8thema. Chromosomale genetica. thema OPDRACHTEN. Opdracht 10.1 Met Mendel op zoek naar de overerving van een kenmerk

Transcriptie

1 8thema thema 10 Chromosomale genetica Opdracht 10.1 Met Mendel op zoek naar de overerving van een kenmerk 1 Mendel kweekte lange tijd twee erwtenrassen: een ras met korte en een ras met lange stengel. Aangezien de nakomelingen van het ras met lange stengel ook altijd een lange stengel hadden, noemde Mendel die planten raszuiver. Ook het ras met korte stengel was raszuiver (afbeelding O 10.1). Afb. O 10.1 Mendels zuivere rassen A met lange tussenknoopstukken (= lange stengel) B met korte tussenknoopstukken (= korte stengel) - Welke nakomelingen ontstaan er als je twee raszuivere organismen die in één kenmerk verschillen, kruist? Mendel kruiste zijn twee raszuivere erwtenrassen. Aangezien erwten normaal aan zelfbestuiving doen, was hier wel enige voorbereiding nodig. Uit de bloemknoppen op planten met een lange stengel sneed Mendel de meeldraden weg (afbeelding O 10.2). Bij rijpheid van de stampers bracht hij er stuifmeel op uit de bloemknoppen van planten met een korte stengel. A B - Welke vorm van bestuiving voerde Mendel hier uit?

2 6 THEMA 10 CHROMOSOMALE GENETICA Afb. O 10.2 Voorbereiding op een kunstmatige bestuiving: het wegknippen van de meeldraden in bloemknoppen Mendels experimenten kunnen tot hiertoe schematisch als volgt worden voorgesteld. Ouder: f m f m lang x kort kort x lang 1e generatie nakomelingen: lang lang 2e generatie nakomelingen: 787 lang kort 3/4 1/4 De kenmerken van de nakomelingen uit die kruising komen overeen met de ouder die de zaden vormde (de vrouwelijke ouder). Alle planten hadden een lange stengel. 2 Overheerst het kenmerk van de vrouwelijke ouder altijd op dat van de mannelijke ouder? Welke handelingen voerde Mendel uit om op die vraag een antwoord te vinden? De resultaten van die experimenten toonden hetzelfde resultaat als het vorige experiment: alle nakomelingen hadden lange stengels. Formuleer een besluit. Mendel noemde die vaststelling de wederkerigheid van de kruising (reciproque kruising). Het kenmerk lange stengel noemde hij dominant. Dominante kenmerken noteren we met hoofdletters. Korte stengel noemde hij recessief. Recessieve kenmerken noteren we met kleine letters. 3 Welke kenmerken hadden de nakomelingen van zijn eerste experiment? Mendel had weinig aandacht besteed aan de nakomelingen van de eerste kruising. Die planten waren door zelfbestuiving tot zaadvorming gekomen. Mendel oogstte toch die zaden en zaaide ze het volgende jaar uit. Niet enkel planten met een lange stengel maar ook planten met een korte stengel waren aanwezig. Mendel telde 787 planten met een lange stengel en 277 met een korte stengel. Mendel probeerde met hypothesen een voorstelling op te bouwen over de wijze waarop kenmerken zouden kunnen worden overgeërfd. In zijn tijd ( ) was daarover niets bekend. Hij wist wel dat voor de vorming van zaden een overdracht van stuifmeel nodig is. Overbrengen van het stuifmeel is voor de mannelijke ouder de enige manier om de kenmerken van de nakomelingen te beïnvloeden. Welke invloed het stuifmeel in de vrouwelijke plant had, wist Mendel niet. Hij dacht aan iets materieels dat zich in de voortplantingscellen zou bevinden. Hij noemde dat een factor zonder precies te weten wat daarmee overeen kwam. 4 Bouwen aan een hypothese We veronderstellen dat een plant met lange stengel één factor voor lang zou bezitten en een plant met korte stengel één factor voor kort. Parentes (P) (ouders) A x a Gelijkaardig kunnen we de nakomelingen in de volgende generaties of filiaties (F), F 1 en F 2, voorstellen door de factor A of a die overeenkomt met hun verschijningsvorm. Dat geeft: P A x a a x A F 1 A A F 2 A en a - Waarom zou Mendel die hypothese als onlogisch hebben aanzien? - Hoeveel factoren voor het kenmerk lengte van de stengel moeten de F 1 -planten dan minstens bezitten? - Neem het onderstaande schema over en vul het aan. P: A. x a. F 1 : A. P:.. x.. F 2 : A. en a. en..

3 THEMA 10 CHROMOSOMALE GENETICA 7 Verantwoord nu je antwoord voor: - de eerste ouder, - de tweede ouder, - de F 1, - de planten met lange stengel in de F 2, - de planten met korte stengel in de F 2. - Formuleer nu zelf een hypothese. De hypothese van Mendel houdt in dat elke plant in het experiment twee factoren voor het kenmerk van de stengellengte bezit. Dat slechts één factor aan de volgende generatie doorgegeven werd, leek vanzelfsprekend. Controle van zijn hypothese gebeurde door de resultaten van de F 2 te vergelijken met zijn veronderstelling. De gameten van de F 1 kunnen een factor A of a bezitten. Vul het onderstaande bevruchtingsschema aan en lees de mogelijke combinaties af. Mendel nam aan dat de gameten A en a in gelijke hoeveelheden werden gevormd en dat de kansen voor de verschillende bevruchtingen dezelfde waren. We mogen daarom verwachten dat elk van de vier combinaties even talrijk zal optreden als de tabel vermeldt. Bereken nu zelf. - Hoe groot is de kans dat in de F 2 een lange stengel ontstaat? - Hoe groot is de kans dat in de F 2 een korte stengel ontstaat? - In welke verhouding ontstonden lange en korte stengel in de kruising die door Mendel werd uitgevoerd? De hypothese van Mendel, dat een kenmerk bepaald wordt door één factorenpaar, is dus aanvaardbaar. Eicellen A Eicellen a Zaadcellen A Zaadcellen a Opdracht 10.2 Cijfergegevens van Mendel en zijn wetten De onderstaande tabel geeft de resultaten van de kruisingsproeven met raszuivere erwten die slechts in één kenmerk verschillen. Die resultaten werden in 1865 gepubliceerd in een wetenschappelijk tijdschrift, maar de wetenschappelijke wereld schonk er toen geen aandacht aan. Tabel O 10.1 Resultaten van kruisingsproeven van Mendel Kenmerk van de ouders F 1 F 2 Verhouding Zaadvorm: rond rond rond 2,96/1 gerimpeld gerimpeld Zaadkleur: geel geel geel 3,01/1 groen groen Bloemkleur: wit wit 705 wit 3,15/1 paars 224 paars Peulvorm: glad glad 882 glad 2,95/1 ingesnoerd 299 ingesnoerd Peulkleur: groen groen 428 groen 2,82/1 geel 152 geel Bloeminplanting: verspreid verspreid 651 verspreid 3,14/1 aan de top 207 aan de top Stengellengte: lang lang 787 lang 2,84/1 kort 277 kort Totaal dominant 2,98/ recessief Wat kun je uit die resultaten besluiten?

4 8 THEMA 10 CHROMOSOMALE GENETICA Opdracht 10.3 Kruising tussen witte en zwarte Andalusische hoenders Andalusische hoenders kunnen zwart, wit of gespikkeld gevederd zijn. De tweede generatie die door onderlinge kruising van de F 1 wordt verkregen bevat 234 zwarte, 493 gespikkelde en 265 witte kippen (afbeelding O 10.3). - Hoe verschilt die kruising van de kruisingen met erwten van Mendel voor wat betreft de fenotypen in de F 1 en de F 2? - In welke verhouding treden de fenotypen in de F 2 op? - Neem het onderstaande schema over en noteer de genotypische voorstelling van die kruising, als we aannemen dat dat kenmerk door één factorenpaar wordt bepaald. P Fenotype: zwart x wit Genotype: F 1 Fenotype: gespikkeld Genotype: F 2 Fenotype: zwart gespikkeld wit Genotype: Afb. O Intermediaire monohybride kruising bij Andalusische hoenders Welk genotype beantwoordt aan het kenmerk van de F 1? Hoe verhouden de twee factoren zich? De factoren zijn gelijkwaardig voor wat betreft hun bijdrage tot het fenotype. We spreken van intermediaire overerving.

5 THEMA 10 CHROMOSOMALE GENETICA 9 Opdracht 10.4 Dominante en recessieve overerving Tabellen O 10.2, 10.3 en 10.4 tonen een aantal kenmerken bij organismen die door één factorenpaar met dominantie bepaald worden. Tabel O 10.2 Kenmerken bij de mens Dominant Normaal gehoor Normale pigmentatie Andere haarkleur Krulhaar Kroezelhaar Vroege mannelijke kaalhoofdigheid Zomersproeten Geen suikerziekte Goede weerstand tegen tbc Haviksneus Normaal Verziend Vrije oorlellen Lange wimpers Normaal Tongrollen Smaken van fenylthiocarbamide Recessief Erfelijke doofheid Albinisme Rood haar Stijf haar Ander haartype Normaal Normaal Suikerziekte Gevoelig voor tbc Rechte neus Bijziend Normaal Aangehechte oorlellen Korte wimpers Kleurenblindheid Niet tongrollen Niet smaken van fenylthiocarbamide Tabel O 10.3 Kenmerken bij dieren Rund Kip Meelmot Cavia Konijn Fruitvliegje Varken Dominant Zwart-witgevlekt Ongevlekt Hoornloos Pluimen op loopbeen Erwtenkam Met kam Wildkleurig Zwartogig Donkerharig Kroesharig Kortharig Zwartharig Grijs achterlijf Lange vleugels Volle hoef Vet Tabel O 10.4 Kenmerken bij planten Dominant Recessief Egaal bruin Gevlekt Gehoornd Pluimloos Enkelvoudige kam Zonder kam Zwart Roodogig Witharig Gladharig Langharig Bruinharig Zwart achterlijf Korte vleugels Spleethoef Mager Recessief Erwt Zie tabel O 10.1 Zie tabel O 10.1 Maïs Zetmeelvormend Suikervormend Donkere korrel Lichtgele korrel Tomaat Paarsgekleurde stengel Groene stengel Diep ingesneden blad Samengesteld blad Behaarde stengel Kale stengel Brandnetel Gezaagde bladrand Gave bladrand Zomerpompoen Witte vruchtkleur Gele vruchtkleur Afgeplatte vrucht Bolle vrucht

6 10 THEMA 10 CHROMOSOMALE GENETICA Los nu de volgende opgaven op. 1 Geef het genotype van de planten en de gameten bij een kruising tussen twee raszuivere erwten met respectievelijk een gele en een groene zaadlob. P 1 : Gameten: F 1 : x 3 Albinisme, het gebrek aan pigmentatie, is bij de mens afhankelijk van een recessieve factor. Hoe groot is de kans dat uit twee normale ouders die al een albinokind hebben, opnieuw een kind met albinisme geboren wordt? 4 Afbeelding O 10.4 stelt de stamboom van een konijn voor. Noteer bij elk individu het genotype. Afb. O Stamboom van een konijn (zwart = kortharig, wit = langharig) 2 Geef het genotype van de planten en de gameten bij een kruising tussen twee afstammelingen van de voorgaande kruising. P 2 : x m f Gameten: F 2 : Opdracht 10.5 Waar zijn de genen gelokaliseerd? In 1902 vergeleek Walter Sutton ( ) het werk van Mendel met de gegevens die toen gekend waren over de chromosomen tijdens kern- en celdelingen. De onderstaande tabel zet een aantal gegevens naast elkaar. Walter Sutton gebruikte voor het eerst de naam genen voor Mendels factoren. Tabel O 10.5 Correlatie tussen genen en chromosomen Genen Gameten hebben slechts de helft van het aantal genen aanwezig in lichaamscellen. Genenparen gaan uit elkaar tijdens de vorming van de gameten. Bij bevruchting versmelten de gameten en wordt het oorspronkelijk aantal genen hersteld. Genen behouden hun structuur van de ene generatie op de anderen. Chromosomen Gameten hebben de helft van het aantal chromosomen aanwezig in gewone lichaamscellen. Chromosomenparen gaan uit elkaar tijdens de vorming van de gameten. Bij bevruchting versmelten de gameten en wordt het oorspronkelijk aantal chromosomen hersteld. Chromosomen worden onveranderd overgedragen van de ene generatie op de andere. Formuleer wat Walter Sutton mocht besluiten over de lokalisatie van de genen. Opdracht 10.6 Letale allelen Bij runderen heeft het Kerry-type normaal gebouwde poten. Het Dexter-type vertoont korte poten. Kruisingen tussen Kerry-typen geven enkel Kerry-nakomelingen. Kruisingen tussen Dexter-typen geven 2/4 van het Dexter-type en 1/4 van het Kerry-type en 1/4 van de drachten bestaat uit doodgeboren misvormde embryo s. - Hoeveel allelen zijn er voor de pootlengte? Welke? - Is het Kerry-type raszuiver? Motiveer je antwoord. - Maak een kruisingsschema en omcirkel het genotype van het Dexter-type. - Zijn de doodgeboren kalfjes homo- of heterozygoot?

7 THEMA 10 CHROMOSOMALE GENETICA 11 Opdracht 10.7 Bloedgroepen, multipele allelen Bij de mens komen in het ABO-stelsel de bloedgroepen A, B, AB en O voor. Twee agglutinogenen A en B, gelegen op het plasmamembraan van de rode bloedcellen, zijn daarvoor verantwoordelijk. Bloedgroep O betekent de afwezigheid van A en B. De onderstaande tabel geeft enkele voorbeelden van kruisingen en de mogelijke bloedgroepen van de kinderen. Beantwoord nu de volgende vragen. - Hoeveel verschillende allelen staan in voor de bloedgroepen van het ABO-stelsel? - Welke? - Hoeveel allelen voor de bloedgroep bezit elk individu? - Wat is de relatie tussen de verschillende allelen? - Geef de mogelijke genotypen voor de bloedgroepen. Fenotype van de ouders A x A B x B A x O B x O A x B O x O AB x AB Fenotype van de kinderen A en O B en O A en O B en O A, B, AB en O O A, B en AB A B AB O Fenotype Genotype Opdracht 10.8 Dihybride kruising Mendel onderzocht bij raszuivere kruisingen ook de overerving van twee kenmerken. Eén van zijn experimenten wordt op afbeelding O 10.5 voorgesteld en hieronder schematisch voorgesteld. P F 1 ronde zaden en groene zaadlob x gerimpelde zaden en gele zaadlob 100 % ronde zaden en gele zaadlob F 2 (door zelfbestuiving van de F 1 ) 315 ronde zaden met gele zaadlob 101 ronde zaden met groene zaadlob 108 gerimpelde zaden met gele zaadlob 32 gerimpelde zaden met groene zaadlob - Welke zaadvorm domineert er? - Welke kleur domineert er? - Waaruit kun je dat afleiden? - Bereken voor de F 2 de verhoudingen van de dominante en recessieve vorm voor elk kenmerk afzonderlijk. Wat stel je vast? We passen nu de hypothese van Mendel toe voor de kruising. - Schrijf de genotypen van de ouders op. Verantwoord je keuze. - Welke gameten vormen de ouders? - Noteer het genotype van de F 1. - Welke gameten kunnen de hybriden van de F 1 produceren? - De eicellen - De zaadcellen - Maak een tabel zoals hieronder en vul de genotypen in. Afb. O 10.5 Dihybride kruising P F 1 F 2 x

8 12 THEMA 10 CHROMOSOMALE GENETICA - Beredeneer hoeveel combinaties er mogelijk zijn. - Hoeveel verschillende genotypen zijn er? - Welke fenotypen beantwoorden daaraan en hoeveel? - Bereken het voorkomen van elk fenotype t.o.v. het totaal aantal combinaties. Eicellen Zaadcellen Opdracht 10.9 Overerving van de haarkleur bij het Belgische trekpaard Bij het Belgische trekpaard komen drie basiskleuren voor: zwart, bruin en vos. Die kleuren worden bepaald door twee genen. Het allel A staat voor zwarte haarkleur, het allel B zorgt ervoor dat de zwarte haarkleur wordt omgezet in een bruine haarkleur. Bij afwezigheid van het allel A heeft het trekpaard de voskleur. 1 Kruis een trekpaard homozygoot voor A en B met een vos volledig homozygoot recessief trekpaard. - Schrijf de genotypen en de mogelijke gameten van de ouderdieren op. - Bepaal het genotype van het mannelijke veulen. 2 Drie jaar later kruis je die hengst met een vrouwelijk dier met hetzelfde genotype. - Bepaal de mogelijke gameten die kunnen worden gevormd. - Wat is de kans dat je een bruin, zwart of een vos veulen kweekt? 3 Je wilt vosse trekpaarden fokken. Zelf heb je een zwarte merrie waarvan de moeder bruin is en de vader homozygoot zwart. - Bepaal de mogelijke genotypen van je zwarte merrie. - Werk een strategie uit en bereken de kans om zo snel mogelijk een vos veulen te kweken vertrekkend van je zwarte merrie (een paard draagt ongeveer 11 maanden). Eén veulen per jaar ligt binnen de mogelijkheden. Opdracht Overerving van kleurenblindheid Bij ouders die normaal kleuren zien, zal geen dochter worden geboren met rood-groen kleurenblindheid. Dat kan wel zo zijn voor een zoon. - Verklaar dat gegeven. - Is het allel voor kleurenblindheid dominant of recessief? Er zijn drie mogelijke hypothesen voor de ligging van het allel van kleurenblindheid op de chromosomen. Schrijf ze neer en confronteer elke hypothese met het gegeven. Verklaar waarom je één van die hypothesen aanvaardt en de andere verwerpt. - Hypothese 1: - Hypothese 2: - Hypothese 3:

9 THEMA 10 CHROMOSOMALE GENETICA 13 Steun nu op die hypothesen om de volgende vragen te beantwoorden. 1 Is een vrouw met één allel voor kleurenblindheid kleurenblind? 2 Bereken de kans dat de zonen van die vrouw kleurenblind zijn. 3 Welk genotype heeft een dochter van een kleurenblinde vader en een kleurenziende moeder? 4 Wat is de kans dat de zonen van een kleurenblinde moeder ook kleurenblind zijn? 5 Noteer de genotypen van de ouders van een kleurenblinde dochter. 6 Een kleurenblinde man huwt met een genotypisch normale vrouw. Wat is de kans dat hij kleurenblinde kleinkinderen krijgt van zijn dochter en haar kleurenziende man? Opdracht Observatie van het Barr-lichaampje Methode 1 Methode 2 1 Spoel de mond met water. 2 Schraap met je vinger langs de binnenkant van je wang. Breng wat schraapsel, waarin wangepitheelcellen aanwezig zijn, op een draagglas en laat 2 minuten drogen. 3 Voeg 3-4 druppels 2 % aceto-orceïne* toe. Laat 2 minuten inwerken en neem de overtollige kleurstof weg met een papieren doekje. 4 Bedek met een dekglaasje en druk zachtjes aan om de kleurstof zoveel mogelijk weg te duwen. Neem de uitlopende kleurstof weg met een papieren doekje. 5 Bekijk en vergelijk de epitheelcellen van mannelijke en vrouwelijke leerlingen. (Bekijk voldoende cellen om een goed resultaat te hebben.) * 2 % aceto-orceïne (azijnzuurorceïne) maak je door 2 g orceïne in 45 ml warm azijnzuur op te lossen. Laat afkoelen en voeg gedestilleerd water toe tot 100 ml. Filtreer de kleurstof vóór het gebruik. 1 Breng een draagglas met wangepitheelcellen achtereenvolgens in - 95 % ethanol gedurende 2 minuten, - 70 % ethanol gedurende 2 minuten, - 50 % ethanol gedurende 2 minuten, - gedestilleerd water gedurende 2 minuten. 2 Breng enkele druppels HCl op het preparaat gedurende 5 seconden! 3 Breng het direct daarna opnieuw in gedestilleerd water gedurende 10 à 15 seconden om de HCl weg te spoelen. 4 Kleur het preparaat in 1 % thionine-oplossing gedurende 10 à 15 minuten. 5 Spoel het preparaat met gedestilleerd water. Noteer je waarnemingen. Je kunt het preparaat ook nog als volgt verder behandelen. - Breng het in 50 % ethanol gedurende 30 seconden. - Breng het in 70 % ethanol gedurende 30 seconden. - Breng het in 95 % ethanol gedurende 30 seconden. - Breng het in zuiver alcohol gedurende 30 seconden. - Fixeer het met xyleen en euparal. Opdracht Bepalen van de genenfrequentie in een populatie en controle van de wet van Hardy-Weinberg 1 Kies uit de volgende reeks van duidelijk waarneembare monogenetische kenmerken twee kenmerken uit: links- of rechtshandigheid, al dan niet kunnen tongrollen (= de mogelijkheid om met de tong een gootje te vormen door de zijkanten naar boven te plooien), al dan niet Widowspeak, vaste of losse oorlel, resusfactor Ondervraag een voldoende grote populatie (150 personen) over dat kenmerk. a Maak een verslag van je waarnemingen. b Bepaal de frequentie van de verschillende allelen. c Wat neem je waar in verband met de frequenties van de allelen in vergelijking met de frequenties bij de monohybride kruisingen van Mendel? 2 Kies de enkelvoudig dominante factor tongrollen. a Maak een stamboom voor je familie (jij, je broers, zussen, ouders, tantes, ooms, grootouders). b Duid op die stamboom aan of die mensen al dan niet met hun tong kunnen rollen. Leid daaruit af of dat kenmerk dominant of recessief is. c Controleer de wet van Hardy-Weinberg. Neem daarbij de grootouders als P-generatie, de ouders, tantes en ooms als F 1 en jezelf evenals de andere leerlingen van je klas met broers en zusters als F 2.

10 14 THEMA 10 CHROMOSOMALE GENETICA Opdracht Overerving voor meerdere kenmerken, polyhybride kruisingen 1 Kruisingsexperiment met tomatenplanten De raszuivere ouderplanten hebben de volgende kenmerken. P paarse stengel x groene stengel gave bladrand diep ingesneden bladrand tweehokkige vrucht veelhokkige vrucht F % paarse stengel diep ingesneden bladrand tweehokkige vrucht De F 2 gaf door zelfbestuiving: - 27/64 paarse stengel, diep ingesneden bladrand, tweehokkige vrucht, - 9/64 paarse stengel, diep ingesneden bladrand, veelhokkige vrucht, - 9/64 paarse stengel, gave bladrand, tweehokkige vrucht, - 3/64 paarse stengel, gave bladrand, veelhokkige vrucht, - 9/64 groene stengel, diep ingesneden bladrand, tweehokkige vrucht, - 3/64 groene stengel, diep ingesneden bladrand, veelhokkige vrucht, - 3/64 groene stengel, gave bladrand, tweehokkige vrucht, - 1/64 groene stengel, gave bladrand, veelhokkige vrucht. Interpreteer nu die gegevens. - Van welke fenotypen kun je onmiddellijk het genotype opschrijven? - Welke allelen zijn dominant? - Hoeveel verschillende fenotypen telt de F 2? - Hoeveel verschillende gameten vormen de F 1 -planten? Noteer de allelensamenstelling. - Hoeveel van de 64 combinaties zijn raszuiver voor drie kenmerken? - Hoeveel van de 64 combinaties zijn raszuiver voor twee kenmerken? - Hoeveel van de 64 combinaties zijn raszuiver voor één kenmerk? 2 Zoek nu zelf naar een veralgemening voor de kruising met dominantie van organismen wanneer meerdere allelenparen onafhankelijk overerven. Neem het onderstaande schema over en vul het aan n Aantal kenmerken waarin de ouders verschillen Aantal gameettypen in de F 1 Aantal combinaties van de gameten van F 1 Aantal verschillende genotypen in F 2 Getallenverhouding van de fenotypen van F2 in geval van volledige dominantie Opdracht Menselijke eigenschappen Er zijn ongeveer genen gekend die menselijke eigenschappen bepalen. Er zijn verschillende wijzen waarop genen overerven. Enkele mogelijkheden vind je hieronder. - Mogelijkheid A: via 2 allelen waarbij het ene dominant is en het andere recessief - Mogelijkheid B: via 2 allelen die in heterozygote vorm een intermediair kenmerk geven (tussenvorm) - Mogelijkheid C: via twee genenparen die elkaar beïnvloeden - Mogelijkheid D: via meerdere genenparen die elkaar beïnvloeden We bestuderen tien eigenschappen van ons gezicht. - Noteer naast de tien menselijke eigenschappen op welke manier ze overgeërfd worden. Noteer de letter A, B, C of D bij de eigenschap. - Vul daarna je individuele eigenschappen symbolisch in op de onderstaande genenidentiteitskaart. (De in te vullen symbolen of cijfers staan altijd in een kadertje; kies het best passende!)

11 THEMA 10 CHROMOSOMALE GENETICA 15 - Ga na of je, op basis van de tien eigenschappen, nu al een uniek persoon bent binnen de klasgroep! 1 Putje in de kin P putje pp geen putje 6 Wenkbrauwen A niet verbonden a a verbonden 2 Haarkleur 7 Lipdikte C c c De haarkleur wordt bepaald door vier genenparen. Het aantal dominante genen bepaalt de haarkleur. dik dun 8 HHHHHHHH zwart 7 HHHHHHHh heel donkerbruin 6 HHHHHHhh donkerbruin 5 HHHHHhhh bruin 4 HHHHhhhh lichtbruin 8 Oogstand U u u 3 HHHhhhhh blond 2 HHhhhhhh lichtblond horizontaal opwaarts 1 Hhhhhhhh asblond 0 hhhhhhhh roodharig 3 Haartype M M M m m m krullend golvend sluik 9 Wimperlengte V lang v v kort 4 Haarpunt O haarpunt o o zonder haarpunt 10 Wenkbrauwkleur W W W w w w donkerder hetzelfde bleker dan haarkleur als haarkleur dan haarkleur 5 Oogkleur PPQQ PPQq PpQQ PpQq PPqq Ppqq ppqq ppqq ppqq donkerbruin bruin lichtbruin bruin met groene tinten groen donkerblauw grijsblauw lichtblauw groenblauw

12 16 THEMA 10 CHROMOSOMALE GENETICA Syntheseopdracht De overerving van de haarkleur bij het Belgische trekpaard Uit opdracht 10.9 weten we dat bij het Belgische trekpaard drie basiskleuren voorkomen: zwart, bruin en vos. Die kleuren worden bepaald door twee genen. Het allel A staat voor zwarte haarkleur, het allel B zet de zwarte haarkleur om naar bruine haarkleur, behalve de halsmanen, beenbeharing en de staartbeharing die zwart blijven. Bij afwezigheid van het allel A heeft het trekpaard de voskleur. Tot 1988 kwamen die basiskleuren maar zelden als kleur zuiver voor. Bij 98 % van de trekpaarden was een derde gen met dominant allel C aanwezig, de onveranderlijke schimmelfactor. Bij paarden met de schimmelfactor waren naast de basiskleurharen ook witte haren in de pels aanwezig. 98 % van de populatie was bruinschimmel, blauwschimmel (zwart) of vosschimmel. Een vierde gen met dominant allel D (dominanter dan A, B, C), de veranderlijke schimmelfactor, zorgde ervoor dat een paard, geboren in zijn basiskleur, na enkele jaren geappeld (appelschimmel) was om ten slotte naar volledig wit te evolueren. Slechts drie trekpaarden van het ras bezaten in 1988 nog het dominante allel D, al dan niet homozygoot aanwezig. Op de cd-rom worden al die mogelijke fenotypen afgebeeld: zeven merries in verschillende haarkleur al dan niet met veulen (Greetje is tweemaal afgebeeld). Greetje: basiskleur zwart met en zonder veulen Mazette: basiskleur vos Mirza: basiskleur bruin met een bruin veulen Bea: zwartschimmel met een bruin veulen Greta: bruinschimmel met een bruin veulen Roos: vosschimmelveulen Aurore: appelschimmel, zwart geboren met bruin veulen Twee hengsten, Guido Van Aardenhof (bruin) en Picasso d Elewijt (vos), in basiskleuren We gaan ervan uit dat de genotypen van al die paarden niet noodzakelijkerwijze gekend zijn. Beantwoord de volgende vragen aan de hand van de foto s op de cd-rom en verklaar telkens je antwoord. 1 Kunnen Guido of Picasso de vader zijn van de veulens van Bea, Greetje, Greta, Mirza en Aurore? 2 Kan het veulen Roos het resultaat zijn van de kruising van Mazette en Guido? 3 Veulen Roos heeft een andere moeder dan die op de afbeeldingen. Kan Guido de vader zijn? 4 Kan het veulen van Aurore binnen enkele jaren met Guido een vos veulen geven? 5 Er zijn nog weinig appelschimmels aanwezig in het stamboek van het Belgische trekpaard. Kan het veulen van Aurore daarin beterschap brengen? 6 Je wilt een eigen stal stichten met enkel vosse paarden. Van de bovenstaande individuen mag je er twee kiezen om te fokken. Met welk koppel start je? 7 Guido Van Aardenhof gaf van 1992 tot 1995 mannelijke en vrouwelijke veulens waarvan de haarkleur in de tabel is weergegeven. Bepaal uit die gegevens het genotype van Guido. Haar- Bruin Bruin- Blauw Zwart Vos Voskleur schim- schimmel jaar mel In 2002 gaf Picasso d Elewijt veulens met een haarkleur zoals aangegeven in de onderstaande tabel. Gebruik die gegevens om het genotype van Picasso te bepalen. Haar- Bruin Bruin- Blauw Zwart Vos Voskleur schim- schimmel jaar mel

13 THEMA 10 CHROMOSOMALE GENETICA 17 DENKVRAGEN Eerste reeks (monohybride kruisingen) 1 De meest frequente vorm van albinisme is te wijten aan een recessief allel waardoor het enzym tyrosinase afwezig is. De vragen 1, 2 en 3 slaan op die vorm van albinisme. a Een man is heterozygoot voor albinisme. Welke pigmentatie vertoont hij? b Welk genotype hebben twee normale ouders die een albinokind hebben? c Als de man uit vraag a huwt met een albinovrouw, welke kinderen kunnen ze dan verwachten? Zijn de kansen dezelfde als voor het geval in vraag b? 2 Een normaal gepigmenteerde persoon, van wie de ouders normaal gepigmenteerd waren, had een grootvader die albino was. Neem aan dat alle andere grootouders het allel voor albinisme niet bezaten. Welke kans is er dat die persoon drager is van het allel voor albinisme? 3 Een meisje huwt met haar volle neef. Ze krijgen een albinokindje. Hun gemeenschappelijke grootvader was albino. Alle andere leden van de familie waren normaal gepigmenteerd. De gemeenschappelijke grootmoeder en de twee aangetrouwden hadden geen albino s onder hun voorouders. Maak de stamboom op van de genotypen van hun gemeenschappelijke grootouders, hun beide ouders, hijzelf, hun kind. 4 Bij de mens domineren bruine ogen over blauwe. Een blauwogige jongen van wie beide ouders bruine ogen hadden, huwt met een bruinogig meisje van wie de vader bruine en de moeder blauwe ogen hebben. Ze hebben een kind: het heeft blauwe ogen. Schrijf het genotype op van alle leden van die familie (N.B.: één is onzeker). 5 Bij slakken is het rechtswinden van het huisje dominant over het linkswinden. a Een heterozygote slak wordt bevrucht met sperma van een linkswindende slak. Hoe zien de nakomelingen eruit? Bepaal hun genotype. b Al die nakomelingen planten zich voort door zelfbevruchting. Hoe zien de nakomelingen eruit? c Een linkswindende slak produceert uitsluitend rechtswindende nakomelingen. Geef het genotype van de spermadonor. 6 Bij katten is een tabby-patroon (tijgervacht) dominant over niet-tabby. a Schrijf het genotype en het fenotype op van de jongen uit de kruising van een zwarte kat (uit een reeks zwarte voorouders) met een tabby-kat (uit tabbyvoorouders). b Een zwarte kattin heeft drie jongen van een tabbykater: twee tabby s en een zwart. Geef het genotype van ouders en jongen. 7 Thalassemia is een vorm van anemie (bloedarmoede) die tamelijk veel voorkomt bij de mediterrane bevolking, maar elders zeldzaam is. Ze is te wijten aan één dominant allel. Thalassemia komt in twee vormen voor: thalassemia major, de homozygote vorm die een ernstige anemie is, en thalassemia minor, de heterozygote vorm waarbij de anemie minder ernstig is. a Een man met thalassemia minor huwt met een vrouw met normaal bloed. Van welk type zijn de kinderen en in welke verhouding komt elk type voor? b In een gezin lijden zowel de vader als de moeder aan thalassemia minor. Hoe groot is de kans dat hun baby aan thalassemia major zal lijden, dat het aan thalassemia minor zal lijden, dat het niet anemiek is? c Een baby lijdt aan thalassemia major. Welke zijn de mogelijke genotypen van de ouders? d Baby s die aan thalassemia major lijden, sterven voortijdig. Hoe zul je je antwoord op vraag c nu wijzigen? 8 Bij runderen is het kenmerk hoornloos dominant over gehoornd. Van een hoornloze stier en drie koeien krijgt men: - van koe 1, die zelf gehoornd is: een hoornloos kalf, - van koe 2, eveneens gehoornd: een gehoornd kalf, - van koe 3, die hoornloos is: een gehoornd kalf. Welke genotypen hebben de ouders? 9 Twee zwarte wijfjesmuizen worden herhaaldelijk gekruist met eenzelfde bruin mannetje. De eerste muis heeft 9 zwarte en 7 bruine jongen; de tweede muis 57 zwarte (uit verschillende worpen). Hoe erft de kleur over? Van welk genotype waren de drie ouders? 10 Bij erwten is een lange stengel dominant over een korte. Vier experimenten van kruisbestuiving gaven de volgende resultaten: a lang x lang: 95 lang en 29 kort, b lang x kort: 25 lang en 0 kort, c lang x lang: 75 lang en 0 kort, d lang x kort: 8 lang en 8 kort. Geef voor elk geval het genotype van de ouders en de getallenverhouding van de afstammelingen. 11 Bij Andalusische hoenders is gespikkeld de intermediaire vorm van wit en zwart. a Welke nakomelingen heeft een Andalusische gespikkelde haan van een zwarte kip en van een gespikkelde kip? b Iemand wenst eieren waaruit uitsluitend gespikkelde kuikens komen. Van welke kip en welke haan moeten ze genomen worden?

14 18 THEMA 10 CHROMOSOMALE GENETICA 12 Bij de nachtschone is er geen dominantie tussen de rode en de witte bloemkleur. De intermediaire bloemkleur is roze. a Geef fenotype en genotype van ouders en afstammelingen in de volgende kruisingen: roze x wit, roze x roze, roze x rood. b Hoe krijgt men zaad waaruit enkel bloemen met een roze kleur ontstaan? 13 Op het eiland Man komen er genetisch staartloze katten voor: de Manxkatten. De jongen van een staartloze en een staartdragende kat (beide homozygoot) dragen een staartstomp. Uit welke verschillende ouderparen kan er een kat met staartstomp geboren worden? Antwoord met geno- en fenotype. 14 Kroeshaar is volledig dominant over alle andere haarvormen. Schrijf de genotypen van alle individuen in de stamboom van afbeelding O (Er zijn genotypen die je niet volledig kunt bepalen en waarvan je alleen de kans kunt opgeven.) 15 Het kleurpatroon Blue merle bij sommige hondenrassen (o.a. de Schotse collie) is gekenmerkt door een grijsblauwe ondergrond bezaaid met zwarte platen of vlekken. Dat kleurpatroon is het resultaat van twee allelen A en a. Er is geen dominantie. De AA-honden zijn wit en meestal blind, doof en onvruchtbaar. De aa-honden vertonen geen spoor van blauw. Bij het fokken van blauwgevlekte collies kiest men de ouderparen zo dat er geen witte collies geboren worden. Geef het genotype van die ouderparen. 16 Bij achondroplasie valt de groei van de lange beenderen vroegtijdig stil. Die afwijking is te wijten aan een dominant allel dat bij de mens in homozygote toestand letaal is. a Een achondroplasische dwerg huwt met een vrouw die een normale gestalte heeft. Ze hebben drie kinderen: twee dwergen en een kind met normale gestalte. Schrijf het genotype op van ouders en kinderen. b Echtparen van achondroplasische dwergen hebben gemiddeld een kleiner aantal kinderen dan andere echtparen. Hoe kun je dat verklaren? 17 Een paar witte kanaries heeft (achtereenvolgens) een behoorlijk aantal jongen. Daarvan is telkens een op drie geel, de overige zijn wit. Tracht dat te verklaren. Afb. O 10.6 Stamboom haartype

15 THEMA 10 CHROMOSOMALE GENETICA Sikkelcelanemie is een erfelijke ziekte die in Afrika veel voorkomt. De zieken bezitten hemoglobine die minder zuurstofgas bindt dan normaal. Bovendien zijn, bij heterozygoten, vele rode bloedcellen licht sikkelvormig in plaats van rond. Bij homozygoten zijn ze alle sterk sikkelvormig. Dergelijke rode bloedcellen zouden een kortere levensduur hebben dan de normale, zodat de zieken altijd een tekort hebben aan rode bloedcellen. Daardoor en door het minder zuurstofbindende hemoglobine lijden die mensen aan anemie (bloedarmoede). Merkwaardig is dat die zieken een groot weerstandsvermogen hebben tegen malaria. In de onderstaande tabel vind je een overzicht van de genotypen en de bijhorende fenotypen. 21 Volgens de aan- of afwezigheid van de antigenen A en B in het bloed zijn er vier bloedgroepen: A (met genotype AA of AO), B (met genotype BB of BO), AB (AB) en O (OO) (multiple allelen). a Iemand van groep AB huwt met een persoon van groep O. Tot welke groepen kunnen de kinderen behoren? b Een van de ouders heeft bloedgroep A, de andere bloedgroep B. Onder de kinderen zijn de vier bloedgroepen vertegenwoordigd. Geef de genotypen. c Beide ouders zijn van groep A. Het grootste deel van de kinderen is van groep A, een klein deel behoort tot groep O. Geef de genotypen. Genotypen Fenotypen Rode bloedcellen Hemoglobine Anemie Malaria AA rond sterk O 2 -bindend geen niet resistent Aa licht sikkelvormig matig O 2 -bindend zwak matig resistent aa sterk sikkelvormig zwak O 2 -bindend ernstig heel resistent a Is overerving van sikkelcelanemie een geval met dominantie of wordt het kenmerk intermediair overgeërfd? b Hebben de kinderen uit de volgende gezinnen weinig, tamelijk veel of heel veel weerstand tegen een malariabesmetting? - Vader is homozygoot sikkelcelanemisch; moeder is homozygoot normaal. - Beide ouders zijn heterozygoot voor sikkelcelanemie. 19 Zoek het genotype van de volgende konijnen. a Wild type x wild type geeft 3/4 wild en 1/4 Himalaja b Himalaja x Himalaja geeft 3/4 Himalaja en 1/4 albino c Wild type x Himalaja geeft 1/2 wild type + 1/4 Himalaja + 1/4 albino d Wild type x albino geeft 1/2 wild + 1/2 Himalaja 22 Er is een vermoeden dat twee baby s omgeruild zijn. De bloedgroepen van ouders en baby s worden bepaald: gezin 1: vader A, moeder A, kind A; gezin 2: vader AB, moeder O, kind O. Werden de baby s omgeruild? 23 a Van welke bloedgroep is III5 van de stamboom op afbeelding O 10.8? b Van welke individuen kun je het genotype niet met zekerheid opgeven? Vervang het onbekende allel door een bolletje. c Schrijf nu het genotype van alle individuen van die stamboom. Afb. O 10.8 Stamboom bloedgroepen 20 Het syndroom van Marfan wordt gekenmerkt door de algemene afwijking van het skelet en soms van de spieren en van andere organen. a Leid uit de stamboom (afbeelding O 10.7) af of die afwijking dominant of recessief is of is er sprake van intermediaire overerving? b Zijn I2 en III3 door de ziekte aangetast? c Schrijf het genotype van alle leden van die familie op. Afb. O 10.7 Stamboom syndroom van Marfan 24 a Kruist men een gehoornde ram met een gehoornde ooi, dan zijn in F 1 alle rammen, maar slechts de helft van de ooien, gehoornd. Geef het genotype van de ouders. b Kruist men een gehoornde ram met een hoornloze ooi, dan zijn 75 % van de mannetjes en 25 % van de wijfjes gehoornd. Welk genotype hebben de ouders?

16 20 THEMA 10 CHROMOSOMALE GENETICA 25 Bij de mens is kaalhoofdigheid een autosomaal kenmerk dat dominant is over niet-kaalhoofdigheid voor de man, maar recessief voor de vrouw. Een kale man, wiens vader niet kaal was, huwt met een meisje met normale haargroei, wier vader niet kaal was en van wie alle broers en zussen niet kaal zijn. Wat valt voor de kinderen te verwachten? En specifiek voor de jongens, de meisjes? 26 a Geef het genotype van alle individuen in de stamboom die afgebeeld staat op afbeelding O b Van welke individuen kun je het genotype niet volledig kennen? c Hoe kun je uit het genotype van de leden van het gezin III 3, 4 met bijna absolute zekerheid het genotype afleiden? Afb. O 10.9 Stamboom hoofdbeharing a De grootmoeder van een moeder met een gezin van drie kinderen vertoont op haar 60e de symptomen van de ziekte van Huntington. De ouders van de grootvader zijn nog in leven en zijn gezond. De grootvader is gezond. De moeder van de grootmoeder is aan een hartkwaal overleden op 65 jaar. De vader van de grootmoeder is op 58 jaar overleden aan een niet gedefinieerde ziekte. Er wordt gedacht aan een zware vorm van dementie. De man van de drie kinderen heeft geen voorouders die de ziekte hebben gehad. Stel de stamboom op van alle leden van die familie. Vermeld hun genotype. Welke kans heeft de moeder om drager te zijn van het gen voor de ziekte? Welke kans hebben haar kinderen, haar broer en haar zus om drager te zijn van dat gen? b De moeder beslist om uit de onwetendheid te treden en bezoekt een centrum voor menselijke erfelijkheid om te laten onderzoeken of ze drager is of niet. Ze is negatief voor het gen van huntingtine (het afwijkende eiwit dat een foutieve zenuwgeleiding veroorzaakt). Noteer de stamboom voor het gezin en vermeld het genotype van elk gezinslid. De vrouw is zwanger van een 4e kind. Kan dat kind de ziekte krijgen? Tweede reeks (dihybride kruisingen) 27 Niet iedereen kan fenylthiocarbamide (PTC) smaken. De aanleg voor het smaken van PTC is erfelijk. Het onderstaande schema geeft de resultaten van een onderzoek naar het smaken van PTC in 800 gezinnen met in totaal 2043 kinderen. Aantal Kinderen Kinderen gezinnen 1e ouder 2e ouder proevers niet-proevers 86 niet-proever niet-proever 5 (?) proever proever proever proever Hoeveel van de 289 gezinnen bestaan uit één ouder die heterozygoot is en een tweede ouder die homozygoot is? Hoeveel van de 425 gezinnen bestaan uit twee ouders die beiden heterozygoot zijn? Verantwoord telkens je antwoord. 28 De ziekte van Huntington is een erfelijke ziekte veroorzaakt door een dominant allel H dat op de korte arm van chromosoom 4 ligt. Bij de ziekte van Huntington worden de hersenen van de patiënt langzaam aangetast. Na verloop van tijd resulteert dat in ongecontroleerde spierbewegingen, de chorea van Huntington. Iemand met de ziekte van Huntington is heterozygoot, individuen met het HH-genotype sterven in embryonaal stadium. Naar de ziekte zelf is nog maar een 20-tal jaar onderzoek verricht. De mogelijkheid om het zieke gen op te sporen bracht het onderzoek in een stroomversnelling. 1 Bij een kat zijn Siamese pigmentatie (wit met zwarte uiteinden) en Perzische haren (lang) recessief t.o.v. zwarte pigmentatie en kort haar. Welke kans is er dat er in de F 2 van de kruising van een homozygoot zwarte Perzische met een homozygoot kortharige Siamese kat, opnieuw een kortharige Siamese verkregen wordt? 2 Bij tarwe is winterhardheid recessief t.o.v. niet-winterhardheid en lichte korrel domineert over zware korrel. Gegeven: twee homozygote rassen. Het ene is niet winterhard en heeft een zware korrel, het andere is winterhard maar de korrel is licht. Hoe kan men daaruit winterharde tarwe met zware korrel verkrijgen? 3 Achondroplasie is het gevolg van een vroegtijdige stilstand van de groei van de lange beenderen. Dat dashonden en Schotse terriërs kortbenig zijn, is aan achondroplasie te wijten. Bij dashonden is die afwijking het gevolg van een dominant allel A, bij Schotse terriërs van een dominant allel B. De allelen voor achondroplasie zijn dominant over die voor normale beendergroei. De hybriden van de kruising van een raszuivere dashond met een raszuivere Schotse terriër zijn allen kortbenig. Maar als die F 1 -honden onder elkaar kruisen, kunnen ze een jong hebben met lange poten. Hoe kun je dat verklaren? 4 Bij runderen is hoornloos dominant over gehoornd. Tussen rood en wit is er een tussenvorm: bont. Welke zijn de afstammelingen van de volgende kruisingen? Vermeld genotype en fenotype en de verhouding waarin ze voorkomen.

17 THEMA 10 CHROMOSOMALE GENETICA 21 a Een bonte gehoornde stier en een homozygote rode hoornloze koe b Een homozygote witte hoornloze stier en een bonte gehoornde koe c Een rode hoornloze stier, waarvan de vader gehoornd is, en een bonte gehoornde koe d Dezelfde stier als in c en een witte hoornloze koe waarvan de moeder gehoornd is 5 Bij katten domineert tabby-vacht over zwarte pels. Op het gebied van staartlengte is er geen dominantie: de heterozygoten bezitten een staartstomp, de homozygoten zijn staartloos of hebben een lange staart. Welke zijn de nakomelingen van de volgende kruisingen? a Zwart met staartstomp x heterozygoot tabby met lange staart b Zwart met lange staart x heterozygoot tabby met staartstomp c Twee heterozygoot tabby met staartstomp 6 Bij Guinese biggetjes (cavia s of steenratjes) domineert ruig haar over glad en zwart over wit. a Drie wijfjes hebben een gladharig wit jong van hetzelfde ruigharig wit mannetje: het eerste wijfje is gladharig zwart, het tweede ruigharig zwart, het derde ruigharig wit. Geef het genotype van al die dieren. b Welke jongen krijgt een gladharig wit wijfje van datzelfde mannetje? 7 Bij tomaten is rood vruchtvlees dominant over geel vruchtvlees en tweehokkigheid over meerhokkigheid. a Van de kruising van een plant die rode tweehokkige vruchten draagt met een die gele meerhokkige vruchten draagt, krijgt men 50 % planten met rode tweehokkige vruchten en 50 % planten met rode meerhokkige vruchten. Geef de vier genotypen. b Van de kruising van een andere plant met rode tweehokkige vruchten met een plant met gele meerhokkige vruchten krijgt men 100 % planten met rode tweehokkige vruchten. Geef de genotypen. 8 Bij erwten domineert de ronde vorm over de hoekige en de gele kleur over de groene. Men kruist een plant met ronde, gele erwten met een plant met hoekige, groene erwten en krijgt vier verschillende fenotypen: van elk even veel. Welk genotype hadden de ouderparen en de F 1 -planten? 10 Bij een bepaald ras schapen domineert wit over zwart en hoornloos over gehoornd. Een witte gehoornde ram heeft a van een zwarte gehoornde ooi: 50 % witte gehoornde en 50 % zwarte gehoornde lammeren, b van een witte hoornloze ooi: 75 % witte hoornloze en 25 % zwarte hoornloze lammeren, c van een zwarte hoornloze ooi: 50 % witte hoornloze en 50 % zwarte hoornloze lammeren. Wat is het genotype van die dieren? 11 Bij Guinese biggetjes is zwarte pigmentatie dominant over witte pigmentatie en ruige haarpels over gladde pels. In de onderstaande tabel staan de resultaten van vijf kruisingsproducten. Geef de genotypische formule van de ouders bij elke kruising. Plaats een bolletje als je de aanwezigheid van een allel niet met zekerheid weet. zwart-ruig zwart-glad wit-ruig wit-glad a zwart-glad x wit-glad b zwart-glad x wit-ruig c zwart-glad x wit-ruig d zwart-ruig x wit-ruig e wit-ruig x wit-ruig Bij de mens wordt albinisme bepaald door een recessieve factor a. Een tweede factor B, onafhankelijk van de eerste overervend, heeft betrekking op een afwijking in het bloed. Het homozygoot dominante genotype geeft aanleiding tot een ernstige vorm van anemie: thalassemia major. Het recessieve genotype heeft normaal bloed. Het heterozygote type heeft een zwakke vorm van anemie die fenotypisch vaak niet tot uiting komt: thalassemia minor. Ouders, beiden normaal gepigmenteerd en zonder symptomen van een ernstige anemie, hebben verschillende kinderen die allen fenotypisch normaal zijn voor beide eigenschappen. Een van die kinderen huwde met een persoon die voor beide kenmerken heterozygoot was. Uit dat huwelijk werd een albinokind geboren dat voortijdig stierf aan thalassemia major. Schrijf de genotypen en de fenotypen op van de grootouders, de ouders en het kind. Eén van beide grootouders is volledig homozygoot. 9 Bij Bouvierhonden domineert zwarte pels over bruine pels en effen gekleurd over gevlekt. Kunnen er exclusief effen bruine honden gefokt worden uit een zwarte, gevlekte reu met een effen zwarte teef? Schrijf het genotype op van ouders en jongen.

18 22 THEMA 10 CHROMOSOMALE GENETICA 13 De fenotypen in de stambomen van afbeelding O hebben betrekking op 1 de bloedgroep (A, B, AB, O), 2 de resusfactor (+, -). De resusfactor hangt af van één factor (gen). Het allel resuspositief (R) domineert over het allel resusnegatief (r). Schrijf alle genotypen op. Indien onzeker, plaats dan een bolletje. Afb. O Stambomen bloedgroepen Derde reeks (cryptomerie bij dihybride kruisingen) 1 Bespreek de volgende kruisingen tussen muizen (geno- en fenotype en % voorkomen van de nakomelingen). a Een heterozygoot zwarte x een albino heterozygoot voor agoeti b Een volledig heterozygoot grijze x een heterozygoot zwarte 2 Bij de mens domineren bruine ogen over blauwe of grijze. De groene oogkleur ontstaat door gele stippen op een blauwe of grijze achtergrond. De aanwezigheid van gele stippen domineert over de afwezigheid ervan. De kleur van bruine ogen wordt weinig of niet beïnvloed door eventuele aanwezigheid van gele stippen. a Schrijf het genotype op voor bruine, groene en blauwe ogen. b Schrijf de genotypen bij de stamboom op afbeelding O c Van een bruinogig meisje heeft de vader groene en de moeder bruine ogen. Alle familieleden van de vader (ouders, grootouders, broers, zussen) hebben groene ogen. Alle familieleden van de moeder hebben bruine of blauwe, nooit groene ogen. Dat bruinogige meisje huwt met een bruinogige jongen die hetzelfde genotype heeft als zij. Hoeveel kansen zijn er dat ze een blauwogig kind krijgen? Afb. O Stamboom oogkleur 3 Cuénot verkreeg bastaarden van een grijze en een chocoladekleurige muis die allebei grijs waren. In de F 2 - generatie ontstonden grijze, zwarte, gele en chocoladekleurige dieren, in de verhouding 9/3/3/1/. Blijkbaar zet de agoetifactor (omzettingsallel) chocoladekleur om in geel en je weet al dat agoeti zwart omzet in grijs. a Schrijf het genotype op van grijze, zwarte, gele en chocoladekleurige muizen. b Geef de genotypen in de volgende kruisingen. - Zwart x geel geeft grijs. - Zwart x geel geeft grijs + geel. - Zwart x geel geeft grijs + zwart. - Zwart x geel geeft grijs + zwart + geel + chocolade. 4 Bij cocker spaniël-honden is het basispigment geel. De omzettingsfactor (omzettingsallel) A zet geel om in rood en de omzettingsfactor (omzettingsallel) B zet geel om in leverkleur. Zwarte cocker spaniëls bezitten A en B. Beide omzettingsfactoren (omzettingsallelen) domineren over de afwezigheid ervan. a Een zwarte hond kruist met een gele; een van de pups is geel. Hoe groot was de kans op een gele pup feitelijk? Welke andere kleur had je nog kunnen verwachten? b Stel dat die zwarte hond kruist met een zwarte van hetzelfde genotype. Welke kleur(en) van jongen kunnen dan verwacht worden en met welke kans? Hoeveel kans is er dan op een gele pup? 5 Bij paarden zet het allel A kastanjebruin om in zwart. Het allel B zet zwart om in bleekbruin. Voor beide allelen domineert aanwezigheid over afwezigheid. Allel B kan zich slechts uiten als allel A aanwezig is. Bespreek de volgende kruisingen. a Een volledig heterozygoot bleekbruin paard x een homozygoot kastanjebruin paard (2 gevallen) b Hetzelfde bleekbruine paard x een homozygoot zwart paard 6 Welke nakomelingen heeft een homozygoot gekleurde kip met een homozygoot witte haan die de pigmentfactor niet en de inhibitiefactor wel bezit? 7 Erfelijke doofheid bij de mens is recessief en kan ontstaan door het ontbreken van een van beide factoren, vereist voor de normale ontwikkeling van het gehoorzintuig: A voor het slakkenhuis, B voor de gehoorzenuw. Schrijf de mogelijke genotypen in de stamboom van afbeelding O (start bij de laatste generatie).

19 THEMA 10 CHROMOSOMALE GENETICA 23 Afb. O Stamboom doofheid 8 Albinisme is een recessieve afwijking die meestal te wijten is aan het ontbreken van een allel (voor het enzym tyrosinase). In zeldzame gevallen kan albinisme ook te wijten zijn aan het ontbreken van een andere allel (voor het enzym difenoloxidase). Hoe zou je verklaren dat een echtpaar van albino s een normaal gepigmenteerd kind heeft? 9 Bij de mens ontstaat retinitis pigmentosa, een vorm van blindheid, hetzij door de aanwezigheid van het allel a in homozygote toestand, hetzij door de aanwezigheid van het allel B in hetero- of in homozygote toestand. Een blinde vrouw met ziende ouders huwt met een blinde man die volledig heterozygoot is voor beide genen. Zullen de kinderen blind zijn? Leg uit. Geef het genotype van grootouders, ouders en kinderen. 10 Bij erwten hangt de rode kleur van de bloem af van de samenwerking van de allelen A en B. a Welke twee planten met witte bloemen kunnen, als ze gekruist worden, slechts roodbloemige nakomelingen krijgen? b Welke twee planten met rode bloemen geven bij kruising de grootste kans op witte nakomelingen? Welke kans? 11 Veronderstel dat de zwarte huidskleur van de mens te wijten zou zijn aan twee paar cumulatief werkende factoren, A en B, en dat de vijf mogelijke fenotypen als volgt aangeduid worden: zwart (AABB), donker, gemiddeld, licht, blank (aabb). (N.B. De zwarte huidskleur is feitelijk het gevolg van minstens 10 paar cumulatieve allelen.) Geef geno- en fenotype en % voorkomen van de kinderen van de volgende ouders. a Een zwarte ouder met een blanke b Een zoon van de ouders in a met een meisje dat hetzelfde genotype heeft als hijzelf c Een zwarte ouder met een gemiddelde (onderzoek de verschillende mogelijkheden!) d Een donkere ouder met een blanke 12 a Kan een blank kind geboren worden uit zwarte ouders? b Kan een zwart kind geboren worden uit blanke ouders (gegevens van 11)? Vierde reeks (factorenkoppeling) 1 a Waar en wanneer gebeurt er overkruising bij de vrouw? En bij de man? b Is er bij alle organismen overkruising tijdens de gametenvorming? Leg uit met voorbeelden. 2 Bij het fruitvliegje ligt het gen oogkleur op locus 44 van het derde chromosoom. Het allel voor scharlakenrood is recessief t.o.v. het allel voor rood. Het gen voor gestalte ligt op locus 50 van hetzelfde chromosoom. Het allel voor dwerggestalte is recessief t.o.v. het allel voor normale gestalte. Geef het geno- en het fenotype en de verhoudingen binnen de nakomelingschap in de volgende kruisingen. a Een dwergvliegje met scharlakenrode ogen x een raszuivere wilde vlieg (dus met normale gestalte en rode ogen) b Een dochtervliegje uit kruising a x een dwergvlieg met scharlaken ogen 3 Bij het fruitvliegje liggen de allelen voor miniatuurvleugels en dat voor gelobde ogen respectievelijk op locus 67 en 72 van het tweede chromosoom. Het allel voor miniatuurvleugel is recessief en dat voor gelobd oog is dominant. Geef het geno- en fenotype, alsook het percentage waarin de nakomelingen voorkomen bij de volgende kruisingen. a Een vlieg met kleine vleugels en gelobde ogen x een vlieg met normale vleugels (lang) en normale ogen (rond), beide homozygoot b Een dochtervliegje uit kruising a x een vlieg met kleine vleugels en normale ogen