Partenogenese hos komodovaraner
Lov på eksamen
- Kalkulator
- CAS
- Graftegner og regneark
- Lærebok, formelsamling og egne notater
Ikke åpent internett, kommunikasjon med andre eller kunstig intelligens.
Kan den løses uten PC?
Alle deloppgavene kan løses uten PC.
Fra 2027 er det bare kalkulator og skriftlige hjelpemidler på del 2. Vurderingen er gjort med KI og kan inneholde feil.
Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.
I 2006 påviste engelske forskere (Watts mfl., 2006) at flere komodovaraner født i zoologiske hager i England var et resultat av en form for ukjønnet formering (partenogenese). Dette betyr at eggene gir opphav til avkom (unger) uten at de er befruktet. Figur 1 viser hvordan partenogenetiske egg blir dannet.
Sammenlign resultatet av meiosen vist i figur 1 med resultatet av en vanlig meiose.
Genetiske analyser av komodovaraner i zoologiske hager viser at noen individer er et resultat av ukjønnet formering. Disse individene har bare én forelder. Andre individer har to foreldre, og er et resultat av kjønnet formering.
Figur 2 viser alleler i fire ulike gener hos ti komodovaraner som lever i zoologiske hager. Her har hvert allel / hver genvariant fått et tall som viser hvor mange basepar dette allelet har. Dersom de to allelene i et genpar har samme antall basepar, er genotypen homozygot. Som eksempel viser figuren at Nessie har allelene 151 og 154 for gen 3.
I oppgavene nedenfor skal du bruke informasjonen i figur 2.
Hvilke individer (ett eller flere) har homozygot genotype for gen 3?
Flora er mor til ungene i kull 1. Lag en skisse som viser resultatet av en gelelektroforese av allelene til Flora og ungene i dette kullet. Forklar skissen din.
Individ 2A er et resultat av kjønnet formering. Forklar hvordan vi kan vite at det er Sungai og Raja som er foreldrene til denne komodovaranen.
Fasit
Fram til slutten av den andre meiotiske delingen er alt som i en vanlig meiose. Forskjellen er at to av cellene fra samme meiose smelter sammen til slutt. Egget blir diploid og kan utvikle seg uten befruktning, og avkommet blir homozygot i nesten alle gener.
Sungai, Kimaan, 1A, 1B, 1C og 2A.
Se skissen. Flora får to bånd i gen 2, 3 og 4 og ett bånd i gen 1. Hver unge får bare ett bånd i hvert gen, og båndet ligger alltid på samme høyde som et av Floras bånd. Ungene er altså homozygote i alle fire genene og har bare alleler fra mora.
2A har allelet 206 i gen 4, og bare Raja har det. 2A har også allelet 190 i gen 4, og av hunnene er det bare Sungai som har det. Allelene i gen 1, 2 og 3 passer også med Sungai og Raja som foreldre.
LøsningsforslagKI-generert
Figuren viser meiosen for ett kromosompar. Fram til slutten av den andre meiotiske delingen skjer det samme som i en vanlig meiose. DNA-et blir kopiert i interfasen, de homologe kromosomene blir skilt fra hverandre i den første delingen, og søsterkromatidene blir skilt i den andre. Resultatet er fire celler med halvparten så mange kromosomer som morcellen, altså haploide celler (n).
Forskjellen kommer helt til slutt. Ved en vanlig meiose hos en hunn blir bare én av de fire cellene et modent egg, og de andre blir polceller. Egget er haploid og må befruktes av en sædcelle for at et nytt individ skal kunne utvikle seg.
I figuren smelter cellene fra samme meiose sammen to og to. Egget får dermed dobbelt kromosomtall igjen (diploid, 2n) og kan utvikle seg til et nytt individ uten befruktning.
De to cellene som smelter sammen, kommer fra den samme andre meiotiske delingen. De har derfor like kromatider og like alleler. Avkommet blir homozygot i nesten alle gener, og det blir svært liten genetisk variasjon.
Genotypen er homozygot når de to allelene i genparet har like mange basepar. I gen 3 finnes allelene 151 og 154.
Disse individene har to like alleler i gen 3:
- Sungai: 154 og 154
- Kimaan: 154 og 154
- 1A: 154 og 154
- 1B: 151 og 151
- 1C: 154 og 154
- 2A: 154 og 154
Nessie, Flora, Regis og Raja har allelene 151 og 154, og er altså heterozygote for gen 3.
Ved gelelektroforese vandrer DNA-bitene gjennom en gel i et elektrisk felt. DNA er negativt ladet og vandrer mot den positive polen. Korte biter vandrer lengst, lange biter kortest. Hvert allel gir derfor ett bånd, og båndet ligger der antallet basepar sier.
Flora har allelene 133/133 i gen 1, 211/216 i gen 2, 151/154 i gen 3 og 188/200 i gen 4. Hun er heterozygot i gen 2, 3 og 4 og får to bånd i hver av disse gelene. I gen 1 er hun homozygot og får bare ett bånd.
Hver av ungene 1A, 1B og 1C har bare ett bånd i hvert gen. De er altså homozygote i alle fire genene. Alle båndene ligger på samme høyde som et av Floras bånd, og ingen av ungene har et bånd som Flora mangler.
Dette viser at ungene bare har fått alleler fra Flora. De har ingen far. Ungene er et resultat av partenogenese, der to celler fra samme meiose har smeltet sammen slik meiosefiguren i oppgaven viser. Derfor blir de homozygote, og de kan bli homozygote for hvert sitt av morens alleler. Det ser vi i gen 3, der 1A har 154/154 og 1B har 151/151.
2A har disse allelene: gen 1: 141/141, gen 2: 211/216, gen 3: 154/154 og gen 4: 190/206.
Ved kjønnet formering får avkommet ett allel i hvert genpar fra mora og ett fra faren. Vi leter derfor etter voksne individer som kan levere nettopp de allelene 2A har.
Gen 4 avgjør saken. 2A har allelet 206, og Raja er det eneste individet i figuren som har dette allelet. Raja må derfor være faren. 2A har også allelet 190, og av hunnene er det bare Sungai som har det (190/190). Sungai må derfor være mora.
De tre andre genene passer med dette:
- Gen 1: Sungai (137/141) gir 141, Raja (141/141) gir 141 → 141/141.
- Gen 2: Sungai (211/213) gir 211, Raja (211/216) gir 216 → 211/216.
- Gen 3: Sungai (154/154) gir 154, Raja (151/154) gir 154 → 154/154.
De andre hunnene faller bort. Nessie og Flora har begge 188/200 i gen 4 og kan verken gi 190 eller 206. Flora mangler dessuten allelet 141 i gen 1. Av hannene mangler både Kimaan og Regis allelet 206.