Die Blütenblätter einer bestimmten Pflanze sind normalerweise violett

Genetisches Repetitorium: Allgemeine Genetik WS 09/10
Übung 6
1. Die Blütenblätter einer bestimmten Pflanze sind normalerweise violett. In verschiedenen
Individuen treten zwei rezessive Mutationen auf, welche auf verschiedenen Chromosomen
kartiert werden. Mutation 1 (m1) ergibt im homozygoten Zustand blaue Blütenblätter (m1 /
m1), Mutation 2 (m2) rote Blütenblätter (m2 / m2). Biochemiker, die am Syntheseweg der
Blütenfarbstoffe dieser Pflanzenart arbeiten, haben folgenden Biosyntheseweg ermittelt:
blauer Farbstoff
Enzym A
farblose Verbindung
Enzym B
roter Farbstoff
a. Welche Mutante erwarten Sie als defekt in der Aktivität von Enzym A ?
b. Welchen Phänotyp hätte eine Pflanze mit dem Genotyp M1 / m1 ; M2 / m2 ?
c. Welche Blütenfarben treten bei einer Selbstung der M1 / m1 ; M2 / m2 Pflanze in
welcher Häufigkeit auf?
d. Warum sind die Mutationen rezessiv?
2. Bei der Gartenwicke (Lathyrus odoratus) wird die Synthese des violetten Anthocyanin
Pigments der Blütenblätter durch die zwei Gene B und D kontrolliert:
weisses Intermediat
Gen B Enzym
blaues Intermediat
Gen D Enzym
Anthocyanin
(violett)
a. Welche Blütenfarbe hätte eine reinerbige Pflanze welche die erste Reaktion nicht
katalysieren kann?
b. Welche Blütenfarbe würden Sie für eine reinerbige Pflanze erwarten, welche die
zweite Reaktion nicht katalysieren kann?
c. Welche Blütenfarbe hätte eine F1-Pflanze aus einer Kreuzung der Pflanzen unter a.
und b. ?
d. Welches Verhältnis von violett : blau : weiss erwarten Sie in der F2 Generation?
3. Ein Mann mit der Blutgruppe AB heiratet eine Frau mit der Blutgruppe A, deren Vater
Blutgruppe 0 hat. Welche Blutgruppen können die Kinder dieser beiden aufweisen?
4. Es sind fünf mutante haploide Pilzstämme isoliert worden, die alle defekt sind für die
Synthese des Antibiotikums G. Im Stoffwechselweg zur Herstellung von G kommen
bekanntermassen die Substanzen A-E vor. Die Reihenfolge, mit der diese Substanzen A-E
auftreten, ist jedoch nicht bekannt. Zur Abklärung des Stoffwechselwegs werden alle fünf
Mutanten getestet auf Antibiotikumproduktion in Minimalmedium supplementiert mit A,
B, C, D oder E. Folgendes Resultat wird beobachtet:
(+ bedeutet Antibiotikumproduktion; - bedeutet keine Antibiotikumproduktion)
Mutante 1
Mutante 2
Mutante 3
Mutante 4
Mutante 5
A
+
B
+
+
+
C
+
+
D
+
+
+
+
E
-
a. In welcher Reihenfolge treten die Substanzen A-G im Soffwechselweg auf?
b. An welchem Punkt ist der Stoffwechselweg in den Mutanten 1-5 blockiert?
c. Wird von einem Heterokaryon (entsteht nach Fusion von haploiden Zellen mit
entgegengesetztem Paarungstyp) aus einem Stamm, der sowohl die Mutation 1 und 3
trägt, und einem Stamm, der sowohl die Mutation 2 und 4 trägt, Antibiotikum
produziert?
d. Wird von einem Heterokaryon (entsteht nach Fusion von haploiden Zellen mit
entgegengesetztem Paarungstyp) aus einem Stamm, der sowohl die Mutation 1 und 3
trägt, und einem Stamm, der sowohl die Mutation 3 und 4 trägt, Antibiotikum
produziert?
5. Die autosomal rezessive Mutation brown (bw) resultiert in homozygotem Zustand in
Drosophila in einer dunkelbraunen Augenfarbe. Die autosomal rezessive Mutation
scarlet(st) resultiert in homozygotem Zustand in einer leuchtend hellroten Augenfarbe.
Normalerweise ist die Augenfarbe ein leicht bräunliches rot. Fliegen, die homozygot sind
für Mutationen in beiden Genen, haben weiße Augen. Weiße Augen werden auch in white
(w) Mutanten beobachtet.
Wildtyp
bw/bw
st/st
w/w
bw/bw st/st:
: bräunliches rot
: dunkelbraun
: leuchtend hellrot
: weiss
: weiss
Schlagen Sie einen hypothetischen Stoffwechselweg vor, der die beobachteten Phänotypen
erklären könnte.