DWMED

W pewnej populacji motyli (populacja I), w której występują dwa allele warunkujące ubarwienie ciała, pozostającej w stanie równowagi genetycznej pod względem tych alleli, występowały zarówno motyle ciemne, jak i jasne. Jednorazowe pojawienie się drapieżnika spowodowało śmierć wszystkich osobników o fenotypie jasnym. W wyniku rozmnażania się osobników ciemnych, które przeżyły, powstała populacja II. Ubarwienie ciała tego gatunku motyla jest cechą autosomalną, determinowaną przez: dominujący allel A – warunkujący ubarwienie ciemne i recesywny allel a – warunkujący ubarwienie jasne.

1. Oblicz częstość allelu warunkującego ciemne ubarwienie ciała motyli w populacji I przed atakiem drapieżnika. Zapisz obliczenia.

Obliczenia:

2. Po przyjęciu założenia, że krzyżowanie się osobników jest losowe, określ, czy w populacji II motyli będą występowały osobniki o jasnym ubarwieniu ciała. Odpowiedź uzasadnij.

U kotów brytyjskich produkcja eumelaniny, czyli czarnego barwnika, jest modyfikowana przez trzy allele genu autosomalnego, które w zależności od układu, w jakim pojawiają się w genotypie kota, determinują kolor włosa:

B – allel dominujący w stosunku do pozostałych, warunkujący barwę czarną,
b – allel recesywny w stosunku do B, ale dominujący w stosunku do b 1, warunkujący barwę czekoladową,
b 1 – allel recesywny zarówno w stosunku do B, jak i do b, warunkujący barwę cynamonową.

Ekspresja genu odpowiedzialnego za produkcję eumelaniny modyfikowana jest przez autosomalny gen z innego chromosomu, którego allel D warunkuje równomierne rozproszenie barwnika, co daje normalną barwę włosa, natomiast recesywny allel d sprawia, że pigment występuje w skupiskach, co skutkuje rozjaśnieniem (rozmyciem) kolorów: czarnego – do niebieskiego, czekoladowego – do liliowego, a cynamonowego – do płowego.

1. Zapisz, stosując podane oznaczenia alleli genów odpowiedzialnych za kolor sierści, wszystkie możliwe genotypy niebieskiego kota brytyjskiego.

2. Zapisz, stosując podane oznaczenia alleli genów, genotypy kotów brytyjskich: cynamonowej samicy i czarnego samca, w których potomstwie znajdują się kocięta czarne, czekoladowe, niebieskie oraz liliowe.

Genotyp cynamonowej samicy:

Genotyp czarnego samca:

3.Zapisz krzyżówkę genetyczną (szachownicę Punnetta) cynamonowej samicy i czarnego samca (rodziców z zadania 17.2.) i na podstawie tej krzyżówki określ prawdopodobieństwo, że kolejne kocię tych rodziców będzie niebieskie.

Krzyżówka:

Prawdopodobieństwo, że kolejne kocię będzie niebieskie:

U kotów brytyjskich produkcja eumelaniny, czyli czarnego barwnika, jest modyfikowana przez trzy allele genu autosomalnego, które w zależności od układu, w jakim pojawiają się w genotypie kota, determinują kolor włosa:

B – allel dominujący w stosunku do pozostałych, warunkujący barwę czarną,
b – allel recesywny w stosunku do B, ale dominujący w stosunku do b 1, warunkujący barwę czekoladową,
b 1 – allel recesywny zarówno w stosunku do B, jak i do b, warunkujący barwę cynamonową.

Ekspresja genu odpowiedzialnego za produkcję eumelaniny modyfikowana jest przez autosomalny gen z innego chromosomu, którego allel D warunkuje równomierne rozproszenie barwnika, co daje normalną barwę włosa, natomiast recesywny allel d sprawia, że pigment występuje w skupiskach, co skutkuje rozjaśnieniem (rozmyciem) kolorów: czarnego – do niebieskiego, czekoladowego – do liliowego, a cynamonowego – do płowego.

a) Zapisz, stosując podane oznaczenia alleli genów, genotypy kotów brytyjskich: cynamonowej samicy i czarnego samca, w których potomstwie znajdują się kocięta czarne, czekoladowe, niebieskie oraz liliowe.

Genotyp cynamonowej samicy: 
Genotyp czarnego samca:

b) Zapisz krzyżówkę genetyczną (szachownicę Punnetta) cynamonowej samicy i czarnego samca (rodziców z zadania 26a) i na podstawie tej krzyżówki określ prawdopodobieństwo, że kolejne kocię tych rodziców będzie niebieskie.

Krzyżówka:

Prawdopodobieństwo, że kolejne kocię będzie niebieskie:

Daltonizm jest chorobą genetyczną uwarunkowaną allelem recesywnym sprzężonym z płcią. Na schemacie przedstawiono rodowód ilustrujący dziedziczenie daltonizmu w pewnej rodzinie.

a) Zapisz genotypy osób oznaczonych numerami 5 i 16. Allel warunkujący chorobę oznacz literą d.

Osoba nr 5.: ………..
Osoba nr 16.: ………

b) Podaj przykład objawów tej choroby.

Na rysunku przedstawiono parę chromosomów homologicznych i położenie czterech genów (I–IV).

Określ, w przypadku których par loci – I i II czy III i IV – występuje większe prawdopodobieństwo sprzężonego dziedziczenia alleli. Odpowiedź uzasadnij.

Ekspresja genów to wieloetapowy proces prowadzący do ujawnienia informacji zawartej w genie, odczytywanej w procesie transkrypcji i wykorzystywanej do syntezy białka w procesie translacji. Na schemacie przedstawiono sposób regulacji ekspresji genów u bakterii na przykładzie operonu laktozowego.

Oceń, czy poniższe informacje dotyczące regulacji ekspresji genów operonu laktozowego u bakterii są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.

Zależnie od przyczyny wyróżnia się różne rodzaje chorób człowieka, np.: choroby zakaźne, choroby o podłożu genetycznym czy alergicznym.

Spośród wymienionych nazw chorób człowieka wybierz i podkreśl wszystkie te, które są skutkiem mutacji.

mononukleoza zakaźna
zespół Downa
katar sienny
gruźlica
fenyloketonuria

Jedną z częściej występujących chorób genetycznych człowieka jest mukowiscydoza – choroba jednogenowa, warunkowana przez nieprawidłowy, recesywny allel a genu znajdującego się na autosomie. Rodzicom, z których matka była chora na mukowiscydozę a ojciec był zdrowy, urodziło się troje dzieci: jedno chore i dwoje zdrowych.

a) Zapisz genotypy obojga rodziców.

Genotyp matki: ………

Genotyp ojca: ……….

b) Zapisz krzyżówkę genetyczną i na jej podstawie określ prawdopodobieństwo, że kolejne dziecko tych rodziców będzie chore na mukowiscydozę.

Prawdopodobieństwo (%): ……

Oceń, czy poniższe zdanie jest prawdziwe. Odpowiedź uzasadnij, przedstawiając odpowiednie obliczenia.

Odcinek mRNA kodujący polipeptyd zbudowany z 45 aminokwasów składa się ze 120 nukleotydów.

Na rysunku przedstawiono fragmenty cząsteczek dwóch rodzajów kwasów nukleinowych i występujące w nich zasady azotowe.

a) Podaj nazwy kwasów nukleinowych – I i II – przedstawionych na rysunku.

I. 
II.

b) Na podstawie rysunku podaj jedną, widoczną na rysunkach, różnicę w strukturze i jedną różnicę w składzie chemicznym kwasów nukleinowych I i II. W odpowiedzi uwzględnij budowę obu kwasów nukleinowych.

Struktura:

Skład chemiczny:

Na rysunku przedstawiono parę chromosomów homologicznych z allelami dwóch genów w komórce diploidalnej, będącej komórką macierzystą gamet.

Spośród wymienionych poniżej genotypów gamet wybierz i zaznacz ten, który nie może być wynikiem prawidłowego podziału mejotycznego przedstawionej komórki. Odpowiedź uzasadnij.

I. aB
II. Aa
III. Ab
IV. ab

Uzasadnienie:

Cztery geny – a, b, c i d – są ze sobą sprzężone. Ustalono następujące odległości między parami tych genów:

a – c = 10 cM
c – b = 13 cM
b – a = 3 cM
d – a = 8 cM
d – c = 18 cM.

Podaj kolejność ułożenia na chromosomie genów: a, b, c i d

Do poradni genetycznej zgłosił się mężczyzna, którego ojciec zmarł na hemofilię. Ten mężczyzna nie jest chory na hemofilię i planuje potomstwo ze zdrową kobietą. W całej, licznej rodzinie kobiety od pokoleń nikt nie chorował na hemofilię.

Uzupełnij poniższe zdania tak, aby utworzyły prawdziwą informację, którą mógłby otrzymać mężczyzna w poradni genetycznej, dotyczącą ryzyka wystąpienia hemofilii u jego przyszłego potomstwa. Podkreśl w każdym nawiasie właściwe określenie.

U Pańskiej partnerki, która nie jest chora na hemofilię, ani nie było w jej rodzinie takich przypadków, prawdopodobieństwo nosicielstwa jest (wysokie / niskie). Pan (może / nie może) być nosicielem tej choroby, ponieważ jest ona chorobą determinowaną przez gen znajdujący się na (autosomie / chromosomie Y / chromosomie X). Dlatego (mógł / nie mógł) go Pan odziedziczyć po swoim ojcu. Z tych względów niebezpieczeństwo wystąpienia hemofilii (tylko u synów / tylko u córek / u dzieci bez względu na płeć) jest bardzo (niskie / wysokie).

Allel a warunkuje u lisów srebrzysty kolor sierści, allel A – platynowy kolor sierści, natomiast allel Ab odpowiada tylko za biały kolor pyska: takie lisy nazywają się białopyskie. Oba allele dominujące, które powstały na drodze mutacji allelu a, w stanie homozygotycznym dają efekt letalny. Taki sam skutek daje również ich układ heterozygotyczny – AAb.

Podaj genotypy oraz fenotypy samicy i samca, u których w potomstwie wystąpią równocześnie lisy białopyskie, platynowe i srebrzyste. Zapisz odpowiednią krzyżówkę uzasadniającą odpowiedź.

Genotypy rodziców (P): ……… i …………

Fenotypy rodziców (P): ……… ……..

Krzyżówka:

Geny organizmów eukariotycznych mogą być przechowywane w tzw. bibliotekach genów. Wyróżnia się ich dwa rodzaje:

1. biblioteki genomowe – są otrzymywane przez wyizolowanie i oczyszczenie całego genomowego DNA danego organizmu, a następnie przez pocięcie go i umieszczenie w wektorach.

2. biblioteki cDNA – zbiór klonów komórek bakteryjnych, np. Escherichia coli, zawierający cDNA komplementarny do mRNA całego transkryptomu danego organizmu.

Podaj, którą z bibliotek genów organizmu eukariotycznego – genomową czy cDNA – należy wykorzystać w celu uzyskania produktów białkowych w komórkach bakterii. Odpowiedź uzasadnij.