7. januar 1998
Vedr. hjælpemidler ved eksamen
Alle hjælpemidler er tilladt, undtagen computer.
Bemærk, at der er 4 opgaver, der hver ønskes besvaret kortfattet på separate ark!
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Genetik
III. Ved en undersøgelse af gravhunde i Danmark er der fundet 3 alleler (A1 , A2 og A3 ) i et bestemt mikrosatellit locus. Genotypning af 172 hunde gav følgende resultat:
Genotype Antal A1/A1 4 A1/A2 32 A1/A3 29 A2/A2 51 A2/A3 43 A3/A3 13
a. Beregn frekvensen af de 3 alleler.
b. Beregn de forventede genotypefrekvenser ved Hardy-Weinberg ligevægt i
populationen.
c. Beskriv kort hvad en mikrosatellit er, og nævn nogle organismer der ikke har
mikrosatelliter.
d. Beskriv hvordan genotypning af mikrosatelliter foretages og hvorledes de kan anvendes inden for det diagnostiske arbejde.
e. Der er observeret en recessiv lidelse i gravhunde populationen. Hunde, der er anlægsbærere (R/r) og heterozygoter i to mikrosatellit loci (locus 1: A1/A2 locus; 2: B1/B2 ), blev parret med syge hunde (r/r), der er homozygote i de to mikrosatellit loci (A2/A2 og B2/B2 ). Genotyperne hos afkommet blev:
17 Rr A1A2 B1B2 17 rr A2A2 B1B2 17 Rr A1A2 B2B2 17 rr A2A2 B2B2 3 Rr A2A2 B1B2 3 rr A1A2 B1B2 3 Rr A2A2 B2B2 3 rr A1A2 B2B2
Beregn rekombinationsfrekvensen mellem locus R og henholdsvis A og B.
Kan de undersøgte mikrosatelliter anvendes i bestræbelser på at nedbringe
frekvensen af r ?
IV. Opgaven omfatter forhold vedrørende kvantitativ genetik og praktisk avlsarbejde.
a. I en kvægpopulation har kælvningsbesvær en heritabilitet på 0,40 og en populationsfrekvens på 0,10 mens frekvensen af normalt fødte kalve er 0,90. Der foreligger følgende observationer af kælvningsbesvær hos døtregrupper efter 3 tyre.
Tyr 1 20 døtre heraf 3 med kælvningsbesvær Tyr 2 100 døtre heraf 16 med kælvningsbesvær Tyr 3 75 døtre heraf 10 med kælvningsbesvær
Beregn avlsværdien for kælvningsbesvær for hver af de tre tyre, idet døtre med kælvningsbesvær sættes til værdien 0, og døtre med normale kælvninger sættes til værdien 1. Hvilken tyr har højeste avlsværdi for normale kælvninger ?
b. Hvad er årsag til genetisk korrelation? Giv eksempler på heldige og uheldige genetiske korrelationer inden for dansk husdyravl.
c. Dyr, der kun bliver selekteret for foderoptagelse, vokser hurtigere, men bliver som regel fede. Hvilke egenskaber kan der samtidig selekteres for, når man vil undgå denne uheldige effekt?
d. Beskriv kort de egenskaber der indgår i S indekset for dansk malkekvæg.
e. Nævn fordele og ulemper ved brugen af rene linier og brugen af krydsningsdyr
i såvel husdyrproduktion som til forsøg og afprøvninger. Nævn endvidere, hvilke
metoder man anvender inden for avl med laboratoriedyr.
Skriftlig eksamen i Genetik og Husdyravl 103411)
Bemærk, at der er 6 opgaver, hver med 3-4 spørgsmål, der ønskes besvaret kortfattet!
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
I. a. Visse bakterier besidder gener, der medfører resistens mod antibiotika. Disse gener kan overføres bl. a. med plasmider og virus. Resistensgenerne koder ofte for et protein, der beskytter bakterien mod antibiotikas normale virkning.
Beskriv kort, hvordan overførsel af resistens mod et antibiotikum kan foregå mellem to bakteriestammer ved 1) Konjugation og 2) Transduktion.
b. To stammer af E. coli er begge sensitive overfor fagen P1. Denne fag kan bruges til generel transduktion. Hvis en inficeret E. Coli celle dyrkes på fast medie sammen med et stort antal ikke-inficerede E. Coli celler, vil den danne en plaque.
Forklar kort hvorledes det går til.
c. Den ene E. coli stamme har tre mutationer, som medfører visse krav til vækstmediet. De tre mutationer forekommer i generne, der sørger for biosyntesen af henholdvis phenylalanin (phe), tryptofan (trp) og histidin (his). Den anden stamme er vildtype med hensyn til biosyntesen af de tre aminosyrer.
Hvilken forudsætning må gælde for mutationernes beliggenhed i genomet, for at den pågældende fag (P1) kan bruges til at bestemme deres rækkefølge ? Hvordan vil du bestemme rækkefølgen af mutationerne ? Specificér specielt hvilke vækstmedier du vil bruge.
d.
Forklar disse forskelle med udgangspunkt i generne i Lac-operon.
II. Efter en række prøveinsemineringer viser en ellers normal ungtyr sig at have nedsat fertilitet. Derudover synes frekvensen af dødfødte kalve blandt dens afkom at være øget. En karyotypeundersøgelse viser, at tyren har et normalt antal kromsomer.
a. Hvilke typer af kromosomfejl bør tyren yderligere undersøges for ?
Ved en båndfarvning viser det sig, at de to kromosomer nr. 2 hos tyren har forskellige mønstre. Det ene kromosom nr. 2 har et normalt båndmønster (I), mens det andet afviger (II). De to homologe kromosomer ses herunder:
b. Hvilken kromosom anormali har den pågældende tyr ?
c. Hvorledes har denne anormali indflydelse på tyrens fertilitet, og hvorfor kan den resultere i dødfødte kalve ?
d. Vil den pågældende tyr kunne producere afkom med normale kromosomer ? I givet fald med hvilken forventet frekvens ?
III. Nedenstående genealogiske diagram viser udspaltningen af en sjælden arvelig sygdom hos gravhunde.
a. Hvad er den mest sandsynlige arvegang for sygdommen ? Hvilke arvegange kan udelukkes ?
b. Hvad er indavlsgraden for henholdsvis individ B og C ?
c. Hanhund A er heterozygot for en dominant allel for haleknæk samt heterozygot 150/154 i et bestemt mikrosatellit lokus (markør lokus M). Hanhunden parres med forskellige tæver, der alle har normale haler og genotypen 154/154 i lokus M. Blandt gruppen af afkom med haleknæk er 20% homozygote 154/154 i lokus M medens 80% er heterozygote 150/154.
Er lokus for haleknæk koblet til lokus M ? I bekræftende fald, hvad er så afstanden mellem de to loci ?
Hvilke genotyper i lokus M kan forventes blandt gruppen af afkom med normale haler ? Angiv i hvilke proportioner disse genotyper forekommer.
IV. a. Hvad forstås der ved H-W ligevægt for gen og genotype frekvenser i en population ?
b. Beregn populationens middelværdi for sygdomsfrekvens for et gen med en kvantitativ effekt vist i nedenstående tabel. De to alleler benævnes A1 og A2 og har genfrekvensen p(A1) = 0,75 og q(A2) = 0,25.
Genotyper A1A1 A1A2 A2A2
Sygdomsfrekvens 0,05 0,15 0,20
c. Beregn avlsværdien for genotypen A1A1 i systemet nævnt under punkt b.
d. I systemet nævnt under punkt b har genotyperne følgende fitness:
Genotyper A1A1 A1A2 A2A2 Fitness 1 1 0
Beregn genfrekvensen efter 1 generations selektion.
V. a. Hvilke faktorer har betydning for effektiviteten af et avlsprogram for en given egenskab ?
b. Beregn avlsværdien og den tilsvarende "sikkerhed" for daglig tilvækst for en orne på grundlag af 30 stk. halvsøskende afkom med en gennemsnitlig daglig tilvækst på 950 gram. Populationsmiddelværdien er 900 gram, sigmaP = 200 gram og h2 = 0,30.
c. Beregn hvad der giver den hurtigste forbedring ved et selektionsprogram for høj daglig tilvækst: Enten 1) en afkomsprøve som nævnt under punkt b, hvor der testes 200 orner , eller 2) en selektion, der er baseret på egenpræstation, og hvor der testes 1000 orner. I begge tilfælde skal der selekteres 50 orner til avl. Generationsintervallet skal inddrages i beregningerne.
VI. a. De vigtigste avlsmål i dansk svineavl ønskes angivet med en vægtningen af de forskellige egenskaber for hver race. Angiv endvidere begrundelser for de seneste års ændringer i avlsmål.
b. Hvorledes gennemføres dansk svineavl i forbindelse med avlscentre og spredning af gener herfra til produktionsbesætninger ?
c. Hvilken betydning har kunstig sædoverføring for bestemmelse af avlsværdital i dansk kvægavl ?
Skriftlig eksamen i Populationsbiologi (Genetik) (103402E)
Bemærk, at der er 6 opgaver, hver med 3-4 spørgsmål, der ønskes besvaret kortfattet!
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
I. a. På det strukturelle plan er genomet hos eukaryoter organiseret principielt forskelligt fra genomet hos prokaryoter. Angiv hvilke komponenter de to forskellige genomer indeholder, samt beskriv kort nogle væsentlige funktionelle forskelle.
b. Beskriv den basale struktur af henholdsvis et eukaryotisk og et prokaryotisk gen. Hvordan fungerer de enkelte komponenter?
c. Hvad er en mutation? Nævn forskellige mutationsformer, og beskriv kort den resulterende effekt.
II a. Orangutangen er en truet dyreart i dens naturlige miljø (Borneo og Sumatra). Et avlsprogram er derfor blevet etableret. I denne forbindelse er der foretaget cytogenetiske undersøgelser. Disse undersøgelser har vist, at alle orangutanger fra Borneo bærer én form af kromosom 2, medens orangutanger fra Sumatra bærer en anden form (vist nedenfor). Inden disse cytogenetiske forskelle blev kendt, blev der foretaget parringer mellem dyr fra de to øer.
Hvordan kan forskellen mellem disse kromosomer beskrives ?
III. a. Progressiv retinal atrofi (PRA) er en samlebetegnelse for flere forskellige øjensygdomme, som findes i forskellige hunderacer. I nedenstående genealogiske diagram blev det, efter øjenlysning, konstateret, at individ X har PRA. De øvrige individer angivet i diagrammet blev efterfølgende undersøgt, hvilket resulterede i, at der også blev konstateret PRA hos individ D.
Angiv, på basis af det genealogiske diagram, den mest sandsynlige arvegang for PRA. Angiv, baseret på denne arvegang, hvad der er den sandsynlige genotype for hvert individ.
IV. a. Giv en beskrivelse af de faktorer, der kan forstyrre H-W ligevægten.
b. Hvad forstås der ved 'genetic load' ?
c. En population har nedenstående fitness tabel. De to alleler benævnes A1 og A2 og har genfrekvensen p(A1) = 0,5 og q(A2) = 0,5.
Genotyper A1A1 A1A2 A2A2
Fitness 1 1 0,5
Beregn genfrekvensen efter 1 generations selektion. Hvor stor er 'genetic load' i forbindelse med A2A2's manglende fitness.
V. a. Inden for dansk minkavl selekteres der p.t. for tungere mink (november vægt), idet der er en vis sammenhæng mellem denne egenskab og kropslængde/skindlængde. Prisen har i de seneste år været direkte proportional med skindlængden. Beregn den genetiske korrelation mellem vægt og længde, når man ved selektion for vægt har øget denne med 100 gram november vægt, og den korrelerede ændring i skind længde er 1 cm.; sigmaA for de to egenskaber er henholdsvis 200 gram og 3 cm.
b. Hvor stor bliver den forventede genetiske ændring i mink vægt, når der er individuel selektion for egenskaben ? Middelværdien er 2500 gram for hanner, og der udvælges de bedste 10 procent til avl. For tævernes vedkommende udvælges 50 procent til avl. Heritabiliteten for november vægt er 40 procent.
c. Diskuter, hvilke andre egenskaber der vil påvirkes, når der sker selektion for vægt under ad libitum fodring.
VI a. Hvor godt slår ændringerne i dansk svineavl igennem i den praktiske produktion? Skitser hvor mange år produktionen er bagud i forhold til avlen i et optimalt so opformeringssystem ?
b. Giv en oversigt over generationsintervallets længde inden for malkekvæg i de forskellige avlsled, og angiv, hvad der er den avlsmæssige idé i at holde ventetyre på tyrestationerne.
c. Diskuter begrebet flad avlsstruktur, som den forekommer i minkavlen, og hvilken betydning det har for genetisk ændring per tidsenhed i de danske minkbestande.