Svar: Begge er heterozygote (monohybrid krysning)

Transkript

1 BIO 1000 Oppgaver til klasseromsundervisning Mendelsk Genetikk 1) Hos marsvin er allelet som koder for svart pels (B) dominant i forhold allelet som gir hvit pels (b). Halvparten av avkommet i et kull var hvite. Hvilke genotyper hadde foreldrene? Svar: Bb x bb. 2) I 1986 hadde National Geographic en undersøkelse blant leserne sine om evnen til å kjenne lukter. Omtrent 7 % av den kaukasiske befolkningen i USA kunne ikke kjenne lukten av moskus (musk). Om begge foreldrene ikke kunne kjenne denne lukten, kunne heller ikke barna deres det. Foreldre som kjente lukten, hadde som regel barn som også kunne kjenne den. Noen få av disse barna kunne imidlertid ikke kjenne lukten. Gitt at to alleler styrer dette trekket, hvilket allel er dominant? Svar: Evne til å kjenne lukt er dominant 3) I en planteart er allelet som koder for rød stilk dominant i forhold til et allel som gir grønn stilk frø fra en plante gav 760 røde og 240 grønne planter. Hva er de mest sannsynlige parentale genotypene? Svar: Begge er heterozygote (monohybrid krysning) Test hypotesen du kommer fram til med en χ 2 -test. (se lab-kompendiet) 4) Blomsterfargen hos en planteart bestemmes av et gen R, det dominante allelet for dette genet gir røde blomster, mens det recessive genet gir hvite blomster. Du har røde blomster, hvordan vil du gå frem for å finne ut genotypen til disse blomstene? Svar: En testkrysning med en recessiv plante (hvite blomster) 1

2 5) Cystis fibrose er en sykdom som styres av et gen; det er det recessive allellet som gir sykdom. To foreldre er begge bærere av dette allellet, hva er sannsynligheten for at barnet deres er sykt? Hva er sannsynligheten for at det neste barnet de får er sykt? Hva er sannsynligheten for at de skal få tre syke barn på rad? Svar: (i) 1/4 (ii) 1/4 (iii) 1/64 6) Huntingtons sykdom forårsakes av et sjeldent dominant allel. Hvis en av foreldrene dine har denne sykdommen hva er sannsynligheten for at du også har den? Svar: 1/2 7) Høner med hvite fjær og store hanekammer parrer seg med haner som har mørke fjær og små hanekammer. Avkommet har morens fenotype for begge disse trekkene. a) Hvilke alleler er dominante og hvilke er resessive? b) Om F1 generasjonen krysses med hverandre, hvor stor andel av F2 generasjonen vil du forvente at har mørke fjær og store hanekammer? Svar: (a) The allele for white feathers is dominant to the allele for dark feathers and the allele for large, single combs is dominant to the allele for small combs; (b) This is a dihybrid cross and the question is what fraction of the F2 generation possess one dominant and one recessive trait---the answer is 3/16 (recalling, of course, the Mendelian ratio, 9:3:3:1) 8) Polydactyly (P) og brachydactyly (B) er to sjeldne arvelige sykdommer som henholdsvis gir ekstra fingre (P) og korte fingre (B). Allelene som fører til sykdommene er begge dominante. En mann som har begge sykdommer får barn med en kvinne med brachydactyly. Deres første barn har ingen av sykdommene. a) Hva er genotypene til foreldre og barn b) Hva er sannsynligheten for at deres neste barn vil ha den samme fenotypen som den første? c) Hva er de to mest sannsynlige fenotypene de kan forvente i fremtidige barn. Gi sannsynligheten for disse fenotypene? 2

3 Svar: (a) Far: PpBb; Mor: ppbb; Barn: ppbb (b)1/8 (c) Polydactyly + Brachydactyly (3/8) Normal + Brachydactyly (3/8) 9) I sesamplanter koder et locus for antall frukter (belger), mens et uavhengig nedarvet locus koder for formen på bladet. En krysning gav følgende avkom: 223 med en belg og glatte blader 72 med en belg og rynkede blader 76 med tre belger og glatte blader 27 med tre belger og rynkede blader a) Hvilke alleler er dominante og hvilke er recessive? b) Hva kaller vi denne typen krysning? c) Bruk en χ 2 -test til å teste hypotesen som du la fram under b) Svar: (a) Dominante egenskaper: en belg, glatte blader Recessive egenskaper: tre belger, rynkede blader (b) Dihybrid krysning (c) (se lab-kompendiet) 10) En mann og ei kvinne har brunt hår, brune øyne og fregner, genene for disse trekkene nedarves uavhengig. Kvinnen er heterozygot for alle disse trekkene, mens mannen er homozygot. Dominansforholdene er som følger: B = brune øyne; b = blå øyne H = brunt hår; h = blondt hår F = fregner; f = ingen fregner a) Hva er sannsynligheten for at avkommet vil ha foreldrenes fenotype? b) Hva er sannsynligheten for at avkommet vil ha den samme genotypen som moren? c) Og som faren? Svar: (a) 1.0 (100%), (b) 1/8, (c) 1/8 11) Et individ har genotype AaBbCCDdEE, hvor mange unike gameter kan dette individet produsere antatt at de fem genene nedarves uavhengig? Svar: 8 3

4 12) Et foreldrepar har fem sønner, hva er sannsynligheten for at deres sjette barn er en sønn? Hva er sannsynligheten for å få seks sønner på rad? Svar: (i)1/2 (ii)1/64 13) For en blomsterart er heterozygote individer rosa, mens de to homozygotene er enten røde eller hvite. Hva kalles dette fenomenet? Hvis røde blomster krysses med hvite blomster hvor stor andel av avkommet vil være rosa? Hvis du krysser to rosa blomster hva vil fordelingen av røde, rosa og hvite blomster forventes å være i avkommet? Svar: (i) Ufullstendig dominans (ii) Alle (iii) 1:2:1 14) To korthalede katter får 11 avkom. To av disse er langhalede, seks er korthalede, mens tre er uten hale. Hvordan vil du enklest mulig forklare nedarvingen av halelengde. Vis genotypen til alle avkom. Svar: You would argue that short tails is the trait exhibited by the heterozygote, and long and short tails by the two homozygotes. That is, you would argue that inheritance of tail length in cats is controlled by a one loci, two allele system which displays incomplete dominance. If a double dose of the allele T results in long tails and a double dose of the allele N results in no tails, then short tails would be associated with the genotype TN. 15) Det dominante allelet K er nødvendig for høring, og det dominante allelet M på et annet uavhengig locus fører til døvhet uansett hvilke andre gener som er tilstede. Hvor stor prosent av avkommene fra krysningen kkmm x Kkmm vil være døve? Svar: Half will be Kk and half will be mm. How many will be Kkmm and therefore able to hear? 0.5 * 0.5 = 0.25, one-quarter. Therefore, three-quarters will be deaf. 16) Retinitis pigmentosa er en form for blindhet som enten kan forårsakes av et dominant gen, R, eller et recessivt gen, a. Således er bare individer med A_rr som ikke er rammet. En mann som har sykdommen får barn med en kvinne som har genotype AaRr. Ingen av mannens foreldre er rammet. Hvor stor andel av mannens barn er rammet, gitt at A og R nedarves uavhengig? 4

5 Svar: Examine the illustration below. The man is affected, but has two non-affected parents. This inheritance pattern is a classic autosomal recessive and gives you a clue as to the genotypes of the parents as well as the man. The parents must be homozygous recessive for the r gene if they don't show the trait and heterozygous for the A gene if they don't show the trait but have an affected son. Each parent is Aarr. Each parent only has the recessive r allele making the son and obligate homozygous recessive (rr) for this gene. He Shows the trait of retinitis pigmentosa which means that he is homozygous recessive for the a gene as well. The son's genotype then is aarr. This means the son can make only one type of gamete ar (shown in different color combinations below to emphasize that there are four possible arrangements based on parental origin of the genes, but each yields the same gametic genotype (ar). The woman on the other hand, being heterozygous at both alleles, can make 4 gametes each differing in genotype: AR, ar, Ar, ar. When her eggs are combined with the mans sperm, there are four possible genotypes for the gametes: AaRr (affected); aarr (Affected), aarr (Affected) and Aarr (unaffected). This results in an expected ratio of 3:1 affected to unaffected children. 17) I squash (Cucurbita pepo) er hvit frukt kontrollert av et dominant allel, W, og farget frukt av et recessivt allel, w. I ww planter yttrykkes fargeallelene, og allelet for gul frukt (Y) er dominant over allelet for grønn frukt (y). a) Hva er fenotypen til F1-generasjonen fra en hvit plante med genotype WWyy som krysses med en homozygot gul plante? 5

6 b) Hvilke fenotype- og genotyperatioer forventer du i F2? Hva kalles denne typen nedarving? c) En krysning mellom en plante med gul frukt og en plante med hvit frukt gir 58 hvite, 39 gule og 16 grønne planter. Hva er foreldrenes genotyper? Svar: In this problem plants must be autosomal recessive at the W locus (ww) to show color. wwy_ = yellow fruit and wwyy = green fruit (a) (b) (c) Since you get green fruit from this cross you know that both parents carry a recessive y allele. since one of the parents has yellow fruit you know that the genotype at the Y locus must be Yy. Thus far all we know is that the white fruited parent has a recessive Y gene and could be either Yy or yy. Since this cross resulted in colored fruit we know that the white parent must be heterozygous at the W locus (Ww) The yellow parent must be homozygous recessive at the W locus (ww). So we know the genotypes of both parents at the W locus, all we need to figure out is the 6

7 genotype of the white parent at the Y locus. If the white parent where homozygous recessive at the Y locus (yy) then we would expect a 1:1 ratio of yellow to green fruited offspring (Try the punnett square for Yy x yy). Since we have 55 colored fruit you would expect 27.5 green fruit and 27.5 yellow fruited offspring from this cross; not very close. If the white parent were heterozygous at the Y locus (Yy) one would expect a 3:1 ratio of yellow to green among the colored fruit (Yy x Yy). For the 55 colored fruit this would result in an expected yellow fruited offspring and green fruited offspring. Not to far off eh? 18) En homozygot linje av silkeorm (Bombyx mori) legger hvite egg, en annen legger rosa, og en tredje legger svarte egg. Anta at svarte og hvite egg kontrolleres av alleler fra forskjellige loci og at allelet for hvitt undretrykker uttrykket av svart farge (epistatisk interaksjon). I F2-generasjonen fra en svart x hvit parring, vil 1/16 av avkommet legge rosa egg, mens resten er enten hvite eller sorte. Sett opp en hypotese som forklarer dette resultatet og vis genotyper og fenotyper i F1 og F2. Svar: The phenotypic frequency of 1/16 suggests that the phenotype is the result of a double homozygous recessive (wwbb = pink). A frequency of 1/16 for the double homozygous recessive phenotype also suggest that you are looking at the result of a dihybrid cross (WwBb x WwBb). The offspring of this cross should show a 9:3:3:1 ratio of W_B_: W_bb: wwb_: wwbb respectively. Since white is epistatic to black, any individual having one or more Dominant W allele(s) will lay white eggs. The expected phenotypic ratio is 12:3:1. 7