5.4 Meer genen in het spel

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

5.4 Meer genen in het spel

Leerdoelen 5.4 

• Je kunt de kans op een bepaald genotype en fenotype bij nakomelingen afleiden bij dihybride kruisingen 
• Je kunt de kans op een bepaald genotype en fenotype bij nakomelingen afleiden bij gekoppelde overerving 
• Je kunt de kans op een bepaald genotype en fenotype bij nakomelingen afleiden bij polygene overerving 
• Je kunt de werkwijze van klassieke veredeling en genetische modificatie en hun invloed op de genetische variatie beschrijven 

• Je kunt uitleggen wat gentherapie is 

Herhaling: 

Bij een monohybride kruising kijken we naar de overerving van 1 enkel gen.

- 'Gewoon' = autosomale overerving

- X-chromosomale overerving

- Intermediair fenotype (autosomaal)

- Multipele allelen met codominantie (autosomaal)

- Letale allelen (autosomaal)

Dihybride kruising

Letten op 2 eigenschappen/ genen tegelijk.

Let op: er kunnen méér verschillende combinaties van allelen ontstaan bij het aanmaken van de geslachtscellen.

twee soorten dihybride overerving

Johann Mendel

' vader van de genetica '

1822 - 1884

zoon van akkerbouwer uit Silezie (nu: Tsjechie) goed in rekenen/wiskunde, nauwgezette man

'boekhouder' van bisschop van Brunn (Brno)

mocht jarenlang kruisingsexperimenten doen met erwten in tuin op binnenplaats klooster

publiceerde in 1866 bevindingen:

'Wetten van Mendel' 

Kruising van de P generatie

Grote plant met groene erwten

AABB

Kleine plant met gele erwten

aabb

Fenotype

Genotype

P generatie

Kruising van de P generatie

Grote plant met groene erwten

AABB

100% AB

Kleine plant met gele erwten

aabb

100% ab

Fenotype

Genotype

Geslachtscellen

P generatie

Resulteert in de F1 generatie

	AB
ab	AaBb

F1 generatie

100% AaBb

Grote planten met groene erwten

Kruising van de F1 generatie

Grote plant met groene erwten

AaBb

AB, Ab, aB en ab

Grote plant met groene erwten

AaBb

AB, Ab, aB en ab

Fenotype

Genotype

Geslachtscellen

F1 generatie

Resulteert in de F2 generatie

	AB	Ab	aB	ab
AB	AABB	AABb	AaBB	AaBb
Ab	AABb	AAbb	AaBb	Aabb
aB	AaBB	AaBb	aaBB	aaBb
ab	AaBb	Aabb	aaBb	aabb

F2 generatie

9/16 is groot met groene erwten

3/16 is klein met groene erwten

3/16 is groot met gele erwten

1/16 is klein met gele erwten

Onthouden!

Een verhouding 9:3:3:1 van een combinatie van twee eigenschappen in de nakomelingen wijst altijd op een kruising van 2 voor beide eigenschappen heterozygote ouders.

Oefenen dihybride kruising (1)

Bij mensen is het allel voor zwart haar (A) dominant over het allel voor blond haar (a). Het allel
voor krullend haar is (B) dominant over dat voor sluik haar (b). De genen zijn niet gekoppeld.  

Een vrouw met zwart krullend haar is heterozygoot voor beide eigenschappen. Ze verwacht  een kind van een man met blond, sluik haar. Ze hoopt dat het kind dezelfde haarkleur en haarvorm heeft als zij. Zij wil weten hoe groot de kans hierop is.

Oefenen dihybride kruising (1)

a) Wat zijn de genotypes van de ouders?

b) Welk genotype moet het kind hebben als het dezelfde haarkleur en haarvorm als de
moeder heeft? 

c) Van welke ouder moet het kind allel A krijgen? Hoe groot is de kans hierop?

d) En van welke ouder allel B? Hoe groot is deze kans?

e) Hoe groot is dan de kans dat het kind dezelfde haarkleur en haarvorm heeft als
moeder?

Oefenen dihybride kruising (1)

a) ♂ (vader) genotype aabb 

     ♀ (moeder) genotype AaBb

b) AABB of AaBB of AaBb of AaBB

c) Allel A van moeder, kans 50%

d) Allen B van moeder, kans 50%

e) 50% x 50% = 25%

Oefenen dihybride kruising

Bij erwtenplanten is het allel voor ronde zaden (R) dominant over het allel voor hoekige zaden (r). Het allel voor gele zaadlobben (G) is dominant over het allel voor groene zaadlobben (g). De genenparen liggen in verschillende chromosomenparen.

 Men kruist een erwtenplant uit een rond zaad met gele zaadlobben, die voor beide eigenschappen heterozygoot is, met een erwtenplant uit een hoekig zaad met groene zaadlobben.

Welke verhouding van fenotypen verwacht je in de F1?

Uitwerking

Bij de mens is het allel voor het vermogen om PTC te proeven (P) dominant over dat voor het niet proeven van deze stof (p).
Het allel voor bruine ogen (B) is dominant over dat voor blauwe ogen (b).

Een vrouw, die heterozygoot is voor het gen oogkleur en heterozygoot is voor het gen “PTC proeven”, vormt eicellen die men als volgt kan aanduiden:

1. PP,Pp,Bb,bb.
2. Pp,Bb,Pb,pB
3. PB,Pb,pB,pb
4. PP,Pb,pB,bb

Bij een bepaalde planten wordt de bloemkleur bepaald wordt door twee onafhankelijke genen A en a en B en b. Als er in één of beide genen 1 of meer dominante allelen voorkomen, is de bloemkleur rood. Enkel dubbel homozygoot recessieve hebben witte bloemen. Bij een kruising tussen een plant met rode en een met witte bloemen ontstaat een F1 die ook bestaat uit planten met rode en witte bloemen en wel in de verhouding rood wit = 1 : 1.
Welk genotype hebben de ouders?

1. AABb X aaBB
2. Aabb X aaBb
3. AaBb X aabb
4. Aabb X aabb

Van een dihybride kruising van twee cavia's ZZKK x zzkk
(Z = zwart, is dominant over wit, K = ruwharig, is dominant over gladharig), waarvan de F1 dieren onderling worden doorgekruist, is het gedeelte van de F2 dat zwart-ruwharig is:

1. 1/16
2. 3/16
3. 9/16
4. 12/16

Bij de mens berust het vermogen om de bittere smaak van de stof PTC te proeven op een dominant allel T (niet proeven t).
Bruinogig B domineert over blauwogig b.
Welk deel van de kinderen, waarvan beide ouders het genotype TtBb hebben, zal naar verwachting niet-proever zijn en bruinogig? (De eigenschappen zijn niet geslachtsgebonden en erven onafhankelijk van elkaar over.)

1. 1/4
2. 3/16
3. 1/16
4. 3/8

Gekoppelde overerving

Letten op 2 eigenschappen/ genen tegelijk.

Waarbij de genen op 

hetzelfde chromosoom liggen.

Hierbij kan crossing over zorgen 

voor andere genotypen en fenotypen 

dan verwacht.

Kruising van de P generatie

Groene erwten en dunne wortels

AABB

Gele erwten en dikke wortels

aabb

Fenotype

Genotype

P(arent) generatie

W

W

Kruising van de P generatie

Groene erwten en dunne wortels

AABB

100% 

Gele erwten en dikke wortels

aabb

100% 

Fenotype

Genotype

Geslachtscellen

P(arent) generatie

W

W

Resulteert in de F1 generatie

	AB
ab	AaBb

F1 generatie

100% 

Grote planten met dunne wortels

Kruising van de F1 generatie

Groene erwten en dunne wortels

Groene erwten en dunne wortels

Fenotype

Genotype

Geslachtscellen

F1 generatie

W

W

Resulteert in de F2 generatie

	AB	ab
AB	AABB	AaBb
ab	AaBb	aabb

F2 generatie

3/4 heeft groene erwten en dunne wortels

1/4 heeft gele erwten en dikke wortels

W

W

Gekoppelde overerving

Gekoppelde overerving zorgt er voor dat allelen die geen functionele relatie hebben (bijvoorbeeld oogkleur en hoog cholesterol gehalte) toch samen overerven.

NB. Door crossing kunnen er toch andere genotypen en fenotypen voorkomen dan verwacht.

Crossing over

Groene erwten en dunne wortels

Groene erwten en dunne wortels

Fenotype

Genotype

Geslachtscellen

F1 generatie

W

W

x

Genetische modificatie

• Klassieke veredeling = het fokken/kruisen van organismen met goede eigenschappen - duurt vaak lang!
• Genetische modificatie = het bewust veranderen van het DNA van een organisme, bv door een stukje DNA toe te voegen
  
• Een genetich gemodificeerd organisme is een transgeen organisme.
  
• Een toepassing van genetische modificatie is gentherapie.
  

genetische modificatie

Genetische modificatie

Gentherapie