7.5 Een populatie vol allelen 4V 2223

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

Paragraaf 1 Dierenwelzijn

Paragraaf 7.5 Een populatie vol allelen

Doel 7.5 

11. Je legt uit hoe allelfrequenties in een instabiele populatie veranderen.

12. Je berekent genotype- en allelfrequenties in een stabiele populatie met behulp van de regels van Hardy-Weinberg.

Populatie genetica - instabiele populaties

Door allerlei oorzaken kan in de loop van de tijd de genetische samenstelling van een populatie veranderen.

-> migratie

-> toeval

-> natuurlijke selectie

Populatie genetica - instabiele populaties

Genetische samenstelling in de populatie kun je bekijken door te kijken naar:

Allelfrequentie: hoe veel komt een bepaald allel voor?

Genotypefrequentie: hoe vaak komt een bepaald genotype voor?

Allelfrequentie

Bijvoorbeeld in een populatie

130 * AA

60 * Aa

10 * aa

Wat is de allelfrequentie van A en van a?

Allelfrequentie

Bijvoorbeeld in een populatie

130 * AA

60 * Aa

10 * aa

Frequentie A is 320 van de 400 en 320/400 = 0,8 

Frequentie a is 80 van de 400 en 80/400 = 0,2

Genotypefrequentie

Bijvoorbeeld in een populatie

130 * AA

60 * Aa

10 * aa

Frequentie AA is 130 van de 200 dus 130/200 = 0,65

Frequentie Aa is 60 van de 200 dus 60/200 = 0,3

Frequentie aa is 10 van de 200 dus 10/200 = 0,05 

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 (toeval!)

Bijvoorbeeld bij voortplanting in kleine populatie.

Allelfrequentie voor grijze vacht omhoog

Allelfrequenties veranderen

Door genetic drift (toeval!)

Bijvoorbeeld door het flessenhals effect.

Catastrofe

Allelfrequentie voor grijze vacht omhoog

Allelfrequenties veranderen

Door genetic drift (toeval!)

Bijvoorbeeld door het founder effect.

Allelfrequentie voor grijze vacht lager

Allelfrequenties veranderen

Door natuurlijke selectie (geen toeval!): 

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

Allelfrequentie voor grijze vacht omlaag

Allelfrequentie voor grijze vacht omhoog

Stabiele populaties

Geen natuurlijke sectie

Geen migratie

Grote populatie (dus geen genetic drift)

Geen mutaties

Dan: Hardy-Weinberg evenwicht

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?

Hardy Weinberg formule

Een individu in een populatie heeft  

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

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 ook uitgaan van p + q = 1 en p² + 2pq + q² = 1

Gebruik wet Hardy-Weinberg

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

Opdracht 1

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 1 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

Doel 7.5 

11. Je legt uit hoe allelfrequenties in een instabiele populatie veranderen.

12. Je berekent genotype- en allelfrequenties in een stabiele populatie met behulp van de regels van Hardy-Weinberg.

HUISWERK

In de online methode.

Kies een leerweg (default B).

Maak opdrachten

42, 43, 48, 49, 50 van 7.5