5.4 Meer genen in het spel

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

5.4 Meer genen in het spel

Vandaag

- Uitleg 5.4

- Zelf aan de slag met: 

          Nakijken/bespreken oefenopdrachten 

          Vervolg oefenopdrachten

          Maken nieuwe opgaven (bij 5.4) 

Doel en begrippen 5.4 

- Je leidt de kans op een bepaald genotype en fenotype af bij de nakomelingen uit dihybride kruisingen.

- Je leidt de kans op een bepaald genotype en fenotype af bij de nakomelingen bij gekoppelde overerving.

Dihybride kruising, onafhankelijke overerving, gekoppelde overerving, polygene overerving, klassieke veredeling, genetische modificatie, transgene organismen, gentherapie

Herhaling: 

Bij een monohybride kruising kijken we naar de overerving van 1 enkel gen.

- 'Gewoon' = autosomale overerving

- X-chromosomale overerving

- Intermediair fenotype (autosomaal)

- Multipele allelen met codominantie (autosomaal)

- Letale allelen (autosomaal)

Dihybride kruising

Letten op 2 eigenschappen/ genen tegelijk.

Let op: er kunnen méér verschillende combinaties van allelen ontstaan bij het aanmaken van de geslachtscellen.

Twee soorten dihybride overerving

Johann Mendel

' vader van de genetica '

1822 - 1884

zoon van akkerbouwer uit Silezie (nu: Tsjechie) goed in rekenen/wiskunde, nauwgezette man

'boekhouder' van bisschop van Brunn (Brno)

mocht jarenlang kruisingsexperimenten doen met erwten in tuin op binnenplaats klooster

publiceerde in 1866 bevindingen:

'Wetten van Mendel' 

Kruising van de P generatie

Grote plant met groene erwten

AABB

Kleine plant met gele erwten

aabb

Fenotype

Genotype

P generatie

Kruising van de P generatie

Grote plant met groene erwten

AABB

100% AB

Kleine plant met gele erwten

aabb

100% ab

Fenotype

Genotype

Geslachtscellen

P generatie

Resulteert in de F1 generatie

	AB
ab	AaBb

F1 generatie

100% AaBb

Grote planten met groene erwten

Kruising van de F1 generatie

Grote plant met groene erwten

AaBb

AB, Ab, aB en ab

Grote plant met groene erwten

AaBb

AB, Ab, aB en ab

Fenotype

Genotype

Geslachtscellen

F1 generatie

Resulteert in de F2 generatie

	AB	Ab	aB	ab
AB	AABB	AABb	AaBB	AaBb
Ab	AABb	AAbb	AaBb	Aabb
aB	AaBB	AaBb	aaBB	aaBb
ab	AaBb	Aabb	aaBb	aabb

F2 generatie

9/16 is groot met groene erwten

3/16 is klein met groene erwten

3/16 is groot met gele erwten

1/16 is klein met gele erwten

Onthouden!

Een verhouding 9:3:3:1 van een combinatie van twee eigenschappen in de nakomelingen wijst altijd op een kruising van 2 voor beide eigenschappen heterozygote ouders.

Oefenen dihybride kruising (1)

Bij mensen is het allel voor zwart haar (A) dominant over het allel voor blond haar (a). Het allel
voor krullend haar is (B) dominant over dat voor sluik haar (b). De genen zijn niet gekoppeld.  

Een vrouw met zwart krullend haar is heterozygoot voor beide eigenschappen. Ze verwacht  een kind van een man met blond, sluik haar. Ze hoopt dat het kind dezelfde haarkleur en haarvorm heeft als zij. Zij wil weten hoe groot de kans hierop is.

Oefenen dihybride kruising (1)

a) Wat zijn de genotypes van de ouders?

b) Welk genotype moet het kind hebben als het dezelfde haarkleur en haarvorm als de
moeder heeft? 

c) Van welke ouder moet het kind allel A krijgen? Hoe groot is de kans hierop?

d) En van welke ouder allel B? Hoe groot is deze kans?

e) Hoe groot is dan de kans dat het kind dezelfde haarkleur en haarvorm heeft als
moeder?

Oefenen dihybride kruising (1)

a) ♂ (vader) genotype aabb 

     ♀ (moeder) genotype AaBb

b) AABB of AaBB of AaBb of AaBB

c) Allel A van moeder, kans 50%

d) Allen B van moeder, kans 50%

e) 50% x 50% = 25%

Oefenen dihybride kruising (2)

Bij erwtenplanten is het allel voor ronde zaden (R) dominant over het allel voor hoekige zaden (r). Het allel voor gele zaadlobben (G) is dominant over het allel voor groene zaadlobben (g). De genenparen liggen in verschillende chromosomenparen.

 Men kruist een erwtenplant uit een rond zaad met gele zaadlobben, die voor beide eigenschappen heterozygoot is, met een erwtenplant uit een hoekig zaad met groene zaadlobben.

Welke verhouding van fenotypen verwacht je in de F1?

Uitwerking

Bij de mens is het allel voor het vermogen om PTC te proeven (P) dominant over dat voor het niet proeven van deze stof (p).
Het allel voor bruine ogen (B) is dominant over dat voor blauwe ogen (b).

Een vrouw, die heterozygoot is voor het gen oogkleur en heterozygoot is voor het gen “PTC proeven”, vormt eicellen die men als volgt kan aanduiden:

1. PP,Pp,Bb,bb.
2. Pp,Bb,Pb,pB
3. PB,Pb,pB,pb
4. PP,Pb,pB,bb

Bij een bepaalde planten wordt de bloemkleur bepaald wordt door twee onafhankelijke genen A en a en B en b. Als er in één of beide genen 1 of meer dominante allelen voorkomen, is de bloemkleur rood. Enkel dubbel homozygoot recessieve hebben witte bloemen. Bij een kruising tussen een plant met rode en een met witte bloemen ontstaat een F1 die ook bestaat uit planten met rode en witte bloemen en wel in de verhouding rood wit = 1 : 1.
Welk genotype hebben de ouders?

1. AABb X aaBB
2. Aabb X aaBb
3. AaBb X aabb
4. Aabb X aabb

Van een dihybride kruising van twee cavia's ZZKK x zzkk
(Z = zwart, is dominant over wit, K = ruwharig, is dominant over gladharig), waarvan de F1 dieren onderling worden doorgekruist, is het gedeelte van de F2 dat zwart-ruwharig is:

1. 1/16
2. 3/16
3. 9/16
4. 12/16

Bij de mens berust het vermogen om de bittere smaak van de stof PTC te proeven op een dominant allel T (niet proeven t).
Bruinogig B domineert over blauwogig b.
Welk deel van de kinderen, waarvan beide ouders het genotype TtBb hebben, zal naar verwachting niet-proever zijn en bruinogig? (De eigenschappen zijn niet geslachtsgebonden en erven onafhankelijk van elkaar over.)

1. 1/4
2. 3/16
3. 1/16
4. 3/8

Opdrachten

- Maken 5.4 opdr. (38), 39 en 40 (nectar digitaal)

Huiswerk controle:

Welke opdrachten nog lastig? 

Klaar?

Maken extra oefenopdrachten: monohybride en dihybride kruisingen (vanaf opdr. 18) --> via Classroom

Gekoppelde overerving

Letten op 2 eigenschappen/ genen tegelijk.

Waarbij de genen op 

hetzelfde chromosoom liggen.

Hierbij kan crossing over zorgen 

voor andere genotypen en fenotypen 

dan verwacht.

Kruising van de P generatie

Groene erwten en dunne wortels

AABB

Gele erwten en dikke wortels

aabb

Fenotype

Genotype

P(arent) generatie

W

W

Kruising van de P generatie

Groene erwten en dunne wortels

AABB

100% 

Gele erwten en dikke wortels

aabb

100% 

Fenotype

Genotype

Geslachtscellen

P(arent) generatie

W

W

Resulteert in de F1 generatie

	AB
ab	AaBb

F1 generatie

100% 

Grote planten met dunne wortels

Kruising van de F1 generatie

Groene erwten en dunne wortels

Groene erwten en dunne wortels

Fenotype

Genotype

Geslachtscellen

F1 generatie

W

W

Resulteert in de F2 generatie

	AB	ab
AB	AABB	AaBb
ab	AaBb	aabb

F2 generatie

3/4 heeft groene erwten en dunne wortels

1/4 heeft gele erwten en dikke wortels

W

W

Gekoppelde overerving

Gekoppelde overerving zorgt er voor dat allelen die geen functionele relatie hebben (bijvoorbeeld oogkleur en hoog cholesterol gehalte) toch samen overerven.

NB. Door crossing kunnen er toch andere genotypen en fenotypen voorkomen dan verwacht.

Crossing over

Groene erwten en dunne wortels

Groene erwten en dunne wortels

Fenotype

Genotype

Geslachtscellen

F1 generatie

W

W

x

Oefenen gekoppelde overerving

(opdracht 8 uit de methode)

Een kleurenblinde jongen heeft hemofilie, een ziekte waarbij het bloed moeilijk stolt. Het allel voor deze ziekte is recessief. De biologische vader blijkt het allel niet te hebben. Er is ook geen mutatie opgetreden.

a) Geef een genetische verklaring voor het feit dat de jongen hemofilie heeft.

b) Als deze jongen zelf kinderen krijgt bij een kleurenziende vrouw zonder hemofilie (voor beide eigenschappen heterozygoot), hoe groot is de kans dat zijn kinderen kleurenblind zijn of hemofilie hebben?

c) Hebben zijn kleinkinderen nog kans op deze aandoeningen? Licht je antwoord toe.

Oefenen gekoppelde overerving

a) De eigenschap hemofilie ligt ook op het X-chromosoom en zijn moeder is draagster

b) Bij zoons en dochters 50% kans op hemofilie en kleurenblindheid samen

c) Hebben zijn kleinkinderen nog kans op deze aandoeningen? Licht je antwoord toe.

Ja, alle dochters kunnen het X chromosoom met hemofilie en kleurenblindheid doorgeven. 50% van de zoons kan het X chromosoom met kleurenblindheid en hemofilie doorgeven. Hiervoor is in beide gevallen een partner nodig die ook een X chromosoom heeft met dezelfde recessieve allelen.

Bij een plant wordt de bloemkleur bepaald door de allelen A en a. Het allel A zorgt voor rode bloemen en het allel a voor witte bloemen. Planten met beide allelen hebben roze bloemen.
De grootte van plant wordt bepaald door de allelen B en b. Het dominante allel B zorgt voor grote planten en het allel b voor kleine planten. De allelen A en b zijn volledig gekoppeld.

Men kruist twee grote planten met roze bloemen. Bij de nakomelingen komen grote en kleine planten voor. Deze planten hebben nog geen bloemen. Welke kleur of kleuren bloemen kun je verwachten bij grote planten? En bij kleine planten?

1. Bij grote planten alleen roze en bij kleine planten alleen rood en wit
2. Bij grote planten alleen roze en wit en bij kleine planten alleen rood.
3. Bij grote en kleine planten alleen roze.
4. Bij zowel grote als kleine planten rood, wit en roze.

Men kruist een homozygoot zwart - ruw harig konijn met een wit - gladharig konijn. Het allel voor zwart haar is dominant over dat voor wit haar. Het allel voor ruw haar is dominant over dat voor glad haar.
Bij kruising van individuen uit de F1 ontstaat een F2 waarin ongeveer 75% van de nakomelingen zwart - ruwharig is. Welke bewering over het genotype van de ouders is hiermee in overeenstemming?

1. De allelen voor wit en glad haar zijn gelegen op eenzelfde chromosoom
2. De allelen voor wit en ruw haar zijn gelegen op eenzelfde chromosoom
3. De allelen voor zwart en ruw haar zijn gelegen op twee verschillende chromosomen
4. De allelen voor wit en glad haar zijn gelegen op twee verschillende chromosomen

Bij konijnen komen vier allelen ( E, F, G en H) voor die de haarkleur beïnvloeden. De allelen E en F zijn gekoppeld. De allelen G en H zijn ook gekoppeld. De allelen E en G zijn niet gekoppeld.

Een konijn is heterozygoot voor alle vier de genen. Hoeveel verschillende gameten kan hij maken als er geen crossing-over is?

1. 2
2. 4
3. 8
4. 16

Polygene overerving

Er zijn meerdere genen betrokken bij uiteindelijk één zichtbare eigenschap.

Bijvoorbeeld huidkleur, oogkleur, lichaamslengte, bepaalde ziekten.

Elk gen codeert voor een eiwit, de combinatie van deze eiwitten zorgt voor de uiteindelijke eigenschap.

Nu en huiswerk

-Lees paragraaf 5.4

-Maak 5.4 opdr. 42 t/m 53 (nectar online)

Klaar? 

Extra oefenopdrachten op Classroom maken.