Evolutie Les 4: Ontwikkeling van evolutie

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

Evolutie van de evolutietheorie

H7 Evolutie 4 en 5

6 vwo

Vorige les

• Allopatrische en sympatrische soortvorming
• Kunstmatige en seksuele selectie 
• Het founder-effect en genetic drift
• Co-evolutie
• Toepassen evolutietheorie bij het fossielenbestand
• Divergente evolutie (te zien aan homologie)
• Convergente evolutie (te zien aan analogie)

Deze les

• Iets ontstaat niet uit niets: voorlopers van evolutietheorie
• Endosymbiosetheorie
• Cladogram: evolutionaire stamboom
• Populatiegenetica: het in kaart brengen van allelen in een populatie. 

Generatio spontanea

Leven kan ontstaan uit levenloze materie.      

4e eeuw v. Chr. - 16e eeuw n. Chr.

Redi: leven kan niet spontaan ontstaan.

Redi

1626-1697

Lamarck(isme) - verworven eigenschappen worden doorgegeven aan volgende generatie.

Lamarckisme (Lamarck,1744-1829)Verworven eigenschappen

tijdens het leven worden doorgegeven aan de volgende

generatie.

1744 - 1824

Soorten zijn NIET onveranderlijk

Evolutietheorie

Evolutietheorie (Wallace , 1823-1913)

• Vergelijkbaar met die van Darwin
• maar hij dacht dat er bij de evolutie van de mens wel

ingrijpen van een hoger wezen was geweest.

Darwinisme

• Survival of the fittest (natuurlijke selectie)
• Eigenschappen worden doorgegeven aan nakomelingen. Maar hoe?

Neodarwinisme:

Darwinisme + nieuwste (DNA) inzichten.

Endosymbiosetheorie

Taxonomie (Linnaeus)

Indeling: overeenkomst bouw

Cladogram

Indeling op homologie

Populatiegenetica

Natuurlijke selectie: nadelige eigenschappen zullen uit een populatie verdwijnen en voordelige eigenschappen zullen toenemen.

Bij populatiegenetica onderzoek je de aanwezige allelen in een populatie.

Bij een verschuiving in de allelfrequentie is er mogelijk iets gaande.

Blijft allelfrequentie stabiel dan is er geen sprake van evolutie.

Populatiegenetica

Als na een tijd blijkt dat een allel meer voorkomt, is er mogelijk sprake van:

• evolutie door natuurlijke selectie
• founder-effect (inteelt)
  
• genetic drift (bij kleine populatie)
  
• gene flow (vanuit andere populatie)

Dit kan reden zijn voor meer onderzoek:

• wat natuurlijke selectie veroorzaakt (+)
  
• om uitsterven te voorkomen (-)
  

Hardy & Weinberg

(1)

Stel er zijn voor een eigenschap 2 allelen: dominant (A) en recessief (a) allel.

Om erachter te komen hoe allelen verdeeld zijn in een populatie, zijn er twee regels opgesteld:

1. p + q = 1
   Alle dominante allelen (p) en alle recessieve allelen (q) samen = 1.
   Bijv: p = 0,7 en q = 0,3. 0,7 + 0,3 = 1
   

Let op: dat allel meer voorkomt betekent niet dat het hebben van dit allel een voordeel heeft.

Kruising

De 2e regel volgt uit de manier waarop kruisingen werken. Als je hiernaast kijkt zie je een kruising uitgewerkt.

Als ik de verdeling van B en b hier bekijk zie je het volgende:

1x BB

2x Bb

1x bb

Hardy & Weinberg
(2)

Stel er zijn voor een eigenschap 2 allelen: dominant (A) en recessief (a) allel.

Om erachter te komen hoe allelen verdeeld zijn in een populatie, zijn er twee regels opgesteld:

1. p + q = 1
2. p² + 2pq + q² = 1
   p² omdat kans dat iemand homozygoot dominant is = p x p (voor q² hetzelfde)
   Heterozygoot komt 2x voor, daarom 2pq.
   

Hardy & Weinberg

1. p + q = 1
2. p² + 2pq + q² = 1

Maar wat heb je aan deze regels?

Als ik p of q weet dan kan ik alle allelfrequenties en genotypes bepalen.

Stel: de frequentie dominant allel (A) p = 0,8

• Wat is dan frequentie allel a?
• Als ik een individu uit deze populatie haal, hoe groot is de kans op een heterozygoot?
  

Hardy & Weinberg

1. p + q = 1
2. p² + 2pq + q²

Maar wat heb je aan deze regels?

Als ik p of q weet dan kan ik alle allelfrequenties en genotypes bepalen.

Stel: de frequentie dominant allel (A) p = 0,8

• Wat is dan frequentie allel a?
• Als ik een individu uit deze populatie haal, hoe groot is de kans op een heterozygoot?
  

Hardy & Weinberg

1. p + q = 1
2. p² + 2pq + q² = 1
   

Ander voorbeeld.

Stel: bij onderzoek bij twee verschillende populaties herten. Bij populatie 1 : q² = 0,14

Wat is de genotypefrequentie?

p² =

2pq =

 

Hardy & Weinberg

1. p + q = 1
2. p² + 2pq + q² = 1
   

Ander voorbeeld.

Stel: bij onderzoek bij twee verschillende populaties herten. Bij populatie 1 : q² = 0,14

Wat is de genotypefrequentie?

Bepaal eerst q.                  q = √0,14 = 0,374

Bepaal vervolgens p.      p + q = 1. p = 1 - q. 1 - 0,37 = 0,626

Bereken p² en 2pq.  p² = 0,626² = 0,392.
                                          2pq = 2*0,626*0,374 = 0,468    

Controle: p2 + 2pq + q2 = 1

                  0,392 + 0,468 + 0,14 = 1. Klopt!

Hardy & Weinberg

1. p + q = 1
2. p² + 2pq + q² = 1
   

Hoe bepaal je zelf q² of p²? 

Gegeven was dat de genotypefrequentie van q² = 0,14.  

Hoe kom ik daarop?    

Stap 1: hoeveel allelen zijn er in totaal?

Stap 2: hoeveel is q² van het totaal?

Hardy & Weinberg

1. p + q = 1
2. p² + 2pq + q² = 1
   

Hoe bepaal je zelf q² of p²? 

Gegeven was dat de genotypefrequentie van q² = 0,14.  

Hoe kom ik daarop?    

Stap 1: hoeveel allelen zijn er in totaal?

Populatie 1 heeft 14 individuen.

Elk individu heeft 2 allelen. 14 * 2 = 28.

Stap 2: hoeveel is q² van het totaal?

Hardy & Weinberg

1. p + q = 1
2. p² + 2pq + q² = 1
   

Hoe bepaal je zelf q² of p²? 

Gegeven was dat de genotypefrequentie van q² = 0,14.  

Hoe kom ik daarop?    

Stap 1: hoeveel allelen zijn er in totaal?

Populatie 1 heeft 14 individuen.

Elk individu heeft 2 allelen. 14 * 2 = 28.

Stap 2: hoeveel is q² van het totaal?

q² (aa) bestaat uit 2 individuen met elk 2 allelen. 2x2=4 allelen.

q² is dus 4/28 = 0,14 (afgerond)