ΠΡΟΒΛΗΜΑ 4.1 Στο σιτάρι, φυτά με κόκκινους σπόρους διασταυρώθηκαν με φυτά που είχαν λευκούς. Όλοι οι απόγονοι είχαν κόκκινους σπόρους. Μετά από την αυτογονιμοποίηση των φυτών της F 1, πήραμε στην F 2 : 145 φυτά με κόκκινους σπόρους, 94 με καστανούς και 17 με λευκούς σπόρους. Εξηγείστε αυτά τα αποτελέσματα και ελέγξτε στατιστικά την υπόθεσή σας. ΠΡΟΒΛΗΜΑ 4.2 Σε μια δικαστική υπόθεση, δύο άνδρες διεκδικούν την πατρότητα τριών παιδιών. Οι ομάδες αίματος των εμπλεκομένων ατόμων που αναφέρονται παρακάτω αφορούν τα συστήματα ΑΒ0, ΜΝ και Rhesus. Μπορείτε με αυτά τα στοιχεία να αποφασίσετε ποιος είναι ο πατέρας του κάθε παιδιού; 1 ος άνδρας: ΑΒ Ν Rh - 2 os άνδρας: 0 Μ Rh + Μητέρα: Α Ν Rh + 1 ο παιδί: 0 ΜΝ Rh + 2 ο παιδί: Α Ν Rh + 3 ο παιδί: Α ΜΝ Rh - ΠΡΟΒΛΗΜΑ 4.3 Σε ένα μαιευτήριο σε τέσσερα νεογέννητα δεν σημειώθηκαν από λάθος αμέσως οι μητέρες τους. Οι εξετάσεις αίματος των παιδιών και των τεσσάρων ζευγαριών έδωσαν τα παρακάτω αποτελέσματα: Ζευγάρια Παιδιά 1. 0 ΜΝ Rh - I. B N Rh - A MN Rh - 2. AB N Rh + II. B N Rh + AB N Rh - 3. B MN Rh + III. AB MN Rh - 0 MN Rh + 4. 0 N Rh - IV. A M Rh + A N Rh + Μπορείτε να αποφασίσετε ποιο παιδί ανήκει σε κάθε ζευγάρι;
ΠΡΟΒΛΗΜΑ 4.4 Στη Drosophila melanogaster το κανονικό χρώμα των ματιών είναι σκούρο κόκκινο. Έστω ότι σας δίνονται δύο ομοζυγωτικά στελέχη, ένα με ανοιχτά κόκκινα μάτια (scarlet) και ένα με σκούρα καφέ (brown). Όταν διασταυρώνετε scarlet άτομα με brown όλοι οι απόγονοι έχουν κανονικά μάτια. Μια διασταύρωση F 1 x F 1 έδωσε στην F 2 τα εξής αποτελέσματα: 432 άτομα με κανονικά μάτια, 158 με scarlet, 139 με brown και 52 με άσπρα μάτια. Εξηγείστε αυτά τα αποτελέσματα. ΠΡΟΒΛΗΜΑ 4.5 Στην Drosophila melanogaster το υπερέχον αλληλόμορφο Η ελαττώνει τον αριθμό των σμηρίγων του σώματος με αποτέλεσμα να δημιουργείται μια χωρίς σμήριγες = hairless κατάσταση, ενώ παράλληλα λειτουργεί και ως υποτελές θανατογόνο. Σ έναν άλλο, ανεξάρτητα συνδυαζόμενο τόπο, το υπερέχον αλληλόμορφο S δεν επιδρά στον αριθμό των σμηρίγων, εκτός και αν είναι παρόν το Η. Στην περίπτωση αυτή το S καταστέλλει τη δράση του Η, αποκαθιστώντας έτσι την κανονική hairy κατάσταση. Το S λειτουργεί επίσης ως υποτελές θανατογόνο. α. Ποια αναλογία hairy προς hairless ατόμων αναμένονται ανάμεσα στους ζωντανούς απογόνους μιας διασταύρωσης μυγών που και οι δυο φέρουν το Η σε κατάσταση καταστολής; β. Αν οι hairless απόγονοι επαναδιασταυρωθούν με άτομα της γονικής γενιάς, ποια αναλογία απογόνων αναμένεται ανάμεσα στους ζωντανούς απογόνους; ΠΡΟΒΛΗΜΑ 4.6 Από διασταυρώσεις μεταξύ φασιανών που διέφεραν στο χρωματισμό του πτερώματος προέκυψαν τα παρακάτω αποτελέσματα. Βρείτε τον τρόπο κληρονόμησης του γνωρίσματος και τους γονότυπους των γονέων σε όλες τις παρακάτω διασταυρώσεις. Γονείς Απόγονοι Καφετί Κίτρινο Δακτυλιωτό 1 Καφετί x Καφετί 92 - - 2 Καφετί x Κίτρινο 78 70 -
3 Κίτρινο x Καφετί 14 12-4 Καφετί x Δακτυλιωτό - 208-5 Κίτρινο x Κίτρινο 75 141 68 6 Κίτρινο x Δακτυλιωτό - 122 128 7 Δακτυλιωτό x Κίτρινο - 34 38 8 Δακτυλιωτό x Δακτυλιωτό - - 347 ΠΡΟΒΛΗΜΑ 4.7 Οι ποικιλίες Bombay και 770B του φυτού Linum usitatissinum (λινάρι), αντιδρούν διαφορετικά στις φυλές 22 και 24 του μύκητα Melampsora lini, που προκαλεί σκωρίαση. Οι δύο ποικιλίες διασταυρώθηκαν μεταξύ τους και όλα τα φυτά της F 1 και F 2 διακρίθηκαν με βάση την αντίδρασή τους σε κάθε φυλή του μύκητα χωριστά, σε φυτά Α (ανθεκτικά) και Ε (ευαίσθητα). Τα αποτελέσματα παρουσιάζονται στον πίνακα παρακάτω: Γονείς Αριθμός φυτών Αντίδραση στη σκωρίαση Φυλή 22 Φυλή 24 Bombay Όλα Α Ε 770B Όλα Ε Α F 1 Όλα Α Α 128 Α Α F 2 44 Ε Α 14 Ε Ε 39 Α Ε Κάνετε μια υπόθεση που να εξηγεί αυτά τα αποτελέσματα και επεξεργασθείτε την με τη μέθοδο χ 2. ΠΡΟΒΛΗΜΑ 4.8 Από επαναλαμβανόμενες διασταυρώσεις υβριδίων χοίρων από τις αμιγείς σειρές Erma και Harvey με ουρά μήκους 25 εκ., γεννήθηκαν χοιρίδια που είχαν διαφορετικά μήκη ουρών όπως φαίνεται στον πίνακα που ακολουθεί.
Μήκος ουράς (εκ.) Αριθμός χοιριδίων 15 20 25 30 35 9 37 57 34 12 Σημειώστε ότι τα χοιρίδια της φυλής Erma έχουν μήκος ουράς 15 εκ. και της Harvey 35 εκ. α. Πόσα ζευγάρια γονιδίων ελέγχουν αυτό το χαρακτηριστικό; β. Ποια είδη γενετικού μηχανισμού θα μπορούσαν να εξηγήσουν αυτό το αποτέλεσμα; ΠΡΟΒΛΗΜΑ 4.9 Πολλά πολυγονιδιακά συστήματα δεν δείχνουν συνεχή φαινοτυπική κατανομή αλλά ξαφνικές αλλαγές στο φαινότυπο σε ειδικές "κρίσιμες" γονιδιακές δόσεις. Για παράδειγμα σ ένα είδος Penstemon ο αριθμός των ανθέων σε κάθε φυτό ελέγχεται από τέσσερις ανεξάρτητους γονιδιακούς τόπους με τον εξής τρόπο: Όταν υπάρχουν δύο ή λιγότερες δόσεις από ένα υπερέχον γονίδιο, το φυτό έχει ένα άνθος, όταν υπάρχουν από τρεις μέχρι πέντε δόσεις το φυτό έχει δύο άνθη, και όταν έξη ή περισσότερες το φυτό έχει τρία άνθη. Αν αυτογονιμοποιηθεί ένα φυτό, ετεροζυγωτικό και για τους τέσσερις τόπους (Α 1 α 1 Α 2 α 2 Α 3 α 3 Α 4 α 4 ), ποια αναλογία απογόνων θα υπάρχει με ένα, δύο και τρία άνθη; ΠΡΟΒΛΗΜΑ 4.10 Ένα αυτοσωματικό υποτελές γονίδιο (tra=transformer) είναι υπεύθυνο για τη μετατροπή ενός θηλυκού ατόμου D. melanogaster σε φαινοτυπικά αρσενικό άτομο. Τα μετασχηματισμένα αυτά αρσενικά είναι στείρα, το δε γονίδιο δεν έχει καμιά επίδραση στα κανονικά αρσενικά άτομα. Διασταυρώνετε ένα ετεροζυγωτικό tra θηλυκό με ένα ομοζυγωτικό για τη μετάλλαξη αρσενικό. Ποια αναλογία φύλου περιμένετε στην F 1 γενιά; Αν επιτρέψετε στα άτομα της F 1 να διασταυρωθούν ελεύθερα μεταξύ τους, ποια θα είναι η αναλογία φύλου στην επόμενη γενιά; ΠΡΟΒΛΗΜΑ 4.11 Ένας εκτροφέας πανθήρων, δημιούργησε δύο φυλές. Η μία ήταν ροζ με κηλίδες (ροζ κηλιδωτή), και η άλλη μπλε χωρίς κηλίδες (ατόφιο μπλε). Οι αντίστροφες διασταυρώσεις ανάμεσα στις δύο αυτές φυλές έδιναν πάντα τα ίδια αποτελέσματα:
1/2 ατόφια ροζ 1/2 ατόφια μπλε. Οι ατόφιοι ροζ πάνθηρες που προκύψανε μ αυτόν τον τρόπο διασταυρώθηκαν μεταξύ τους και έτσι αναπτύχθηκε ένας μεγάλος αριθμός απογόνων που ήταν τεσσάρων ειδών με τις παρακάτω αναλογίες: 1/2 ατόφιο ροζ 1/6 ροζ με κηλίδες 1/4 ατόφιο μπλε 1/12 μπλε με κηλίδες Εξηγείστε αυτή την ιδιόμορφη φαινοτυπική αναλογία και προσδιορίστε τους γενότυπους, χρησιμοποιώντας σύμβολα της δικής σας εκλογής. ΠΡΟΒΛΗΜΑ 4.12 Στο φυτό πετούνια υπάρχουν δυο χρωστικές, κόκκινη και μπλε, οι οποίες όταν αναμειγνύονται δίνουν το κανονικό βυσσινί χρώμα στα πέταλα των λουλουδιών. Δύο διαφορετικά βιοσυνθετικά μονοπάτια συνθέτουν αυτές τις χρωστικές όπως φαίνεται παρακάτω. Το "άσπρο" αναφέρεται σε άχρωμα συστατικά ή στη μη ύπαρξη χρωστικής. Η κόκκινη χρωστική σχηματίζεται από ένα ενδιάμεσο προϊόν, χρώματος κίτρινου το οποίο σε φυσιολογικές συνθήκες βρίσκεται σε πολύ μικρή συγκέντρωση στα έγχρωμα πέταλα. Ένα τρίτο βιοσυνθετικό μονοπάτι τα προϊόντα του οποίου δεν συμμετέχουν φυσιολογικά στο χρωματισμό των πετάλων, δεν επηρεάζει τα κόκκινα και μπλε μονοπάτια, όμως αν δημιουργηθεί κάποιο από τα ενδιάμεσα προϊόντα του (το άσπρο 3 ) και συσσωρευτεί, μπορεί να μετατραπεί στο κίτρινο ενδιάμεσο του κόκκινου μονοπατιού. Στο διάγραμμα που ακολουθεί τα A, B, C και D αντιπροσωπεύουν ένζυμα, τα οποία δημιουργούνται από ασύνδετα γονίδια και συμβολίζονται με τα ίδια γράμματα. 1 ο Βιοσυνθετικό μονοπάτι: άσπρο 1 Ε μπλε 2 ο Βιοσυνθετικό μονοπάτι: άσπρο 2 A κίτρινο B κόκκινο 3 ο Βιοσυνθετικό μονοπάτι: άσπρο 3 D C άσπρο 4 Θεωρήστε ότι τα κανονικά αλληλόμορφα είναι υπερέχοντα και παράγουν λειτουργικό ένζυμο ενώ τα υποτελή δεν παράγουν. Βρείτε ποιοι συνδυασμοί αμιγών σειρών διασταυρώνονται για να παραχθούν στην F 2 οι εξής αναλογίες
Α. 9 βυσσινί : 3 πράσινο : 4 μπλε Β. 9 βυσσινί : 3 κόκκινο : 3 μπλε : 1 άσπρο Γ. 13 βυσσινί : 3 μπλε Δ. 9 βυσσινί : 3 κόκκινο : 3 πράσινο : 1 κίτρινο Σημειώστε ότι η ανάμιξη μπλε και κίτρινης χρωστικής δημιουργεί πράσινο χρώμα. Τέλος καμιά μετάλλαξη δεν είναι θανατογόνος. ΠΡΟΒΛΗΜΑ 4.13 Σε κάποιο είδος μύγας, το κανονικό χρώμα των ματιών είναι κόκκινο (R). Βρέθηκαν τέσσερις μεταλλαγμένοι φαινότυποι για το χρώμα των ματιών, οι εξής: Δύο είχαν κίτρινα μάτια (Υ 1 & Υ 2 ), ένας ήταν καφέ (Β) και ένας πορτοκαλί (Ο). Δημιουργήθηκαν αμιγείς σειρές και για τους τέσσερις φαινοτύπους και έγιναν όλες οι διασταυρώσεις μεταξύ τους. Τα άτομα από κάθε F 1 διασταυρώθηκαν μεταξύ τους ώστε να παραχθεί η F 2. Οι διασταυρώσεις και τα αποτελέσματα φαίνονται στον πίνακα που ακολουθεί: α. Χρησιμοποιώντας δικά σας σύμβολα, δείξτε τους γονότυπους κάθε σειράς. β. Δείξτε πώς προκύπτουν οι αναλογίες των F 1 και F 2 γενιών. γ. Αν κατανοείτε πώς προκύπτουν βιοχημικά αυτοί οι φαινότυποι, βρείτε ένα βιοχημικό μονοπάτι που μπορεί να εξηγήσει αυτές τις γενετικές αναλογίες, δείχνοντας ποιο γονίδιο είναι υπεύθυνο για κάθε ένζυμο. Y 1 Y 2 B O Y 1 F 1 Όλα κίτρινα Όλα κόκκινα Όλα κόκκινα Όλα κόκκινα F 2 Όλα κίτρινα 9 κόκκινα 9 κόκκινα 9 κόκκινα 7 κίτρινα 4 κίτρινα 4 πορτοκαλί 3 καφέ 3 κίτρινα Y 2 F 1 Όλα κίτρινα Όλα κόκκινα Όλα κόκκινα F 2 Όλα κίτρινα 9 κόκκινα 9 κόκκινα 4 κίτρινα 4 κίτρινα 3 καφέ 3 πορτοκαλί B F 1 Όλα καφέ Όλα κόκκινα
F 2 Όλα καφέ 9 κόκκινα 4 πορτοκαλί 3 καφέ O F 1 Όλα πορτοκαλί F 2 Όλα πορτοκαλί ΠΡΟΒΛΗΜΑ 4.14 Μια διασταύρωση ενός αμιγούς φυτού (σκυλάκι) με άσπρα άνθη με ένα επίσης αμιγές με κόκκινα άνθη έδωσε στην F 1 φυτά με άσπρα άνθη. Η αυτογονιμοποίηση των φυτών της F 1 έδωσε στην F 2 τα εξής αποτελέσματα: 240 με άσπρα άνθη 61 με κόκκινα άνθη (ατόφια), και 19 με κηλιδωτά κόκκινα άνθη. 320 α. Προτείνετε μια υπόθεση που να εξηγεί αυτά τα αποτελέσματα. β. Ένα φυτό της F 2 με άσπρα άνθη διασταυρώθηκε με ένα φυτό επίσης της F 2 με ατόφια κόκκινα άνθη και έδωσαν: 50% με άσπρα άνθη 25% με ατόφια κόκκινα άνθη, και 25% κηλιδωτά κόκκινα άνθη. Ποιοι ήταν οι γονότυποι των φυτών της F 2 που διασταυρώθηκαν: ΠΡΟΒΛΗΜΑ 4.15 Τα άνθη της λιανοκάπαρης (Tropaelum majus) είναι απλά (S), διπλά (D), ή υπέρδιπλα (Sd). Τα θηλυκά υπέρδιπλα είναι στείρα και προέκυψαν από μια ποικιλία με διπλά άνθη. Διασταυρώσεις ανάμεσα σε ποικιλίες έδωσαν τα αποτελέσματα που φαίνονται στον παρακάτω πίνακα: Διασταύρωση Γονείς Απόγονοι 1 Αμιγές S x Αμιγές D Όλοι S 2 F 1 απόγονοι της (1) x F 1 απόγονοι της (1) 79 S : 27 D 3 Αμιγές D x Sd 112 Sd : 108 D
4 Αμιγές S x Sd 8 Sd : 7S 5 Αμιγές D x Sd απόγονοι της (4) 18 Sd :19 S 6 Αμιγές D x S απόγονοι της (4) 14 D : 16 S Χρησιμοποιώντας δικά σας σύμβολα, προτείνετε μια εξήγηση για αυτά τα αποτελέσματα ερμηνεύοντας όλους τους φαινοτύπους και την προέλευση των υπέρδιπλων. ΠΡΟΒΛΗΜΑ 4.16 Η παραγωγή χρωστικής στα μάτια της Drosophila melanogaster απαιτεί την παρουσία του υπερέχοντος αλληλόμορφου Α. Ένα άλλο, ανεξάρτητα συνδυαζόμενο γονίδιο, το Q μετατρέπει τη χρωστική σε ένα προϊόν με βυσσινί χρώμα ενώ το υποτελές του αλληλόμορφο q δεν την μετατρέπει, με αποτέλεσμα να παραμένει κόκκινη. Άτομα που δεν παράγουν χρωστική έχουν άσπρα μάτια. Διασταυρώθηκαν δύο αμιγείς σειρές (στελέχη) με τα παρακάτω αποτελέσματα: Ρ: με κόκκινα μάτια x με άσπρα μάτια F 1 : με βυσσινί μάτια με κόκκινα μάτια F 1 x F 1 F 2 : και : 3/8 με βυσσινί μάτια 3/8 με κόκκινα μάτια 2/8 με άσπρα μάτια ΠΡΟΒΛΗΜΑ 4.17 Έστω ότι ένας ετεροζυγωτικός kandiyohi (Kk) βάτραχος διασταυρώνεται με έναν κανονικό (kk). Ποιες είναι οι πιθανότητες των παρακάτω συνδυασμών σ έναν πληθυσμό απογόνων με 8 άτομα; 1. Όλα τα άτομα να είναι kandiyohi. 2. Με τη σειρά να είναι: kandiyohi, kandiyohi, κανονικά, κανονικά, kandiyohi, kandiyohi, κανονικά, κανονικά. 3. Τέσσερα κανονικά και τέσσερα kandiyohi. 4. Ένα ή περισσότερα kandiyohi. 5. Δύο ή περισσότερα kandiyohi. 6. Όχι λιγότερα από δύο kandiyohi ή δύο κανονικά.
ΠΡΟΒΛΗΜΑ 4.18 Ένας άνδρας με βραχυδακτυλία (πολύ κοντά δάκτυλα, σπάνιο υπερέχον γνώρισμα) παντρεύεται μια φυσιολογική γυναίκα. Οι δύο σύζυγοι έχουν καστανά μάτια, ενώ οι μητέρες τους είχαν γαλανά. Αν αποκτήσουν τέσσερα παιδιά βρείτε την πιθανότητα α) Όλα να έχουν βραχυδακτυλία. β) Ένα να έχει βραχυδακτυλία και τα υπόλοιπα να είναι φυσιολογικά. γ) Όλα να έχουν γαλανά μάτια. δ) Όλα να έχουν καστανά μάτια. ε) Όλα να έχουν βραχυδακτυλία και καστανά μάτια. στ) Όλα να είναι φυσιολογικά με γαλανά μάτια. ζ) Τουλάχιστον ένα παιδί να έχει βραχυδακτυλία και γαλανά μάτια. η) Τα δύο πρώτα παιδιά να έχουν βραχυδακτυλία. θ) Τα δύο πρώτα παιδιά να έχουν βραχυδακτυλία και καστανά μάτια, και ι) Τα δυο πρώτα παιδιά να είναι το ένα με βραχυδακτυλία και γαλανά μάτια και το άλλο φυσιολογικό με καστανά μάτια, ανεξαρτήτως σειράς. Σημειώνεται ότι τα υπεύθυνα γονίδια είναι αυτοσωματικά και ασύνδετα. ΠΡΟΒΛΗΜΑ 4.19 Η κατανομή της χρωστικής στο τρίχωμα των ποντικών ελέγχεται από μια σειρά πολλαπλών αλληλομόρφων γονιδίων ως εξής: C = πλήρης χρωματισμός, c d = μερικός χρωματισμός και c l = υποτελές θανατογόνο. Η σειρά υπεροχής των τριών αλληλομόρφων είναι C > c d > c l. Ένα άτομο με πλήρη χρωματισμό, φορέας του θανατογόνου αλληλόμορφου, διασταυρώθηκε με έναν επίσης φορέα του ίδιου γονιδίου, αλλά με μερικό χρωματισμό. Ένας απόγονος της F 1 διασταυρώθηκε με τον γονέα για τον μερικό χρωματισμό του τριχώματος. Ποια είναι η πιθανότητα να πάρουμε έναν απόγονο με μερικό χρωματισμό του τριχώματος; ΠΡΟΒΛΗΜΑ 4.20 Από επανειλημμένες διασταυρώσεις ανάμεσα σε αμιγή καφέ σκυλιά με αμιγή λευκά, όλα τα κουτάβια της F 1 ήταν λευκά. Οι διασταυρώσεις F 1 x F 1 έδωσαν συνολικά 118 λευκά, 32 μαύρα και 10 καφέ κουτάβια στην F 2. Εξηγείστε αυτά τα αποτελέσματα και ελέγξετε την υπόθεσή σας στατιστικά. ΠΡΟΒΛΗΜΑ 4.21 Στον άνθρωπο το θανατογόνο γονίδιο i προκαλεί "νηπιακή αμαυρωτική ιδιωτεία" και προκαλεί τον θάνατο σε νηπιακή ηλικία. Ένα άλλο, ανεξάρτητα
κληρονομούμενο επίσης θανατογόνο γονίδιο, το j, προκαλεί "νεανική αμαυρωτική ιδιωτεία" και προκαλεί τον θάνατο πριν την ενηλικίωση (κάτω των 18 ετών). Από το γάμο ενός ζευγαριού που και οι δύο γονείς είναι φορείς για τα δύο αυτά γονίδια υπολογίστε 1) Ποιο ποσοστό παιδιών αναμένετε να πεθάνουν πριν την ενηλικίωση; 2) Ποια είναι η πιθανότητα να κάνουν δύο παιδιά τα οποία θα επιζήσουν και μετά την ενηλικίωση; 3) Ποια είναι η πιθανότητα να κάνουν δύο παιδιά και το ένα μόνο να επιζήσει και μετά την ενηλικίωση; ΠΡΟΒΛΗΜΑ 4.22 Στο καλαμπόκι και τα τρία υπερέχοντα γονίδια A, C και R είναι απαραίτητοι για το χρώμα των σπόρων και κληρονομούνται ανεξάρτητα. Οι γονότυποι A-C-Rείναι χρωματιστοί, ενώ όλοι οι άλλοι είναι άχρωμοι. Ένα φυτό με χρώμα διασταυρώθηκε διαδοχικά με τρία φυτά και έδωσε τα παρακάτω αποτελέσματα: Με aa cc RR, έδωσε 50% χρωματιστούς σπόρους. Με aa CC rr, έδωσε 25% χρωματιστούς σπόρους. Με AA cc rr, έδωσε 50% χρωματιστούς σπόρους. Ποιος είναι ο γονότυπος του φυτού; ΠΡΟΒΛΗΜΑ 4.23 Στα κυνηγετικά σκυλιά Labrador το υπερέχον γονίδιο Β δημιουργεί μαύρο τρίχωμα ενώ το υποτελές του αλληλόμορφο καφέ. Σε ένα άλλο ανεξάρτητο χρωμόσωμα το γονίδιο Ε συμπεριφέρεται ως υπερέχον επιστατικό στα Β και b με αποτέλεσμα να δημιουργείται "χρυσαφένιο" τρίχωμα, ενώ το e επιτρέπει την έκφραση των Β και b. Ένας εκτροφέας θέλει να διαπιστώσει το γονότυπο των τριών σκυλιών του και τα διασταυρώνει μεταξύ τους για μερικά χρόνια με τα αποτελέσματα που φαίνονται στον παρακάτω πίνακα. α. Ποιοι είναι οι γονότυποι των τριών σκυλιών; β. Πώς προκύπτουν οι αναλογίες αυτές; Διασταύρωση I 1 ο σκυλί (χρυσαφένιο ) x 2 ο σκυλί (χρυσαφένιο ) Απόγονοι 6/8 χρυσαφένια 1/8 μαύρα
II 1 ο σκυλί (χρυσαφένιο ) x 3 ο σκυλί (μαύρο ) 1/8 καφετιά 4/8 χρυσαφένια 3/8 μαύρα 1/8 καφετιά ΠΡΟΒΛΗΜΑ 4.24 Στα βοοειδή είναι γνωστό ένα υποτελές αυτοσωματικό γονίδιο l το οποίο λειτουργεί ως υποτελές θανατογόνο λίγο πριν τον τοκετό. Σε ένα εκτροφείο ένας ταύρος είναι ετεροζυγωτικός για το γονίδιο αυτό, αλλά χρησιμοποιείται ως επιβήτορας σε ένα κοπάδι 35 αγελάδων και αποκτά τρεις απογόνους με την καθεμία. Από αυτές οι 14 γέννησαν τουλάχιστον ένα μοσχαράκι νεκρό που σημαίνει ότι ήταν επίσης ετεροζυγωτικές για το συγκεκριμένο γονίδιο. Πόσες ακόμα αγελάδες είναι δυνατόν να είναι επίσης ετεροζυγωτικές αλλά δεν αποκαλύφθηκαν; Τα γονίδια Α, Β και C κληρονομούνται ανεξάρτητα και ελέγχουν το σχηματισμό της μαύρης χρωστικής σε κάποιο είδος. Υποθέστε ότι τα γονίδια αυτά εμπλέκονται σε ένα βιοχημικό μονοπάτι με τον εξής τρόπο: Ένζυμο Ένζυμο Ένζυμο Άσπρη Α Άσπρη Β Άσπρη C Τελική πρόδρομη ενδιάμεση ενδιάμεση μαύρη χρωστική χρωστική 1 χρωστική 2 χρωστική Τα εναλλακτικά αλληλόμορφα γονίδια a, b και c είναι υποτελή και παράγουν μη λειτουργικά προϊόντα. α. Αν και τα τρία γονίδια είναι απαραίτητα για τη δημιουργία μαύρης χρωστικής, ποια θα είναι η αναλογία μαύρων : άσπρων ατόμων από τη διασταύρωση ετεροζυγωτικών και ως προς τα τρία γονίδια ατόμων; β. Έστω ότι το γονίδιο C παράγει ένα πεπτίδιο που λειτουργεί ως καταστολέας του Β και ότι το βιοχημικό μονοπάτι λειτουργεί ως εξής: Άσπρη πρόδρομη Ένζυμο Α Άσπρη ενδιάμεση Ένζυμο Β Τελική μαύρη χρωστική χρωστική χρωστική 1 Πεπτίδιο C Καταστολέας του γονιδίου Β
Ποια θα είναι η αναλογία μαύρων : άσπρων ατόμων σε αυτή την περίπτωση από την ίδια διασταύρωση; ΠΡΟΒΛΗΜΑ 4.26 Τα γονίδια a, b, c, d, e και f απομονώθηκαν σε μια έρευνα απομόνωσης μεταλλάξεων σε ένα πειραματόζωο και προκαλούν όλα έναν συγκεκριμένο μεταλλαγμένο φαινότυπο. Έγιναν όλες οι δυνατές διασταυρώσεις μεταξύ αυτών των στελεχών και τα αποτελέσματα παρουσιάζονται στον πίνακα που ακολουθεί. Το + σημαίνει κανονικός φαινότυπος και το - μεταλλαγμένος. a b c d e f a - + + - + + b - + + + - c - + - + d - + + e - + f - Πόσοι γονιδιακοί τόποι είναι υπεύθυνοι για τη δημιουργία αυτού του μεταλλαγμένου φαινοτύπου; ΠΡΟΒΛΗΜΑ 4.27 Τα γονίδια a, b, c, d, e και f απομονώθηκαν σε μια έρευνα απομόνωσης μεταλλάξεων σε ένα πειραματόζωο και προκαλούν όλα έναν συγκεκριμένο μεταλλαγμένο φαινότυπο. Τα αποτελέσματα των μεταξύ τους διασταυρώσεων παρουσιάζονται στον πίνακα που ακολουθεί. Το + σημαίνει κανονικός φαινότυπος, το - μεταλλαγμένος και το Ο την μη ύπαρξη δεδομένων. Με βάση την υπόθεση ότι οι διασταυρώσεις που λείπουν θα έδιναν αποτελέσματα συμβατά με τα ήδη υπάρχοντα, συμπληρώστε τα κενά με τα αντίστοιχα σύμβολα. a b c d e f a Ο + - Ο + Ο b Ο Ο Ο Ο - c Ο - Ο Ο d Ο Ο Ο e Ο + f Ο
ΠΡΟΒΛΗΜΑ 4.28 Μία γυναίκα ομοζυγωτική για κάποια υποτελή μετάλλαξη που προκαλεί κώφωση, παντρεύεται έναν άνδρα επίσης κωφό που είναι επίσης ομοζυγωτικός για κάποιο υποτελές γονίδιο που προκαλεί το ίδιο αποτέλεσμα και αποκτούν ένα παιδί με φυσιολογική ακοή. α. Υπάρχει κάποια υπόθεση που μπορεί να εξηγήσει γενετικά αυτό το φαινόμενο; β. Αν υποθέσουμε ότι η γυναίκα αυτή εγκυμονεί ένα ακόμα παιδί, με βάση την υπόθεσή σας, τι θα προβλέπατε για την ακοή του; ΠΡΟΒΛΗΜΑ 4.29 Σε μία μελέτη γυναικών όπου ήταν γνωστό ότι ήταν φορείς του φυλοσύνδετου, υποτελούς γονιδίου της αιμοφιλίας, μετρήθηκε ο χρόνος πήξης του αίματος. Οι τιμές που μετρήθηκαν έδειξαν μεγάλη ποικιλότητα και κυμαινόντουσαν από σχεδόν φυσιολογικά όρια έως ακραία που άγγιζαν τα παθολογικά. Ποια είναι η πιθανότερη εξήγηση για τα ευρήματα αυτά;