Erfelijkheid (SE)

De fruitvlieg als proefdier
Thomas is laborant. Hij werkt met fruitvliegjes die hij gebruikt voor onderzoek naar allerlei erfelijke eigenschappen. Het is een geschikt proefdier, omdat Thomas in korte tijd veel generaties fruitvliegjes kan kweken.

Een fruitvlieg heeft acht chromosomen in elke lichaamscel.
Thomas bestraalt enkele fruitvliegjes met röntgenstraling. Daardoor verandert het DNA in de geslachtscellen van deze fruitvliegjes.
(1p)Hoe wordt deze verandering van DNA genoemd?

De fruitvlieg als proefdier
Thomas is laborant. Hij werkt met fruitvliegjes die hij gebruikt voor onderzoek naar allerlei erfelijke eigenschappen. Het is een geschikt proefdier, omdat Thomas in korte tijd veel generaties fruitvliegjes kan kweken.

(1p)Thomas bestraalt enkele fruitvliegjes met röntgenstraling. Daardoor verandert het DNA in de geslachtscellen van deze fruitvliegjes. Hoe wordt het stukje DNA genoemd dat de informatie voor één erfelijke eigenschap bevat?

De fruitvlieg als proefdier
Thomas is laborant. Hij werkt met fruitvliegjes die hij gebruikt voor onderzoek naar allerlei erfelijke eigenschappen. Het is een geschikt proefdier, omdat Thomas in korte tijd veel generaties fruitvliegjes kan kweken.

Thomas bestraalt enkele fruitvliegjes met röntgenstraling. Daardoor verandert het DNA in de geslachtscellen van deze fruitvliegjes. Een fruitvlieg heeft XX- of XY-geslachtschromosomen, die op dezelfde manier het geslacht beïnvloeden als bij de mens. De eigenschap ‘oogkleur’ ligt op het X-chromosoom. Op het Y-chromosoom is de eigenschap ‘oogkleur’ niet aanwezig. Een mannetje heeft rode ogen.
(1p)Zit het stukje DNA voor rode ogen in zijn spermacellen?

De fruitvlieg als proefdier
Thomas is laborant. Hij werkt met fruitvliegjes die hij gebruikt voor onderzoek naar allerlei erfelijke eigenschappen. Het is een geschikt proefdier, omdat Thomas in korte tijd veel generaties fruitvliegjes kan kweken.

In de afbeelding hieronder zie je hoe een fruitvlieg zich ontwikkelt van een bevrucht ei tot een volwassen fruitvlieg.

Het fenotype en het genotype van het bevruchte ei wordt vergeleken met dat van de volwassen fruitvlieg.

(2p)Is tijdens de ontwikkeling van ei tot volwassen vlieg het fenotype veranderd of gelijk gebleven? En het genotype?

Dwerggroei bij katten
Als een kat zich niet goed ontwikkelt en delen van het lichaam te klein blijven, wordt dat dwerggroei genoemd. Een voorbeeld hiervan is het kattenras Munchkin, waarbij de katten zeer korte poten hebben in verhouding tot hun lichaam (zie de afbeelding).

Dwerggroei kan verschillende oorzaken hebben. Dwerggroei kan ontstaan doordat de hypofyse en de schildklier minder goed werken. Soms is dwerggroei erfelijk bepaald. Dwerggroei wordt dan bepaald door een dominant gen (A). Kattenembryo’s die homozygoot dominant zijn voor dit gen, sterven voordat ze geboren worden.
Twee katten met erfelijk bepaalde dwerggroei krijgen samen nakomelingen.
De katten krijgen veel jongen:
 doodgeboren jongen;
 jongen met dwerggroei;
 jongen met een normale groei.
(2p)Bepaal met behulp van een de kans op vroegtijdige sterfte van de kattenembryo’s.

CRISPR-Cas-systeem
Wetenschappers kunnen bij muizen een fout stukje DNA uit een chromosoom wegknippen, zodat er een gezond muizen-embryo kan ontstaan. Ze gebruiken daarvoor het CRISPR-Cas-systeem. In de tekeningen wordt schematisch uitgelegd hoe wetenschappers dat doen.

Het foute stukje DNA is ontstaan door een mutatie. Finn en Ilse praten over mutaties.
 Finn zegt dat een mutatie kan ontstaan door radio-actieve straling.
 Ilse zegt dat mutaties alleen ontstaan in geslachtscellen.
(1p)Wie heeft gelijk?

Uv-straling
Als je gaat zonnen, kan je huid verbranden door de uv-straling van de zon. Pigmentcellen houden een deel van de uv-straling tegen.

Uv-straling beschadigt het DNA in de cellen van de huid.
(1p)In welk deel van de cel bevindt zich dit DNA?

Transgender personen
Mensen worden een transgender persoon genoemd als ze mannelijke geslachtsorganen hebben maar zich vrouw voelen, of als ze vrouwelijke geslachtsorganen hebben maar zich man voelen. Transgender personen die als man geboren zijn, kunnen zich met vrouwelijke geslachtshormonen laten behandelen. Daardoor krijgen ze geleidelijk aan vrouwelijke geslachtskenmerken. Met medicijnen remmen ze de productie van mannelijke geslachtshormonen af. Hieronder zie je welke effecten de behandeling heeft en na hoeveel tijd
het maximale effect bereikt is.

Soms laat een transgender persoon zich aan de geslachtsorganen opereren. De mannelijke geslachtsdelen worden dan zo veranderd dat ze lijken op vrouwelijke geslachtsdelen. Na zo’n operatie is het niet meer nodig om medicijnen te gebruiken die de productie van mannelijke geslachtshormonen afremmen.
(1p)Verandert het genotype van een transgender persoon na zo’n operatie? Leg je antwoord uit.

Luipaardgekko
De luipaardgekko is een reptiel dat in Azië voorkomt, en in Nederland worden ze als huisdier gehouden. Het dier heeft een brede kop met grote ogen. Het lichaam is plat en heeft een lengte van ongeveer 20 centimeter inclusief staart. Een luipaardgekko jaagt ’s nachts op kleine dieren. De ogen zijn grijsgroen van kleur en hebben een spleetachtige, verticale
pupil. Jonge luipaardgekko’s hebben een gele lichaamskleur met donkergrijze tot zwarte banden op de rug, die verandert naarmate ze ouder worden in bruingeel met vlekken. Dit is de kleur die in het wild voorkomt en wordt wildkleur genoemd. Wildkleur wordt veroorzaakt door een dominant gen. In gevangenschap worden soms luipaardgekko’s geboren met een
wit-grijze kleur. Deze kleur wordt blizzard genoemd. Een luipaardgekko heeft 38 chromosomen in de lichaamscellen.

Twee wildkleur-luipaardgekko’s worden gekruist. Uit deze kruising blijkt dat een deel van de nakomelingen de kleur blizzard heeft.

(2p)Bepaal met behulp van een kruisingsschema de kans op een nakomeling met de kleur blizzard.

DNA-onderzoek
Steeds vaker wordt DNA gebruikt bij de opsporing van een onbekende dader van een misdrijf. Daarbij is de bepaling van verwantschap tussen mensen van belang. Bij mannen wordt daarvoor het DNA van het Y-chromosoom onderzocht. De onderzoeker neemt met een wattenstaafje cellen uit het wangslijmvlies van een man weg. Uit deze cellen haalt hij de Y-chromosomen. Met het DNA van de Y-chromosomen maakt hij een DNA-profiel van deze man. In de afbeelding hieronder zie je een stamboom. Vier mannen uit deze familie hebben deelgenomen aan een DNA-onderzoek (nummers 1 t/m 4).

hieronder staat een tabel met twee uitspraken over deze stamboom.

(1p) Kruis voor elke uitspraak aan of deze juist of onjuist is.

Brandnetels en vlinders
De brandnetel is een veel voorkomende vaste plant. De brandnetel heeft mannelijke en vrouwelijke planten. De vrouwelijke bloeiwijze bestaat uit vele kleine groene bloemetjes. De mannelijke planten hebben pluimen met kleine onopvallende bloemen. Als je zo’n pluim een tikje geeft, valt er veel stuifmeel uit. In de herfst sterven de stengels en bladeren af en overwintert de plant met alleen de ondergrondse worteldelen.

De brandnetel is een belangrijke plant voor een aantal vlindersoorten zoals de kleine vos. Deze vlinders leggen hun eitjes op de onderkant van de bladeren van brandnetels. De groenbruine rupsen die uit de eitjes zijn gekomen eten de bladeren van de brandnetel. Het fenotype van de kleine vos verandert gedurende zijn leven.

(1p)Verandert dan ook het genotype?

Albinisme bij mensen
Mensen met albinisme hebben geen of weinig pigment. Hun huid en haar is licht van kleur. De huid van een persoon met albinisme is zeer gevoelig voor zonlicht en verbrandt snel. Albinisme is erfelijk en wordt bepaald door één gen. Je ziet de stamboom van twee ouders en hun twee kinderen. Van dit gezin heeft alleen Jorrit albinisme.

(1p)Hieronder staat een zin over het genotype van Jorrit. Wat zijn de juiste mogelijkheden.

Melkvee houden
Teun is melkveehouder. Hij heeft geen stieren en bestelt daarom sperma om zijn koeien mee te bevruchten. Dat sperma brengt hij in het
geslachtsorgaan van de koe met behulp van een rietje. Dit wordt kunstmatige inseminatie genoemd. Teun let goed op het gedrag van zijn koeien om te bepalen in welke fase van de voortplantingscyclus zij zich bevinden. Het beste moment voor de kunstmatige inseminatie is de fase waarin een koe blijft stilstaan als ze wordt besprongen door een andere koe. Dit wordt de sta-reflex genoemd.

Bij de keuze voor sperma let Teun ook op de vachtkleur van de stier. De koeien van Teun zijn roodbont, maar hij wil roodbonte en zwartbonte
kalfjes krijgen. Roodbont is recessief en zwartbont is dominant.

(1p)Is het mogelijk dat de koeien van Teun zwartbonte en roodbonte kalfjes krijgen, en zo ja, welk sperma met welk genotype voor vachtkleur kan
daarvoor zorgen?

Catharinaparkiet
De Catharinaparkiet is een vogel uit Zuid-Amerika, die leeft in de bossen. In Nederland wordt deze vogel gehouden als volièrevogel. De parkieten worden gekweekt op kleur. Er is veel variatie in kleuren: groen, geel, grijs en blauw komen voor.

Een vogelkweker heeft eenkleurige parkieten en bonte parkieten met meerdere kleuren. Hij kruist bepaalde parkieten. In de stamboom zie je de overerving van deze fenotypen. Bont of eenkleurig wordt bepaald door één gen.

(2p)Wordt het eenkleurige fenotype veroorzaakt door een dominant gen of door een recessief gen? Leg je antwoord uit.

Intersekse
Soms worden er meisjes geboren met het mannelijke genotype of jongens met het vrouwelijke genotype. Dit wordt intersekse genoemd. Ongeveer
1 op de 2000 mensen wordt geboren als een intersekse-persoon. Elsa is geboren met alle primaire vrouwelijke geslachtskenmerken. In de
puberteit krijgt zij secundaire mannelijke geslachtskenmerken. Uit onderzoek blijkt dat zij mannelijke geslachts-chromosomen heeft en dat
haar vrouwelijke geslachtsklieren niet actief zijn.
(1p)Welke geslachts-chromosomen heeft Elsa in de lichaamscellen volgens de informatie?

Bloed van de koning?
Op 21 januari 1793 werd koning Lodewijk de zestiende in Parijs onthoofd. Volgens een legende heeft een toeschouwer destijds zijn zakdoek in het
bloed van de koning gedoopt en de zakdoek bewaard in een holle kalebas. Een kalebas is de vrucht van een pompoenplant. De kalebas met
de zakdoek is sinds die tijd bewaard gebleven. Wetenschappers hebben de inhoud van de kalebas onderzocht om te achterhalen of het bloed echt van koning Lodewijk de zestiende zou kunnen zijn. De wetenschappers hebben in de kalebas cellen van de vrucht zelf gevonden, bloeddeeltjes en bacteriën. Daaronder bevonden zich cellen zonder celkern.
In het gedroogde bloed op de zakdoek hebben de wetenschappers DNA gevonden dat afkomstig is van chromosomen van bloeddeeltjes.
Lodewijk de zestiende had blauwe ogen, zijn ouders hadden bruine ogen.
Het gen voor bruine ogen is dominant (A). De wetenschappers vonden in het onderzochte bloed resten van een gen voor bruine ogen.

(2p) Verklaar met behulp van een kruisingsschema uit of het bloed dat de wetenschappers gevonden hebben van Lodewijk de zestiende geweest kan zijn

Dekhengst
Een dekhengst is een mannelijk paard dat paardenfokkers gebruiken om hun vrouwelijke paarden (merries) zwanger te maken. Dit kan op natuurlijke wijze gebeuren door een paring van de dekhengst met een merrie, of door een kunstmatige bevruchting. Bij een kunstmatige bevruchting brengt een dierenarts het sperma van de dekhengst in de
geslachtsopening van de merrie. In de afbeelding hieronder zie je een tekening van enkele organen van een dekhengst. De organen hebben dezelfde namen en functies als bij
mensen.

Paardenfokker Smit laat een dekhengst met zwarte vacht twee jaar achter elkaar paren met dezelfde merrie. De merrie heeft een rode vacht en is homozygoot voor de vachtkleur. Ze krijgt in beide jaren een veulen. In het schema hieronder zie je dit in een stamboom.

(1p)Is het gen voor rode vacht volgens de informatie hierboven recessief of dominant? Of is dat uit deze informatie niet met zekerheid af te leiden?

Kersen

In de afbeelding hieronder zie je een doorsnede van de stamper van een kersenbloem.

Op één chromosomenpaar van een kersenboom bevindt zich gen S.  Gen S kan in vier verschillende typen voorkomen: S1, S2, S3 en S4.
Een stuifmeelbuis kan alleen groeien als de stuifmeelkorrel een ander type van gen S heeft dan de cellen van de stamper (zie de afbeelding).

Op de stamper van een kersenboom met genotype S1S2 komen stuifmeelkorrels terecht van een kersenboom met genotype S2S3.
(1p)Hoe groot is de kans op nakomelingen met genotype S2S2?

Tuinslakken

Op de foto zie je een tuinslak. De huisjes van deze tuinslakken kunnen geel of bruin zijn. De kleur is een erfelijke eigenschap. Het gen voor de
bruine kleur is dominant (A).

Een tuinslak die heterozygoot is voor de kleur van het huisje paart met een homozygote tuinslak. Ze krijgen nakomelingen met een bruin huisje en nakomelingen met een geel huisje.

(1p)Wat is het genotype en het fenotype van de homozygote ouder.

Familieonderzoek
Bij een onderzoek naar erfelijke aandoeningen wordt het erfelijk materiaal van de leden van verschillende families onderzocht. In de afbeelding zie je stambomen van drie families waarin een bepaalde erfelijke ziekte voorkomt.

Voor genetisch onderzoek naar deze ziekte moet erfelijk materiaal beschikbaar zijn van drie familieleden met die ziekte. Deze drie familieleden moeten nauw aan elkaar verwant zijn. Slechts één van deze drie families voldoet aan die voorwaarde.
Welke familie is dat?

Familieonderzoek
Bij een onderzoek naar erfelijke aandoeningen wordt het erfelijk materiaal van de leden van verschillende families onderzocht. In de afbeelding zie je stambomen van drie families waarin een bepaalde erfelijke ziekte voorkomt.

Voor genetisch onderzoek naar deze ziekte moet erfelijk materiaal beschikbaar zijn van drie familieleden met die ziekte. Deze drie familieleden moeten nauw aan elkaar verwant zijn.

In de familie De Bruin komt een ziekte voor. Uit onderzoek blijkt dat de ziekte erfelijk is. In de afbeelding hieronder zie je de stamboom van de familie De Bruin.

Uit gegevens in de stamboom kan afgeleid worden dat het gen voor de ziekte recessief is.
(1p)Uit welke gegevens kan dat met zekerheid afgeleid worden?