7.5 Een populatie vol allelen

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

7.5 Een populatie vol allelen

8.3 Een populatie vol allelen (deel 1)

Voorkennisvragen

1. Wat zorgt voor variatie in een populatie?

2. Welk effect heeft een sterke selectiedruk op de allelfrequentie van een populatie?

Programma 14-5

• Leerdoelen
• Lesson Up (10 min)
• Instructievideo (15 min)
  
• Zelfstandig werken (10 min)
  
• Afsluiten (5 min)

Programma

• Leerdoelen
• Bibliotheek tijd

• Uitleg Hardy-Weinberg
• Checkvragen
• Instructievideo
  
• Verwerken
  

Leerdoelen

1.  Je kunt de genotype- en allelfrequentie uitrekenen van een populatie.

2. Je kunt benoemen aan welke vier eisen een Hardy-Weinberg evenwicht moet voldoen.

3. Je kunt de formules van Hardy-Weinberg toepassen: p + q = 1 (allelfrequentie) en p² + 2pq + q² = 1 (genotypefrequentie)

Lezen blz. 232-233

Tekstbegripsvragen:

1. Wat wordt bedoeld met de genenpool?

2. Beschrijf genetic drift in eigen woorden

3. Hoe noemen we het fenomeen waarbij een klein groepje individuen uit een populatie emigreert en een nieuwe populatie vormt, waarbij in de nieuwe populatie een zeldzaam allel veel vaker voorkomt dan in de oorspronkelijke populatie?

4. Welke effect heeft ontsnippering van natuurgebieden, zoals het aanleggen van een ecoduct, op de gene flow tussen populaties?

Antwoorden

1. de genenpool is de verzameling van alle allelen binnen een populatie.
2. genetic drift is het afnemen of toenemen van de frequentie van een allel door toeval. 3. het foundereffect. 4. ontsnippering van natuurgebieden zorgt voor een toename van de gene flow (de migratie van allelen van de ene populatie naar de andere)

Hardy Weinberg evenwicht

Met de wet van Hardy Weinberg kun je aan de hand van de fenotypische verschijning in een populatie de allelfrequentie van een eigenschap berekenen.

Voorwaarden Hardy Weinberg

1. Geen mutaties (verandering van DNA)
2. Geen natuurlijke selectie (selectiedruk)
3. Geen seksuele selectie (voorkeur voor partner)
4. Geen gene flow (migratie van allelen)
5. De populatie is voldoende groot
6. De individuen zijn diploïd

Hardy Weinberg evenwicht

p = frequentie A

q = frequentie a

 allelfrequentie: p + q = 1

genotypefrequentie:
p^2 + 2pq + q^2 = 1

	A (p)	a (q)
A (p)	AA p^2	Aa pq
a (q)	Aa pq	aa q^2

Hardy Weinberg evenwicht

Genotypefrequentie:

AA: 0,64

Aa: 0,32

aa: 0,04

Berekenen genotype- en allelfrequentie

Voor het proeven van PTC geldt A = wel kunnen proeven, a = niet proeven. In de klas zitten 23 leerlingen. 14 leerlingen kunnen wel PTC proeven en 9 niet. Van de 14 leerlingen zijn er 8 heterozygoot. Wat is de genotype- en de allelfrequenties van deze groep als het gaat om PTC proeven?

Berekenen genotypefrequentie

AA	6	6/23 = 0,26	26%
Aa	8	8/23 = 0,35	35%
aa	9	9/23 = 0,39	39%
	som = 23	som = 1

Berekenen allelfrequentie

p	(2x6) + 8 = 20	20/46 = 0,43	43%
q	(2x9) + 8 = 26	26/46 = 0,57	57%
	som = 46	som = 1

AA	6
A a	8
aa	9

Opgave 50

In een populatie van 763 Amish komen 76 individuen voor met polydactylie. Deze afwijking ontstaat door een dominant allel E. Er is sprake van een Hardy-Weinberg evenwicht.

allel E = polydactylie (meer dan 5 vingers en/of tenen)

allel e = normaal aantal vingers en tenen

Opgave 50

a. De kans op homozygoot recessief (q^2)

Er zijn 763 - 76 = 687 individuen zonder polydactylie

De kans op homozygoot recessief (q^2) = 687/763 = 0,9

Opgave 50

De kans op homozygoot recessief (q^2) = 0,9

b. Dus de kans op allelfrequentie q = wortel 0,9 = 0,95

c. De kans op allelfrequentie p = 1 - q = 0,05

.

Waarvoor staat q2 in de vergelijking 

 p2 + 2pq + q2 = 1 ?

1. De frequentie van a
2. De frequentie van aa
3. De frequentie van A
4. De frequentie van AA

In een groep hebben 96 mensen bruine ogen en
4 mensen blauwe ogen. Het allel voor blauwe oogkleur is recessief. Hoe groot is q2?

1. wortel van 0,02 = 0,15
2. wortel van 0,04 = 0,2
3. 2/100 = 0,02
4. 4/100 = 0,04

Instructie

1.  Kijk het filmpje in ieder geval tot 11:00. De laatste 6 minuten alleen als je het interessant vindt.

2. Tijdens het filmpje volgen oefenvragen.

3. Bij dit onderwerp is het belangrijk om veel te oefenen!

05:34

Wat bereken je met de formule p+q=1?

1. Allelfrequenties
2. Genotypefrequenties

05:34

Wat bereken je met de formule p2+2pq + q2=1

1. Allelfrequenties
2. Genotypefrequenties

05:34

Waar staat p voor?

1. p is de allelfrequentie van het dominante allel
2. p is de allelfrequentie van het recessieve allel
3. p is de genotypefrequentie van de dominante homozygoot
4. p is de genotypefrequentie van de recessieve homozygoot

05:34

Waar staat 2pq voor?

1. pq is de allelfrequentie van het heterozygote allel
2. pq is de allelfrequentie van het recessieve allel
3. pq is de genotypefrequentie van de dominante homozygoot
4. pq is de genotypefrequentie van de heterozygoot

05:34

Om te onthouden!

Met de allelfrequentie heb je het over de verhouding van het dominante allel (p) en het recessieve allel (q) in een populatie. p+q = 1

Met de genotypefrequenties heb je het over de combinatie van allelen (dus dominant homozygoot; p², recessief homozygoot; q² en heterozygoot; 2pq) die voorkomen in een populatie.  p²+ 2pq + q² = 1

09:28

Bij mannen is het gen voor een bepaalde vorm van kaalheid dominant en niet X-chromosomaal. Bij vrouwen worden alleen individuen die homozygoot zijn voor deze vorm van kaalheid, min of meer kaal op latere leeftijd. In een steekproef van 10.000 mannen uit een populatie die in Hardy Weinberg evenwicht is, hebben 7225 mannen het genotype waardoor ze niet kaal zullen worden. Kaalheid op jeugdige leeftijd heeft geen invloed op huwelijks of voortplantingskansen. Bereken voor een steekproef van 10.000 vrouwen uit deze populatie het aantal vrouwen dat helemaal niet kaal zal worden. Het antwoord is?

1. 7225
2. 2775
3. 9775
4. 225

09:28

UITWERKING

Stap 1:

Allelfrequentie berekenen

Populatie 10.000 mannen; 7225 zijn niet kaal

Niet kaal (q^2) 7225: 10.000 = 0,7225

q = √0,7225 = 0,85

p + q = 1

p = 1 - 0,85 = 0,15
p (A) = 0.15 en q (a) = 0,85

Stap 2:
Genotype frequentie berekenen

Bij vrouwen is kaalheid homozygoot dominant

Populatie 10.000 vrouwen. Hoeveel niet kaal?

Kaal (AA) = p^2 = 0,0225 oftewel 2,25%

2,25% van 10.000 = 225 vrouwen zijn kaal

10.000 - 225 = 9775 vrouwen zijn niet kaal

Het goede antwoord is dus 9775!

09:28

Een populatie is in Hardy Weinberg evenwicht voor 2 niet gekoppelde genen A en B. (a) Wat is de frequentie van het genotype AaBB wanneer de frequentie van het recessieve allel a 0.60 is en de frequentie van het recessieve allel b 0.20 is?