Thema 3 - Genetica

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

Thema 3

Genetica

• Fenotype en genotype, chromosomen, genen en allelen
• Dominant en recessief, homo- en heterozygoot, onvolledig dominant, intermediair, codominant
• Recombinatie, tweelingen
• Monohybride kruisingen, stamboom
• Geslachtschromosomen, X-chromosomale overerving
• Dihybride kruisingen, onafhankelijke overerving
• Multipele allelen, letale factoren, gekoppelde overerving, polygene overerving, mitochondriaal DNA
• Nature vs. nurture, epigenetica

Basisstof 1

- Je kunt omschrijven wat het fenotype en wat het genotype van een organisme is

- Je kunt omschrijven wat DNA-sequentie en genexpressie betekenen

- Je kunt uitleggen dat een fenotype tot stand komt door de combinatie van genotype en de invloed van milieufactoren

Feno- en genotype

• Fenotype: alle waarneembare eigenschappen individu
• Genotype: informatie voor alle erfelijke eigenschappen

Chromosomen

• 22 gelijke chromosomenparen (autosomen), 1 paar geslachtschromsomen
• Chromosomenpaar = homoloog chromosoom

DNA

• Twee ketens in dubbele spiraal
• Vier nucleotiden (fosfaatgroep, desoxyribose, stikstofbase)
• A-T, C-G basenparing
• Genoom

Franklin and Gosling (1951)

Di Fabrizio (2012)

Genen en allelen

• Gen deel chromosoom, bevat informatie over erfelijke eigenschap
• Variatie in DNA-sequentie zorgt voor verschillende vormen gen (allelen)
• Genexpressie

Genen en allelen

Basisstof 2

- Je kunt uitleggen hoe het fenotype van een organisme tot stand komt en hierbij de begrippen homozygoot, heterozygoot, dominant en recessief gebruiken

- Je kunt beschrijven hoe door recombinatie nieuwe combinaties van allelen ontstaan

Homozygoot: DD/dd - heterozygoot: Dd

Onvolledig dominant

• Het recessieve allel komt een beetje tot uiting in het fenotype
• Allelen aangegeven als superscript van een gekozen letter

Intermediair

• Geen van beide allelen is recessief, komen beide tot uiting
• Allelen aangegeven als superscript van een gekozen letter

Codominant

• Beide allelen komen volledig tot uiting
• Allelen aangegeven als superscript van een gekozen letter

Basisstof 3

- Je kunt van een monohybride kruising een kruisingsschema opstellen

- Je kunt de frequentie van genotypen en fenotypen van nakomelingen bij een monohybride kruising afleiden uit een kruisingsschema of stamboom

Monohybride kruisingen

• Overerving van één eigenschap, waarbij één genenpaar betrokken is
• Ouders met letter P, nakomelingen F₁, hun nakomelingen F₂
• _{Allelen aangegeven met een enkele gekozen letter}

P: heterozygoot

F₁ Genotype: 1 : 2 : 1

F₁ Fenotype: 3 : 1

P: Aa x aa

Als één ouder heterozygoot is, en de ander homozygoot recessief, is de ratio in het fenotype altijd 1 : 1 (A : a)

Recessief

Ouders hebben een recessieve aandoening/eigenschap niet, maar een kind wel. Ouders moeten heterozygoot zijn.

Basisstof 4

- Je kunt beschrijven op welke wijze geslachtschromosomen het geslacht van een mens bepalen

- Je kunt een kruisingsschema maken voor X-chromosomale overerving en hieruit of uit stambomen de frequentie van genotypen en fenotypen van nakomelingen afleiden

Geslachtschromosomen

X-chromosomale overerving

• Genen die alleen op het X-chromosoom voorkomen
• Allelen aangegeven als superscript van de letter X

X-chromosomaal recessief

Eigenschap komt vaker voor bij mannen. Ze hebben maar één X-chromosoom en dus grotere kans dat het tot uiting komt.

X-chromosomaal dominant

Als de vader het heeft, hebben alle dochters het

Basisstof 5

- Je kunt kruisingsschema’s maken voor dihibride kruisingen met onafhankelijke overerving. Uit deze kruisingen of uit stambomen kun je de frequentie van genotypen en fenotypen van nakomelingen afleiden

Dihybride kruising

• Kruising waarbij je let op twee verschillende eigenschappen
• Onafhankelijke overerving: de eigenschappen liggen op verschillende chromosomen en kunnen dus onafhankelijk van elkaar in geslachtscellen terecht komen

Stappenplan

• Genotype ouders opschrijven (zoals monohybride, maar met twee verschillende letters voor de twee eigenschappen)
• Mogelijke allelen in geslachtscel
• Mogelijke allelen combinaties na bevruchting

Dyhibride kruising

Bij heterozygote ouders altijd een verhouding in het fenotype van 9 : 3 : 3 : 1 (AB : Ab : aB : ab)

Aantal genotypen in gameet

• Bepaal voor elk genenpaar het aantal typen geslachtscellen 
• Vermenigvuldig deze met elkaar
• Voorbeeld: AabbCc = 2 x 1 x 2 = 4 genotypen mogelijk

Genotype ouders

• Bepaal voor één van de eigenschappen de verhouding in het fenotype nakomelingen
• Leidt hieruit genotype ouders af
• Bepaal voor de andere eigenschap de verhouding in het fenotype nakomelingen
• Leidt hieruit genotype ouders af
• Voeg de genotypen samen tot dihybride formule

Basisstof 6

- Je kunt kruisingsschema’s maken voor onafhankelijke overerving van multipele allelen, letale factoren en gekoppelde genen en hieruit of uit stambomen de frequentie van genotypen en fenotypen van nakomelingen afleiden

- Je kunt verklaren dat mitochondriale overerving kan leiden tot een andere overerving dan volgens de wetten van Mendel

Multipele allelen

• Voor een eigenschap zijn meer dan twee allelen mogelijk binnen een populatie

Letale factoren

• Allel dat in homozygote toestand geen levensvatbare nakomelingen oplevert
• Ratio fenotypen in F1 is 
  2 : 1 (Aa : aa of Aa : AA)

Gekoppelde overerving

• Dihybride kruising met twee genenparen op hetzelfde chromosoom, deze erven vaak gezamelijk over

Gekoppelde overerving

• Bij twee heterozygote ouders vind je geen 9 : 3 : 3 : 1 zoals bij onafhankelijke overerving

Polygene overerving

• Meerdere genenparen bepalen een erfelijke eigenschap

Mitochondriaal DNA

Basisstof 7

- Je kunt het doel van tweelingonderzoek beschrijven

- Je kunt verklaren dat epigenetica kan leiden tot een ander overervingspatroon dan volgens de wetten van Mendel

• Fenotype en genotype, chromosomen, genen en allelen
• Dominant en recessief, homo- en heterozygoot, onvolledig dominant, intermediair, codominant
• Recombinatie, tweelingen
• Monohybride kruisingen, stamboom
• Geslachtschromosomen, X-chromosomale overerving
• Dihybride kruisingen, onafhankelijke overerving
• Multipele allelen, letale factoren, gekoppelde overerving, polygene overerving, mitochondriaal DNA
• Nature vs. nurture, epigenetica