7.5 Een populatie vol allelen 4V 2122

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

Paragraaf 1 Dierenwelzijn

Paragraaf 7.5 Een populatie vol allelen

Doel 7.5 deel 1

Je leert hoe de frequentie van een allel en een genotype in een populatie kunnen veranderen

Populatiegenetica

Genetische variatie in een populatie is te kwantificeren door te kijken naar

Allelfrequentie: hoe veel komt een bepaald allel voor?

Genotypefrequentie: hoe vaak komt een bepaald genotype voor?

Genotypefrequentie

Bijvoorbeeld allel voor groene erwten (A) en gele erwten (a).

AA: 0,7 (= 70%) 

Aa: 0,25 (= 25%) 

aa: 0,05 (= 5%) 

Nu kun je de allelfrequentie bepalen.

Allelfrequentie

Bijvoorbeeld allel voor groene erwten (A) en gele erwten (a).

AA: 0,7 dus 0,7 A

Aa: 0,25 dus 0,125 A + 0,125 a

aa: 0,05 dus 0,05 a 

Totaal 0,825 A (= 82,5%) en 0,175 (= 17,5%) a

Allelfrequenties veranderen

Door gene flow: 

Het mixen van allelen tussen populaties door migratie

Allelfrequentie voor grijze vacht omlaag

Allelfrequentie voor grijze vacht omhoog

Allelfrequenties veranderen

Door genetic drift: 

Veranderingen in de genetische samenstelling van een populatie door toeval.

Bijvoorbeeld bij voortplanting in kleine populatie.

Allelfrequenties veranderen

Door genetic drift: 

Veranderingen in de genetische samenstelling van een populatie door toeval.

Bijvoorbeeld door het flessenhals effect.

Catastrofe

Allelfrequentie voor grijze vacht omhoog

Allelfrequenties veranderen

Door genetic drift: 

Veranderingen in de genetische samenstelling van een populatie door toeval.

Bijvoorbeeld door het founder effect.

Allelfrequentie voor grijze vacht omlaag

Allelfrequenties veranderen

Door natuurlijke selectie: 

Veranderingen in de genetische samenstelling van een populatie als gevolg van een verschillende fitness.

Allelfrequentie voor grijze vacht omlaag

Allelfrequentie voor grijze vacht omhoog

Populatiegenetica

Genetische variatie in een populatie is te kwantificeren door te kijken naar

Allelfrequentie: hoe veel komt een bepaald allel voor?

Genotypefrequentie: hoe vaak komt een bepaald genotype voor?

Hardy Weinberg formule

Ik noem de allelfrequentie van het 

dominantie allel p.

Ik noem de allelfrequentie van het

recessieve allel q.

Dan is p + q = 1.

Hardy Weinberg formule

Stel een nieuw individu wordt geboren

in een populatie waarin geldt

p + q = 1.

Wat is dan de kans dat dit individu

genotype AA heeft? En Aa? En aa?

--> Allelfrequentie!

Hardy Weinberg formule

Een individu in een populatie heeft 

dus kans p op A en kans q op a.

De kans op AA is dan p*p = p2

De kans op Aa (plus aA) is dan 2*p*q

De kans op aa is dan q*q = q2

Én p2 + 2pq + q2 = 1

--> Genotypefrequentie!

Hardy Weinberg formule

genotypefrequentie AA is p2

genotypefrequentie Aa is 2pq

genotypefrequentie aa is q2

Hardy Weinberg evenwicht

Als er in een populatie géén sprake is van geneflow, genetic drift en natuurlijke selectie of mutaties dan blijven de allelfrequentie en genotypefrequenties over de generaties hetzelfde.

Dan mag je uitgaan van p + q = 1 en p² + 2pq + q² = 1

Gebruik wet Hardy-Weinberg

• Aantonen of een populatie voldoet aan de wet of niet door te kijken of de allelfrequentie verandert per generatie
  
• Berekenen allelfrequenties vanuit genotype frequenties en andersom

Opdracht 1

In een populatie worden 50 katten geteld, 2 hebben witte haren, 48 hebben zwarte haren. Het allel voor witte haren is recessief.
(1) Bereken de allelfrequentie van A en voor a
(2) Welk deel van de zwartharige katten is heterozygoot?

(1) Bereken de allelfrequentie van A en voor a

genotypefrequentie van aa = 4% of 0,04

Dus q2 is 0,04

Dus q = 0,2 (dit is de allelfrequentie van a) 

Als q = 0,2 en p + q = 1 

dan is p = 0,8 (dit is de allelfrequentie van A)

(1) Antwoord: Allelfrequentie A = 0,8 en a = 0,2

(2) Welk deel van de zwartharige katten is heterozygoot?

Zwartharige katten zijn AA of Aa.

Genotypefrequentie van AA is 0,8 * 0,8 = 0,64

Genotypefrequentie van Aa is 2 * 0,8 * 0,2 = 0,32

Totaal 0,96 waarvan 0,32 heterozygoot.

0,32 / 0,96 * 100% = 33% van de zwartharige katten is heterozygoot

Opdracht 2 

Bij schapen komt een witte vacht tot stand onder invloed van het dominante gen H en een zwarte vacht door het recessieve gen h. Uit een kudde schapen in Idaho werd een steekproef van 900 schapen genomen. Van deze schapen hadden er 891 een witte vacht en 9 een zwarte vacht. Op deze populatie is de regel van Hardy Weinberg van toepassing.

Bereken de frequentie van allel H in deze populatie.

Opdracht 2 uitwerking

H = wit allel, h = zwart allel

HH = wit fenotype, Hh = is wit fenotype, hh = is zwart fenotype

genotypefrequentie hh = 9 / 900 = 0,01

q2 = 0,01 

q = 0,1 = allelfrequentie h

Omdat p + q = 1

p= 0,9 = allelfrequentie H

Allelfrequentie

Bijvoorbeeld allel voor groene erwten (A) en gele erwten (a).

AA: (p2) 0,7 dus 0,7 p

Aa: (2pq) 0,25 dus 0,125 p + 0,125 q

aa: (q2) 0,05 dus 0,05 a 

Totaal 0,825 A (= 82,5%) en 0,175 (= 17,5%) a

Allelfrequentie

Dus: als ik de genotypefrequentie weet kan ik de allelfrequentie bepalen.

Maar het kan ook andersom!

Doel 7.5

Je leert hoe de frequentie van een allel en een genotype in een populatie kunnen veranderen

Begrippen 7.5

populatiegenetica, allelfrequentie, genotypefrequentie, genenpool, natuurlijke selectie, geneflow, genetic drift, founder effect, flessenhalseffect