y gg.
Bij vogels hebben de vrouwtjes de geslachtschromosomen X en Y; mannetjes X en X.
Onder de talrijke nakomelingen van twee lutino parkieten komen albino parkieten voor.

Welk deel van deze nakomelingen zal albino zijn?

Oogkleur.

Bij een bepaalde zoogdiersoort komen drie oogkleurallelen voor: M, m^r en m^w . Deze allelen zijn X-chromosomaal.
Het dominante allel M veroorzaakt bruine ogen; de recessieve allelen m^r en m^w veroorzaken in homozygote toestand respectievelijk rode en witte ogen; dieren met het genotype m^r m^w hebben roze ogen.
Een bruinogig vrouwtje en een onbekend mannetje hebben een talrijke nakomelingschap. Van de mannetjes van deze nakomelingschap heeft de helft bruine ogen, de andere helft heeft rode ogen.
Van de vrouwtjes van deze nakomelingschap heeft de helft bruine ogen, de andere helft heeft roze ogen.

Wat was de oogkleur van het onbekende mannetje?

Meer dan één gen.

Bepaalde afwijkingen berusten op de werking van meer dan één gen.
Bij een bepaald soort organisme heeft een afwijkend individu het genotype eeff. Normale individuen hebben tenminste één dominant allel per kern; het genotype is dan bijvoorbeeld Eeff. De twee betrokken genen erven onafhankelijk over en zijn niet X-chromosomaal. Een individu met genotype EEFf wordt gepaard met een individu met genotype eeFF. Hun talrijke nakomelingen paren onderling.

Welk deel van het nakomelingschap uit deze laatste paringen zal, naar verwachting, uit afwijkende individuen bestaan?

Kruisingen.

Een bepaalde plantensoort heeft drie allelen voor bloemkleur: de dominante allelen E^r voor rood en E^b voor blauw en het recessieve allel e voor geel. Een plant met genotype E^r E^b heeft paarse bloemen. Bij deze plantensoort wordt de bloemkleur door één allelenpaar bepaald.
Een plant met rode bloemen wordt bestoven met stuifmeel van een plant met blauwe bloemen. De generatie nakomelingen die ontstaat, bestaat uit de volgende groepen planten:

- groep 1: 66 planten met paarse bloemen;
- groep 2: 65 planten met gele bloemen;
- groep 3: 59 planten met rode bloemen;
- groep 4: 57 planten met blauwe bloemen.

Deze nakomelingen worden vervolgens door zelfbestuiving verder gekweekt. Er wordt van uitgegaan dat geen mutaties en/of crossing-overs optreden.

Welke van de genoemde groepen zal of welke zullen uitsluitend nakomelingen opleveren die hetzelfde genotype met betrekking tot de bloemkleur hebben als de planten waaruit ze zijn ontstaan?

Meer dan één gen.

Bepaalde afwijkingen berusten op de werking van meer dan één gen. Bij een bepaald soort organisme heeft een afwijkend individu het genotype eeff.
Normale individuen hebben tenminste één dominant allel per kern; het genotype is dan bijvoorbeeld Eeff.
De twee betrokken genen erven onafhankelijk over en zijn niet X-chromosomaal.
Een individu met genotype EEFf wordt gepaard met een individu met genotype eeFF. Hun talrijke nakomeling en paren onderling.

Welk deel van het nakomelingschap uit deze laatste paringen zal, naar verwachting, uit afwijkende individuen bestaan?

Cyanide bij planten.

Bij een aantal planten wordt in de bloemen cyanidine (= rood pigment) onder invloed van een enzym gevormd uit een kleurloze stof. Cyanidine kan door een ander enzym omgezet worden tot delphinidine (= paars pigment).
Een kruising van P: paars x paars, leverde een F₁ op van 81 paars, 27 rood en 36 wit.

Wat is de F₁ -verhouding wanneer we niet letten op de ontstane bloemkleur maar op het bezit van respectievelijk geen, een of twee van bovengenoemde enzymen?

Kaalheid bij dieren.

Bij een bepaalde zoogdierensoort komt een recessief allel d voor, dat kaalheid veroorzaakt; het allel D veroorzaakt de aanwezigheid van een vacht. Een kaal dier wordt gekruist met een dier met een witte vacht. Hun genotypen zijn: ddEEff en DDeeFF.
De F₁ bestaat alleen uit individuen die een bruine vacht hebben. De bruine vachtkleur wordt veroorzaakt door de combinatie van twee dominante allelen E en F; afwezigheid van een van deze allelen (of beide) maakt de vacht wit. Het dominante allel D is gekoppeld aan het recessieve allel e; D en F erven onafhankelijk van elkaar over.
Twee dieren uit de F₁ worden met elkaar gekruist. Er treedt geen crossing-over op.

Welk deel van de F₂ -individuen zal een witte vacht hebben?

Bloemen.

Bij een plantensoort komen drie allelen voor die de bloemkleur bepalen: E^R voor rode bloemkleur; E^B voor blauwe bloemkleur en e voor witte bloemkleur.
E^R en E^B zijn beide dominant over e. Heterozygote planten met genotype E^R E^B hebben een paarse bloemkleur.
Een plant met blauwe bloemen wordt gekruist met een plant met rode bloemen. Uit deze kruising ontstaan planten met paarse, planten met rode, planten met blauwe en planten met witte bloemen.
Van de aldus verkregen planten wordt een plant met blauwe bloemen gekruist met een plant met paarse bloemen.

Welke bloemkleuren zullen in de talrijke nakomelingschap voorkomen en in welke verhouding?

Kippen.
Zie figuur A 111 van de bijlage.

Bij kippen komen verschillende vormen van de kam voor (zie de afbeelding). De vorm van de kam wordt bepaald door de dominante allelen P en Q en de recessieve allelen p en q. Deze allelen zijn niet-X-chromosomaal.
In de tabel hieronder is de relatie gegeven tussen genotype en fenotype met betrekking tot de kamvormen.
afbeelding
Een man heeft een haan met een normale kam en een hen met een walnootkam. Uit een paring van deze haan en hen ontstaan vijf kuikens: twee met een normale kam en drie met een walnootkam. De man wil alleen kippen met een rozenkam hebben. Hij verkoopt daarom de vijf kuikens en hij besluit zijn haan of zijn hen te ruilen voor een andere haan of hen.

Kan hij het beste zijn haan ruilen voor een andere haan of zijn hen voor een andere hen om alleen kuikens te krijgen met een rozenkam?
En welk fenotype moet die andere haan of hen hebben?
afbeelding

Oogkleur.

Bij een bepaalde zoogdiersoort komen drie oogkleurallelen voor: M, m^r en m^w . Deze allelen zijn X-chromosomaal.
Het dominante allel M veroorzaakt bruine ogen; de recessieve allelen m^r en m^w veroorzaken in homozygote toestand respectievelijk rode en witte ogen; dieren met het genotype m^r m^w hebben roze ogen.
Een bruinogig vrouwtje en een onbekend mannetje hebben een talrijke nakomelingschap. Van de mannetjes van deze nakomelingschap heeft de helft bruine ogen, de andere helft heeft rode ogen. Van de vrouwtjes van deze nakomelingschap heeft de helft bruine ogen, de andere helft heeft roze ogen.

Wat was de oogkleur van het onbekende mannetje?

Bloemkleur bij leeuwenbekjes.

Van leeuwenbekjes is bekend dat de bloemkleur roze bepaald wordt door de allelen E₁ en E₂ . Leeuwenbekjes met genotype E₁ E₁ zijn rood, leeuwenbekjes met het genotype E₂ E₂ zijn wit en leeuwenbekjes met het genotype E₁ E₂ zijn roze.
Een roze leeuwenbekje wordt bestoven met stuifmeel van een eveneens roze leeuwenbekje. In de talrijke nakomelingschap blijkt de kleurverhouding te zijn rood : roze : wit = 4 : 4 : 1. Deze verhouding wijkt af van wat normaal te verwachten is. Deze afwijkende verhouding blijkt verklaard te worden door het feit dat sommige gameten niet levensvatbaar zijn.

Welke gameten van welke ouderplanten zijn niet levensvatbaar?

Vachtkleur.

Bij een zoogdier is de vachtkleur het gevolg van twee onafhankelijk overervende genen, die elkaars werking versterken.
Bij dieren met het genotype EEFF is de vacht donkerbruin en bij dieren met het genotype eeff is deze wit. Als er drie dominante allelen voorkomen, is de vacht bruin; bij twee dominante allelen lichtbruin en bij één dominant allel beige.
Na een kruising ontstaat een talrijke nakomelingschap, waarin de fenotypen in de volgende verhouding voorkomen:
1 donkerbruin : 3 bruin : 3 lichtbruin : 1 beige.

Welke van de onderstaande mogelijkheden kan tot dit resultaat hebben geleid?

Twee genen.

Bij Drosophila wordt de oogkleur bepaald door twee genen: een gen voor de aanwezigheid of afwezigheid van bruin pigment en een gen voor de aanwezigheid of afwezigheid van rood pigment. Dieren met witte ogen zijn voor beide genen homozygoot recessief. Aanwezigheid van alleen het dominante allel voor bruin pigment geeft bruine ogen. Aanwezigheid van alleen het dominante allel voor rood pigment geeft scharlakenrode ogen. Indien beide dominante allelen aanwezig zijn, wordt de oogkleur steenrood.
De betrokken genen zijn niet gekoppeld en liggen niet in het X-chromosoom.
Een witogig mannetje wordt gekruist met een voor beide genen homozygoot bruinogig vrouwtje. Twee van hun nakomelingen worden daarna gekruist.

Welk fenotype is of welke fenotypen zijn in welke verhoudingen te verwachten bij de nakomelingen uit deze laatste kruising?

Haarkleur.

Bij een bepaalde diersoort wordt de haarkleur bepaald door twee niet gekoppelde allelenparen. Wanneer van beide allelenparen uitsluitend recessieve allelen voorkomen,is de haarkleur wit. Het genotype wordt dan aangegeven als qqtt. Wanneer van één van beide allelenparen tenminste één dominant allel voorkomt, is de haarkleur geel. Wanneer van elk allelenpaar tenminste één dominant allel voorkomt, is de haarkleur bruin.
Een dier met bruine haarkleur paart een aantal malen met een dier met witte haarkleur. De talrijke nakomeling en hebben een bruine of een gele haarkleur in de verhouding 1 : 1.

Welk genotype kan het ouderdier met bruine haarkleur hebben?

Vachtkleur bij muizen.

De kleur van de vacht van muizen berust op twee onafhankelijk overervende niet X-chromosomale allelenparen. Het eerste allelenpaar bepaalt of er zwarte of bruine kleurstof geproduceerd wordt. Het allel voor zwarte kleurstof is dominant over dat voor bruine kleurstof. Het tweede allelenpaar bepaalt of de haren effen of gestreept zijn. Het allel voor gestreepte haren is dominant over dat voor effen haren. Muizen met zwarte kleurstof en gestreepte haren zijn grijs; die met bruine kleurstof en gestreepte haren zijn bruingrijs; met effen haren zijn de dieren zwart of bruin. Een bruingrijze en een zwarte muis worden gekruist. Zij krijgen twee zwarte, drie grijze en vier bruingrijze nakomelingen. Hierna krijgen dezelfde ouders nog een nest nakomelingen.

Hoe groot is de kans dat de eerstgeboren nakomeling in dit volgende nest bruin zal worden?

Bloemkleur.

Bij een bepaalde plantensoort wordt de bloemkleur geregeld door de allelen E, e, F en f. Het dominante allel E zorgt voor de aanwezigheid van een rode kleurstof in de bloemkroon; het dominante allel F zorgt voor de aanwezigheid van een blauwe kleurstof in de bloemkroon. Bij afwezigheid van de beide dominante allelen is de bloemkroon wit. Wanneer de beide dominante allelen tegelijk aanwezig zijn, is de bloemkroon paars. E en F erven onafhankelijk over en zijn niet X-chromosomaal.
Men kruist een homozygoot paarse bloem met een witte bloem (P). De nakomelingen (F₁ ) zijn allemaal paars. Daarna kruist men een plant uit de F₁ terug met de witte ouder. Uit deze laatste kruising worden 1000 nakomelingen verkregen.

Welke van de onderstaande vier antwoorden kan het beste de fenotypen van de 1000 nakomelingen aangeven?
(De getallen stellen de aantallen nakomelingen voor met de genoemde fenotypen.)

afbeelding

Bloemkleur.

Onderstaand schema geeft het proces weer waardoor bij bepaalde planten de kleurstof in de bloemkroon ontstaat:
afbeelding

In dit schema zijn met 1 en 2 enzymen aangeduid. Voor de vorming van enzym 1 is het dominante allel A nodig en voor de vorming van enzym 2 het dominante allel B.
Twee planten met een rode bloemkroon worden onderling bestoven (kruisbestuiving). Onder de talrijke nakomelingen bevinden zich uitsluitend planten met witte en planten met rode bloemen.

Welke van de onderstaande genotypen geven dit resultaat?

Vachtkleur.

Twee genen spelen een belangrijke rol bij de vachtkleur van paarden. Het eerste gen levert de allelen B voor een zwarte kleur (dominant) en b voor een vos. Van het tweede gen verandert het dominante allel I de zwarte kleur in bruin, terwijl het allel i niets verandert.
We kruisen een bruine merrie met een zwarte hengst. Het veulen blijkt een vos te zijn.

Wat zijn de mogelijke ouders van deze vos?

afbeelding

1/3 Genetica.

Een deel van de synthese van één van de oogkleurpigmenten van fruitvliegen verloopt zoals is weergegeven in de afbeelding hieronder.

afbeelding

Het gen voor enzym 1 wordt aangegeven met V. Afwezigheid ervan leidt tot de oogkleur 'vermilion' (v). Het gen voor enzym 2 wordt aangegeven met Cn. Afwezigheid ervan leidt tot de oogkleur 'cinnabar' (cn). Zijn beide enzymen aanwezig, dan ontstaat de 'wildtype'-oogkleur rood.

Welke van de stoffen tryptofaan, kinurenine en oxykinurenine kan of welke kunnen worden aangetroffen in de ogen van een fruitvlieg met fenotype 'vermilion'?

2/3 Genetica.

Een onderzoekster heeft een stam fruitvliegen met de oogkleur vermilion'. Met betrekking tot gen Cn kunnen in deze stam de genotypen CnCn, Cncn en cncn voorkomen. De onderzoekster wil weten welke van deze genotypen inderdaad in deze stam voorkomen. Daartoe kruist zij vliegen van deze stam met andere vliegen.

Moet de oogkleur van die andere vliegen dan cinnabar, vermilion of wildtype zijn?
deze moet zijn: [invulveld]

3/3 Genetica.

Wat is de oogkleur van een fruitvlieg met het genotype vvcncn?

de oogkleur is: [invulveld]

1/2 Parkieten.
Zie figuur B 372 van de bijlage.

Vele in het wild levende parkieten (zie afbeelding) hebben groen gekleurde veren; een gekweekte parkiet kan bijvoorbeeld ook blauw of geel zijn. Een onderzoeker veronderstelt dat er drie allelen voor veerkleur bestaan: E voor groene veerkleur, e^b voor blauwe veerkleur en e^g voor gele veerkleur. Hij veronderstelt dat E dominant is over e^b en ook over e^g .
Hij kruist een homozygote groene parkiet met een homozygote blauwe. De F₁ heeft groen gekleurde veren. Van de F₂ die uit deze F₁ ontstaat, heeft driekwart groen gekleurde veren en eenkwart blauw gekleurde veren. Hij kruist vervolgens een homozygote groene parkiet met een homozygote gele. De F₁ van deze tweede kruising heeft weer groene veren; driekwart van de F₂ ook, terwijl eenkwart van de F₂ geel is.

Zijn de uitkomsten van deze twee kruisingen die de onderzoeker heeft uitgevoerd, in overeenstemming met zijn hypothese?

2/2 Parkieten.

De onderzoeker voert een derde kruising uit, maar nu met een homozygote blauwe en een homozygote gele parkiet. De F₁ heeft weer groene veren. Uit deze F₁ ontstaat een F₂ . Na het uitkomen van alle eieren blijkt de F₂ van deze derde kruising te bestaan uit: 36 groene, 14 blauwe, 10 gele en 4 witte dieren.

De onderzoeker overweegt een aantal mogelijkheden ter verklaring van de resultaten van de drie kruisingen die hij nu heeft uitgevoerd:

1. Alle resultaten zijn in overeenstemming met zijn eerste hypothese.
2. Zijn eerste hypothese was onjuist en hij moet een nieuwe hypothese opstellen.

Zijn nieuwe hypothese houdt in dat de veerkleur wordt bepaald door twee onafhankelijk van elkaar overervende allelenparen: één paar met een allel voor blauwe kleurstof in de veren en één paar met een allel voor gele kleurstof in de veren;

3. zijn eerste hypothese was onjuist en hij moet een nieuwe hypothese opstellen. Zijn nieuwe hypothese houdt in dat de veerkleur wordt bepaald door twee gekoppelde allelenparen: één paar met een allel voor blauwe kleurstof in de veren en één paar met een allel voor gele kleurstof in de veren.

Welke mogelijkheid levert een sluitende verklaring voor al zijn resultaten?

1/2 Vachtkleur.

Bij konijnen bestaan voor vachtkleur drie verschillende allelen op één locus: wildkleur, californian en wit.
Een konijn met californianvachtkleur paart vele malen met een konijn met witte vacht.
Van het grote aantal nakomelingen hebben alle dieren een californianvachtkleur. Eén van deze nakomelingen paart met een wit konijn.

Welke vachtkleur kan een nakomeling uit deze paring hebben?

2/2 Vachtkleur.

Een wildkleur konijn paart vele malen met een wit konijn. Hun eerste nakomeling heeft californianvachtkleur.
Deze californianvachtkleur is niet ontstaan door een mutatie.

Welk percentage van het grote aantal nakomelingen uit deze paringen heeft californianvachtkleur?

Konijnen.
Zie figuur B 5457 van de bijlage.

De vachtkleur bij konijnen wordt bepaald door meerdere allelen (multipele allelen).
Het fenotype Wild heeft een grijze vachtkleur. Het fenotype Himalaya heeft een witte vacht met zwarte vlekken (zie afbeelding hiernaast). Daarnaast is er ook nog een geheel wit fenotype: de Albino. Het wildtype allel (K_w ) is dominant over beide andere allelen. Het allel voor himalaya (K_h ) is dominant over het allel (k) voor albino.
Een Wildtype konijn wordt gekruist met een Himalaya konijn. De hieruit voortkomende generatie bestaat uit 11 individuen: 6 met het fenotype Wild, 3 met het fenotype Himalaya en 2 met het fenotype Albino.

Wat zijn de genotypes van de ouders?

Konijnengenetica.
Zie figuur B 5461 van de bijlage.

In de nevenstaande afbeelding zijn P, F₁ en F₂ bij een kruising van konijnen schematisch weergegeven. De fenotypen wit, grijs en brandneus komen voor.

Welke van de volgende beweringen met betrekking tot dit schema is of zijn juist? Kruis het nummer of de nummers aan.

1. Brandneus is dominant over grijs.
2. Grijs is dominant over wit.
3. Wit is dominant over brandneus.
4. Grijs is dominant over brandneus.
5. Wit is dominant over grijs.

Zelfincompatibiliteit.

Zelfincompatibiliteit (SI) bij bloemplanten is het meestvoorkomende mechanisme om zelfbevruchting te voorkomen. Dit gaat via een S locus, waarvan vele allelen bestaan. Bij gametofyt-zelfincompatibiliteit (GSI) is het haploïde genotype van het stuifmeel doorslaggevend en bij sporofyt-zelfincompatibiliteit (SSI) het diploïde genotype van de meeldraadwand, die van de ouder afkomstig is. De tabel hieronder toont het SI-type en het S-genotype van het stuifmeel en de stempel van twee planten die gekruist worden. De S₁ - en S₂ -allelen zijn co-dominant in de meeldraadwand.

afbeelding

Welke van deze kruisingen (I-IV) zullen succesvolle bevruchtingen opleveren?

Vachtkleur bij konijnen.

Bij een konijnenras wordt de vachtkleur bepaald door multipele allelen met de volgende dominantievolgorde:
C (agouti) > c^ch (chinchilla) > c^h (Himalaya) > c (albino).
Een kruising tussen agouti en Himalaya levert 50% agouti en 50% Himalaya op.

Welk van de volgende kruisingen kan of welke kunnen dit resultaat opleveren?