Muszka owocowa Drosophila melanogaster ma cztery pary dobrze widocznych chromosomów. Ustalono, że barwa oczu muszki to cecha sprzężona z płcią (warunkowana przez dwa allele: czerwona – W lub biała – w), natomiast wielkość ciała oraz jego barwa to cechy autosomalne i od siebie niezależne (warunkowane przez allele: ciało normalne – G lub karłowate – g; barwa szara – B lub barwa czarna – b). Na rysunku schematycznym przedstawiono chromosomy osobnika muszki owocowej.
Kreskami oznaczono możliwe położenie różnych alleli.

a) Przyjmując powyższe założenia, wpisz w odpowiednie miejsca, oznaczone na rysunku kreskami, symbole literowe alleli osobnika o genotypie:

b) Zapisz wszystkie rodzaje gamet produkowane przez osobnika muszki owocowej o podanym powyżej genotypie.

Zespół Downa to jedna z chorób genetycznych występujących u ludzi.

Wśród wykresów (A, B lub C) zaznacz ten, który prawidłowo ilustruje zależność między wiekiem matki a częstotliwością występowania tej choroby u noworodków. Uzasadnij swój wybór.

Odległości między genami w chromosomie wyrażane są w jednostkach mapowych. Jedna jednostka mapowa odpowiada takiej odległości między genami sprzężonymi, w której crossing-over zachodzi z częstością 1%.

Podaj kolejność genów A, B, C w chromosomie wiedząc, że częstości crossing-over między nimi są następujące: A – B 12%, A – C 4%, C – B 8 %.

Barwa kwiatów groszku pachnącego (Lathyrus odoratus) jest determinowana przez dwie pary odrębnych genów, które współdziałają (wzajemnie się uzupełniają) w tworzeniu barwy purpurowej.
W wyniku krzyżówki dwóch odmian groszku o kwiatach białych (AAbb x aaBB), w pokoleniu F1 otrzymano osobniki tylko o kwiatach purpurowych. Następnie skrzyżowano dwa osobniki z pokolenia F1 i w pokoleniu F2 otrzymano 9 osobników o kwiatach purpurowych i 7 osobników o kwiatach białych.

a) Zapisz odpowiednią krzyżówkę pomiędzy dwoma osobnikami z pokolenia F1.
b) Podaj wszystkie możliwe genotypy osobników o kwiatach purpurowych występujące w pokoleniu F2.

U zwierząt możliwe są dwa sposoby rozmnażania – płciowe i bezpłciowe. W przypadku rozmnażania bezpłciowego jeden osobnik daje początek dwu (lub większej liczbie) osobników potomnych. W procesie rozmnażania płciowego każdy z dwóch osobników rodzicielskich wytwarza komórkę płciową (jajo lub plemnik). Z połączenia tych komórek powstaje osobnik potomny.

Porównaj cechy osobników macierzystych z cechami osobników potomnych powstałych w wyniku rozmnażania:

Allel warunkujący ciemną barwę oczu jest dominujący – B, a allel warunkujący oczy błękitne jest recesywny – b. Rodzice o ciemnych oczach mają pierwsze dziecko o błękitnych oczach.

a) Przyjmując, że za barwę oczu odpowiada jedna para genów, określ genotypy rodziców i dziecka.
b) Zapisz odpowiednią krzyżówkę i na jej podstawie określ prawdopodobieństwo wystąpienia u dzieci tej pary błękitnej barwy oczu.

Ania i Jacek są rodzeństwem. Jacek jest daltonistą, Ania i rodzice prawidłowo rozróżniają barwy. Daltonizm jest warunkowany przez allel recesywny d sprzężony z płcią.

a) Zapisz prawdopodobne genotypy wszystkich wymienionych osób.
b) Ustal, jaki genotyp musi mieć Ania, jeżeli jej synowie są daltonistami (ich ojcem jest mężczyzna prawidłowo rozróżniający barwy). Odpowiedź uzasadnij.

Na rysunku przedstawiono proces crossing-over.

Określ, na czym polega istota procesu crossing-over oraz podczas jakiej fazy etapu podziału mejotycznego może zachodzić.

W obrębie populacji ludzkiej stwierdzono obecność w krwinkach aglutynogenu Rh. Występowanie aglutynogenu Rh uwarunkowane jest obecnością genu dominującego R, osoby nie zawierające aglutynogenu Rh mają genotyp rr. Gen R wywołuje pełny efekt zarówno wówczas, gdy znajduje się w stanie homozygotycznym, jak i heterozygotycznym.

Określ prawdopodobieństwo odziedziczenia przez dziecko czynnika Rh+, jeśli jego matka ma krew Rh- (homozygota), a ojciec Rh + ( heterozygota). Zapisz stosowną krzyżówkę.

Na rysunkach A, B, C, D przedstawiono przykłady mutacji chromosomowych.

Podaj, który z przykładów (A-D) jest ilustracją translokacji.

W oddziałach położniczych szpitali przeprowadza się test, który pozwala oznaczyć stężenie fenyloalaniny we krwi noworodków. W tym celu pobiera się z pięty noworodka kroplę krwi. Wysokie stężenie fenyloalaniny w krwi świadczy o fenyloketonurii – chorobie genetycznej będącej wynikiem bloku metabolicznego.

Uzasadnij celowość prowadzenia takich badań.

Organizmy obupłciowe (obojnaki) charakteryzują się tym, że mają zdolność wytwarzania zarówno żeńskich, jak i męskich komórek rozrodczych. Jednak przeważająca część tych organizmów „unika” samozapłodnienia i w miarę możliwości doprowadza do zapłodnienia krzyżowego.

Wyjaśnij, dlaczego organizmy obupłciowe „unikają” samozapłodnienia.

Gen warunkujący barwę oczu u Drosophila melanogaster znajduje się w chromosomie X, przy czym allel warunkujący oczy białe jest recesywny – a, a allel warunkujący oczy czerwone jest dominujący – A. Natomiast recesywny gen zredukowanych skrzydeł (b) nie jest sprzężony z płcią. Dziedziczenie płci u muszki owocowej odbywa się według podobnych zasad jak u człowieka.

Zapisz wszystkie możliwe genotypy samicy muszki owocowej o czerwonych oczach i normalnie wykształconych skrzydłach oraz wszystkie możliwe genotypy samca o tych samych cechach.

Kolchicyna jest alkaloidem występującym w roślinie zwanej zimowitem jesiennym. Ten związek chemiczny ma silny wpływ na przebieg podziału mitotycznego: hamuje wytwarzanie i funkcjonowanie wrzeciona podziałowego powodując, że chromosomy nie rozchodzą się do biegunów komórki. W takim przypadku nie dochodzi również do podziału cytoplazmy, czyli cytokinezy.

Podaj nazwę rodzaju mutacji, jaka zajdzie po zadziałaniu kolchicyną na dzielące się, diploidalne komórki.

Według najnowszych badań, w co najmniej 16 organizmach z oddzielnych gałęzi ewolucyjnych kodonom są przypisane aminokwasy inne niż standardowo. Wiele gatunków glonu Acetabularia odczytuje kodony UAG i UAA, powszechnie oznaczające „stop”, jako glicynę. Kodon CUG, który normalnie oznacza leucynę, w komórkach grzybów z rodzaju Candida jest tłumaczony jako seryna.

Podaj cechę kodu genetycznego, od której odstępstwa zostały przedstawione w tekście.