4.6 Evolutie in populaties

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

BS6: Evolutie in populaties

V4

Thema 4

Evolutie

De voorpoot van een krokodil en de voorpoot van een mol zijn:

1. Homologe organen
2. Analoge organen

De vleugel van een vleermuis en de vleugel van een vlieg zijn:

1. Homologe organen
2. Analoge organen

De poten van insecten en de poten van zoogdieren zijn:

1. Homologe organen
2. Analoge organen

Bekijk de stamboom van slangensoorten.
Welk soort is als eerste ontstaan?

1. 1
2. 2
3. 3
4. 7

Bekijk de stamboom van slangensoorten.

Welk soort is uitgestorven?

1. 1
2. 7
3. 4
4. 6

In de natuur is er altijd

Deze kan bijvoorbeeld ontstaan door

Individuen met een genotype dat goed is aangepast aan de omgeving zullen meer 

Dit proces noemen we 

mutaties 

genetische variatie 

nakomenlingen krijgen

natuurlijke selectie

Welke van de volgende criteria is niet nodig voor evolutie?

1. Variatie in eigenschappen
2. Erfelijkheid van eigenschappen
3. Selectie voor het sterkste individu
4. Isolatie van populaties

Definities

• Populatie = Alle individuen van een soort die in een bepaald gebied leven en onderling voortpanten
  
  
• Genenpool is alle verschillende genen/allelen  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 
(=hoe vaak allel voorkomt binnen populatie)    in populaties constant blijven --> Regel van Hardy Weinberg

Voorwaarden voor Hardy-Weinberg evenwicht

geen selectievoordeel op een allel

geen seksuele selectie (non-random mating)

geen geneflow

geen genetic drift

geen mutaties

seksuele voortplanting van diploide organismen

De allelfrequentie van een dominant allel noemen we 'p'

De allelfrequentie van een recessief allel noemen we 'q'

Hierbij geldt het volgende:

p + q = 1

Stel, we bestuderen een populatie waarin van één gen twee allelen voorkomen, een dominant allel (A) en een recessief allel (a).

Stel, deze populatie bestaat uit 1000 individuen.
Hoeveel allelen zijn er dan in totaal voor dit gen in de populatie?

Voorbeeld:

populatiegrootte: 1000

p = 0,700

q = 0,300

De wet van Hardy-Weinberg stelt ons ook in staat om genotype frequenties te berekenen. 

n = 1000
p = 0,700

Wat is de genotype frequentie van het homozygoot dominante genotype (AA)?

1. 0,700
2. 1000
3. 0,490
4. 0,500

populatiegrootte: 1000

p = 0,700

q = 0,300

Een individu heeft dus 0,700 * 0,700 kans om het genotype AA te hebben.

Oftewel:

AA = p^2

n = 1000
p = 0,700

Wat is de genotype frequentie van het homozygoot recessieve genotype (aa)

AA = p^2
aa = q^2

Hoe zou je dan Aa uitdrukken?

n = 1000; p = 0,700; q = 0,300

Bereken het aantal organismen dat naar verwachting heterozygoot zal zijn.

Allelfrequentie

Processen/ gebeurtenissen die de allelfrequenties beïnvloeden:

Geleidelijke ontwikkeling -> Evolutie 
Micro > binnen populatie (bijv: seksuele selectie)
Macro > nieuwe soort

Extreme gebeurtenis -> Genetic Drift

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?

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