Genetica (monohybride kruisingen - ICLON).

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

Monohybride kruisingen

Kunnen 2 ouders met zwart haar een kind krijgen met blond haar?

Lesopbouw

• 14.35  - 14.40: start

     (Boek BvJ/ BiNaS, schrift en schrijfwaren ( en eventueel laptop)

• 14.40 - 14.50: Inleiding
  
• 14.50 -  15.00: uitleg m.b.t. monohybride kruisingen 
• 15.00 - 15.20: opdracht maken a.d.h.v. een kruisingsschema 
• 15.20 - 15.30: nabespreken en huiswerk! 
• 15.30:  les afsluiten 

Leerdoelen

1.  Je kunt een kruisingsschema opstellen van een monohybride kruising.
   
2. Je kunt de frequentie van bepaalde genotypen en fenotypen van nakomelingen afleiden uit een kruisingsschema van een monohybride kruising.

Welke volgorde van 'groot naar klein' is juist?

A.  DNA --> gen--> chromosoom

B.  Gen--->DNA---> chromosoom

C.  Chromosoom---> gen---> DNA

Chromosomenportret (karyotype) van de mens: 

• 23 paren (22 paren autosomale en 1  paar geslachts chromosoom) 

• Diploïde cel (2n = 46):  chromosomen in paren voorkomen (één van elke ouder ----> homologe chromosomen ( zelfde  grootte en vorm).

(Behalve geslachtscel: haploïd).

• DNA: twee ketens die in een dubbelspiraal om elkaar heen gewonden liggen. 
• Elke keten : duizenden aan elkaar gekoppelde nucleotiden (DNA sequentie):
•  (fosfaatgroep-desoxiribose en een stikstofbase). 
• Een chromosoom bevat één heel lang DNA molecuul en vele eiwitmoleculen. 
• DNA wordt opgerold om (histon)- eiwitten.
  

Chromosoom bevat één heel lang DNA molecuul.

 Gen: deel chromosoom, bevat informatie over  1 erfelijke eigenschap---->

Genotype: informatie voor erfelijke eigenschappen.

Fenotype: genotype en milieu

Alle waarneembare eigenschappen  van een organisme (haarkleur, oogkleur, bloedgroep en kleurenblindheid).

Monohybride kruising: 

(mono = --> 1)

(hybride  = --> mengvorm)

•  De overerving van één erfelijke eigenschap (van ouder naar nakomelingen)
• Slechts één allelenpaar  (zoals kleur van de vacht of de kleur van de bloemen bij de erwtenplant,

Belangrijke begrippen en symbolen:

• homozygoot:  beide allelen zelfde informatie voor een eigenschap ( bijvoorbeeld:AA)
• Heterozygoot: 2 allelen ''verschillende'' informatie (Aa)
• Dominant allel: allel dat altijd tot uiting komt in het fenotype (aangegeven met een hoofdletter)
• Recessief allel: allel komt alleen tot uiting in het fenotype als er geen dominant allel aanwezig is  (aa)
• P= paterentes/ouders
• F 1(filii) )= 1ste generatie
• F2= 2de generatie

Gregor Mendel: grondlegger  van de erfelijkheidsleer (basis)

(Oostenrijkse monnik en wetenschapper, 1822-1884) .

3 wetten van Mendel (1860): (uniformiteitswet, splitsingswet, 

 onafhankelijkheidswet)

Experimenten met tuinbonen

• Groeien  snel/ grote aantallen

Duidelijke eigenschappen van tuinbonen:

• bloemkleur (paars of wit) en zaadvorm (rond of gerimpeld).
• Hij kruiste verschillende planten. 

• Gregor Mendel voerde verschillende experimenten uit met erwtenplanten.

Verklaring Mendel:

Verklaring met huidige kennis:

Genen en allelen

Kruisingschema (Punnett square)

Volledige dominantie: 

dominante allel Pp (paarse bloem) onderdrukt het recessieve allel pp (witte bloem).

Onvolledige dominantie: een dominant allel maskeert het effect van het recessieve allel, maar niet volledig.

Codominantie:

Bij codominantie worden beide allelen volledig tot expressie gebracht in het fenotype (Kippen/koeien).

Wetenschapper Morgan

Onderzocht mutaties ( witte ogen) gekoppeld bleken te zijn aan het X-chromosoom.

Waarom?

• Snel generaties: Levenscyclus ~10 dagen.
  
• Veel nakomelingen: Honderden per vlieg.
  
• Duidelijke kenmerken: Oogkleur, vleugels zichtbaar erfelijk.
  
• Weinig chromosomen: Slechts 4 paren (3 autosomale en 1 geslachtschromosoom)
  

Oefenen kruisingsschema

1. Maak de opdracht op je werkblad. 

2. Lees de vraag op het digibord.

• Met wie: buurman en buurvrouw.
• Hoe: volg het stappenplan (zie digibord).
• Tijd: 20 minuten.
• Hulp: de docent.
• Hulpmiddelen: Boek en BiNaS.

Klaar? 

• Ga door met vraag 2.

Vraag

Bij labrador-retrievers  is het allel voor zwarte haarkleur (B) dominant over het allel voor bruine haarkleur (b). Een zwartharig labradorvrouwtje (teef), die homozygoot is voor de haarkleur, wordt een aantal malen gekruist met een homozygoot bruinharig labradormannetje (reu). De dieren in de F1 planten zich onderling voort. 

1. Wat zijn de genotypen van de ouders (P)?
2. Welke haarkleur kunnen de puppy’s in de F2 hebben en hoe groot is de kans op een zwarte  en bruine haarkleur?

Stappenplan (Monohybride kruisingen):

1. Wat zijn genotypen van ouders: genotypen in een kruising weergeven.

2. Welke allelen kunnen geslachtscellen van beide ouders hebben?

3. Kruisingstabel opstellen (mogelijkheden versmelting van eicel en zaadcel)

4. Verhouding tussen genotypen noteren

5. Verhouding tussen fenotypen noteren

1. Wat zijn de genotypen van de ouders (P)?

2. Welke allelen bevatten de geslachtscellen van beide ouders?

Doorkruisen met F1

F2

Stamboom (een diagram): overerving van een eigenschap binnen een familie (vorm van een boom).

Vraag: Uit de stamboom blijkt dat twee ouders met hetzelfde fenotype 1 of meer nakomelingen kunnen krijgen met een afwijkend fenotype. Beide ouders hebben zwart haar. Zij krijgen 3 kinderen, 2 met zwart haar en 1 met blond haar. Welke genotype hebben de ouders?

X-Chromosomale Kleurenblindheid

(Rood-groenkleurenblindheid)

Mannen (XY): Altijd kleurenblind bij defect ( OPN1WL) gen.

Vrouwen (XX): Alleen kleurenblind als homozygoot recessief (2 defecte allelen).

Hemofilie (bloed kan niet goed stollen).

Mannen (XY): Altijd aangedaan bij defect gen.

Vrouwen (XX): Alleen aangedaan als homozygoot recessief, anders drager.

Komt vaker voor bij mannen door hun enkele X-chromosoom.

Vraag

Begrippenlijst

• Monohybride kruising: een monohybride kruising is een kruising waarbij je kijkt naar de overerving van één eigenschap die bepaald door één genenpaar (één paar allelen).
• Een chromosoom bevat één heel lang DNA molecuul en vele eiwitmoleculen.
• Gen: deel  van een chromosoom, bevat informatie over 1 erfelijke eigenschap
• Kruisingsschema: een kruisingsschema is een schema waarin wordt weergegeven hoe de genen van twee organismen combineren bij een kruising. Het toont de mogelijke allelen in de eicellen en zaadcellen van deze organismen en de resulterende genotypen van hun nakomelingen.
• Stamboom: overzicht van erfelijke familiegegevens.