Βιολογία προσανατολισμού-γ Λυκείου- Χ.Κ.Φιρφιρής -Φροντιστήρια Προοπτική. β. Το πλασμίδιο που θα χρησιμοποιηθεί ως φορέας κλωνοποίησης.

Transcript

1 β. Το πλασμίδιο που θα χρησιμοποιηθεί ως φορέας κλωνοποίησης. Ν Ε Β Η Γονίδιο ανθεκτικότητας στο αντιβιοτικό θέση έναρξης της αντιγραφής καθώς και τις θέσεις πάνω σε αυτό που αναγνωρίζουν και κόβουν οι περιοριστικές ενδονουκλεάσες : Ε : ΕcoRI, Β: ΒamHI, N: NotI, H : HindIII i. Να τοποθετήσετε τα 5 και 3 άκρα στις αλυσίδες του τμήματος DNA που μας δίνεται ii. Ποια από τις 2 αλυσίδες του γονιδίου είναι η κωδική και ποια η μη κωδική. iii. Ποια περιοριστική ενδονουκλεάση θα χρησιμοποιήσουμε, για την δημιουργία κλώνου βακτηρίων που θα παράγει την πρωτεΐνη που για την παραγωγή της υπεύθυνο είναι το γονίδιο του σχήματος α. Αιτιολογήστε την επιλογή σας Θέματα αυξημένης δυσκολίας με απάντηση. Άσκηση-Α : Δίνεται το παρακάτω τμήμα DNA το οποίο είναι υπεύθυνο για την βιοσύνθεση ενός τετραπεπτιδίου το οποίο δεν έχει τροποποιηθεί μετά την μεταγραφή του. GAATTCATGTTAGTTAAATGATATCCTCATGAATTC CTTAAGTACAATCAATTTACTATAGGAGTACTTAAG Με ποιον τρόπο μπορέσαμε να επιτύχουμε την βιοσύνθεση του ίδιου τετραπεπτιδίου μέσα σε ένα προκαρυωτικό κύτταρο με δεδομένο ότι το τετραπεπτίδιο δεν περιέχει αργινίνη και ισολευκίνη; Απάντηση : Έστω ότι τα άκρα των αλυσίδων είναι : (1) 3- GAA-TTC-ATG-TTA-GTT-AAA-TGA-TAT-CCT-CAT-GAA-TTC-5 (2) 5 -CTT-AAG-TAC-AAT-CAA-TTT-ACT-ATA-GGA-GTA-CTT-AAG-3 Διαβάζοντας την αλυσίδα (1) στην κατεύθυνση 5 3 παρατηρούμε ότι δεν έχει ούτε κωδικόνιο έναρξης ούτε κωδικόνιο λήξης, άρα δεν είναι η κωδική αλυσίδα. Διαβάζοντας την αλυσίδα (2) στην κατεύθυνση 5 3 παρατηρούμε ότι δεν έχει ούτε κωδικόνιο έναρξης ούτε κωδικόνιο λήξης, άρα δεν είναι η κωδική αλυσίδα. Επομένως τα άκρα των αλυσίδων είναι : (1) 5- GAA-TTC-ATG-TTA-GTT-AAA-TGA-TAT-CCT-CAT-GAA-TTC-3 (2) 3 -CTT-AAG-TAC-AAT-CAA-TTT-ACT-ATA-GGA-GTA-CTT-AAG-5 Διαβάζοντας την αλυσίδα (1) στην κατεύθυνση 5 3 παρατηρούμε ότι έχει κωδικόνιο έναρξης (ΑΤG) και κωδικόνιο λήξης (TGA) : (1) 5- GAA-TTC-ATG-TTA-GTT-AAA-TGA-TAT-CCT-CAT-GAA-TTC-3 (2) 3 -CTT-AAG-TAC-AAT-CAA-TTT-ACT-ATA-GGA-GTA-CTT-AAG-5 Διαβάζοντας την αλυσίδα (2) στην κατεύθυνση 5 3 παρατηρούμε ότι έχει κωδικόνιο έναρξης (ΑΤG) και κωδικόνιο λήξης (TAA) : (1) 5- GAA-TTC-ATG-TTA-GTT-AAA-TGA-TAT-CCT-CAT-GAA-TTC-3 (2) 3 -CTT-AAG-TAC-AAT-CAA-TTT-ACT-ATA-GGA-GTA-CTT-AAG-5 1 η Περίπτωση : Έστω ότι η κωδική αλυσίδα είναι η (1) και η μη κωδική αλυσίδα είναι η (2) Από την μεταγραφή της (2) προκύπτει το παρακάτω mrna : 5- GAA-UUC-AUG-UUA-GUU-AAA-UGA-UAU-CCU-CAU-GAA-UUC-3 Το οποίο δεν μπορεί να περιέχει εσώνια καθώς είναι υπεύθυνο για την βιοσύνθεση ενός τετραπεπτιδίου. Από την μετάφραση του προκύπτει το τετραπεπτίδιο : ΝΗ 2 -Μεθειονίνη-Λευκίνη-Βαλίνη-Αργινίνη-COOH Το γονίδιο, αφού δεν περιέχει εσώνια ανήκει σε προκαρυωτικό κύτταρο. Για να επιτύχουμε την βιοσύνθεση του συγκεκριμένου τετραπεπτιδίου σε ένα άλλο προκαρυωτικό κύτταρο χρησιμοποιούμε την μέθοδο του ανασυνδυασμένου DNA. Χρησιμοποιούμε την περιοριστική ενδονουκλεάση EcoRI η οποία αναγνωρίζει την αλληλουχία 5-GAATTC-3 3-CCCAAG-5 στο γονίδιο και κόβει την κάθε αλυσίδα του μεταξύ G και A αφήνοντας μονόκλωνα άκρα με ασυμπλήρωτες βάσεις στα κομμάτια 1,2 και 3 που προκύπτουν. 5- G AA-TTC-ATG-TTA-GTT-AAA-TGA-TAT-CCT-CAT-G AA-TTC-3 3 -CTT-AA G-TAC-AAT-CAA-TTT-ACT-ATA-GGA-GTA-CTT-AA G-5 Κομμάτι 1 5- G-3 3 -CTTAA-5 Κομμάτι 2 5-AA-TTC-ATG-TTA-GTT-AAA-TGA-TAT-CCT-CAT-G-3 3-G-TAC-AAT-CAA-TTT-ACT-ATA-GGA-GTA-CTT-AA-5 Κομμάτι 3 5-AATTC-3 3- G-5 Χρησιμοποιούμε πλασμίδιο το οποίο έχει την αλληλουχία 5-GAATTC-3 3-CTTAAG-5 μία φορά. Ακόμα το πλασμίδιο φέρει γονίδιο που έχει την πληροφορία ανθεκτικότητας σε αντιβιοτικό καθώς και την ικανότητα να αυτοδιπλασιάζεται. Η αλληλουχία που αναγνωρίζει η Ε.coRI δεν πρέπει να υπάρχει ούτε στο γονίδιο που έχει την πληροφορία 89

2 ανθεκτικότητας στα αντιβιοτικά,ούτε στην θέση έναρξης της αντιγραφής του πλασμιδίου. Κόβουμε το πλασμίδιο με την Ε.coRI με αποτέλεσμα το πλασμίδιο να μετατραπεί σε ευθύγραμμο μόριο με μονόκλωνα άκρα που έχουν ασυμπλήρωτες βάσεις. Τα μονόκλωνα άκρα του πλασμιδίου είναι συμπληρωματικά των μονόκλωνων άκρων του τμήματος 2. Με τη χρήση του ενζύμου DNA δεσμάση δημιουργούμε το ανασυνδύασμενο πλασμίδιο που θα περιέχει το γονίδιο που επιθυμούμε : (1) 5- GAA-TTC-ATG-TTA-GTT-AAA-TGA-TAT-CCT-CAT-GAA-TTC-3 (2) 3 -CTT-AAG-TAC-AAT-CAA-TTT-ACT-ATA-GGA-GTA-CTT-AAG-5 ( Με πλάγια γράμματα συμβολίζουμε τα μονόκλωνα άκρα του πλασμιδίου) Μετασχηματίζουμε το προκαρυωτικό κύτταρο με το ανασυνδυασμένο πλασμίδιο. Το μετασχηματισμένο προκαρυωτικό κύτταρο μπορεί πλέον να παράγει το τετραπεπτίδιο. 2 η περίπτωση : Έστω ότι η κωδική αλυσίδα είναι η (2) και η μη κωδική που μεταγράφεται είναι η (1) Γονίδιο : (1) 5- GAA-TTC-ATG-TTA-GTT-AAA-TGA-TAT-CCT-CAT-GAA-TTC-3 (2) 3 -CTT-AAG-TAC-AAT-CAA-TTT-ACT-ATA-GGA-GTA-CTT-AAG-5 Το mrna που προκύπτει από την μεταγραφή της (1) είναι : 5-GAA-UUC-AUG-AGG-AUA-UCA-UUU-AAC-UAA-CAU-GAA-UUC- 3 Για να προκύπτει από το παραπάνω γονίδιο τετραπεπτίδιο θα πρέπει να ανήκει σε ευκαρυωτικό κύτταρο, άρα έχει εσώνια. Το πεπτίδιο που προκύπτει δεν έχει αργινίνη και ισολευκίνη. Επομένως το πρόδρομο mrna είναι : 5-GAA-UUC-AUG-AGG-AUA-UCA-UUU-AAC-UAA-CAU-GAA-UUC-3 Εσώνιο : 5-AGGAUA-3 Το ώριμο mrna που θα προκύψει θα είναι μετά την απομάκρυνση του εσωνίου : 5-GAA-UUC-AUG-UCA-UUU-AAC-UAA-CAU-GAA-UUC-3 Και το πεπτίδιο που προκύπτει από την μετάφραση του είναι ΝΗ 2 -Μεθειονίνη-Σερίνη-Φαινυλαλανίνη-Ασπαραγίνη-COOH Για να μπορέσουμε να επιτύχουμε την βιοσύνθεση του συγκεκριμένου τετραπεπτιδίου σε ένα προκαρυωτικό κύτταρο θα πρέπει να κατασκευάσουμε το c-dna του ώριμου mrna που προκύπτει από το γονίδιο : Ώριμο mrna : 5-GAA-UUC-AUG-UCA-UUU-AAC-UAA-CAU-GAA-UUC-3 Το ένζυμο αντίστροφη μεταγραφάση χρησιμοποιεί ως καλούπι το ώριμο mrna βιοσυνθέτοντας την συμπληρωματική αλυσίδα DNA (c-dna),δημιουργώντας υβρίδιο mrna-cdna 5-GAA-UUC-AUG-UCA-UUU-AAC-UAA-CAU-GAA-UUC-3 3-CTT-AAG-TAC-AGT-AAA-TTG-ATT-GTA- CTT-AAG-5 Αποδιατάσουμε τις αλυσίδες κάνοντας χρήση χημικών ουσιών ή με θέρμανση, στην συνέχεια με την DNA πολυμεράση δημιουργούμε το δίκλωνο c- DNA : 5-GAA-TTC-ATG-TCA-TTT-AAC-TAA-CAT-GAA-TTC-3 3-CTT-AAG-TAC-AGT-AAA-TTG-ATT-GTA- CTT-AAG-5 Ακολουθούμε την διαδικασία στην συνέχεια όπως στην 1 η περίπτωση 90

3 5 ο Κεφάλαιο-Μενδελική κληρονομικότητα. 5.1.Εισαγωγή Στον άνθρωπο το χρώμα των ματιών καστανόγαλάζιο καθορίζεται από ένα ζευγάρι γονιδίων : Το Κ που είναι υπεύθυνο για το καστανό χρώμα ματιών και το κ που είναι υπεύθυνο για το γαλάζιο χρώμα ματιών. παράδειγμα τα άτομα Α και Β για το χρώμα των ματιών διαθέτουν 2 φορές το γονίδιο κ και Κ αντίστοιχα. : Άτομα που διαθέτουν δύο διαφορετικά γονίδια για τον ίδιο χαρακτήρα. Για παράδειγμα το άτομο-γ για το χρώμα το ματιών διαθέτει το γονίδιο Κ αλλά και το γονίδιο κ. : Ο συνδυασμός των γονιδίων για ένα χαρακτηριστικό. Για παράδειγμα ο συνδυασμός των γονιδίων για το χρώμα των ματιών στο άτομο-α είναι κκ, στο άτομο-β είναι ΚΚ και στο άτομο-γ είναι Κκ : Το εξωτερικό γνώρισμα ενός χαρακτήρα. Για παράδειγμα το άτομο-α έχει γαλάζια μάτια, το άτομο-β έχει καστανά όπως και το άτομο-γ. : Γονίδιο που καλύπτει την έκφραση του διαφορετικού γονιδίου για το ίδιο γνώρισμα. Για παράδειγμα στο άτομο-γ που έχει και τα δύο γονίδια Κ και κ, το γονίδιο Κ (καστανά μάτια) καλύπτει την έκφραση του κ(γαλάζια μάτια) : Γονίδιο που καλύπτεται η έκφραση του από ένα διαφορετικό γονίδιο για το ίδιο γνώρισμα. Για παράδειγμα στο άτομο-γ που έχει και τα δύο γονίδια Κ και κ, το γονίδιο κ (γαλάζια μάτια) καλύπτεται η έκφραση του από το Κ(καστανά μάτια) [Λέξεις-Κλειδιά : φαινότυπος, αλληλόμορφα, ομόλογα,υπολειπόμενο, γονότυπος,ομόζυγο,επικρατές,ετερόζυγο] Α.Να συμπληρώσετε με τις λέξεις- κλειδιά που σας δίνονται τα κενά των παρακάτω ορισμών : : Χρωμοσώματα ίδια σε μέγεθος, όπου στην ίδια θέση διαθέτουν γονίδια που ελέγχουν τον ίδιο χαρακτήρα. Στο παράδειγμα μας είναι το χρωμόσωμα-α και το χρωμόσωμα-α. : Γονίδια που βρίσκονται στην ίδια γενετική θέση,ελέγχουν την ίδια ιδιότητα αλλά με διαφορετικό τρόπο. Στο παράδειγμα μας τα γονίδια Κ και κ βρίσκονται στην ίδια θέση πάνω στα χρωμοσώματα και ελέγχουν το χρώμα των ματιών. Το Κ είναι υπεύθυνο για καστανό χρώμα ματιών, ενώ το κ για γαλάζιο χρώμα. : Άτομα που διαθέτουν δύο ίδια γονίδια για τον ίδιο χαρακτήρα. Για 91

4 5.2.Ο πρώτος νόμος του Μέντελ και ο νόμος της ομοιομορφίας Ο Μέντελ διασταύρωσε ένα αμιγές (ομόζυγο) ψηλό φυτό με ένα αμιγές (ομόζυγο) κοντό φυτό[πατρική γενιά :Ρ]. Όλα τα φυτά που προέκυψαν στην αμέσως επόμενη γενιά [1 η θυγατρική:f 1 ] ήταν ψηλά. Α.Όλα τα φυτά της F 1 γενιάς.: α. ήταν ομόζυγα στο γονίδιο που είναι υπεύθυνο για ψηλό φυτό β. ήταν ομόζυγα στο γονίδιο που είναι υπεύθυνο για κοντό φυτό. γ. ήταν ετερόζυγα, δηλαδή διέθεταν και το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για το ψηλό φυτό και το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για το κοντό φυτό. Β.Η σχέση των γονιδίων που είναι υπεύθυνα για το ύψος του φυτού : α. Δεν μπορούμε να την γνωρίζουμε από τη συγκεκριμένη διασταύρωση β. Το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για το ψηλό φυτό είναι επικρατές σε σχέση με το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για το κοντό φυτό. γ. Το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για το ψηλό φυτό είναι επικρατές σε σχέση με το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για το κοντό φυτό Διαθέτουμε 4 φυτά Pissum Sativum : Φυτό-1 με ιώδες άνθος, Φυτό-2 με λευκό άνθος, Φυτό-3 με κίτρινο χρώμα σπέρματος και Φυτό-4 με πράσινο χρώμα σπέρματος. Κατά τη διασταύρωση του Φυτού- 1 με το Φυτό-2 προέκυψαν στην αμέσως επόμενη γενιά φυτά που όλα είχαν ιώδες άνθος. Ομοίως κατά τη διασταύ-ρωση του Φυτού-3 με το Φυτό-4 προέκυψαν στην αμέσως επόμενη γενιά φυτά που όλα είχαν κίτρινο χρώμα σπέρματος. Με βάση τα παραπάνω δεδομένα να συμπληρώσετε τους πίνακες που ακολουθούν. Πίνακας-Α Φυτό1 Φυτό2 Φυτό3 Φυτό4 Φυτό F 1 γενιάς Χαρακτηρισμός Να συμπληρώσετε τα κενά του πίνακα με τον όρο ΑΜΙΓΕΣ, αν το φυτό είναι ομόζυγο ή με τον όρο ΕΤΕΡΟΖΥΓΟ. Πίνακας-Β. Φυτό(1) Φυτό(2) Φυτό(3) Φυτό(4) Χαρακτήρας Επικρατές Υπολειπόμενο Στην πρώτη γραμμή του πίνακα θα συμπληρώσετε με τους όρους χρώμα άνθους ή χρώμα σπέρματος, ανάλογα με το χαρακτήρα που μελετά η κάθε διασταύρωση. Στη συνέχεια θα σημειώσετε για τον καθένα από τους δύο χαρακτήρες ποιο γονίδιο είναι το επικρατές και ποιο το υπολειπόμενο Παράδειγμα. Κατά τη διασταύρωση ενός φυτού Pissum Sativum με κανονικό σχήμα καρπού με ένα φυτό Pissum Sativum με περιεσφιγμένο σχήμα καρπού προέκυψαν στην αμέσως επόμενη γενιά φυτά μόνο με κανονικό σχήμα καρπού. Με βάση τα δεδομένα της διασταύρωσης να βρείτε τους γονότυπους όλων των φυτών όσον αφορά το συγκεκριμένο χαρακτηριστικό καθώς και τη σχέση των γονιδίων ως προς το συγκεκριμένο χαρακτήρα. Απάντηση: Δεδομένα : Γνωρίζουμε ότι το 1 ο φυτό της πατρικής γενιάς έχει κανονικό σχήμα καρπού, το 2 ο φυτό έχει περιεσφιγμένο σχήμα ενώ όλα τα φυτά της F 1 -γενιάς έχουν κανονικό σχήμα καρπού. Επίσης μας δίνεται το χαρακτηριστικό που μελετάμε το οποίο είναι το σχήμα του καρπού, καθώς και ότι ένα γονίδιο είναι υπεύθυνο για κανονικό σχήμα καρπού ενώ το αλληλόμορφό του είναι υπεύθυνο για περιεσφιγμένο σχήμα καρπού. Ζητούμενο: Η σχέση των γονιδίων, δηλαδή ποιο γονίδιο είναι επικρατές και ποιο υπολειπόμενο καθώς και τους γονότυπους των φυτών ως προς το συγκεκριμένο χαρακτηριστικό δηλαδή των συνδυασμό των γονιδίων. Λύση: Σύμφωνα με το νόμο της ομοιομορφίας του Μέντελ, όταν κατά τη διασταύρωση 2 ατόμων όλοι οι απόγονοι τους που προκύπτουν έχουν τον ίδιο φαινότυπο τότε τα άτομα της πατρικής γενιάς(ρ) που διασταυρώθηκαν είναι αμιγή(ομόζυγα) ενώ όλοι οι απόγονοι τους (F 1 γενιά) είναι ετερόζυγοι όσον αφορά το συγκεκριμένο χαρακτηριστικό. Εφαρμογή του νόμου στο συγκεκριμένο παράδειγμα : Φυτό-1 : Αμιγές όσον αφορά το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για το κανονικό σχήμα καρπού. Φυτό-2 : Αμιγές όσον αφορά το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για το περιεσφιγμένο σχήμα καρπού. Φυτά F 1 γενιάς: Όλα ετερόζυγα, δηλαδή ένα οποιοδήποτε φυτό της F 1 γενιάς διαθέτει και το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για το κανονικό σχήμα καρπού και το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για το περιεσφιγμένο σχήμα καρπού. 92

5 Στο ετερόζυγο άτομο εμφανίζεται μόνο ο φαινότυπος του κανονικου σχήματος. Στην περίπτωση αυτή η έκφραση του γονιδίου που είναι υπεύθυνο για το κανονικό σχήμα καλύπτει την έκφραση ου γονιδίου που είναι υπεύθυνο για το περιεσφιγμένο σχήμα καρπού. Άρα επικρατές γονίδιο είναι το γονίδιο για το κανονικο σχήμα και υπολειπόμενο το γονίδιο για το περιεσφιγμένο. Ο συμβολισμός που χρησιμοποιείται για το επικρατές είναι ένα κεφαλαίο γράμμα (στο συγκεκριμένο παράδειγμα επιλέγεται το Κ ), ενώ για το υπολειπομένο το ίδιο γράμμα μικρό (κ). Κ :κανονικό σχήμα καρπού κ : περιεσφιγμένο σχήμα καρπού Γονότυποι: Φυτό με κανονικο σχήμα καρπού πατρικής γενιάς (Ρ) :ΚΚ Φυτό με περιεσφιγμένο σχήμα καρπού πατρικής γενιάς (Ρ) :κκ Φυτά F 1 -γενιάς: Όλα Κκ Εφαρμογή. Α. Φυτο Pissum Sativum με αξονική θεση άνθους διασταυρώνεται με φυτό Pissum Sativum με ακραία θέση άνθους.από τη διασταύρωση προέκυψαν απόγονοι μόνο με αξονική θέση άνθους Β. Φυτο Pissum Sativum με λείο σπέρμα διασταυρώνεται με φυτό Pissum Sativum με ρυτιδωμένο σπέρμα.από τη διασταύρωση προέκυψαν απόγονοι μόνο με αξονική θέση άνθους. Γ. Φυτο Pissum Sativum με πράσινο καρπό διασταυρώνεται με φυτό Pissum Sativum με κίτρινο καρπό.από τη διασταύρωση προέκυψαν απόγονοι μόνο με πράσινο καρπό. Σε όλες τις παραπάνω περιπτώσεις Α,Β και Γ, να βρεθεί : - Ο χαρακτήρας που μελετάται -Τα είδη των γονίδιων που είναι υπεύθυνα για τον κάθε χαρακτήρα. -Η σχέση των γονιδίων ( ποιο είναι επικρατές και ποιο υπολειπόμενο) -Οι γονότυποι των φυτών της πατρικής γενιάς (Ρ) και της θυγατρικής (F 1 ) O Μέντελ διασταύρωσε 2 ψηλά φυτά της F 1 γενιάς που προέκυψαν από τη διασταύρωση ενός αμιγούς ψηλού και ενός αμιγούς κοντού.αν Ψ το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για το ψηλό φυτό και ψ το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για το κοντό φυτό. Α.Ποιοι είναι οι γονότυποι των φυτών της F 1 γενιάς που διασταυρώνονται : α. Και τα δύο είναι ετερόζυγα Ψψ β. Το ένα είναι ετερόζυγο Ψψ, ενώ το άλλο ομόζυγο ΨΨ γ. Και τα δύο είναι ομόζυγα ΨΨ Β.Ποιο τετράγωνο του Punnet δείχνει σωστά τη διασταύρωση 2 φυτών της F 1 γενιάς : Γ.Ποιοι είναι η αναλογία φαινοτύπων των φυτών της F 2 -γενιάς : α. ¾ ψηλά φυτά ¼ κοντά φυτά β. ½ ψηλά φυτά ½ κοντά φυτά γ. Όλα ψηλά φυτά Φυτό Pissum sativum με πράσινο καρπό διασταυρώθηκε με φυτό Pissum sativum με πράσινο καρπό (πατρική γενιά) δίνοντας στην αμέσως επόμενη γενιά (1 η θυγατρική γενιά) : ¾ φυτά με πράσινο καρπό και ¼ φυτά με κίτρινο καρπό. Α. Η σωστή σχέση των γονιδίων είναι : α.π : πράσινο καρπό(επικρατές) π : κίτρινο καρπό(υπολειπόμενο) β. Κ : κίτρινο καρπό (επικρατές) κ : πράσινο καρπό(υπολειπόμενο) Β. Οι γονότυποι των φυτών της πατρικής γενιάς είναι α. Και τα δύο είναι ετερόζυγα Ππ β. Το ένα είναι ετερόζυγο Ππ, ενώ το άλλο ομόζυγο ΠΠ γ. Και τα δύο είναι ομόζυγα ΠΠ δ. Και τα δύο είναι ομόζυγα κκ Φυτό Pissum sativum με ιώδες άνθος διασταυρώθηκε με φυτό Pissum sativum με ιώδες άνθος (πατρική γενιά) δίνοντας στην αμέσως επόμενη γενιά (1 η θυγατρική γενιά) : ¾ φυτά με ιώδες άνθος και ¼ φυτά με λευκό άνθος. Α. Η σωστή σχέση των γονιδίων είναι : α.ι : ιώδες άνθος(επικρατές) ι : λευκό άνθος(υπολειπόμενο) β. Λ : λευκό άνθος(επικρατές) λ : λευκό άνθος(υπολειπόμενο) Β. Οι γονότυποι των φυτών της πατρικής γενιάς είναι α. Και τα δύο είναι ετερόζυγα Ιι β. Το ένα είναι ετερόζυγο Ιι, ενώ το άλλο ομόζυγο ιι γ. Και τα δύο είναι ομόζυγα ΙΙ δ. Και τα δύο είναι ομόζυγα λλ Σας δίνεται παρακάτω σχεδιαγραμματικά η εφαρμογή του 1 ου νόμου του Μέντελ για τη διασταύρωση της ερώτησης

6 Α.Ένα φυσιολογικός γαμέτης μπορεί να διαθέτει ζευγάρι αλληλόμορφων γονιδίων; α. Ναι β. Όχι τα αλληλόμορφα διαχωρίζονται στους γαμέτες. Β.Ένα γαμέτης που διαθέτει το Ψ αλληλόμορφο γονίδιο.: α. μπορεί να συντηχθεί μόνο με ένα γαμέτη που διαθέτει το Ψ αλληλόμορφο. β. μπορεί να συντηχθεί μόνο με ένα γαμέτη που διαθέτει το ψ αλληλόμορφο. γ. δεν υπάρχει περιορισμός όσον αφορά το αλληλόμορφο γονίδιο του γαμέτη που πρόκειται να συντηχθεί ( μπορεί να διαθέτει είτε το Ψ είτε το ψ αλληλόμορφο) Ο Μέντελ για να αποδείξει το νόμο του με τη βοήθεια της παραπάνω διασταύρωσης έπρεπε να δείξει ότι 2/3 ψηλά φυτά είναι ετερόζυγα (Ψψ), ενώ 1/3 ψηλά φυτά είναι ομόζυγα(ψψ). Α.Ένα ψηλό φυτό έχει γονότυπο : α. Πάντα ΨΨ β. Πάντα Ψψ γ. δεν μπορούμε να γνωρίζουμε μόνο από το φαινότυπο του καθώς έχει δύο πιθανούς γονότυπους : ΨΨ ή Ψψ. Β. Ένα ψηλό φυτό ΨΨ αν το διασταυρώσουμε με ένα κοντό φυτό ψψ, στην αμέσως επόμενη γενιά.: α. Θα υπάρχουν μόνο ψηλά φυτά β. Θα υπάρχουν και ψηλά και κοντά φυτά Γ. Ένα ψηλό φυτό Ψψ αν το διασταυρώσουμε με ένα κοντό φυτό ψψ, στην αμέσως επόμενη γενιά.: α. Θα υπάρχουν μόνο ψηλά φυτά β. Θα υπάρχουν και ψηλά και κοντά φυτά Δ.Διασταυρώνουμε ένα ψηλό φυτό με ένα κοντό (πατρική γενιά) με αποτέλεσμα όλα τα φυτά της αμέσως επόμενης γενιάς να είναι ψηλά(θυγατρική γενιά). Ο γονότυπος του φυτού της πατρικής γενιάς είναι : α. ΨΨ β. Ψψ Ε. Διασταυρώνουμε ένα ψηλό φυτό με ένα κοντό (πατρική γενιά) με αποτέλεσμα τα φυτά της αμέσως επόμενης γενιάς να είναι τα μισά ψηλά και τα μισά κοντά (θυγατρική γενιά). Ο γονότυπος του φυτού της πατρικής γενιάς είναι : α. ΨΨ β. Ψψ ΣΤ.Αν διασταυρώσουμε ένα ψηλό φυτό (ΨΨ ή Ψψ) με ένα κοντό φυτό (ψψ),από τους φαινότυπους των φυτών της αμέσως επόμενης γενιάς μπορούμε να γνωρίζουμε το γονότυπο του ψηλού φυτού. α. Ναι β. Όχι Διαθέτουμε 3 φυτά Pissum sativum : Το 1 ο φυτό διαθέτει λείο σπέρμα,όπως και το 2 ο, ενώ το 3 ο διαθέτει ρυτιδωμένο σπέρμα. Πραγματοποιούμε τις παρακάτω διασταυρώσεις : Φυτό -1 ο Φυτό -3 ο με αποτέλεσμα όλα τα φυτά της αμέσως επόμενης γενιάς να είναι όλα με λείο σπέρμα. Φυτό -2 ο Φυτό -3 ο με αποτέλεσμα όλα τα φυτά της αμέσως επόμενης γενιάς να είναι μισά με λείο σπέρμα και μισά με ρυτιδωμένο σπέρμα. Α. Ποια είναι η σωστή σχέση των γονιδίων : α. Λ : λείο (επικρατές), λ: ρυτιδωμένο (υπολειπόμενο) β. Ρ :ρυτιδωμένο (επικρατές), ρ: λείο (υπολειπόμενο) Β.Ποιο από τα παρακάτω φυτά είναι ετερόζυγο ; α. Φυτό -1 ο β. Φυτό-2 ο γ. Φυτό 3 ο δ. β και γ Γ. Ποιο από τα παρακάτω φυτά είναι ομόζυγο ; α. Φυτό -1 ο β. Φυτό-2 ο γ. Φυτό 3 ο δ. α και γ Σας δίνονται οι παρακάτω διασταυρώσεις φυτών Pissum sativum : Διασταύρωση-1 : Φυτό-1 (αξονική θέση άνθους) Φυτό-2 (ακραία θέση άνθους), φαινότυποι της επόμενης γενιάς : Όλα με αξονική θέση άνθους. Διασταύρωση-2 : Φυτό-3 (αξονική θέση άνθους) Φυτό-4 (ακραία θέση άνθους), φαινότυποι της επόμενης γενιάς : 1/2 με αξονική θέση άνθους και ½ με ακραία θέση άνθους. Α. Ποια είναι η σωστή σχέση των γονιδίων : α. Α : αξονική θέση (επικρατές), α: ακραία θέση (υπολειπόμενο) β. Α :ακραία θέση(επικρατές), α: αξονική (υπολειπόμενο) Β.Ποιο από τα παρακάτω φυτά είναι ετερόζυγο ; α. Φυτό -1 β. Φυτό-2 γ. Φυτό 3 δ. Φυτό -4 Γ. Ποιο από τα παρακάτω φυτά είναι ομόζυγο στο επικρατές ; α. Φυτό -1 β. Φυτό-2 γ. Φυτό 3 δ. Φυτό Παράδειγμα. : Κατά την διασταύρωση μπιζελιών (Pisum sativum ) με κίτρινους σπόρους (αμιγή στελέχη), με μπιζέλια με πράσινους σπόρους (πατρική γενιά) προέκυψαν απόγονοι που διέθεταν όλοι κίτρινους σπόρους. Με βάση την παραπάνω διασταύρωση να βρείτε: α. Την αναλογία των γονότυπων της F 1 γενιάς 94

7 β. Την αναλογία των γονότυπων και των φαινότυπων της F 2 γενιάς που προκύπτει κατά την διασταύρωση φυτών της F 1 γενιάς. γ. Τον τρόπο που χρησιμοποιούμε για να απομονώσουμε αμιγή στελέχη της F 2 -γενιάς Απάντηση : α.κατά τη διασταύρωση αμιγούς στελέχους με κίτρινους σπόρους με αμιγές στέλεχος με πράσινους σπόρους προέκυψαν απόγονοι μόνο με κίτρινους σπόρους,άρα συμβολίζουμε με Κ το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για τους κίτρινους σπόρους (επικρατές ) και με κ το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για τους πράσινους σπόρους. Γονότυπος : ΚΚ ή Κκ Φαινότυπος : Κίτρινοι σπόροι Γονότυπος : κκ Φαινότυπος :πράσινοι σπόροι Οι γονότυποι της πατρικής γενιάς (Ρ) είναι : ΚΚ και κκ. Ρ : ΚΚ κκ γαμέτες:κ Κ κ κ διαθέτουν κίτρινους σπόρους τότε το φυτό με κίτρινους σπόρους είναι αμιγές. Αντίθετα αν στην αμέσως επόμενη γενιά τα μισά φυτά που προκύπτουν διαθέτουν κίτρινους σπόρους ενώ τα άλλα μισά πράσινους σπόρους, τότε το φυτό με κίτρινους σπόρους είναι ετερόζυγο. F 2 :KK κκ F 2 :Kκ κκ F 1 : k Κ Κ k Γονότυποι F 1 :Όλοι Κκ Φαινότυποι : Όλοι με κίτρινους σπόρους. β. F 1 : Κκ Κκ γαμέτες: Κ κ Κ κ Ένας διαφορετικός τρόπος είναι η αυτογονιμοποίηση. Ένα αμιγές φυτό με κίτρινους σπόρους με αυτογονιμοποίηση δίνει στην αμέσως επόμενη γενιά μόνο φυτά με κίτρινους σπόρους, αντίθετα ένα ετερόζυγο φυτό με κίτρινους σπόρους δίνει στην αμέσως επόμενη γενιά με αυτογονιμοποίηση ¾ φυτά με κίτρινους σπόρους και ¼ φυτά με πράσινους σπόρους. F 2 :KΚ ΚΚ F 2 : Κ k Κ ΚΚ Κ k k Κ k kk Γονότυποι F 2 : ¼ ΚΚ ½ Κκ ¼κκ Φαινότυποι : ¾ Φυτά με κίτρινους σπόρους : ¼ φυτά με πράσινους σπόρους γ. Στην F 2 -γενιά διαθέτουμε 2 είδη φυτών όσον αφορά το φαινότυπο : Φυτά με κίτρινους σπόρους (ΚΚ ή Κκ ) και φυτά με πράσινους σπόρους (κκ). Τα φυτά με πράσινους σπόρους γνωρίζουμε ότι είναι αμιγή μόνο από το φαινότυπο τους (κκ). Ένα φυτό με κίτρινους σπόρους το διασταυρώνουμε με φυτό με πράσινους σπόρους. Αν στην αμέσως επόμενη γενιά τα όλα τα φυτά που προκύπτουν F 2 :Kκ Εφαρμογή. Α.Κατά την διασταύρωση μπιζελιών (Pisum sativum ) με κανονικό καρπό (αμιγή στελέχη), με μπιζέλια με περιεσφιγμένο καρπό (πατρική γενιά) προέκυψαν απόγονοι που διέθεταν όλοι κανονικό καρπό. Κκ 95

8 Με βάση την παραπάνω διασταύρωση να βρείτε: α. Την αναλογία των γονότυπων της F 1 γενιάς β. Την αναλογία των γονότυπων και των φαινότυπων της F 2 γενιάς που προκύπτει κατά την διασταύρωση φυτών της F 1 γενιάς. γ. Τον τρόπο που χρησιμοποιούμε για να απομονώσουμε αμιγή στελέχη της F 2 -γενιάς Β. Κατά την διασταύρωση μπιζελιών (Pisum sativum ) με ιώδες άνθος (αμιγή στελέχη), με μπιζέλια με λευκό άνθος (πατρική γενιά) προέκυψαν απόγονοι που διέθεταν όλοι ιώδες άνθος. Με βάση την παραπάνω διασταύρωση να βρείτε: α. Την αναλογία των γονότυπων της F 1 γενιάς β. Την αναλογία των γονότυπων και των φαινότυπων της F 2 γενιάς που προκύπτει κατά την διασταύρωση φυτών της F 1 γενιάς. γ. Τον τρόπο που χρησιμοποιούμε για να απομονώσουμε αμιγή στελέχη της F 2 -γενιάς ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ. Α. Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής Να σημειώσετε το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση Ένας από τους λόγους που τα πειράματα του Mendel ήταν επιτυχή ήταν ότι α. χρησιμοποίησε αμιγή στελέχη μοσχομπίζελων για την ιδιότητα που μελετούσε β. μελέτησε ταυτόχρονα πολλές ιδιότητες του μοσχομπίζελου γ. περιέγραψε τον τρόπο κληρονόμισης ενός γονιδίου δ. περιέγραψε τον τρόπο κληρονόμισης δύο γονιδίων Ο γονότυπος αναφέρεται α. στο σύνολο των χαρακτήρων ενός οργανισμού. β. στο σύνολο των αλληλομόρφων γονιδίων ενός οργανισμού. γ. στον αριθμό των φυλετικών χρωμοσωμάτων του οργανισμού. δ. στον αριθμό των αυτοσωμικών χρωμοσωμάτων του οργανισμού Στα ομόλογα χρωμοσώματα, αλληλόμορφα λέγονται τα γονίδια που α. καλύπτουν την έκφραση άλλων γονιδίων β. βρίσκονται στην ίδια θέση και ελέγχουν την ίδια ιδιότητα γ. προκαλούν πρόωρο θάνατο δ. βρίσκονται στην ίδια θέση και ελέγχουν διαφορετική ιδιότητα Ένα άτομο χαρακτηρίζεται ως ομόζυγο στο επικρατές όταν, για μια συγκεκριμένη ιδιότητα, έχει α. δύο επικρατή αλληλόμορφα β. δύο υπολειπόμενα αλληλόμορφα γ. ένα επικρατές και ένα υπολειπόμενο αλληλόμορφο δ. δύο συνεπικρατή αλληλόμορφα Κατά τη διασταύρωση ελέγχου ένα άτομο άγνωστου γονότυπου διασταυρώνεται με ένα άτομο α. ομόζυγο για το επικρατές αλληλόμορφο γονίδιο β. ετερόζυγο για το υπολειπόμενο αλληλόμορφο γονίδιο γ. ετερόζυγο για το επικρατές αλληλόμορφο γονίδιο δ. ομόζυγο για το υπολειπόμενο αλληλόμορφο γονίδιο Στους απογόνους μιας διασταύρωσης ελέγχου στον μονοϋβριδισμό, μπορεί να προκύψει η φαινοτυπική αναλογία: α. 3:1 β. 2:1 γ. 1:1 δ. καμία από τις παραπάνω Γνωρίζουμε ότι στο μοσχομπίζελο το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για την δημιουργία ψηλών φυτών ( Ψ) είναι επικρατές σε σχέση με το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για την δημιουργία κοντών φυτών (ψ). Ένα ψηλό φυτό είναι: α. Ομόζυγο στο επικρατές β. Ετερόζυγο γ. Ομόζυγο στο υπολειπόμενο δ. Δεν έχουμε την δυνατότητα να γνωρίζουμε Γνωρίζουμε ότι στο μοσχομπίζελο το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για την δημιουργία ψηλών φυτών ( Ψ) είναι επικρατές σε σχέση με το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για την δημιουργία κοντών φυτών (ψ). Για να βρούμε τον γονότυπο ενός ψηλού φυτού πρέπει να το διασταυρώσουμε με ένα φυτό του οποίου ο γονότυπος για το ύψος θα είναι: α.ψψ β. Ψψ γ. ψψ δ. β και γ Β. Ερωτήσεις τύπου σωστό-λάθος Να χαρακτηρίσετε τις παρακάτω προτάσεις ως σωστές (Σ) ή λανθασμένες (Λ) Ο Mendel πραγματοποίησε την πρώτη επιστημονική μελέτη της κληρονομικότητας κατά την οποία, σε κάθε πείραμα, μελέτησε μία ή δύο διαφορετικές ιδιότητες του μοσχομπίζελου. ( ) Ο γονότυπος ενός ατόμου αναφέρεται στην επικράτηση ή όχι ενός χαρακτηριστικού. ( ) Οι διασταυρώσεις που μελετούν τον τρόπο κληρονόμισης ενός χαρακτηριστικού ονομάζονται διασταυρώσεις μονοϋβριδισμού. ( ) 96

9 Ο Mendel επέλεξε για τα πειράματά του το μοσχομπίζελο και συνεπώς οι νόμοι που πρότεινε ισχύουν μόνο για τους φυτικούς οργανισμούς Ο πρώτος νόμος του Μέντελ ισχύει πάντοτε, με την προϋπόθεση ότι τα ομόλογα χρωμοσώματα διαχωρίζονται κανονικά στη μείωση. Γ. Ερωτήσεις συμπλήρωσης κενών Να συμπληρώσετε τα κενά με τους κατάλληλους όρους : Η γύρη από τους στήμονες ενός άνθους μεταφέρεται με ειδικό εργαλείο στον ύπερο του επιθυμητού άνθους : Η γύρη από τους στήμονες ενός άνθους πέφτει στον ύπερο του ίδιου άνθους : Ζευγάρια χρωμοσω-μάτων που μοιάζουν μορφολογικά (σε σχήμα, μέγεθος, θέση κεντρομεριδίου, : Τα γονίδια που εδράζονται στην ίδια γενετική θέση των ομολόγων χρωμοσωμάτων και ελέγχουν την ίδια ιδιότητα : Ένα άτομο με ίδια αλληλόμορφα γονίδια για μια συγκεκριμένη ιδιότητα : Ένα άτομο με διαφορετικά αλληλόμορφα γονίδια για μια συγκεκριμένη ιδιότητα : Το σύνολο των αλληλομόρφων γονιδίων ενός οργανισμού : Το σύνολο των χαρακτήρων (βιοχημικά, μορφολογικά, φυσιολογικά) ενός οργανισμού : Το γονίδιο που καλύπτει την έκφραση του αλληλόμορφού του στα ετερόζυγα άτομα : Το γονίδιο που καλύπτεται η έκφραση από το αλληλόμορφού του στα ετερόζυγα άτομα : ένα άτομο άγνωστου γονότυπου διασταυρώνεται με άτομο ομόζυγο για το υπολειπόμενο αλληλόμορφο γονίδιο του Μέντελ : Ο νόμος του διαχωρισμού των αλληλόμορφων γονιδίων και η τυχαία κατανομή τους στους γαμέτες : Στελέχη που μετά από αυτογονιμοποίηση παρουσίαζαν για πολλές γενιές την ίδια ιδιότητα ως προς το χαρακτηριστικό που μελετούσε : Οι διασταυ-ρώσεις που αποσκοπούν στην μελέτη κληρονόμησης ενός χαρακτήρα. Δ. Ερωτήσεις αντιστοίχισης Να αντιστοιχίσετε τους όρους που αναγράφονται στη στήλη Ι με τις έννοιες ή τις φράσεις που αναγράφονται στη στήλη ΙΙ. Στήλη-Ι Α. Ομόζυγο άτομο Β. Ετερόζυγο άτομο Γ. Επικρατές γονίδιο Δ. Υπολειπόμενο γονίδιο Ε. Διασταύρωση ελέγχου Ζ. Αλληλόμορφα γονίδια Η. Ομόζυγο επικρατές άτομο Θ.Γονότυπος Στήλη-ΙΙ 1.Βρίσκονται στην ίδια θέση και ελέγχουν την ίδια ιδιότητα 2.Καλύπτεται η έκφρασή του από το αλληλόμορφό του. 3.Άτομο άγνωστου γονότυπου διασταυρώνεται με άτομο ομόζυγο υπολειπόμενο. 4.Το σύνολο των αλληλόμορφων γονιδίων ενός οργανισμού 5. Διαφορετικά αλληλόμορφα γονίδια 6. Καλύπτει την έκφραση του αλληλομόρφου του. 7. Ίδια αλληλόμορφα γονίδια. 8. Έχει δύο επικρατή (ίδια) αλληλόμορφα γονίδια. Ε. Ερωτήσεις ανάπτυξης Γιατί ο Μέντελ θεωρείται ο πατέρας της γενετικής; Για ποιους λόγους ο Mendel επέλεξε το μοσχομπίζελο για τα πειράματά του; Ποια η διαφορά αυτογονιμοποίησης από την τεχνητή διασταυρούμενη γονιμοποίηση; Με ποιο τρόπο ο Mendel δημιούργησε αμιγή στελέχη μοσχομπίζελου; Πώς διατυπώνεται ο 1 ος νόμος του Mendel; Ποια διασταύρωση ελέγχου πραγματοποίησε ο Mendel για να μελετήσει το ύψος του μοσχομπίζελου; Τι ονομάζεται διασταύρωση ελέγχου και για ποιο σκοπό τη χρησιμοποιούμε; Τι ονομάζεται γονότυπος και τι φαινότυπος; Τι είναι τα αλληλόμορφα γονίδια; Πότε ένα άτομο χαρακτηρίζεται ομόζυγο και πότε ετερόζυγο 97

10 για ένα χαρακτήρα; Ποιο αλληλόμορφο γονίδιο χαρακτηρίζουμε ως επικρατές και ποιο ως υπολειπόμενο; Πως από τα αποτέλεσμα των φαινοτύπων της F 2 γενιάς στα πειράματα του Μέντελ, προκύπτει ο 1 ος νόμος του; Ένας ερευνητής σε 3 δροσόφιλες (είδος μύγας) μελετά ένα νέο χαρακτηριστικό. Ο ερευνητής διαθέτει μία αρσενική και μία θηλυκή δροσόφιλα που διαθέτουν την ίδια παραλλαγή του χαρακτηριστικού. Η τρίτη θηλυκή δροσόφιλα διαθέτει μία διαφορετική παραλλαγή του ίδιου χαρακτηριστικού.να υποδείξετε τις διασταυρώσεις που πρέπει να πραγματοποιήσει ο ερευνητής ώστε να διαπιστώσει ποια παραλλαγή του χαρακτηριστικού οφείλεται σε επικρατές γονίδιο και ποια σε υπολειπόμενο. Όλα τα έντομα είναι αμιγή. ΣΤ. Ασκήσεις-Προβλήματα Φυτό Α διασταυρώνεται με φυτό Β, του ιδίου είδους, που έχει κόκκινα άνθη. Από τη διασταύρωση αυτή παίρνουμε φυτά με λευκά και κόκκινα άνθη. Το κόκκινο χρώμα καθορίζεται από υπολειπόμενο γονίδιο. Να γράψετε τη διασταύρωση μεταξύ των φυτών Α και Β και να δικαιολογήσετε το γονότυπο του φυτού Α Υποθέτουμε ότι δύο θηλυκά ζώα που είχαν μαύρο χρώμα τριχώματος διασταυρώθηκαν ξεχωριστά με ένα αρσενικό που είχε καστανό χρώμα τριχώματος. Το ένα από τα θηλυκά έδωσε 5 απογόνους με μαύρο χρώμα τριχώματος και 5 με καστανό χρώμα τριχώματος ενώ το άλλο έδωσε 10 απογόνους μαύρου τριχώματος. Ποιος είναι ο τρόπος κληρονόμησης του τριχώματος. Ποιος είναι ο τρόπος κληρονόμησης του χρώματος του τριχώματος και ποιοι είναι οι γονότυποι της Ρ γενιάς ; ( Η κληρονόμηση του χαρακτηριστικού δεν εξάρταται από το φύλο.) Σε κάποια ζώα η ύπαρξη κεράτων οφείλεται σε ένα αυτοσωμικό υπολειπόμενο γονίδιο (α),ενώ η έλλειψη κεράτων ελέγχεται από το επικρατές αλληλόμορφο του (Α). Ένα αρσενικό που δεν έχει κέρατα διασταυρώνεται με τρία διαφορετικά θηλυκά. Οι διασταυρώσεις φαίνονται στον πίνακα που ακολουθεί AΡΣΕΝΙΚΟ - ΘΗΛΥΚΟ Απόγονος 1 Χωρίς κέρατα-με κέρατα Χωρίς κέρατα 2 Χωρίς κέρατα-με κέρατα Με κέρατα 3 Χωρίς κέρατα-χωρίς κέρατα Με κέρατα α. Να προσδιορίσετε τους γονότυπους των τεσσάρων γονέων. β. Ποιοι είναι οι πιθανοί απόγονοι από τις παραπάνω διασταυρώσεις. ( Η κληρονόμηση του χαρακτηριστικού δεν εξάρταται από το φύλο. ) Από την διασταύρωση μίας θηλυκής δροσόφιλας με μακριά φτερά με μία αρσενική δροσόφιλα με κοντά φτερά προέκυψαν 230 απόγονοι με μακριά φτερά.από την διασταύρωση της αρσενικής δροσόφιλας με μία άλλη θηλυκή δροσόφιλα προέκυψαν 105 απόγονοι με μακριά φτερά και 107 με κοντά.αν το ζεύγος των αλληλόμορφων γονιδίων που καθορίζουν το μήκος των φτερών εδράζει σε ζεύγος αυτοσωμικών ομολόγων χρωμοσωμάτων, να βρείτε : α. Την σχέση των 2 αλληλόμορφων γονιδίων. β. Τους γονότυπους της πατρικής και της πρώτης θυγατρικής γενιάς, για το συγκεκριμένο χαρακτηριστικό ( Η κληρονόμηση του χαρακτηριστικού δεν εξάρταται από το φύλο. ) To 1981 μία γάτα με μαύρο τρίχωμα διέθετε μία χαρακτηριστική αναδίπλωση αυτιών. Οι ιδιοκτήτες της γάτας αυτής επιχειρούν να δημιουργήσουν με τεχνητές διασταυρώσεις ράτσα γάτας που θα διέθετε το συγκεκριμένο χαρακτηριστικό.διασταυρώνουν τη συγκεκριμένη γάτα με μία ομόζυγη γάτα με φυσιολογικά αυτιά. Μετά από πόσες γενιές και με ποια αναλογία θα μπορούσαν οι ιδιοκτήτες να αποκτήσουν απογόνους με το συγκεκριμένο χαρακτηριστικό αν : α. Το γονίδιο που προκαλεί τη συγκεκριμένη αναδίπλωση είναι υπολειπόμενο. β. Το γονίδιο που προκαλεί την αναδίπλωση είναι επικρατές και η γάτα είναι ετερόζυγη Ένας μαύρου τριχώματος χοίρος Γουινέας διασταυρώνεται με ένα χοίρο-γουινέας λευκού τριχώματος αποκτώντας 12 απογόνους μαύρου τριχώματος. Ο ίδιος λευκός χοίρος διασταυρώνεται με ένα διαφορετικό χοίρο μαύρου τριχώματος αποκτώντας 7 μαύρου και 5 λευκού τριχώματος απογόνους. Να βρείτε τον τρόπο κληρονόμησης του χρώματος του τριχώματος των χοίρων καθώς και τους γονότυπους των χοίρων της πατρικής γενιάς και των απογόνων τους Στα άλογα το χρώμα του τριχώματος μαύροκαφέ καθορίζεται από ζευγάρι γονιδίων : Μ: μαύρο(επικρατές) μ:καφέ (υπολειπόμενο). Ποια είναι η κατάλληλη διασταύρωση για να διαπιστώσουμε αν ένα μαύρο άλογο είναι ομόζυγο ή ετερόζυγο. 98

11 Βιολογία προσανατολισμού-γ Λυκείου- Χ.Κ.Φιρφιρής -Φροντιστήρια Προοπτική Στη δροσόφιλα 2 μύγες με γκρι σώμα αποκτούν απογόνους που στη πλειοψηφία τους έχουν γκρι σώμα,όμως κάποιοι απόγονοι διαθέτουν και μαύρο σώμα.αν οι απόγονοι είναι 280. Πόσοι απόγονοι (περίπου) διαθέτουν γκρι σώμα και πόσοι (περίπου) μαύρο ; Από τους 280 απογόνους πόσοι είναι ετερόζυγοι ; Δ.Οι γαμέτες που προκύπτουν είναι:,,, Παράδειγμα :Διαθέτουμε 3 κύτταρα από τα οποία προκύπτουν γαμέτες όπως παραπάνω. Κύτταρο-1 : ΑΑΒΒ, Κύτταρο-2 : ΑαΒΒ, Κύτταρο-3 : ΑαΒβ. α.να βρείτε τον αριθμό των διαφορετικών γαμετών που προκύπτουν από το κάθε κύτταρο β.να βρείτε τον αριθμό των διαφορετικών απογόνων (ως προς το γονότυπο) που προκύπτουν από την σύντηξη των γαμετών του κυττάρου-1 με το κύτταρο2 και του κυττάρου-2 με το κύτταρο-3. Απάντηση : α. Γνωρίζουμε ότι για ένα ζευγάρι γονιδίων ισχύει : Αν το άτομο είναι ομόζυγο ΑΑ ή αα τότε υπάρχει μόνο ένα είδος γαμέτη που διαθέτει το αλληλόμορφο Α ήα. Αν το άτομο είναι ετερόζυγο Αα τότε υπάρχουν 2 διαφορετικοί γαμέτες,ένας που διαθέτει το Α και ένας που διαθέτει το α. Όταν υπάρχει και 2ο ζεύγος γονιδίων όπως στο παράδειγμα μας, τότε υπολογίζουμε τον αριθμό των γαμετών χωρίς να ασχολούμαστε με το 1ο ζεύγος. Ο συνολικός αριθμός γαμετών προκύπτει με πολλαπλασιασμό του αριθμού των γαμετών του 1ου ζεύγους με τον αριθμό των γαμετών του 2ου ζεύγους. 5.3.Ο δεύτερος νόμος του Μέντελ Σας δίνεται παρακάτω ένα προγαμετικό κύτταρο με δύο ζευγάρια αλληλόμορφων γονιδίων (ΑαΒβ) που εδράζουν σε διαφορετικά ζεύγη ομολόγων χρωμοσωμάτων. Σας δίνεται επίσης ο τρόπος διαχωρισμού των ομολόγων χρωμοσωμάτων στους γαμέτες. β.για να βρούμε τον αριθμό των διαφορετικών απογόνων : Κύτταρο-1 Κύτταρο-2 = 1 γαμέτης 2 γαμέτες=2 διαφορετικοί απογόνοι Κύτταρο-2 Κύτταρο-3 = 2 γαμέτες 4 γαμέτες=8 διαφορετικοί απογόνοι Εφαρμογή. Να βρεθούν ο αριθμός των διαφορετικών γαμετών και ο αριθμός των διαφορετικών απογόνων που προκύπτουν από τη σύντηξη των γαμετών των κυττάρων : α.κύτταρο-1 : ααββ και Κύτταρο-2 Ααββ β. Κύτταρο-3: ΑαΒβ και Κύτταρο-4 :ααββ γ. Κύτταρο-5: ΑαΒβ και Κύτταρο-6 :ΑαΒβ Ο Μέντελ απέδειξε το νόμο περί ανεξάρτητης μεταβίβασης των γονιδιών με βάση το ακόλουθο πείραμα (Χρησιμοποίησε στελέχη του φυτού Pissum sativum) : Διασταύρωση-1 : Α.Να σημειώσετε τα γονίδια Α, Β, β, α πάνω στα χρωμοσώματα των γαμετών. Β.Ένας γαμέτης μπορεί να διαθέτει ένα ζευγάρι αλληλομόρφων γονιδίων Αα ή Ββ ; α.ναι β. Όχι Γ.Ένας γαμέτης που διαθέτει το επικρατές αλληλόμορφο Α : α.μπορεί να διαθέτει από το άλλο ζεύγος αναγκαστικά το επικρατές αλληλόμορφο Β. β.μπορεί να διαθέτει από το άλλο ζεύγος αναγκαστικά το υπολειπόμενο αλληλόμορφο γ.δεν υπάρχει περιορισμός στο είδος του γονιδίου που θα διαθέτει από το άλλο ζεύγος, μπορεί να έχει είτε το Β είτε το β. 99

12 Βιολογία προσανατολισμού-γ Λυκείου- Χ.Κ.Φιρφιρής -Φροντιστήρια Προοπτική Αμιγές στέλεχος με κιτρiνους και λείους σπόρους Αμιγές στέλεχος με πράσινους και ρυτιδωμένους σπόρους. Αποτέλεσμα της διασταύρωσης : Όλοι οι απογόνοι με κίτρινους και λείους σπόρους. Α.Για το χρώμα του καρπού, ποιο γονίδιο είναι το επικρατές. : α.το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για το κίτρινο χρώμα β.το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για το πράσινο χρώμα. Β. Για το σχήμα του καρπού, ποιο γονίδιο είναι το επικρατές. : α.το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για το λείο καρπό β.το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για το ρυτιδωμένο καρπό. Γ.Οι απόγονοι της διασταύρωσης είναι. : α.ομόζυγοι στο επικρατές ως προς τα δύο χαρακτηριστικά. β. Ομόζυγοι ως προς το χρώμα, ετερόζυγοι ως προς το σχήμα. γ. Ομόζυγοι ως προς το σχήμα, ετερόζυγοι ως προς το χρώμα. δ. Ετερόζυγοι και ως προς τα δύο χαρακτηριστικά Να συμπληρωθεί το παρακάτω διάγραμμα με τους γονότυπους των γαμετών,αλλά και των ατόμων της Ρ, της F1 και της F2 γενιάς. Ο φαινότυπος 9 από τα 16 φυτά είναι χρώμα και σχήμα. Ο φαινότυπος 3 από τα 16 φυτά είναι χρώμα και σχήμα. Ο φαινότυπος 3 από τα 16 φυτά είναι χρώμα και σχήμα. Ο φαινότυπος 1 από τα 16 φυτά είναι χρώμα και σχήμα Εφαρμογή.Κατά τη διασταύρωση αμιγούς φυτού Pissum sativum με ιώδες άνθος και αξονική θέση άνθους με αμιγές φυτό με λευκό άνθος και ακραία θέση άνθους προέκυψαν φυτά που όλα είχαν ιώδες άνθος και αξονική θέση άνθους. Να βρείτε: α. Τους γονότυπους της F1-γενιάς. β. Τους γονότυπους και την αναλογία φαινοτύπων της F2-γενιάς. Απάντηση: Βασιζόμενοι στη διασταύρωση των αμιγών στελεχών (ομοιομορφία) διαπιστώνουμε ότι η σχέση των γονιδίων είναι : Χρώμα άνθους Ι:ιώδες (επικρατές) και ι:λευκό(υπολειπόμενο) Θέση άνθους Α : αξονική θέση (επικρατές) και α : ακραία (υπολειπόμενο) α.διασταύρωση-1: β.διασταύρωση-2: 100

13 Ο φαινότυπος 9 από τα 16 φυτά είναι: χρώμα και θέση άνθους. Ο φαινότυπος 3 από τα 16 φυτά είναι: χρώμα και θέση άνθους. Ο φαινότυπος 3 από τα 16 φυτά είναι : χρώμα και θέση άνθους. Ο φαινότυπος 1 από τα 16 φυτά είναι: χρώμα και θέση άνθους Εφαρμογή.Κατά τη διασταύρωση αμιγούς φυτού Pissum sativum με πράσινο και κανονικό καρπό με αμιγές φυτό με κίτρινο και περιεσφιγμενο καρπό προέκυψαν φυτά που όλα είχαν πράσινο και κανονικό καρπό. Να βρείτε: α. Τους γονότυπους της F 1 -γενιάς. β. Τους γονότυπους και την αναλογία φαινοτύπων της F 2 -γενιάς. γ. πως μπορούμε να απομονωσούμε αμιγή φυτά της F 2 -γενιάς, έχοντας στη διάθεση σας μόνο φυτά της F 2 -γενιάς. Α. Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής Να σημειώσετε το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση Στις διασταυρώσεις διυβριδισμού που έκανε ο Μέντελ, τα 2 ζεύγη «κληρονομικών παραγόντων»,εδράζουν α. Σε ένα ζεύγος ομολόγων χρωμοσωμάτων β. Σε 2 ζεύγη μη ομολόγων χρωμοσωμάτων γ. στα φυλετικά χρωμοσώματα δ. Σε 2 ζεύγη ομολόγων χρωμοσωμάτων-κάθε ζεύγος«κληρονομικών παραγόντων» σε ένα ζεύγος ομολόγων χρωμοσωμάτων Β. Ερωτήσεις τύπου σωστό-λάθος Να χαρακτηρίσετε τις παρακάτω προτάσεις ως σωστές (Σ) ή λανθασμένες (Λ) Για να ισχύει ο δεύτερος νόμος του Μέντελ θα πρέπει τα αλληλόμορφα γονίδια που καθορίζουν τους επιμέρους χαρακτήρες να εδράζονται σε διαφορετικά ζεύγη ομολόγων χρωμοσωμάτων. Γ. Ερωτήσεις συμπλήρωσης κενών Να συμπληρώσετε τα κενά με τους κατάλληλους όρους του Μέντελ : ο διαχωρισμός ενός ζεύγους αλληλομόρφων γονιδίων είναι ανεξάρτητος από τον διαχωρισμό ενός άλλου ζεύγους αλληλομόρφων γονιδίων, με την προϋπόθεση ότι αυτά εδράζονται σε διαφορετικά ζεύγη ομολόγων χρωμοσωμάτων : Οι διασταυρώσεις που μελετάτε ο τρόπος κληρονόμησης δύο Μενδελικών χαρακτήρων Δ. Ερωτήσεις ανάπτυξης Να περιγράψετε την σειρά των πειραμάτων στα αποτελέσματα των οποίων βασιζόμενος ο Μέντελ πρότεινε τον δεύτερο νόμο Ποιες διασταυρώσεις ονομάζονται διασταυρώσεις μονοϋβριδισμού και ποιες διυβριδισμού; Ένα κύτταρο αποτελείται από 3 ζεύγη ομόλογων χρωμοσωμάτων, σε κάθε ένα από τα οποία βρίσκονται τα γονίδια Κκ, Λλ, μμ. αντίστοιχα. Πόσα είδη γαμετών θα σχηματίσει αυτό το κύτταρο και ποια; Ένας διπλοειδής οργανισμός με 5 ζεύγη ανεξάρτητων γονιδίων έχει γονότυπο ΑαΒΒΓγδδΕε. Πόσα είδη γαμετών θα σχηματίσει και ποια θα είναι αυτά; Ε. Ασκήσεις-Προβλήματα Να βρείτε την γονοτυπική και φαινοτυπική αναλογία της F 1 γενιάς που προκύπτει κατά την διασταύρωση αμιγών στελεχών μοσχομπίζελων Pisum Sativum με πράσινους και λείους σπόρους με αμιγή στελέχη μοσχομπίζελων Pisum Sativum με κίτρινους και ρυτιδωμένους σπόρους. Δίνεται η σχέση των γονιδίων στην ( Υπόδειξη : διασταύρωση διυβριδισμού) Στο φυτό Pisum Sativum το ύψος του καθορίζεται από ένα ζεύγος αλληλόμορφων γονιδίων Ψ : γονίδιο υπεύθυνο για ψηλό φυτό ψ : γονίδιο υπεύθυνο για κοντό φυτό Ομοίως το χρώμα του άνθους καθορίζεται από ένα ζεύγος αλληλόμορφων γονιδίων που ανηκεί σε διαφορετικό ζεύγος ομολόγων χρωμοσωμάτων. Ι : ιώδες άνθος ι : λευκό άνθος. α. Να βρείτε την γονοτυπική και φαινοτυπική αναλογία της F 1 γενιάς που προκύπτει κατά την διασταύρωση αμιγών φυτών που είναι ψηλά με ιώδες άνθος με φυτά κοντά με λευκό άνθος. β. Να βρείτε την φαινοτυπική και γονοτυπική αναλογία της F 2 γενιάς που προκύπτει κατά την αυτογονιμοποίηση φυτών της F 1 γενιάς. ( Πρόβλημα,ουσιαστικά ίδιο με το πείραμα του Μέντελ με το οποίο απέδειξε τον 2 ο νόμο του. Σε ένα ζεύγος γονιδίων συνήθως με κεφαλαίο γράμμα 101

14 συμβολίζουμε το επικρατές γονίδιο και με μικρό το υπολειπόμενο ) Σε έναείδος μύγας,το εβένινο χρώμα του σώματος καθορίζεται από το υπολειπόμενο γονίδιο (e) και το κανονικό γκρίζο χρώμα του σώματος από το επικρατές αλληλόμορφο ( Ε). Τα ατροφικά φτερά καθορίζονται από το υπολειπόμενο αλληλόμορφο b και τα κανονικά φτερά από το επικρατές( Β). Αν διασταυρωθούν μεταξύ τους άτομα ετερόζυγα και για τα 2 χαρακτηριστικά και δώσουν 256 απογόνους, πόσοι από αυτούς αναμένεται να ανήκουν σε κάθε φαινοτυπική ομάδα ; ( Για τα δύο ζεύγη γονιδίων ισχύει ο 2 ος νόμος του Μέντελ, η κληρονόμηση και των δύο χαρακτηριστικών είναι ανεξάρτητος του φύλου. ) Σε ένα φυτό παρατηρούνται, μεταξύ άλλων, οι εξής χαρακτήρες: Καρπός μεγάλος που ελέγχεται από το γονίδιο Μ και καρπός μικρόςπου ελέγχεται από το γονίδιο μ. Καρπός πλούσιος σε υδατάνθρακες που ελέγχεται από το γονίδιο Υ και καρπός φτωχός σε υδατάνθρακες που ελέγχεται από το γονίδιο υ. Έχετε στη διάθεσή σας ένα αμιγές στέλεχος με καρπό μεγάλο και φτωχό σε υδατάνθρακες, καθώς και ένα αμιγές στέλεχος με καρπό μικρό και πλούσιο σε υδατάνθρακες. α. Να διασταυρώσετε τα παραπάνω στελέχη και να βρείτε τους γονότυπους και φαινότυπους των απογόνων της F 1 και F 2 γενιάς. β. Να αιτιολογήσετε τη φαινοτυπική αναλογία των ατόμων της F 2 γενιάς. γ. Έχοντας στη διάθεσή σας τα φυτά της F 2 γενιάς, να αιτιολογήσετε πώς μπορείτε να απομονώσετε αμιγή στελέχη με φαινότυπο καρπό μεγάλο και πλούσιο σε υδατάνθρακες, κάνοντας τις κατάλληλες διασταυρώσεις Θεωρούμε τρία φυτά που παράγουν κίτρινα και στρογγυλά μπιζέλια. Τα τρία φυτά τα συμβολίζουμε με Α, Β και Γ. Το καθένα από αυτά διασταυρώνεται με φυτό που παράγει πράσινα και ρυτιδωμένα μπιζέλια, που συμβολίζουμε με Δ. Από κάθε διασταύρωση παράγονται 100 φυτά. Η διασταύρωση Α Δ έδωσε: 51 φυτά που παράγουν κίτρινα και στρογγυλά μπιζέλια και 49 φυτά που παράγουν πράσινα και στρογγυλά μπιζέλια. Η διασταύρωση Β Δ έδωσε: 100 φυτά που παράγουν κίτρινα και στρογγυλά μπιζέλια. Η διασταύρωση Γ Δ έδωσε: 24 φυτά που παράγουν κίτρινα και στρογγυλά μπιζέλια, 26 φυτά που παράγουν κίτρινα και ρυτιδωμένα μπιζέλια, 25 φυτά που παράγουν πράσινα και στρογγυλά μπιζέλια, 25 φυτά που παράγουν πράσινα και ρυτιδωμένα μπιζέλια, Θεωρούμε ότι τα γονίδια που ελέγχουν την έκφραση των γνωρισμάτων βρίσκονται σε διαφορετικά ζεύγη ομολόγων χρωμοσωμάτων. α. Να αιτιολογήσετε τον τρόπο με τον οποίο κληρονομούνται τα δύο γνωρίσματα. β. Να αιτιολογήσετε τους γονότυπους των Α, Β και Γ φυτών Στις κότες, άτομα με γονότυπο (ΑΑ) έχουν φτερά στα πόδια και με γονότυπο (αα) έχουν γυμνά πόδια. Άτομα επίσης με γονότυπο (ΡΡ) έχουν λοφίο σε σχήμα πίσου ενώ με γονότυπο (ρρ) έχουν απλό λοφίο.οι πετεινοί Ι και ΙΙ και οι κότες ΙΙΙ και ΙV έχουν φτερά στα πόδια και λοφίο σε σχήμα πίσου. (και τα δύο ζεύγη γονιδίων είναι αυτοσωμικά και ανεξάρτητα). Να βρεθούν οι γονότυποι των 4 ατόμων, από τα αποτελέσματα των διασταυρώσεων που ακολουθούν: Ρ 1 : ΙΙΙ Ρ 2 : ΙV Ι F 1 : 100% [ φτερά - πίσου ] Ι F 1 : 100% [ φτερά - πίσου ] Ρ 3 : III II F 1 : [ φτερά - πίσου ] και [ γυμνά - πίσου ] Ρ 4 : IV ΙΙ F 1 : [ φτερά - πίσου ] και [ φτερά - απλό ] Σας δίνονται οι παρακάτω αναλογίες φαινοτύπων : α. 3:1 β. 1:1:1:1 γ.9:3:3:1 δ.3:1:3:1 ε.1:1 και οι παρακάτω διασταυρώσεις : 1.ΤτΥυ ΤτΥυ 2.Ττ Ττ 3.Ττ ττ 4.ΤτΥυ ττυυ Να αντιστοιχίσετε τις αναλογίες των φαινοτύπων με τις διασταυρώσεις Στους χοίρους Γουινέας το γονίδιο για το λείο τρίχωμα (Λ) επικρατεί του γονιδίου για το τραχύ(λ) και το γονίδιο για το μαύρο χρώμα τριχώματος (Μ) επικρατεί του λευκού(μ). Κατά τη διασταύρωση ΛλΜμ ΛλΜμ,πόσοι απόγονοι διαθέτουν λείο και μαύρο τρίχωμα ; α. Μόνο 9 ανεξαρτήτου αριθμού απογόνων. β. Περίπου 9/16 απογόνους 102

15 γ. Περίπου 1/16 απογόνους δ. Περίπου 3/16 απογόνους ε. Περίπου 6/16 απογόνους στ. Περίπου 2/16 απογόνους Το γονίδιο για τον τροχαστή ίππο (Τ) επικρατεί του (τ) για τον ίππο κούρσας. Ομοίως το γονίδιο για το μαύρο τρίχωμα (Μ) επικρατεί του γονιδίου για το καφέ(μ). Κατά τη διασταύρωση ενός μαύρου τροχαστή ίππου με έναν καφέ κούρσας,ένας απόγονος που θα προκύψει ποιους από τους παρακάτω γονότυπους μπορεί να έχει: α. ΜΤ β. ΜμΤτ γ.μμττ δ. ΜΜττ ε. ΜΜΤΤ Στις τομάτες το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για το κόκκινο χρώμα καρπού (Κ) επικρατεί του γονιδίου που είναι υπεύθυνο για το κίτρινο χρώμα(κ).ομοίως το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για ψηλό φυτό(ψ) επικρατεί του γονιδίου που είναι υπεύθυνο για το κοντό (ψ). Κατά τη διασταύρωση ΨψΚκ ψψκκ : Α. Πόσοι απόγονοι είναι ομόζυγοι στο υπολειπόμενο και για τα δύο ζεύγη γονιδίων : α. Μηδέν β. ¼ γ. ½ δ. ¾ Β.Πόσοι απόγονοι είναι ψηλά φυτά με κόκκινους καρπούς : α. Όλοι β. ¼ γ. ½ δ. ¾ Στο φυτό σουσάμι το απλό περικάρπιο καθορίζεται από το επικρατές αλληλόμορφο (Α),ενώ το τριπλό περικάρπιο (α) με υπολειπόμενο.το κανονικό φύλλο (Κ) καθορίζεται από επικρατές γονίδιο,ενώ το ρυτιδωμένο φύλλο (κ) από υπολειπόμενο. Να βρείτε τους πιθανούς γονότυπους των φυτών της πατρικής γενιάς (P), για όλες τις παρακάτω διασταυρώσεις. Σας δίνεται η φαινοτυπική αναλογία των απογόνων (F 1 ) Διασταύρωση-1: 318 απλό περικάρπιο και κανονικό φύλλο : 98 απλό περικάρπιο και ρυτιδωμένο φύλλο Διασταύρωση-2 : 323 τριπλό περικάρπιο και κανονικό φύλλο : 106 τριπλό περικάρπιο και ρυτιδωμένο φύλλο. Διασταύρωση-3 : 401 απλό περικάρπιο και κανονικό φύλλο Διασταύρωση-4 : 150 απλό περικάρπιο και κανονικό φύλλο : 147 απλό περικάρπιο και ρυτιδωμένο φύλλο : 51 τριπλό περικάρπιο και κανονικό φύλλο :48 τριπλό περικάρπιο και ρυτιδωμένο φύλλο. Διασταύρωση-5: 223 απλό περικάρπιο και κανονικό φύλλο: 72 απλό περικάρπιο ρυτιδωμένο φύλλο : 76 τριπλό περικάρπιο και κανονικό φύλλο : 27 τριπλό περικάρπιο και ρυτιδωμένο φύλλο Στις τίγρεις ο φυσιολογικός χρωματισμός της γούνας οφείλεται σε επικρατές γονίδιο (Γ),ενώ ο λευκός χρωματισμός της σε υπολειπόμενο (γ). Ομοίως τα φυσιολογικά μάτια οφείλονται σε επικρατές γονίδιο (Φ) σε αντίθεση με τα αλλήθωρα μάτια που οφείλονται σε υπολειπόμενο (α). Δύο ετερόζυγες φυσιλογικές τίγρεις διασταυρώνονται δίνοντας απογόνους. Ποιο ποσοστό των απογόνων τους διαθέτει αλλήθωρα μάτια ; Ποιο ποσοστό των απογόνων με αλλήθωρα μάτια διαθέτει λευκή γούνα ; Ένας γενετιστής μελετά ένα νέο είδος φυτού.ως προς το ύψος εμφανίζει 2 παραλλαγές : Ψηλό φυτό (Ψ) και κοντό φυτό(ψ) και όσον αφορά τη θέση του άνθους, αξονική (Α) και ακραία (α). Α.Με ποια διασταύρωση ο γενετιστής βρήκε τη σχέση των αλληλόμορφων γονιδίων ; Β.Ποιο είναι οι πιθανοί γονότυποι του φυτού ως προς τα συγκεκριμένα χαρακτηριστικά ; Γ.Με ποιες διασταύρωσεις μπορεί ο γενετιστής να διαπιστώσει το γονότυπο ενός φυτού,όταν αυτός δεν προκύπτει από το φαινότυπο ; Δ.Για τις διασταυρώσεις του ερωτήματος Γ, να γράψετε τα αποτελέσματα της επόμενης γενιάς που βοηθούν το γενετιστή να εξάγει τα συμπεράσματά του. 103

16 5.4.Ατελώς επικρατή γονίδια,συνεπικρατή, πολλαπλά αλληλόμορφα, θνησιγόνα αλληλόμορφα Κατά τη διασταύρωση ενός φυτού Antirhinum με κόκκινα άνθη με ένα φυτό με λευκά άνθη (Ρ-γενιά), όλα τα φυτά που προκύπτουν της αμέσως επόμενης γενιάς έχουν ροζ άνθη. Με βάση τον νόμο της ομοιμορφίας του Μέντελ: Α.Το φυτό με κόκκινα άνθη. : α. Είναι ομόζυγο ως προς το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για κόκκινα άνθη β. Είναι ετερόζυγο,διαθέτει ένα γονίδιο που είναι υπεύθυνο για κόκκινα άνθη και ένα γονίδιο που είναι υπεύθυνο για λευκά άνθη. Β. Το φυτό με λευκά άνθη. : α. Είναι ομόζυγο ως προς το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για κόκκινα άνθη β. Είναι ετερόζυγο,διαθέτει ένα γονίδιο που είναι υπεύθυνο για κόκκινα άνθη και ένα γονίδιο που είναι υπεύθυνο για λευκά άνθη. Γ.Το φυτό με ροζ άνθος : α. Είναι ομόζυγο ως προς το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για κόκκινα άνθη β. Είναι ετερόζυγο,διαθέτει ένα γονίδιο που είναι υπεύθυνο για κόκκινα άνθη και ένα γονίδιο που είναι υπεύθυνο για λευκά άνθη. Δ.Ένα φυτό που είναι ετερόζυγο ως προς τα δύο γονίδια (γονίδιο για κόκκινο άνθος και γονίδιο για λευκό άνθος), εμφανίζει το φαινότυπο.: α. Του γονιδίου που είναι υπεύθυνο για κόκκινο άνθος β. Του γονιδίου που είναι υπεύθυνο για λευκό άνθος γ. Τον ενδιάμεσο φαινότυπο και των δύο γονιδίων. Ε.Η σχέση των γονιδίων είναι.. : α. Το γονίδιο για κόκκινο άνθος (Κ) επικρατέςγονίδιο για λευκό άνθος (κ) υπολειπόμενο. β. Το γονίδιο για λευκό άνθος (Λ) επικρατές- γονίδιο για κόκκινο άνθος (λ) υπολειπόμενο. γ. Ατελώς επικρατή γονίδια : Κ 1 : κόκκινο χρώμα άνθους και Κ 2 : λευκό χρώμα άνθους Σας δίνεται παρακάτω σχεδιαγραμματικά το πείραμα του Correns που αφορά το φυτό δειλινό ( Mirabilis Jalapa). Να συμπληρώσετε τα κενά του σχεδιαγράμματος με τους κατάλληλους γονότυπους και φαινότυπους X X ¼ φυτά διαθέτει άνθη, ¼ φυτά διέθετει άνθη και ½ φυτά διαθέτει άνθη Εφαρμογή. Α. Είδος φυτού με κοκκινο κάρπο διασταυρώνεται με φυτό με κίτρινο καρπό, με αποτέλεσμα όλοι οι απόγονοι τους να διαθέτουν πορτοκαλί καρπό( F 1 -γενιά) α.να προσδιοριστεί ο τρόπος κληρονόμησης του χρώματος καρπού (σχέση γονιδίων). β. Να γραφούν οι γονοτυπικές και φαινοτυπικές αναλογίες της F 1 και F 2 γενιάς πραγματοποιώντας τις κατάλληλες διασταυρώσεις Β.Μικρό γουνοφόρο ζώο με μαύρο τρίχωμα διασταυρώνεται με γουνοφόρο ζώο με λευκό τρίχωμα προκύπτοντας απόγονοι που όλοι διαθέτουν γκρι τρίχωμα. α.να προσδιοριστεί ο τρόπος κληρονόμησης του χρώματος καρπού (σχέση γονιδίων). 104

17 β. Να γραφούν οι γονοτυπικές και φαινοτυπικές αναλογίες της F 1 και F 2 γενιάς πραγματοποιώντας τις κατάλληλες διασταυρώσεις Πάντα κατά τη διασταύρωση καφέ ταύρου με λευκή αγελάδα, τα μοσχαράκια που γεννιούνται όλα διαθέτουν δέρμα λευκό και καφέ. Α.Ο καφές ταύρος. : α. Είναι ομόζυγος ως προς το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για το καφέ χρώμα β. Είναι ετερόζυγος,διαθέτει ένα γονίδιο που είναι υπεύθυνο για καφέ χρώμα δέρματος και ένα γονίδιο που είναι υπεύθυνο για λευκό χρώμα. Β. Η λευκή αγελάδα. : α. Είναι ομόζυγη ως προς το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για το λευκό χρώμα β. Είναι ετερόζυγη,διαθέτει ένα γονίδιο που είναι υπεύθυνο για λευκό χρώμα δέρματος και ένα γονίδιο που είναι υπεύθυνο για το καφέ χρώμα. Γ.Το μοσχαράκι με το καφέ και λευκό δέρμα : α. Είναι ομόζυγο ως προς το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για το καφέ δέρμα β. Είναι ετερόζυγο,διαθέτει ένα γονίδιο που είναι υπεύθυνο για το καφέ δέρμα και ένα γονίδιο που είναι υπεύθυνο για το λευκό δέρμα. Δ.Ένα μοσχαράκι που είναι ετερόζυγο ως προς τα δύο γονίδια (γονίδιο για καφέ χρώμα και γονίδιο για λευκό χρώμα), εμφανίζει το φαινότυπο.: α. Του γονιδίου που είναι υπεύθυνο για το καφέ χρώμα β. Του γονιδίου που είναι υπεύθυνο για το λευκό χρώμα γ.τον ενδιάμεσο φαινότυπο των δύο γονιδίων δ. Ταυτόχρονα και τους δύο φαινότυπους των δύο γονιδίων. Ε.Η σχέση των γονιδίων είναι.. : α. Το γονίδιο για καφέ χρώμα (Κ) επικρατές- γονίδιο για λευκό χρώμα (κ) υπολειπόμενο. β. Το γονίδιο για λευκό χρώμα (Λ) επικρατές- γονίδιο για καφέ χρώμα (λ) υπολειπόμενο. γ. Ατελώς επικρατή γονίδια : Κ 1 : καφέ δέρμα και Κ 2 : λευκό δέρμα. δ. Συνεπικρατή γονίδια : Δ Κ : καφέ δέρμα και Δ Λ :λευκό δέρμα ΣΤ.Να συμπληρώσετε τα κενά του παρακάτω σχεδιαγράμματος με τους κατάλληλους γονότυπους και φαινότυπους : X X ¼ απογόνους με δέρμα, ½ απογόνους με δέρμα και ¼ απογόνους με δέρμα Εφαρμογή. Α.Σε ένα είδος αλόγου κατά τη διασταύρωση ενός καφέ αρσενικού αλόγου με ένα λευκό θηλυκό, όλοι οι απόγονοι που προκύπτουν από τη διασταύρωση διαθέτουν και καφέ και λευκό δέρμα. α. Ποιος είναι ο τρόπος κληρονόμησης του συγκεκριμένου χαρακτηριστικού; β. Να γραφεί η γονοτυπική και φαινοτυπική αναλογία των απογόνων που προκύπτουν κατά τη διασταύρωση 2 αλόγων με λευκό και καφέ δέρμα,κάνοντας χρήση της κατάλληλης διασταύρωσης. Β. Ένα φυτό συγκεκριμένου είδους με κόκκινες κηλίδες στον κορμό του διασταυρώνεται με φυτό με λευκές κηλίδες με αποτέλεσμα όλα τα φυτά που προκύπτουν να διαθέτουν και λευκές και κόκκινες κηλίδες στον κορμό τους. α. Ποιος είναι ο τρόπος κληρονόμησης του συγκεκριμένου χαρακτηριστικού; β. Να γραφεί η γονοτυπική και φαινοτυπική αναλογία των απογόνων που προκύπτουν κατά τη διασταύρωση 2 φυτών με λευκές και κόκκινες κηλίδες,κάνοντας χρήση της κατάλληλης διασταύρωσης. 105

18 5.4.6.Με βάση τον παρακάτω πίνακα να απαντήσετε στις ερωτήσεις που ακολουθούν. Ζ.Ένας άνδρας ομάδας αίματος Α παντρεύεται μία γυναίκα ομάδας Β και αποκτούν ένα παιδί, όπου η ομάδα αιματός του : α. είναι 100% Α β. είναι 100% Β γ. είναι 100% ΑΒ δ. είναι 100% Ο ε. μπορεί να ανήκει σε μία από τις 4 ομάδες αίματος ( Α ή Β ή Ο ή ΑΒ) Η. Ένας άνδρας ομάδας αίματος Ο παντρεύεται μία γυναίκα ομάδας ΑΒ και αποκτούν ένα παιδί, όπου η ομάδα αιματός του δεν μπορεί να είναι ούτε Ο,ούτε ΑΒ : α. Η πρόταση είναι λάθος β. Η πρόταση είναι σωστή Εφαρμογή. Σε ένα είδος γουνοφόρου ζώου παρατηρούνται 3 είδη τριχώματος που η υπαρξή τους οφείλεται σε πολλαπλά αλληλόμορφα γονίδια. Μ:γονίδιο υπεύθυνο για μαύρο χρώμα τριχώματος. μ + :γονίδιο υπεύθυνο για καφέ χρώμα τριχώματος. μ - : γονίδιο υπεύθυνο για λευκό χρώμα τριχώματος. Η σχέση των γονιδίων κατά σειρά επικράτειας είναι : Μ>μ + >μ - α. Να σημειώσετε τους γονοτύπους στα παρακάτω κενά. Α.Πόσα αλληλόμορφα γονίδια σε αριθμό καθορίζουν την ομάδα αίματος ΑΒΟ στον ανθρώπινο πληθυσμό (γενικά στον άνθρωπο) : α. 2 β. 3 Β. Πόσα αλληλόμορφα γονίδια σε αριθμό καθορίζουν την ομάδα αίματος ΑΒΟ σε ένα άτομο (σε ένα συγκεκριμένο άνθρωπο) : α. 2 β. 3 Γ.Τα γονίδια Ι Α, Ι Β, i είναι αλληλόμορφα. Δ. Η σχέση των γονιδίων Ι Α και Ι Β είναι. : α. Το Ι Α επικρατές και το Ι Β υπολειπόμενο β. Το Ι Β επικρατές και το Ι Α υπολειπόμενο γ. ατελώς επικρατή δ. συνεπικρατή. Ε.Η σχέση των γονιδίων Ι Α και i είναι.. : α. Το Ι Α επικρατές και το i υπολειπόμενο β. Το i επικρατές και το Ι Α υπολειπόμενο γ. ατελώς επικρατή δ. συνεπικρατή. ΣΤ. Η σχέση των γονιδίων Ι Β και i είναι.. : α. Το Ι Β επικρατές και το i υπολειπόμενο β. Το i επικρατές και το Ι Β υπολειπόμενο γ. ατελώς επικρατή δ. συνεπικρατή. β.να σημειώσετε τους γονότυπους στο παρακάτω σχεδιάγραμμα. X 106

19 5.4.8.Εφαρμογή. Σε ένα είδος φυτού παρατηρούνται 3 ειδών χρώματα στα άνθη τους. Το μωβ, το κόκκινο και το κίτρινο χρώμα άνθους. Τα γονίδια που είναι υπεύθυνα για το χαρακτηριστικό είναι πολλαπλά αλληλόμορφα με σειρά επικράτησης : Χ:μωβ > x + : κόκκινο > x - : κίτρινο. α. Να γράψετε τους πιθανούς γονότυπους ενός φυτού με μωβ άνθη. β. Να γράψετε τους πιθανούς γονότυπους ενός φυτού με κόκκινα άνθη. β. Φυτό με μωβ άνθη διασταυρώνεται με φυτό με κόκκινα άνθη, οι απόγονοι που προκύπτουν από τη διασταύρωση είναι : ½ με μωβ άνθη : ¼ με κόκκινα άνθη : ¼ με κίτρινα άνθη. Να πραγματοποιήσετε τη συγκεκριμένη διασταύρωση,αιτιολογώντας το αποτέλεσμά της Εφαρμογή. Σε ένα είδος εντόμου το γονίδιο Θ είναι υπεύθυνο για την ύπαρξη ποδιών στο κυρίως σώμα του εντόμου και είναι επικρατές του θ που είναι υπεύθυνο για τη μη ύπαρξη ποδιών. Τα έντομα που δεν έχουν πόδια λίγα λεπτά μετά τη γέννηση τους πεθαίνουν. Να σημειώσετε τα κενά με τους κατάλληλους γονότυπους. Α. Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής Να σημειώσετε το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση Από τη διασταύρωση ενός λευκού μ ένα μαύρο ποντικό όλοι οι απόγονοι είναι γκρίζοι. Τα γονίδια που καθορίζουν το χρώμα τους είναι: α. συνεπικρατή β. φυλοσύνδετα X γ. ατελώς επικρατή. δ. γονίδια που έχουν σχέση επικράτειας-υποτέλειας Από τη διασταύρωση ενός φυτού σκυλάκι με κόκκινα άνθη με ένα φυτό σκυλάκι με λευκά άνθη όλοι οι απόγονοι έχουν ροζ άνθη. Τα γονίδια που καθορίζουν το χρώμα του άνθους είναι: α. φυλοσύνδετα β. συνεπικρατή γ. ατελώς επικρατή δ. γονίδια που έχουν σχέση επικράτειας-υποτέλειας Τα δύο αλληλόμορφα γονίδια που εκφράζονται ταυτόχρονα στο φαινότυπο των ετερόζυγων ατόμων ονομάζονται α. ατελώς επικρατή. β. θνησιγόνα γονίδια. γ. συνεπικρατή γονίδια. δ. επικρατή και υπολειπόμενα Η ομάδα αίματος του ανθρώπου ελέγχεται από: α. πολλαπλά αλληλόμορφα, όλα ισοεπικρατή. β. δύο αλληλόμορφα με σχέση υποτελούςεπικρατούς. γ. δύο υπολειπόμενα και ένα επικρατές. δ. δύο συνεπικρατή γονίδια και ένα υπολειπόμενο Ένα άτομο που ανήκει στην ομάδα αίματος ΑΒ έχει γονότυπο: α. Ι β. ii Α Ι Β Β γ. Ι i δ. IA i Τι φαινότυπο θα έχουν τα παιδιά ενός άντρα ομάδας αίματος Β και μίας γυναίκας ομάδας αίματος Α α. μόνο Α β. μόνο Β γ. μόνο ΑΒ δ. ΑΒ ή Ο ε. Α, Β,ΑΒ,Ο Η β-θαλασσαιμία είναι μία ασθένεια που ελέγχεται από : α. Ένα ζεύγος γονιδίων που η μεταξύ τους σχέση είναι επικρατές-υπολειπόμενο. β. πολλαπλά αλληλόμορφα γονίδια γ. δύο αλληλόμορφα συνεπικρατή γονίδια δ. δύο αλληλόμορφα ατελώς επικρατή γονίδια Σε ποιες από τις παρακάτω περιπτώσεις διασταυρώσεων η γονοτυπική αναλογία συμπίπτει με την φαινοτυπική αναλογία στον μονοϋβριδισμό α. Για αυτοσωμικά γονίδια μεταξύ αμιγών στελεχών ΑΑ αα β. Για διασταυρώσεις ελέγχου 107

20 Αα αα γ. Διασταυρώσεις με ατελώς επικρατή γονίδια του τύπου: Κ 1 Κ 2 Κ 1 Κ 2 δ. Όλες οι παραπάνω διασταυρώσεις. Β. Ερωτήσεις τύπου σωστό-λάθος Να χαρακτηρίσετε τις παρακάτω προτάσεις ως σωστές (Σ) ή λανθασμένες (Λ) Η β-θαλασσαιμία είναι μία ασθένεια που ελέγχεται από πολλαπλά αλληλόμορφα γονίδια Ο τύπος των ομάδων αίματος ΑΒΟ στον άνθρωπο πληθυσμό καθορίζεται από 2 αλληλόμορφα γονίδια. ( ) Οι μονογονιδιακοί χαρακτήρες μπορεί να ελέγχονται από πολλαπλά αλληλόμορφα. ( ) Γ. Ερωτήσεις συμπλήρωσης κενών Να συμπληρώσετε τα κενά με τους κατάλληλους όρους Μερικά γονίδια είναι, οπότε ο φαινότυπος των ετερόζυγων ατόμων είναι ενδιάμεσος μεταξύ των δύο ομόζυγων Υπάρχουν όμως περιπτώσεις στις οποίες στα ετερόζυγα άτομα εκφράζονται και τα δύο αλληλόμορφα στο φαινότυπο. Στην περίπτωση αυτή τα γονίδια ονομάζονται Το αλληλόμορφο που προκαλεί πρόωρο θάνατο ονομάζεται Εάν στον πληθυσμό υπάρχουν τρία ή περισσότερα αλληλόμορφα για μία γενετική θέση αυτά ονομάζονται. Δ. Ερωτήσεις ανάπτυξης Τι είναι τα πολλαπλά αλληλόμορφα γονίδια και γιατί μπορεί να αλλάζουν τις αναλογίες των νόμων του Μendel; Ποια γονίδια ονομάζονται συνεπικρατή και ποια ατελώς επικρατή; α. Να γράψετε τα αλληλόμορφα γονίδια που καθορίζουν τον τύπο των ομάδων αίματος ΑΒΟ του ανθρώπου. β. Να γράψετε τους πιθανούς γονοτύπους ανθρώπου ομάδας αίματος Β και να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. γ. Να γράψετε το γονότυπο ανθρώπου, ομάδας αίματος ΑΒ Για ποιο λόγο τα ομόζυγα υπολειπόμενα άτομα για θνησιγόνα γονίδια δεν επιβιώνουν μέχρι τη γέννηση; Υπάρχει περίπτωση σε μία διασταύρωση διυβριδισμού (μεταξύ ετερόζυγων και ως προς τα δύο χαρακτηριστικά ατόμων) η φαινοτυπική αναλογία των απογόνων στην F 2 γενιά να είναι διαφορετική από την αναλογία 9:3:3:1; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας Τι είναι τα πολλαπλά αλληλόμορφα γονίδια; Το σύνολο των πολλαπλών αλληλομόρφων γονιδίων μιας γενετικής θέσης το συναντάμε στο άτομο ή στον πληθυσμό; Ε.Ασκήσεις Σε ένα φυτό το σχήμα της ρίζας μπορεί να είναι σφαιρικό,ωοειδές ή επιμήκες. Έστω ότι σε 3 διαφορετικές διασταυρώσεις είχαμε τα εξής αποτελέσματα: 1.Σφαιρικά ωοειδή δίνουν 169 σφαιρικά και 169 ωοειδή 2.Επιμήκη ωοειδή δίνουν 150 επιμήκη και 151 ωοειδή 3.Επιμήκη Σφαιρικά δίνουν 289 ωοειδή. α. Πως κληρονομείται το σχήμα της ρίζας; β. Τι είδους ρίζα θα έχουν οι απόγονοι από την διασταύρωση φυτών με ωοειδή ρίζα; Σε ένα φυτό μεταξύ άλλων το χρώμα του καρπού καθορίζεται από ένα ζεύγος αλληλόμορφων γονιδίων.το γονίδιο Π 1 είναι υπεύθυνο για το κόκκινο χρώμα καρπού ενώ το γονίδιο Π 2 είναι υπεύθυνο για το κίτρινο χρώμα καρπού. Κατά την διασταύρωση φυτών με κόκκινο καρπό (ομόζυγα ως προς το συγκεκριμένο χαρακτηριστικό ) με φυτά με κίτρινο καρπό (ομόζυγα ως προς το συγκεκριμένο χαρακτηριστικό ) προέκυψαν φυτά μόνο με πορτοκαλί καρπό. α. Ποια είναι η σχέση μεταξύ των 2 αλληλόμορφων γονιδίων ; β. Ποια θα είναι η αναλογία των γονότυπων και των φαινοτύπων της F 2 γενιάς ως προς το χρώμα του καρπού που προκύπτει κατά την μεταξύ τους διασταύρωση φυτών με πορτοκαλί καρπό (F 1 γενιά); Να βρείτε την πιθανότητα ένας άνδρας με ομάδα αίματος Β και μία γυναίκα με ομάδα αίματος Α,να αποκτήσουν παιδί με ομάδα αίματος ΑΒ ; Να ληφθεί ως δεδομένο ότι η μητέρα του άνδρα έχει ομάδα αίματος Ο και ο πατέρας της γυναίκας ομάδα αίματος Ο Ο Γιάννης έχει ομάδα αίματος Ο, αλλά ο πατέρας του ανήκει στην Α ομάδα και η μητέρα του στη Β. α. Να δείξετε με ένα σχεδιάγραμμα πώς ο Γιάννης κληρονόμησε από τους γονείς του την ομάδα αίματος. 108

21 β. Ποιες θα είναι οι πιθανές ομάδες αίματος της αδερφής του και του αδερφού του; Να σχεδιάσετε το πιθανό γενεαλογικό δέντρο της οικογένειας Δύο γονείς διαπιστώθηκε ότι είναι ετερόζυγοι (Θθ) ως προς ένα θνησιγόνο αλληλόμορφο θ. Αποφάσισαν πριν αποκτήσουν παιδί να ζητήσουν την γνώμη ενός ειδικού γιατρού, ως προς την πιθανότητα το παιδί τους να μην καταφέρει να επιβιώσει. Ποια είναι η πιθανότητα αυτή ; Ποια είναι η πιθανότητα το παιδί τους να καταφέρει να επιβιώσει αλλά να φέρει το θνησιγόνο αλληλόμορφο ; Στις αγελάδες το κανονικό μέγεθος ποδιών οφείλεται στην ομόζυγη κατάσταση του γονιδίου G (φυλή Ι),ενώ τα κοντά πόδια οφείλονται στην ετερόζυγη κατάσταση του G (φυλή ΙΙ). Τα άτομα που είναι ομόζυγα για το υπολειπόμενο θνησιγόνο g (φυλή ΙΙΙ) γεννιούνται χωρίς πόδια και πεθαίνουν λίγο μετά την γέννηση τους. Αν στους ώριμους απογόνους που προέρχονται από διασταύρωση ατόμων της φυλής ΙΙ τους διασταυρώσουμε με άτομα της φυλής Ι,τι είδους απογόνους θα πάρουμε στην F Στην κινέζικη Primula τρία αλληλόμορφα γονίδια με σχέση κυριαρχίας A>α + >α - ρυθμίζουν τρεις τύπους λουλουδιών. Το πρώτο κάνει την κηλίδα του άνθους λευκή, το δεύτερο κίτρινη αλλά μικρή και το τρίτο κίτρινη αλλά πολύ μεγάλη. Να βρεθεί: α. Πόσοι γονότυποι αντιστοιχούν σε κάθε έναν από τους τρεις τύπους των κηλίδων. β. Ένα φυτό με λευκή κηλίδα διασταυρώθηκε με ένα φυτό που είχε μικρή κίτρινη κηλίδα και προέκυψαν 36 φυτά με λευκή κηλίδα, 17 με μικρή κίτρινη και 19 με μεγάλη κίτρινη κηλίδα. Ποιοι οι γονότυποι των γονέων και των απογόνων; Να γίνει η διασταύρωση Σε ένα φυτό υπάρχουν 3 αλληλόμορφα τα Α 1 Α 2 Α 3 που ρυθμίζουν 3 τύπους κηλίδων στα άνθη. Το πρώτο κάνει την κηλίδα του άνθους λευκή,το δεύτερο κίτρινη και το τρίτο ωχρή. Αν λάβουμε υπόψη ότι το Α 1 είναι επικρατές των άλλων 2 αλληλόμορφων και ότι το Α 2 είναι επικρατές του Α 3 : α. Πόσοι γονότυποι αντιστοιχούν σε καθένα από τους 3 τύπους κηλίδων; β. Ένα φυτό με λευκή κηλίδα διασταυρώνεται με ένα φυτό με κίτρινη κηλίδα και προέκυψαν 36 φυτά με λευκή, 18 με κίτρινη και 18 φυτά με ωχρή κηλίδα. Ποιοι είναι οι γονότυποι της πατρικής γενιάς και ποιοι των απογόνων; γ. Ένα φυτό με λευκή κηλίδα διασταυρώνεται με φυτό με ωχρή κηλίδα. Μπορούν να προκύψουν φυτά με κίτρινη κηλίδα από αυτή την διασταύρωση; Αν ναι σε τι αναλογία; Σε ποντίκια έγιναν οι παρακάτω διασταυρώσεις ΔΙΑΣΤΑΥΡΩΣΕΙΣ ΑΠΟΓΟΝΟΙ ΜΑΥΡΟ ΓΚΡΙ 100% ΜΑΥΡΟ ΜΑΥΡΟ ΓΚΡΙ 50% ΜΑΥΡΟ-50% ΓΚΡΙ ΜΑΥΡΟ ΓΚΡΙ 50% ΜΑΥΡΟ-50% ΚΑΦΕ ΚΑΦΕ ΓΚΡΙ 50% ΚΑΦΕ-50% ΓΚΡΙ α. Πόσα αλληλόμορφα υπάρχουν για το χρώμα; β. Ποιοι είναι οι γονότυποι γονέων και απογόνων στις διασταυρώσεις αυτές; ( Οι ασκήσεις έως και αφορούν τον 1 ο νόμο του Μέντελ,δηλαδή την μελέτη ενός χαρακτηριστικού που καθορίζεται από ένα ζεύγος αλληλόμορφων γονιδίων. Όταν η σχέση μεταξύ των 2 αλληλόμορφων δεν είναι επικράτειας και υποτέλειας, δηλαδή έχουμε ατελώς επικρατή ή συνεπικρατή ή πολλαπλά αλληλόμορφα γονίδια τότε δεν ισχύουν οι αναλογίες των αρχικών πειραμάτων του Μέντελ. Ομοίως η ύπαρξη θνησιγόνου αλληλόμορφου οδηγεί στον θάνατο τον οργανισμό που είναι ομόζυγος σε αυτό.) Ένας γεωργός καλλιεργεί στο κτήμα του ένα φυτό που έχει κίτρινα ή κόκκινα άνθη και καρπούς με στρογγυλό ή ωοειδές σχήμα. Από τη διασταύρωση φυτών με κίτρινα άνθη και στρογγυλούς καρπούς με φυτά που έχουν κόκκινα άνθη και ωοειδείς καρπούς πήρε μόνο φυτά με πορτοκαλί άνθη και ωοειδείς καρπούς. Τα στελέχη που διασταυρώθηκαν ήταν αμιγή και τα γονίδια που ελέγχουν τις δύο ιδιότητες βρίσκονται σε διαφορετικά ζεύγη ομολόγων χρωμοσωμάτων. α. Να κάνετε τη διασταύρωση και να αιτιολογήσετε τα αποτελέσματα. β. Αν διασταυρωθούν μεταξύ τους τα φυτά, που προέκυψαν από την πρώτη διασταύρωση, να υπολογίσετε την πιθανότητα να προκύψουν φυτά με πορτοκαλί άνθη και στρογγυλούς καρπούς Σε ένα φυτό το ύψος καθορίζεται από ένα ζεύγος αλληλόμορφων γονιδίων. Αντίστοιχα το σχήμα του καρπού από ένα άλλο ζεύγος αλληλόμορφων γονιδίων που ανήκει σε διαφορετικό ζεύγος ομολόγων χρωμοσωμάτων. Ψ : γονίδιο υπεύθυνο για ψηλό φυτό ψ : γονίδιο υπεύθυνο για κοντό φυτό Σ 1 : γονίδιο υπεύθυνο για σφαιρικό καρπό 109

22 Σ 2 : γονίδιο υπεύθυνο για επιμήκη καρπό Κατά την διασταύρωση αμιγών ψηλών φυτών με σφαιρικό καρπό με αμιγή φυτά κοντά με επιμήκη καρπό προέκυψαν μόνο φυτά ψηλά με ωοειδή καρπό ( F 1 ). α. Να αιτιολογήσετε το αποτέλεσμα της διασταύρωσης. β. Αν διασταυρωθούν μεταξύ τους φυτά της F 1 γενιάς,ποια θα είναι η αναλογία των φαινοτύπων και των γονότυπων της F 2 γενιάς ; Ένα ζευγάρι είναι ετερόζυγοι (Ββ ο ) ως προς το γονίδιο που είναι υπεύθυνο για μία βαριά μορφή της β-θαλασσαιμίας. Β : Φυσιολογικό γονίδιο που είναι υπεύθυνο για την βιοσύνθεση της β-πολυπεπτιδικής αλυσίδας της αιμοσφαιρίνης. β ο : Ένα από τα γονίδια που προκαλούν β- θαλασσαιμία,σε μία βαριά μορφή της. Ένα άτομο ομόζυγο σε αυτό το γονίδιο ( β ο β ο ) δεν μπορεί να παράγει καθόλου την β-πολυπεπτιδική αλυσίδα,με αποτέλεσμα να πάσχει από σοβαρή αναιμία. Ο ένας από το ζευγάρι έχει ομάδα αίματος Α ( Ι Α i) και ο άλλος ομάδα αίματος Β ( Ι Β i). Αν το ζευγάρι αυτό αποκτήσει παιδί,ποια θα είναι η πιθανότητα το παιδί τους να πάσχει από β- θαλασσαιμία και να έχει ομάδα αίματος ΑΒ ; Σε ένα είδος μύγας σε ένα ζεύγος γονιδίων οφείλεται το είδος των ματιών.το επικρατές γονίδιο Κ είναι υπεύθυνο για κανονικά μάτια και το υπολειπόμενο κ για κόκκινα μάτια. Ακόμη σε ένα άλλο ζεύγος ομολόγων χρωμοσωμάτων εδράζει ένα θνησιγόνο αλληλόμορφο g που είναι υπολειπόμενο του φυσιολογικού γονιδίου G. Δύο μύγες ετερόζυγες (πατρική γενιά) και ως προς τα 2 χαρακτηριστικά διασταυρώνονται. Να βρεθεί η φαινοτυπική αναλογία ως προς το είδος των ματιών των μελών της F 1 γενιάς (όσων μελών επιβιώνουν) Σε ένα είδος φυτικού οργανισμού παρατηρούνται μεταξύ άλλων και 3 μονογονιδιακοί χαρακτήρες: - Το χρώμα του άνθους - Το σχήμα του καρπού - Η εμφάνιση κηλίδων στα φύλλα του. Α. Κατά την διασταύρωση αμιγών φυτών με κόκκινα άνθη και μαύρες κηλίδες στα φύλλα με φυτά με κίτρινα άνθη και λευκές κηλίδες στα φύλλα,προέκυψαν φυτά τα οποία είχαν πορτοκαλί άνθη και τα φύλλα τους παρουσίαζαν μαύρες και λευκές κηλίδες. Α i. Ποια είναι η σχέση των 2 αλληλόμορφων γονιδίων που είναι υπεύθυνα για το χρώμα του άνθους, και ποια η αντίστοιχη σχέση που είναι υπεύθυνη για την εμφάνιση κηλίδων ; Α ii. Να βρεθεί η φαινοτυπική και οι γονοτυπική αναλογία ως προς τα 2 αυτά χαρακτηριστικά της γενιάς που προκύπτει ( F 2 ) κατά την διασταύρωση 2 φυτών ( F 1 ) που προέκυψαν από την πατρική γενιά(αμιγή φυτά) του ερωτήματος α i.. Β. Για το σχήμα του καρπού είχαμε τις παρακάτω διασταυρώσεις : 1 η διασταύρωση. Φυτά με στρόγγυλο καρπό με φυτά με επιμήκη καρπό έδωσαν φυτά με φαινοτυπική αναλογία : 1 στρόγγυλο καρπό: 1 επιμήκη καρπό. 2 η διασταύρωση. Φυτά με στρόγγυλο καρπό με φυτά με επιμήκη καρπό έδωσαν φυτά με φαινοτυπική αναλογία : Όλα με στρόγγυλο καρπό. 3 η διασταύρωση. Φυτά με επιμήκη καρπό με φυτά με επιμήκη καρπό έδωσαν φυτά με φαινοτυπική αναλογία : Όλα με επιμήκη καρπό. Να βρεθεί η σχέση των 2 αλληλόμορφων γονιδίων,καθώς και οι γονότυποι των φυτών της πατρικής γενιάς ως προς το συγκεκριμένο χαρακτηριστικό και για τις 3 διασταυρώσεις. Γ. Να βρεθούν η γονοτυπική και η φαινοτυπική αναλογία κατά τις διασταυρώσεις αμιγών στελεχών : 1η : Φυτά με κόκκινα άνθη και στρόγγυλο καρπό Φυτά με κίτρινα άνθη και επιμήκη καρπό. 2η : Φυτά με μαύρες κηλίδες στα φύλλα και στρόγγυλο καρπό Φυτά με λευκές κηλίδες στα φύλλα και επιμήκη καρπό. Πως μπορούμε σε κάθε μία από τις παραπάνω διασταυρώσεις να απομονώσουμε φυτά αμιγή και προς τα 2 χαρακτηριστικά ; Θεωρούμε ότι τα 3 ζεύγη αλληλόμορφων γονιδίων που είναι υπεύθυνα για τα 3 χαρακτηριστικά εδράζουν σε διαφορετικά ζεύγη ομολόγων χρωμοσωμάτων. Κάθε χαρακτηριστικό οφείλεται σε ένα ζεύγος αλληλόμορφων γονιδίων. Η άσκησεις έως και είναι τυπικές διασταυρώσεις διυβριδισμού,όπως το πείραμα Μέντελ με το οποίο κατέληξε στο νόμο της ανεξαρτητης μεταβίβασης των γονιδίων-2 ος νόμος. Κατά την διασταύρωση ετερόζυγων και ως προς τα 2 χαρακτηριστικά γονέων,προκύπτει στην θυγατρική γενιά αναλογία φαινοτύπων 9:3:3:1. Όμως έχουμε αποκλίσεις από την συγκεκριμένη αναλογία, στην περίπτωση όπου τα γονίδια είναι ατελώς επικρατή ή συνεπικρατή ή πολλαπλά 110

23 αλληλόμορφα. Αποκλίσεις παρατηρούνται και κατά την ύπαρξη θνησιγόνων αλληλόμορφων. 5.5.Μελέτη Μενδελικής κληρονομικότητας στον άνθρωπο Γενεαλογικά δένδρα Α.Στον άνθρωπο υπάρχουν χαρακτηριστικά που κληρονομούνται με βάση τους νόμους του Μέντελ ; α. Ναι β. Όχι. Β.Ένας μονογονιδιακός χαρακτήρας.. : α. Καθορίζεται σε έναν άνθρωπο μόνο από ένα γονίδιο. β. Καθορίζεται σε ολόκληρο τον άνθρωπινο πληθυσμό μόνο από ένα γονίδιο. γ. Καθορίζεται σε έναν άνθρωπο μόνο από ένα ζεύγος αλληλόμορφων γονίδιων. δ. Καθορίζεται σε ολόκληρο τον άνθρωπινο πληθυσμό μόνο από ένα ζεύγος αλληλόμορφων γονιδίων. Γ.Ένας μονογονιδιακός χαρακτήρας σε ολόκληρο τον ανθρώπινο πληθυσμό..: α. Πάντα καθορίζεται από ένα γονίδιο β. Πάντα καθορίζεται από ένα ζεύγος γονιδίων γ. Συνήθως καθορίζεται από ένα ζεύγος γονιδίων, όμως υπάρχουν και μονογονιδιακοί χαρακτήρες που καθορίζονται από παραπάνω από δύο γονίδια. Δ.Η μελέτη ενός μονογονιδιακού χαρακτήρα στον άνθρωπο.. : α. Είναι εφικτή μόνο με τη χρήση γενεαλογικών δένδρων β. Μπορεί να πραγματοποιηθεί με τη στατιστική επεξεργασία των φαινοτύπων των απογόνων ενός ζεύγους γονέων Α.Ποιο από τα παρακάτω σύμβολα χρησιμοποιείται για ένα αρσενικό άτομο : Β. Ποιο από τα παρακάτω σύμβολα χρησιμοποιείται για ένα θηλυκό άτομο ; Γ. Ποιο από τα παρακάτω σύμβολα χρησιμοποιείται για ένα άτομο αγνώστου φύλου; Δ. Για ένα χαρακτηριστικό που οφείλεται σε αυτοσωμικό υπολειπόμενο γονίδιο α. Δ1.Τα άτομα που εμφανίζουν το χαρακτηριστικό (αα), συμβολίζονται ως Δ2.Τα ετερόζυγα άτομα Αα συμβολίζονται ως.. : Δ3. Τα ομόζυγα άτομα ΑΑ συμβολίζονται ως : Ε. Ο γάμος συμβολίζεται ως : ΣΤ. Η αιμομειξία συμβολίζεται ως : Ζ.Ο θάνατος συμβολίζεται ως : 111

24 Θ.Οι μονοζυγωτικοί δίδυμοι (πανομοιότυποι) συμβολίζονται ως.. : Ι.Οι διζωτικοί δίδυμοι συμβολίζονται ως.. : Ζ. Η κληρονόμηση ποιου ζεύγους γονίδιων δεν εξαρτάται από το φύλο : α. Α, α β. Χ Δ, Χ δ Η. Η κληρονόμηση ποιου ζεύγους γονίδιων εξαρτάται από το φύλο : α. Α, α β. Χ Δ, Χ δ Σας δίνονται 2 γενεαλογικά δένδρα 2 οικογενειών που εμφανίζονται οι ασθένειες : δρεπανοκυτταρική αναιμία και οικογενής υπερχοληστερολαιμία Σας δίνονται 2 ζεύγη γονιδίων (Α α και Χ Δ -Χ δ ) και η θέση τους στα ομόλογα χρωμοσώματα. Α.Ποιο γονίδιο είναι αυτοσωμικό επικρατές.: α. Α β. α γ.χ Δ δ. Χ δ Β. Ποιο γονίδιο είναι αυτοσωμικό υπολειπόμενο.: α. Α β. α γ. Χ Δ δ. Χ δ Γ. Ποιο γονίδιο είναι φυλοσύνδετο επικρατές.: α. Α β. α γ. Χ Δ δ. Χ δ Δ. Ποιο γονίδιο είναι φυλοσύνδετο υπολειπόμενο. : α. Α β. α γ. Χ Δ δ. Χ δ Ε.Ένα θηλυκό άτομο με γονότυπο Αα το συμβολίζουμε με ΣΤ.Ένα θηλυκό άτομο με γονότυπο Χ Δ Χ δ το συμβολίζουμε με. : Α.Σε ποια περίπτωση ισχύει Α: φυσιολογικό γονίδιο, α: γονίδιο της ασθένειας α. Δρεπανοκυτταρική αναιμία β. Οικογενής υπερχοληστερολαιμία Β. Σε ποια περίπτωση ισχύει Α: γονίδιο της ασθένειας, α: φυσιολογικό γονίδιο α. Δρεπανοκυτταρική αναιμία β. Οικογενής υπερχοληστερολαιμία Γ. Όταν από δύο υγιείς γονείς προκύπτει έστω και ένα ασθενές τέκνο η ασθένεια οφείλεται πάντα σε. : α. υπολειπόμενο γονίδιο β. επικρατές γονίδιο Δ. Όταν από δύο ασθενείς γονείς προκύπτει έστω και ένα υγιές τέκνο η ασθένεια οφείλεται πάντα σε. : α. υπολειπόμενο γονίδιο β. επικρατές γονίδιο 112

25 Σας δίνονται 3 γενεαλογικά δένδρα οικογενείων, όπου σε καθεμία από αυτές έχει εμφανίστει και μία διαφορετική ασθένεια που οφείλεται σε υπολειπόμενο γονίδιο : Στην μία οικογένεια εμφανίστηκε η ασθένεια της κυστικής ίνωσης, σε μία εμφανίστηκε η ασθένεια της β-θαλασσαιμίας και σε μία εμφανίστηκε η ασθένεια της αιμορροφιλίας-α. Τα γονίδια των ασθενειών της κυστικής ίνωσης και της β-θαλασσαιμία οφείλονται σε αυτοσωμικά γονίδια, ενώ το γονίδιο της αιμορροφιλίας-α σε φυλοσύνδετο Σας δίνονται 3 γενεαλογικά δένδρα που μελετάτε η ασθένεια της ατελούς οστεογέννησης που οφείλεται σε αυτοσωμικό επικρατές γονίδιο. Α.Σε ποια οικογένεια εμφανίζεται η ασθένεια της αιμορροφίλιας-α : α. Οικογένεια-Α β. Οικογένεια-Β γ. Οικογένεια-Γ Β.Ποια «ζευγάρια» φαινοτύπων γονέα-τέκνου σε ένα γενεαλογικό δένδρο απορρίπτουν την περίπτωση το υπολειπόμενο γονίδιο που προκαλεί την ασθένεια να είναι φυλοσύνδετο.. : α. Υγιής πατέρας ασθενή κόρη β. Ασθενής μήτερα-υγιής υιός γ. Υγιής μητέρα-ασθενής υιός δ. α και β Α.Ποια οικογένεια μας βοηθά να καταλάβουμε ότι το γονίδιο που προκαλεί την ασθένεια είναι επικρατές :α. Οικογένεια-Α β. Οικογένεια-Β γ. Οικογένεια-Γ Β.Ποιες οικογένειες διαθέτουν διασταυρώσεις οι οποίες απορρίπτουν την περίπτωση το γονίδιο που προκαλεί την ασθένεια να είναι φυλοσύνδετο ; α. Οικογένειες Α και Β β. Οικογένειες Α και Γ γ. Οικογένειες Β και Γ Γ. Ποια «ζευγάρια» φαινοτύπων γονέα-τέκνου σε ένα γενεαλογικό δένδρο απορρίπτουν την περίπτωση το επικρατές γονίδιο που προκαλεί την ασθένεια να είναι φυλοσύνδετο.. : α. Ασθενής πατέρας υγιής κόρη β. Υγιής μήτερα-ασθενης υιός γ. Ασθενής μητέρα-υγιής υιός δ. α και β 113

26 5.5.7.Σας δίνονται 2 οικογένειες στις οποίες εμφανίζεται η ασθένεια της μελαγχρωματικής ξηροδερμίας.. : Γ. Το γονίδιο που προκαλεί την ασθένεια είναι : α. αυτοσωμικό β. φυλοσύνδετο Δ. Ποια οικογένεια χρησιμοποιήσατε για να καθορίσετε αν το γονίδιο είναι αυτοσωμικό ή φυλοσύνδετο : α. Οικογένεια-Α β. Οικογένεια-Β Σας δίνονται διάφορα γενεαλογικά δένδρα οικογενειών που εμφανίζονται γενετικές ασθένειες. Α.Το γονίδιο που προκαλεί την ασθένεια είναι. : α. επικρατές β. υπολειπόμενο Β. Ποια οικογένεια χρησιμοποιήσατε για να καθορίσετε αν το γονίδιο είναι επικρατές ή υπολειπόμενο : α. Οικογένεια-Α β. Οικογένεια-Β Γ. Το γονίδιο που προκαλεί την ασθένεια είναι : α. αυτοσωμικό β. φυλοσύνδετο Δ. Ποια οικογένεια χρησιμοποιήσατε για να καθορίσετε αν το γονίδιο είναι αυτοσωμικό ή φυλοσύνδετο : α. Οικογένεια-Α β. Οικογένεια-Β Σας δίνονται 2 οικογένειες στις οποίες εμφανίζεται η ασθένεια της νόσου του Huntington.. : Α.Το γονίδιο που προκαλεί την ασθένεια είναι. : α. επικρατές β. υπολειπόμενο Β. Ποια οικογένεια χρησιμοποιήσατε για να καθορίσετε αν το γονίδιο είναι επικρατές ή υπολειπόμενο : α. Οικογένεια-Α β. Οικογένεια-Β 114

27 Βιολογία προσανατολισμού-γ Λυκείου- Χ.Κ.Φιρφιρής -Φροντιστήρια Προοπτική Παράδειγμα. Δίνεται το παρακάτω γενεαλογικό δένδρο που αναπαριστά τον τρόπο κληρονόμησης της ασθένειας της μελαγχρωματικής ξηροδερμίας. α. Το γονίδιο που προκαλεί την ασθένεια είναι επικρατές ή υπολειπόμενο ; β. Το γονίδιο που προκαλεί την ασθένεια είναι αυτοσωμικό ή φυλοσύνδετο ; Απάντηση : α. ( Όταν από 2 υγιείς γονείς προκύπτει ασθενές τέκνο τότε το γονίδιο που προκαλεί την ασθένεια είναι υπολειπόμενο.εμείς θα το αποδείξουμε με την βοήθεια του γενεαλογικού δένδρου,απορρίπτοντας την περίπτωση το γονίδιο να είναι επικρατές ). Έστω ότι το γονίδιο που προκαλεί την ασθένεια είναι επικρατές. Α : γονίδιο που προκαλεί την μελαγχρωματική ξηροδερμία α : Φυσιολογικό αλληλόμορφο. Γονότυποι : Φαινότυποι : ΑΑ Ασθενές άτομο Αα Ασθενές άτομο αα Υγιές άτομο. ( Στην συνέχεια αναφερόμαστε σε άτομα του γενεαλογικού δένδρου) Διασταύρωση : Ι1 P: γαμέτες a Ι2 aa Ι1 : αα, Ι2 : αα x a aa a a a F1 : a aa Φαινότυποι : 100% υγιές άτομο Απορρίπτεται : Από το γενεαλογικό δένδρο προκύπτει ότι οι γονείς Ι1 και Ι2 απέκτησαν ασθενές τέκνο ( ΙΙ1 ) Άρα το γονίδιο που προκαλεί την ασθένεια είναι υπολειπόμενο. β.) ( Όταν σε ένα γενεαλογικό δένδρο μας ζητάν να αποδείξουμε αν το γονίδιο είναι φυλοσύνδετο ή αυτοσωμικό,θα πρέπει να γνωρίζουμε ότι η Στις παραπάνω ασθένειες να σημειώσετε αν το γονίδιο που προκαλεί την ασθένεια είναι: Α (αυτοσωμικό επικρατές) ή α(αυτοσωμικό υπολειπόμενο),ή Χα (φυλοσύνδετο υπολειπόμενο). Να σημειώσετε πάνω σε κάθε άτομο των γενεαλογικών δένδρων τον γονότυπου του ή τους πιθανούς γονότυπους,χρησιμοποιώντας τον παραπάνω συμβολισμό των γονιδίων. 115

28 απάντηση θα είναι πάντα αυτοσωμικό. Ομοίως με το ερώτημα α αρχικά θα υποθέσουμε ότι το γονίδιο είναι φυλοσύνδετο,μία υπόθεση που θα απορριφθεί.) Έστω ότι το γονίδιο που προκαλεί την ασθένεια είναι φυλοσύνδετο. ( Ήδη έχουμε αποδείξει ότι το γονίδιο είναι υπολειπόμενο,επομένως το λαμβάνουμε απευθείας φυλοσύνδετο υπολειπόμενο.ο συμβολισμός που χρησιμοποιούμε για ένα φυλοσύνδετο υπολειπόμενο γονίδιο είναι Χ α ) Γονότυποι : Φαινότυποι : Χ Α Χ Α Γυναίκα υγιής Χ Α Χ α Γυναίκα υγιής Χ α Χ α Γυναίκα ασθενής Χ Α Υ Άνδρας υγιής Χ α Υ Άνδρας ασθενής. ( Στην συνέχεια αναφερόμαστε σε άτομα του γενεαλογικού δένδρου) Διασταύρωση : Ι 1 Ι 2 Ι 1 : Χ Α Χ Α ή Χ Α Χ α, Ι 2 : Χ Α Υ Περίπτωση -1 γαμέτες P : X A X A x X A Y F 1 : Περίπτωση -2 γαμέτες X A X A X A Y X A Y X A X A X A X A Y Φαινότυποι : 50% υγιής άνδρας, 50% υγιής γυναίκα P : X A X a x X A Y X A X A X A Y F 1 : X A Y X A X A X A X A Y X a X A X a X a Y Φαινότυποι : 25% υγιής άνδρας,25% ασθενής άνδρας, 50% υγιής γυναίκα Και η περίπτωση-1 και η περίπτωση-2 απορρίπτονται. ( αφού σε καμιά από τις 2 περιπτώσεις δεν προκύπτει ασθενής γυναίκα, η οποία όμως σύμφωνα με τα δεδομένα του γενεαλογικού δένδρου υπάρχει : ΙΙ 1 ) Άρα το γονίδιο είναι αυτοσωμικό υπολειπόμενο Δίνεται το παρακάτω γενεαλογικό δένδρο που αναπαριστά τον τρόπο κληρονόμησης της ασθένειας της ατελούς οστεογέννεσης. α. Το γονίδιο που προκαλεί την ασθένεια είναι επικρατές ή υπολειπόμενο ; β. Το γονίδιο που προκαλεί την ασθένεια είναι αυτοσωμικό ή φυλοσύνδετο ; Υπόδειξη : Όταν από 2 ασθενείς γονείς προκύπτουν υγιή τέκνα,το γονίδιο θα είναι πάντα επικρατές. Επομένως αρχικά θα υποθέτετε ότι το γονίδιο θα είναι υπολειπόμενο και στην συνέχεια θα απορρίπτετε την υπόθεση αυτή κατά παρόμοιο τρόπο με το παράδειγμα Για το β ερώτημα : Από ένα γενεαλογικό δένδρο μπορούμε να αποδείξουμε ότι το γονίδιο είναι αυτοσωμικό και όχι φυλοσύνδετο. Αποδεικνύουμε ότι το γονίδιο είναι αυτοσωμικό, υποθέτοντας αρχικά ότι το γονίδιο είναι φυλοσύνδετο και απορρίπτοντας την πρότασή σας μέσω του γενεαλογικού δένδρου δες ερώτημα β άσκηση Το παρακάτω γενεαλογικό δένδρο αναπαριστά τον τρόπο με τον οποίο κληρονομείται η ασθένεια της δρεπανοκυτταρικής αναιμίας σε μία οικογένεια. Με βάση τα δεδομένα του γενεαλογικού δένδρου να βρείτε : α. Το γονίδιο που προκαλεί την ασθένεια είναι επικρατές ή υπολειπόμενο ; β. Το γονίδιο που προκαλεί την ασθένεια είναι αυτοσωμικό ή φυλοσύνδετο ; γ. Τους γονότυπους όλων των ατόμων της οικογένειας ως προς το συγκεκριμένο χαρακτηριστικό. Υπόδειξη : Για το ερώτημα γ. Αφού βρείτε πρώτα τον τρόπο κληρονόμησης της ασθένειας-δηλαδή τι είναι το γονίδιο-θα γράψετε αρχικά τους πιθανούς 116

29 γονότυπους και τους αντίστοιχους φαινότυπους χωρίς να αναφέρεστε στα άτομα του γενεαλογικού δένδρου.στην συνέχεια με την βοήθεια της διασταύρωσης του δένδρου θα βρείτε ποιοι γονότυποι είναι οι σωστοί για κάθε άτομο της οικογένειας Το παρακάτω γενεαλογικό δένδρο αναπαριστά τον τρόπο με τον οποίο κληρονομείται η ασθένεια της δρεπανοκυτταρικής αναιμίας σε μία οικογένεια Το παρακάτω γενεαλογικό δένδρο αναπαριστά τον τρόπο με τον οποίο κληρονομείται η ασθένεια της β-θαλασσαιμίας σε μία οικογένεια. Με βάση τα δεδομένα του γενεαλογικού δένδρου να βρείτε : α. Το γονίδιο που προκαλεί την ασθένεια είναι επικρατές ή υπολειπόμενο ; β. Το γονίδιο που προκαλεί την ασθένεια είναι αυτοσωμικό ή φυλοσύνδετο ; γ. Τους γονότυπους όλων των ατόμων της οικογένειας ως προς το συγκεκριμένο χαρακτηριστικό Το παρακάτω γενεαλογικό δένδρο αναπαριστά τον τρόπο με τον οποίο κληρονομείται μία μονογονιδιακή ασθένεια σε μία οικογένεια 1 2 I Με βάση τα δεδομένα του γενεαλογικού δένδρου να βρείτε : α. Το γονίδιο που προκαλεί την ασθένεια είναι επικρατές ή υπολειπόμενο ; β. Το γονίδιο που προκαλεί την ασθένεια είναι αυτοσωμικό ή φυλοσύνδετο ; γ. Τους γονότυπους όλων των ατόμων της οικογένειας ως προς το συγκεκριμένο χαρακτηριστικό. Υπόδειξη : Για να απαντήσετε στο ερώτημα α. θα πρέπει από τις διασταυρώσεις του γενεαλογικού δένδρου να επιλέξετε μία διασταύρωση όπου και οι 2 γονείς είναι υγιείς ή και οι 2 γονείς ασθενείς. Τέτοια διασταύρωση είναι η ΙΙ 2 ΙΙ 3. Για να απαντήσετε στο ερώτημα β θα πρέπει να επιλέξετε μία διασταύρωση όπου προκύπτει ασθενής γυναίκα από υγιή πατέρα (εάν το γονίδιο είναι υπολειπόμενο) ή μία διασταύρωση όπου προκύπτει υγιής γυναίκα από ασθενή πατέρα (εάν το γονίδιο είναι επικρατές ) II 1 2 Με βάση τα δεδομένα του γενεαλογικού δένδρου να βρείτε : α. Το γονίδιο που προκαλεί την ασθένεια είναι επικρατές ή υπολειπόμενο ; β. Το γονίδιο που προκαλεί την ασθένεια είναι αυτοσωμικό ή φυλοσύνδετο ; 117

30 Ο αλφισμός είναι η απουσία χρωστικής από το δέρμα, τα μάτια και τα μαλλιά. Τα άτομα που έχουν κληρονομήσει αυτό το γενετικό χαρακτηριστικό δεν παράγουν χρωστική. Το παρακάτω διάγραμμα αποτελεί το γενεαλογικό δένδρο μιας οικογένειας, άτομα της οποίας έχουν κληρονομήσει αυτό το γενετικό χαρακτηριστικό. Τα τετράγωνα είναι αρσενικά άτομα, οι κύκλοι τα θηλυκά άτομα της οικογένειας. Τα χρωματισμένα τετράγωνα και κύκλοι είναι τα άτομα που δεν παράγουν τη χρωστική, ενώ τα υπόλοιπα έχουν φαινότυπο φυσιολογικό. γ. Να βρεθεί η πιθανότητα να γεννηθεί αγόρι με την ασθένεια αυτή από τον γάμο του ατόμου ΙΙΙ 2 της οικογένειας Α με το άτομο ΙΙΙ 1 της οικογένειας Β. Υπόδειξη : Για το ερώτημα γ : Η πιθανότητα να γεννηθεί ένα παιδί αγόρι είναι 50% (1/2).Θα βρείτε εσείς την πιθανότητα την πιθανότητα το παιδί που θα γεννηθεί να πάσχει από την ασθένεια. Η πιθανότητα το παιδί να είναι αγόρι και να πάσχει από την ασθένεια προκύπτει εάν πολλαπλασιάσουμε την πιθανότητα το παιδί να είναι αγόρι με την πιθανότητα το παιδί να πάσχει από την ασθένεια Στα παρακάτω γενεαλογικά δένδρα μελετάτε ο τρόπος κληρονόμησης ενός κοινού μονογονιδιακού χαρακτηριστικού σε δύο οικογένειες 1 και 2 Ι 1 2 Ι 1 2 α.τι εννοούμε με τη φράση ότι ο φαινότυπος είναι φυσιολογικός; β. Τι συμπεραίνετε από το γενεαλογικό δένδρο, το γονίδιο του αλφισμού είναι επικρατές ή υπολειπόμενο; γ. Να καταγράψετε τους πιθανούς γονότυπους των (1-8). δ. Εάν το άτομο 8, παντρευτεί κάποιο αλφικό άτομο ποια είναι η πιθανότητα το πρώτο τους παιδί να είναι αλφικό; Στα παρακάτω γενεαλογικά δένδρα μελετάται ο τρόπος κληρονόμησης της ίδιας ασθένειας σε δύο διαφορετικές οικογένειες την Α και Β. Τα μαυρισμένα άτομα είναι τα ασθενή. ΙΙ η οικογένεια η οικογένεια Στην 1 η οικογένεια φέρουν το χαρακτηριστικό τα άτομα Ι 2,ΙΙ 2,ΙΙ 3 (μαυρισμένα) ενώ στη 2 η οικογένεια φέρουν το χαρακτηριστικό τα άτομα ΙΙ 2 και ΙΙ 3 (μαυρισμένα). Να προσδιορίσετε τον τρόπο κληρονόμησης του χαρακτηριστικού με βάση τα παραπάνω στοιχεία πραγματοποιώντας τις κατάλληλες διασταυρώσεις. ( Να μη ληφθεί η περίπτωση το γονίδιο να είναι φυλοσύνδετο επικρατές ) Να γράψετε του γονότυπους όλων των ατόμων Δίνονται τα παρακάτω γενεαλογικά δέντρα που παριστάνουν τον τρόπο κληρονόμησης 2 ασθενειών ( Ασθένεια Α και Β ) στην ίδια οικογένεια. A 1 2 ΙΙ B 1 2 I I II II α. Να βρείτε τον τύπο κληρονομικότητας της ασθένειας. β. Να βρείτε τους πιθανούς γονότυπους όλων των ατόμων που απεικονίζονται στα γενεαλογικά δένδρα,των οικογενειών Α και Β III 1 2 III 1 2 α. Να βρείτε τον τρόπο κληρονόμησης των ασθενειών Α και Β β. Να βρείτε τους πιθανούς γονότυπους των μελών της οικογένειας 118

31 γ. Με κατάλληλο συμβολισμό να δείξετε πάνω στο γενεαλογικό δέντρο τα άτομα που 100% είναι φορείς αυτοσωμικού υπολειπόμενου γονιδίου Το ακόλουθο γενεαλογικό δέντρο απεικονίζει τον τρόπο κληρονόμησης μιας ασθένειας στον άνθρωπο: α. Να βρείτε τον τύπο κληρονομικότητας της ασθένειας και τον γονότυπο όλων των ατόμων που απεικονίζονται στο παραπάνω γενεαλογικό δέντρο. β. Ποια η πιθανότητα ένα επόμενο παιδί των ατόμων Ι 3 και Ι 4 να εμφανίζει τη νόσο; γ. Ποια η πιθανότητα ένα επόμενο παιδί των ατόμων Ι 3 και Ι 4 να είναι αγόρι και να εμφανίζει τη νόσο; δ. Ποια η πιθανότητα το άτομο ΙΙ 3 να είναι ετερόζυγο; ε. Ποια η πιθανότητα το άτομο ΙΙ 2 να είναι ετερόζυγο; στ. Ποια η πιθανότητα ένα επόμενο παιδί των ατόμων ΙΙ 3 και ΙΙ 4 να είναι ετερόζυγο; ζ. Ποια η πιθανότητα ένα επόμενο παιδί των ατόμων ΙΙ 3 και ΙΙ 4 να είναι κορίτσι και να εμφανίζει τη νόσο; Στο συγκεκριμένο γενεαλογικό δένδρο απεικονίζεται ο τρόπος με τον οποίο κληρονομείται μια ασθένεια. Ομάδα ασκήσεων Μελέτη τρόπου κληρονόμησης χαρακτηριστικού που οφείλεται σε φυλοσύνδετο γονίδιο με τη βοήθεια των γενεαλογικών δένδρων. Υπόδειξη για τη ομάδα ασκήσεων : Ο τρόπος κληρονόμησης μίας ασθένειας που οφείλεται σε φυλοσύνδετο γονίδιο δεν μπορεί να αποδειχθεί από την μελέτη ενός μόνο γενεαλογικού δένδρου. Στις ασκήσεις αυτές ( έως και ) θα πρέπει να θυμάστε από τη θεωρία ποιες ασθένειες οφείλονται σε φυλοσύνδετα γονίδια. Οι ασθένειες αυτές είναι η αιμορροφιλία Α και η μερική αχρωματοψία στο πράσινο και το κόκκινο χρώμα. Όταν έχετε ένα γενεαλογικό δένδρο που μελετά αυτές τις ασθένειες, απευθείας χωρίς να το αποδείξετε λαμβάνετε το γονίδιο που προκαλεί την ασθένεια ως φυλοσύνδετο υπολειπόμενο Δίνεται το γενεαλογικό δένδρο μίας οικογένειας που αναπαριστά τον τρόπο κληρονόμησης της ασθένειας μερική αχρωματοψία στο πράσινο και το κόκκινο χρώμα. Να γράψετε τους γονότυπους όλων των μελών της οικογένειας αιτιολογώντας την απάντηση σας Δίνεται το γενεαλογικό δένδρο μίας οικογένειας στην οποία εμφανίζεται η ασθένεια της αιμορροφιλίας Α. Το άτομο ΙΙΙ-1 πάσχει από αιμορροφιλία. Το άτομο Ι-1 (μαυρισμένο) πάσχει και έχει ομάδα αίματος Ο. Το άτομο Ι-2 (μαυρισμένο) πάσχει και έχει ομάδα αίματος Β (ομόζυγο). Τα άτομα αυτά απέκτησαν τρία παιδιά, εκ των οποίων το ΙΙ-2 (μαυρισμένο) πάσχει. α. Με βάση το παρακάτω γενεαλογικό δένδρο, να εξηγήσετε τον τρόπο με τον οποίο κληρονομείται η ασθένεια. β. Να γράψετε τους πιθανούς γονότυπους και φαινότυπους των ατόμων της Ι και ΙΙ γενιάς. γ. Το άτομο ΙΙ-1 παντρεύεται γυναίκα που έχει ομάδα αίματος ΑΒ και πάσχει από την ίδια ασθένεια. Να προσδιορίσετε την πιθανότητα να αποκτήσουν παιδί που θα έχει ομάδα αίματος Α και θα πάσχει. Να βρεθούν οι πιθανοί γονότυποι όλων των μελών της οικογένειας για το συγκεκριμένο χαρακτηριστικό αιτιολογώντας την απάντηση σας. 119