4.6 Evolutie in populaties

• Biologie
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 4

4.6 Evolutie in populaties

'Soort'  vs.  'Populatie' 

gene flow

Allelfrequentie - wet v. Hardy-Weinberg  (Binas  93D3)

Seksuele selectie

Genetic Drift

4.6 Evolutie in populaties

Definities

Soort = organismen die op natuurlijke wijze onderling vruchtbare nakomelingen kunnen krijgen.  (bijv. honden)

Hoe zit het met de lijger?

Definities

• Populatie = Alle individuen van een soort die in een bepaald gebied leven en onderling voortpanten
  
  
• Genenpool is alle verschillende genen  die voorkomen in een populatie 
  
  
• Gene flow = (incidentele) uitwisseling van genen tussen populaties 
  
  

Stel dat....

- Populaties volledig gescheiden zijn 

- Ze groot genoeg zijn 

- Er geen evolutie optreedt
(allelen hebben dus geen specifiek voordeel) 

Dan blijkt dat de allelfrequenties
in populaties constant blijven 

(voorbeeld bij mensen is oogkleur of bloedgroep)

Wet van Hardy-Weinberg (equilibrium)

• Allelfrequentie = getal tussen 0 en 1 dat aangeeft hoe vaak bijv. het dominante allel p (Grijs) voorkomt
• Als  p = 0,6  wat is dan  q? 
• q = 0,4.     
  
  
  
  
  hoeveel (%) witte katten zijn er dan?

Wet van Hardy-Weinberg

Dit kunnen we ook andersom gebruiken: 

Stel dat 40% van de katten een grijze vacht
heeft, wat is dan de frequentie van allel b? 

• Regel -> gebruik recessieve fenotype, 
  want dat is gelijk aan q2 genotype.  

Opdracht 80

Resusfactor

Bij de bepaling van bloedgroepen is er sprake van een resusfactor. Je bent resuspositief of resusnegatief. Mensen die resusnegatief zijn, hebben genotype dd. Resuspositieve mensen hebben het genotype DD of Dd. In Midden-Europa is de genfrequentie van d = 0,4.

Opdracht a:
Vul in welk percentage van de Midden-Europese bevolking resusnegatief is. Hierbij geldt de Hardy-Weinberg regel.

En de genotypen Dd en DD?

Opdracht 8 c 

De resusfactor kan problemen geven als een resusnegatieve moeder zwanger is van een resuspositief kind. Bij zo’n zwangerschap is sprake van resusantagonisme.

 

Welk genotype heeft de moeder bij resusantagonisme?

 En welke genotypen kan de vader hebben?

Opdracht 80 D

Resusfactor

Bij 7,68% van de zwangerschappen in Midden-Europa is een resusnegatieve vrouw zwanger van een kind, verwekt door een man met het genotype Dd.

Bij hoeveel procent van deze zwangerschappen zal het kind resuspositief zijn? 

Opdracht 80 E

Bij 7,68% van de zwangerschappen in Midden-Europa is een resusnegatieve vrouw zwanger van een kind, verwekt door een man met het genotype Dd.

Bij 5,76% van de zwangerschappen in Midden-Europa is een resusnegatieve vrouw zwanger van een kind, verwekt door een man die homozygoot resuspositief is.

Resusantaganisme treedt op als een resusnegatieve moeder zwanger is van een resuspositief kind.

Bij hoeveel procent van de zwangerschappen in Midden-Europa treedt resusantagonisme op? Vul in.

Hardy-Weinberg evenwicht gaat alleen op als er geen processen/ gebeurtenissen zijn die allelfrequenties beïnvloeden. In de praktijk gebeurt vaak wel. 

Specifieke richting -> Evolutie 

Door toeval -> Genetic Drift

4.6 Evolutie in populaties

Evolutie bacteriën experiment

1. In het filmpje zie je het onderzoek naar bacteriën en hun resistentie tegen een antibioticum. Wat betekent resistentie?

2. Beschrijf het onderzoek waarvan je de resultaten in het filmpje ziet. Doe het zo dat mensen die geen biologie hebben in hun pakket de uitleg kunnen volgen.

3. Op 0:55 min hebben ze het over een mutant. Leg uit wat een mutant is en leg ook uit hoe mutanten ontstaan.

4. Hoe is de mutant van vraag 3 anders dan de oorspronkelijke bacteriën?

 Leg nu uit wat er gebeurt in het filmpje van onderdeel A. Gebruik in je uitleg de volgende termen: mutatie / mutant en ‘survival of the fittest’

Evolutie

Mutaties zorgen voor nieuwe varianten van genen, vooral als deze dominant zijn zal snel worden geselecteerd op het  positieve/nadelige effect. 

Waarom bij vooral bij dominante allelen? 

Evolutie

Als een eigenschap voordeel oplevert voor overlevingskans, zorgt natuurlijke selectie voor survival of the fittest 

In sommige gevallen levert een eigenschap alleen voordeel op voor de voortplantingskans* dan spreken we van seksuele selectie

Evolutie

 Micro-   
binnen soort (bijv. berkenspanner)

Macro- 

onstaan nieuwe soorten 

Co-

Als organismen met elkaar mee evolueren. Bijv. giftigheid bij planten en tolerantie bij rupsen. 

Genetic drift

- Puur toevalsproces:

1. Afzondering van een kleine sub-populatie die genetisch verschilt ten opzichte van de oorspronkelijke populatie  (Founder-effect: vb. migratie ; Flessenhalseffect: rest van populatie sterft door bijv. natuurramp) 
2. De sub-populatie groeit uit 

Wanneer heeft Genetic drift het grootste effect?
Raam: A, Gang: B Geen idee: Midden

1. Als van een populatie van 500 individuen er 50 overleven na een ramp
2. Als van een populatie van 50 individuen er 5 overleven na een ramp

2 massa-extincties 

- 10-12k jaar geleden

- 100k jaar geleden

• Wat is het nadeel van geringe genetische variatie?
• Weinig aanpassings-vermogen. Grote kans op inteeltziektes

Veranderende allelfrequenties door:

- Evolutie (gedreven door natuurlijke/seksuele selectie) 

- Genetic Drift (willekeurig, hoe kleiner de afgezonderde populatie, hoe groter het effect) 

Bonus: allelfrequentie die verandert door kunstmatige selectie (door mens)
-> veredeling van gewassen (zie video)

4.6 Evolutie in populaties

Vette filmpjes met aanpassingen