25. HÉT: GENETIKA ÉS POPULÁCIÓGENETIKA FELADATOK A KÖZPONTI ÍRÁSBELI FELADATSOROKBAN 1995-2001

I. A PARADICSOM TERMÉSÉNEK TÖMEGE (7 pont) - 1995

Egy paradicsomfajta bogyótermésének tömegét három különböző, nem kapcsolt gén befolyásolja. A DDEEFF genotípusú vonal termésének tömege 150 g, a ddeeff genotípus 30 g-os bogyóval jellemezhető. A gének hatása összegződik. Minden nagybetűvel jelzett allél azonos mértékben növeli a termés tömegét.
Válaszai csak indoklással fogadhatók el!

1. Határozza meg a fent leírt egyedek keresztezéséből származó Fl növények bogyóinak tömegét!
   
   
2. Az F1 egyedeket a kis bogyójú szülővel keresztezzük. Milyen bogyótömegű formák és milyen arányban várhatók?
   
   
3. Egy 30 g-os és egy 90 g-os bogyójú növényt kereszteztek egymással. Az utódaik 1:1 arányban 70 és 50 g-os bogyójú terméseket hoztak. Milyen volt a 90 g-os termésű növény genotípusa?

II. MUTÁCIÓK - 1995 - (5 pont)

A spontán génmutációk gyakorisága körülbelül 5.10-5 allélenként és nemzedékenként. A házi egerek génjeinek számát mintegy 40000-re becsülik.

1. Egy házi egér egy testi sejtjében átlagosan hány újonnan keletkezett mutáns allél lehet?
   
   Az ecetmuslica ivari kromoszómáján recesszíven öröklődő szemszín-mutáció a fehér és a narancs színű. Egy nőstény X kromoszómáin a vad típus (F és N) és mutáns (f és n) allélformák elhelyezkedését mutatja az alábbi ábra:
   
   
   
   
   Keresztezési kísérlet eredményei szerint génkicserélődés miatt az ivarsejtek 40%-ában új kombinációban jelennek meg ezek a gének.
   
   
2. Az itt ábrázolt genotípusú nőstény hím utódai között milyen arányban várhatók szemszínben mutánsok? Válaszát indokolja meg!
   

III. A PETÚNIA VIRÁGSZÍNE (9 pont) - 1996

A virágszín kialakításában kétféle hatás érvényesülhet. Genetikailag meghatározott azoknak az enzimeknek a szintézise, melyek színtelen elő anyagból valamilyen színű festék képződését biztosítják.
Befolyásolja a szín megjelenését azonban az is, ha többféle színű festékanyag keveredik a sziromlevelek sejtjeiben. A petúnia virágszínét kétféle biokémiai folyamat befolyásolja a következő vázlat szerint:

I. --> fehér₁ -E-> kék

II. --> fehér₂ -A-> sárga -B-> vörös

A folyamatábrákon A, B és E betűk enzimeket jelentenek. Szintézisüket szabályozó gének nem kapcsoltan öröklődnek. A kék és vörös festék keveredésével alakul ki a petúnia bíbor virágszíne. A kék és sárga festék keveredése pedig zöld pártaszint eredményez. Egy kertészetben végzett keresztezések F2 nemzedékében a petúnia virágszínére az alábbi hasadási arányt kapták:

9 bíbor: 3 zöld: 4 kék

1. Milyen lehetett a keresztezésekben szereplő homozigóta szülők geno- és fenotípusa? Ha többféle lehetőség van, mindet írja le! A genotípus felírásánál használja az enzimeket jelölő betűket génszimbólumként! A domináns allélokat nagy-, a recesszíveket kisbetűkkel jelölje!
   
   A megoldásnál az alábbi szempontokat vegye figyelembe:
   
   - az adott keresztezésben hány gén alléljai szerepelnek a virágszín kialakításában?
   
   - hogyan befolyásolják egymás hatását a különböző szintézisutakban szereplő gének?
   
   
2. Írja fel egy olyan szülőpár genotípusát, melyből az egyik fehér virágú és a keresztezés F2 utódnemzedéke 9 bíbor: 3 vörös: 3 kék: 1 fehér arányban hasad: Megoldásait indokolja, eredményei csak így fogadhatók el!

IV. A HIDRA TAPOGATÓI (6 pont) - 1996

Egy hidra populációban Hardy-Weinberg - egyensúly áll fenn két génre nézve (a két gén nem kapcsolt). Egy recesszív allél a tapogatók rövidségét eredményezi. A normális hosszúságú tapogatók jellemzőek a populáció 99%-ára. A másik gén a tapogatók számát határozza meg. A kevesebb tapogatóval rendelkező recesszív homozigóták aránya 16% a populációban.

1. Mennyi a két recesszív allél gyakorisága a populációban?
   
   
2. Milyen arányban van ebben a populációban a rövid tapogatójú, tapogatószámra heterozigóta egyed?
   
   
3. Egy másik, kizárólag öntermékenyítéssel fenntartott hidra-populációban a tapogatószámra heterozigóta egyedek aránya 84%. Három generáción keresztül fenntartva az öntermékenyítést, mennyi lesz a heterozigóták aránya?

V. FENILKETONURIA (6 pont) - 1997

A fenilketonuria testi kromoszómához kötötten, recesszíven öröklődő betegség. Lényege: a szervezetben a fenil-alanin aminosav normális átalakulása helyett mérgező származékok jönnek létre, amelyek a fejlődő agyat károsítják. Ennek eredménye súlyos értelmi fogyatékosság. Szerencsére a betegség újszülött korban kimutatható, és megfelelő, fenil-alaninban szegény diétával normális fejlődés érhető el. Statisztikai adatok szerint minden tízezredik újszülött fenilketonuriás.

Válaszoljon a következő kérdésekre! Megoldását indokolja is, ennek hiányában válasza nem fogadható el!

1. Egy 1 millió egyedből álló, genetikai egyensúlyban lévő populációban hány egészséges ember hordozza e betegséget okozó allélt?
   
   
2. Ha egy egészséges szülőpárnak született egy fenilketonuriás gyermeke, mekkora a valószínűsége, hogy egészséges gyermeküknek fenilketonurriás gyermeke szülessen, ha ebből a populációból választ magának házastársat.
   
   
3. Születhet-e egészséges gyermeke diétás kezelés nyomán tünetmentes férfinek? Válaszát genotípusok felírásával indokolja!
   
   
4. Miért fenil-alaninban szegény a diéta, miért nem fenil-alanin mentes?

VI. A JUHOK BUNDÁJA (7 pont) - 1997

A juhok bundája lehet sima vagy göndör szőrű, illetve szürke vagy fehér. Homozigóta szülők szürke, sima bundájú utódaival két keresztezést végeztek.
Az A keresztezésből négyféle fenotípusú egyed származott. A B keresztezésből háromféle utód származott:

50%-a sima, szürke
25%-a sima, fehér
25%-a göndör, szürke.

A vizsgált események során mutáció nem történt.

1. Hogyan öröklődik a juhok bundájának színe és a szőr alakja? Válaszát az alábbiak szerint részletezze:
   
   - allélok kölcsönhatása,
   
   - kromoszomális elhelyezkedés.
   
   
2. Mivel magyarázza az A és B keresztezés eltérő eredményét?
   
   
   
3. Írja fel a kiindulási szülők genotípusát!

Mennyiségi összehasonlítás

4. a. Az A keresztezésben a sima, fehér szőrű utódok aránya.
   
   b. Az A keresztezésben a göndör, szürke szőrű utódok aránya.

VII. A SELYEMLEPKÉK TULAJDONSÁGAINAK ÖRÖKLŐDÉSE (8 pont) - 1998

A) feladat

A lepkék ivarmeghatározása a madarakéhoz hasonló.
Silk úr selyemlepke-tenyészetet tartott fenn, és ezek lárvái, a selyemhernyók bábozódásakor képződő selyemfonalat értékesítette. Tenyészetében egy különleges, aranysárga gubójú, ún. Queen fajta is megtalálható volt. Egy Queen hím és egy normális, fehér gubójú nőstény pároztatásából származó nagy egyedszámú első utódnemzedékben az egyedek fele Queen nőstény, fele normális gubójú hím lett.

1. Hogyan öröklődik az aranysárga gubószín?
   
   
2. Írja fel a két szülő genotípusát! (Bármilyen betűjelzés helyes használata elfogadható.)

B) feladat

Silk úr a hernyók táplálására az eperfalevelet mindig azonos ültetvényről szerezte be. Egy alkalommal az ültetvényt növényvédő szerel permetezték, és tévedésből a kötelező várakozási időn belül szállítottak leveleket Silk úr megrendelésére. Néhány hónap múlva Silk úr tenyészetében óriás termetű, falánk hernyók jelentek meg, melyekből a teljes átalakulás után mindig hím lepkék keltek ki. Az új változatot Silk úr "Góliát"-nak nevezte el. A Góliát hímeket több generáción keresztül normális nőstényekkel pároztatta. A petékből kikelő hernyók 1/3-a mindig Góliát lett. A kikelő lepkék 2/3-a volt hím és 1/3-a nőstény.

3. Hogyan öröklődik a Góliát jelleg?
   
   
4. Mi volt a Góliát hím szülő genotípusa erre a jellegre nézve?
   
   
5. Mi okozta az ivararányok ilyen mértékű eltolódását a kapott utódokban?

VIII. GENETIKA FELADAT (4 pont) - 1999

Egy liliomfaj virágszínét három függetlenül öröklődő gén két-két allélja alakítja ki. A mindhárom génre nézve homozigóta recesszív növény virágja fehér. A domináns allélok azonos mértékben befolyásolják a virágszínt; hatásuk összegződik, így a lila különböző színárnyalatait eredményezik.

1. Hányféle fenotípusú lehet a növény - virágszíne szerint?
   
   
2. Homozigóta recesszív és homozigóta domináns szülők keresztezését követő második utódnemzedékben (F2) milyen arányban fordul elő az AabbCc genotípus?
   
   
3. Az F2 utódnemzedék két egyedének (x és y) önmegtermékenyítéséből származó utódok fenotípusaránya a következő:
   
   x) 1 fehér: 63 színes
   
   y) 1 fehér: 3 színes
   
   Milyen lehetett az önmegtermékenyülő F2-egyedek genotípusa az x) és az y) esetben?

IX. VÉRCSOPORTOK (10 pont) - 2000

1. Többszörös választás. Az alábbi állítások közül melyik jellemző az A-vércsoportú egyénre?
   
   
   1. A vérlemezkéknek szerepe van a vércsoport kialakításában.
   
   2. A vörösvérsejtek membránjához kötődő fehérjelánc határozza meg a vércsoportját.
   
   3. 0-vércsoportanyag elleni ellenanyag megtalálható a vérplazmájában.
   
   4. B-vércsoportanyag elleni ellenanyag megtalálható a vérplazmájában.
   
   
2. Oldja meg a következő genetikai feladatot! Egy AB-vércsoportú apának és A-vércsoportú anyának az első gyermeke B-vércsoportú. Ezen kívül még milyen vércsoportú gyermekek születésére számíthatnak, és mekkora valószínűséggel?
   
   A közismert AB0-vércsoportrendszeren kívül még számos más vércsoportrendszer ismeretes. Emberekben gyakran vizsgálják például az MN-vércsoportrendszert. Ennek kialakításában egyetlen gén két allélja (LM és LN) vesz részt. Az M- és az N-vércsoportú egyének eltérő homozigóták, az MN-vércsoportúak pedig heterozigóták.
   
   
3. Egy európai, genetikai egyensúlyt mutató populációban az LM allél gyakorisága 1/3. Mennyi az N- és az MN-vércsoportú egyének egymáshoz viszonyított aránya a populációban?
   
   Egy genetikai egyensúlyban levő sivatagi beduin törzs 300 tagja között 126 MN-vércsoportút találtak, az N-vércsoportúak száma ennél jóval kevesebb volt.
   
   
4. Számolja ki az LN allél gyakoriságát a beduinpopulációban!
   
   
5. Vajon hány M-vércsoportú egyént találtak a 300 beduin közt?

Számolásának menetét is írja le, eredményei enélkül elfogadhatatlanok.

X. ALBINIZMUS (5 pont) - 2001

A festékhiányos állapotot, az albinizmust okozó allél (a) recesszív a normális testszínezetet kialakító A alléllal szemben. Két egérpopulációban megvizsgálták az albinizmus előfordulását.
Az I. populáció genetikai egyensúlyban van, benne 500 egyed között 5 albínót találtak.

1. Az I. populáció hány százaléka heterozigóta?
   
   A II. populációban 500 egér közül 255 normális testszínezetű volt. Azt is kimutatták, hogy a normális testszínezetű egyedek 60 %-a volt homozigóta.
   
   
2. Döntse el, hogy a II. egérpopuláció genetikai egyensúlyban van-e! Válaszát az adatok felhasználásával, számolással indokolja!
   
   
3. Számolja ki, mennyi a recesszív allél gyakorisága a II. populációban!

Megoldásait követhető gondolatmenettel lássa el, e nélkül nem fogadhatjuk el!

XI. A BORSÓ TULAJDONSÁGAI (5 pont) - 2001

Gregor Mendel a 19. században végezte úttörő genetikai kísérleteit, főképp borsónövényekkel.
Egyik vizsgálatában zöld hüvelyű borsónövényeket keresztezett sárga hüvelyűekkel, és azt tapasztalta, hogy az utódok (F1) mind zöld hüvelyűek lettek.
Az első utódnemzedék zöld hüvelyű borsónövényeinek egymás közti keresztezése után a második utódnemzedékben (F2) 428 növény termésfala zöld volt, 152 növényé pedig sárga.

1. Milyen öröklésmenet jellemző a borsótermés hüvelyszínének öröklődésére?
   
   
2. Írja fel a második utódnemzedék várható genotípusarányát - a hüvely színét meghatározó gént jelölje az A illetve a betűjelzésekkel!

A borsó virágainak színe lehet lila vagy fehér. A lila virágszínt meghatározó allél domináns (B) a fehér szín alléljával szemben (b). A virágszín a termés színétől függetlenül öröklődik.

Homozigóta lila virágú, sárga hüvelyű borsókat kereszteztünk szintén homozigóta zöld hüvelyű, fehér virágú egyedekkel.

3. Adja meg az első utódnemzedék fenotípusarányát!
   
   
4. Az utódokat egymással keresztezve létrejött második utódnemzedék 240 egyedből áll. A valószínűségeket figyelembe véve számolja ki, hogy a 240 példány közül hány lila virágú-zöld hüvelyű és hány fehér virágú-sárga hüvelyű!

Gondolatmenetét, számolásának követhető menetét írja le, megoldásait e nélkül nem fogadhatjuk el.

- megoldások -

- vissza a tematikához -