V4 - T4 : BS 4 Evolutie in populaties - Hardy Weinberg

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

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 
  
  

Evolutie

Co-

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

Genetic drift

- Puur toevalsproces:

1. In een kleine populatie door toeval grote verschuivingen in de allelferquenties plaats vindt.   (Founder-effect: vb. migratie ; Flessenhalseffect: rest van populatie sterft door bijv. natuurramp) 
2. De sub-populatie groeit uit 

Aannames van Hardy-Weinberg

voorwaarden: 

geen mutatie, 

geen migratie, 

alle paringen zijn op toeval

berust

geen natuurlijke selectie

Wet van Hardy-Weinberg (equilibrium)

•  (Binas 93D3)

• p = dominant en q = recessief
• 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?

Wat zie je hier?

Tekst

Fenotype of genotype?

Populatie of soort?

Tekst

Welke stip dominant?

Genotype op het DNA

Zwarte stip = A

Rode stip = a

  AA  AA  Aa  Aa

  AA  AA  Aa  Aa

    AA  AA  aa  aa  

formule: p+q =1

Zwarte stip = A

Rode stip = a

  AA  AA  Aa  Aa

  AA  AA  Aa  Aa

    AA  AA  aa  aa  

 24 allelen in totaal:  16 A en 8 a 

formule: p+q =1

Zwarte stip = A

Rode stip = a

  AA  AA  Aa  Aa

  AA  AA  Aa  Aa

    AA  AA  aa  aa  

16 A en 8 a dus p = 16/ 24 = 0,67 

Wat nu als we geen DNA hebben ?

	A	a
A
a

Genfrequenties

	A	a
A	AA	Aa
a	Aa	aa

Genfrequenties

p = dominant en q = recessief

p2 + 2pq + q2 = 1                           

	A	a
A	AA = p 2	Aa = pq
a	Aa = pq	aa = q 2

ik snap dit

helemaal

beetje

weinig

niks

Genfrequenties LHB

p = dominant en q = recessief

p2 + 2pq + q2 = 1                           

	A	a
A	AA = p 2	Aa = pq
a	Aa = pq	aa = q 2

Genfrequenties

p2 + 2pq + q2 = 1                

er zijn 2 lhb's 

met rode stippen

q2 = 2/12 = 0.17

q = 0.41 

                     

	A	a
A	AA = p 2	Aa = pq
a	Aa = pq	aa = q 2

Hoeveel heterozygoot?

p2 + 2pq + q2 = 1      

  q2 = 0.17 

q = 0.41   

                  p = ?         

	A	a
A	AA = p 2	Aa = pq
a	Aa = pq	aa = q 2

Hoeveel heterozygoot?

p2 + 2pq + q2 = 1         

q2 = 0.17  

q = 0.41   

                   p = 0.59  

2pq = 2x?x ? 

	A	a
A	AA = p 2	Aa = pq
a	Aa = pq	aa = q 2

Hoeveel heterozygoot?

p2 + 2pq + q2 = 1    

q2 = 0.17  

q = 0.41   

                   p = 0.59  

2pq = 2x 0.41x 0.59 =

0.48

narekenen: 0.412 + 0.48 + 0.592 = 1

	A	a
A	AA = p 2	Aa = pq
a	Aa = pq	aa = q 2

Sleep de juiste gele onderdelendelen naar allefrequentie of genotype frequentie:

Allelfrequentie

Genotypefrequentie

In een populatie muizen: lang haar (h) is recessief en kort haar (H) is dominant. De totale populatie muizen is 100, waarvan er 91 muizen met kort haar zijn. Hoeveel van de muizen hebben lang haar?

1. 9
2. 91
3. 9%
4. 91%

In een populatie muizen: lang haar (h) is recessief en kort haar (H) is dominant. De totale populatie muizen is 100, waarvan er 91 muizen met kort haar zijn. In de formule is q2 de frequentie van het recessieve genotype. Bereken q2.

1. 91/100 = 0.91
2. 9/100 = 0,09

In een populatie muizen: lang haar (h) is recessief en kort haar (H) is dominant. De totale populatie muizen is 100, waarvan er 91 muizen met kort haar zijn.
q2 is dus 0,09. Bereken nu q.

1. 0,1
2. 0,7
3. 0,3
4. 0,6

q is dus 0,3. Hoeveel van de (100) muizen zijn homozygoot voor het kortharige allel (H)

1. p = 0,7 dus 70% van 100 is 70 muizen
2. homozygoot is p2 dus 0,7 x 0,7 = 0,49 is dus 49 muizen

Hoeveel van de muizen zijn heterozygoot voor de haar allelen?

1. 42
2. 41
3. 49
4. 70

Heterozygoot = 2pq

p = 0,7

q = 0,3

2pq =

2 x 0,7 x 0,3 = 0,42

0,42 x 100 = 42 muizen

BS6: Populatiegenetica - een voorbeeld

Bij een hagedissensoort komen twee allelen voor voor een gen in schubkleur. Het allel voor rode schubben is dominant over het allel voor oranje schubben. Er is geen sprake van een selectievoordeel op één van deze allelel en de populatie verkeert in Hardy-Weinberg evenwicht. 

Deze populatie blijkt uit 272 individuen te bestaan waarvan er 158 rode schubben heeft. 

Bereken op één decimaal nauwkeurig welk percentage hiervan heterozygoot is.

Werk deze opgaven op papier uit. 

Maak een foto van je uitkomt

Uitwerkingen oefenvraag Hardy-Weinberg

Stap 1

158 van 272 zijn rood-geschubd

158/272 = 0,581

dus p^2 + 2pq = 0,581

Stap 2

272 - 158 = 114 zijn 

oranjegeschubd

q^2 = 114/272

q^2 = 0,419

q = wortel(0,419)

q = 0,647

Stap 3

p = 1 - q

p = 1 - 0,647

p = 0,353

Stap 4

heterozygoot = 2pq

2pq = 2 * 0,353 * 0,647

2pq = 0,457

dus 45,7 procent van populatie is heterozygoot

Stap 5

0,457 * 272 = 124 individuen van de 158 roodgeschubden zijn heterozygoot

124/158 * 100% = 78,5 %

van de roden zijn heterozygoot 

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

maak opdracht:

45, 48, 49, 58, 59, 60, 61

4.4 Evolutie in populaties