7.5 Een populatie vol allelen

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

H7 Evolutie

De neodarwinistische theorie gaat uit van een aantal stappen. Zet deze stappen in de juiste volgorde. Wat is de juiste volgorde van deze stappen?

De nakomeling heeft grotere overlevingskansen

Een geslachtscel bevat een gemuteerd gen

Steeds meer nakomelingen hebben de gunstige eigenschap

Een langer leven leidt tot meer nakomelingen

De nakomeling heeft een veranderde eigenschap

Darwin worstelde met het gebrek aan kennis over de
oorzaak van variatie tussen individuen.
Wat is een andere oorzaak van variatie tussen
individuen dan recombinatie?

Zet de stappen van de endosymbiose theorie in de juiste volgorde.

Prokarypten nemen zuurstof gebruikende bacteriën op. 

Prokarypten nemen foto-autotrofe bacteriën op. 

Er ontstaan verschillende typen prokaryoten.

Er ontstaan mitochondriën en chloroplasten

Cladistiek

• Cladistiek/cladisme= methode om organismen in te delen in groepen genaamd clades (grieks 'klados'=tak).
• 1 clade= een gedeelde voorouder en alle evolutionaire nakomelingen
• Binnen een clade zie je gedeelde (homologe) eigenschappen met dank aan de gedeelde voorouder. 

Cladogram

Elke clade is een groep

organismen met een

gemeenschappelijk

kenmerk en een gemeen-

schappelijke voorouder.

7.5 Een populatie vol allelen

Leerdoelen

• Je legt uit hoe allelfrequenties in een stabiele populatie veranderen.
• Je berekent genotype- en allelfrequenties in een stabiele populatie m.b.v. Hardy-Weinberg. 

Populatiegentica

Bestudeert de genetische samenstelling van populaties en brengt de allelen in kaart.

Allelfrequentie: hoe veel komt een bepaald allel voor?

Genotypefrequentie: hoe vaak komt een bepaald genotype voor?

Een allel is een...

1. Eigenschap
2. Onderdeel van een gen
3. Homozygoot
4. Variant van een gen

Genotypefrequenties

Genotypefrequentie = de mate waarin een bepaalde genotype voorkomt in de populatie

Aantal personen met een bepaald genotype te delen door het totale aantal personen uit de steekproef.

Genotypefrequentie

Bijvoorbeeld allel voor groene erwten (A) en gele erwten (a).

AA: 0,7 (= 70%) 

Aa: 0,25 (= 25%) 

aa: 0,05 (= 5%) 

Nu kun je de allelfrequentie bepalen.

Allelfrequenties

Allelfrequentie = de mate waarin allelen voorkomen in een populatie

De allelfrequentie van het allel A is het aantal allelen A in de populatie, gedeeld door het totale aantal genen voor de eigenschap..

Allelfrequentie

Bijvoorbeeld allel voor groene erwten (A) en gele erwten (a).

AA: 0,7 dus 0,7 A

Aa: 0,25 dus 0,125 A + 0,125 a

aa: 0,05 dus 0,05 a 

Totaal 0,825 A (= 82,5%) en 0,175 (= 17,5%) a

Checkvraag

Een individu met genotype AA heeft twee allelen A. Een individu met genotype Aa heeft er één.

De allelfrequentie is een getal tussen 0 en 1.

In een bos leven 15 herten met genotype DD, 25 met genotype Dd en 40 met genotype dd.

Bereken de allelfrequentie van allel D.

Antwoord checkvraag

Aantal allelen D: 2 x 15 + 25 = 55

Totale aantal allelen: (15 + 25 + 40) x 2 = 160

Frequentie allel D: 55 / 160 = 0,344

Allelfrequenties veranderen

1. Gene flow (migratie)
2. Genetic drift (toeval)
   a. Flessenhals effect 
   b. Founder effect
3. Natuurlijke selectie (evolutie)

Wet van Hardy-Weinberg

In een stabiele populatie blijft de genensamenstelling over opeenvolgende generaties constant

Dus de allel- en genotypefrequentie blijven gelijk in de volgende generatie!

Hardy Weinberg formule

Ik noem de allelfrequentie van het 

dominantie allel p.

Ik noem de allelfrequentie van het

recessieve allel q.

Dan is p + q = 1.

q =0,2, bereken p

Waar staat q voor in de formule p+q=1?

Hardy Weinberg formule

Stel een nieuw individu wordt geboren

in een populatie waarin geldt

p + q = 1.

Wat is dan de kans dat dit individu

genotype AA heeft? En Aa? En aa?

Hardy Weinberg formule

Een individu in een populatie heeft 

dus kans p op A en kans q op a.

De kans op AA is dan p*p = p2

De kans op Aa (plus aA) is dan 2*p*q

De kans op aa is dan q*q = q2

Én p2 + 2pq + q2 = 1

Hardy Weinberg formule

genotypefrequentie AA is p2

genotypefrequentie Aa is 2pq

genotypefrequentie aa is q2

q = 0,2. Wat is de frequentie homozygoot recessieve (aa)?

q = 0,2. Wat is de frequentie heterozygoten (Aa)?

Berekenen allel- en genotype frequentie

p= dominante allel, q= recessieve allel

Allelfrequentie: p + q = 1

genotypefrequentie: p²+ 2pq + q² =1              (AA + 2Aa + aa = 1)

Welke twee formules horen bij het Hardy-Weinberg principe?

Waar staan de verschillende onderdelen van de formules voor?

Huiswerk

7.5 Een populatie vol allelen

Vraag 41 t/m 53.

Oefenvragen Hardy-Weinberg

05:34

Om te onthouden!

Met de allelfrequentie heb je het over de verhouding van het dominante allel (p) en het recessieve allel (q) in een populatie. p=q=1

Met de genotypefrequenties heb je het over de combinatie van allelen (dus dominant homozygoot; p², recessief homozygoot; q² en heterozygoot; 2pq) die voorkomen in een populatie.  p²+2pq+q²=1

09:28

Bij mannen is het gen voor een bepaalde vorm van kaalheid dominant en niet X-chromosomaal. Bij vrouwen worden alleen individuen die homozygoot zijn voor deze vorm van kaalheid, min of meer kaal op latere leeftijd. In een steekproef van 10.000 mannen uit een populatie die in Hardy Weinberg evenwicht is, hebben 7225 mannen het genotype waardoor ze niet kaal zullen worden. Kaalheid op jeugdige leeftijd heeft geen invloed op huwelijks of voortplantingskansen. Bereken voor een steekproef van 10.000 vrouwen uit deze populatie het aantal vrouwen dat helemaal niet kaal zal worden. Het antwoord is?

1. 7225
2. 2775
3. 9775
4. 225

09:28

In Californië worden zogenaamde Shorthorn runderen gefokt. Bij Shorthorn runderenkomen de allelen CR en CW voor vachtkleur voor. Dieren met het genotype CRCR hebben een rode vacht, dieren met het genotype CRCW zijn roodbont en dieren met het genotype CWCW zijn wit.In een bepaald gebied/ leven op een bepaald moment 99 rode, 48 witte en 153roodbonte Shorthorn runderen.
Bereken de frequentie van het allel CR in de genenpool van deze populatie. Geef je antwoord in procenten.

09:28

Een populatie is in Hardy Weinberg evenwicht voor 2 niet gekoppelde genen A en B. (a) Wat is de frequentie van het genotype AaBB wanneer de frequentie van het recessieve allel a 0.60 is en de frequentie van het recessieve allel b 0.20 is?

09:28

UITWERKING

Stap 1:

Allel frequentie
Niet kaal (aa) 7225: 10.000 = 0,7225   a = √0,7225 = 0,85(q) 

p + q = ? + 0,85 = 1 (want in opgave staat H-W-evenwicht)
p (A) = 0.15 en q (a) = 0,85

Stap 2:
Hoeveel vrouwen van 10.000 niet kaal
Niet kaal (aa en Aa)
Kaal (AA) A=0,15      AA=0,152 = 0,0225 of 2,25%

Totaal: 2,25% van 10.000 mensen= 225 zijn kaal, dus 9775 zijn er niet kaal.

Het goede antwoord is dus 9775!

05:34

Waar staat 2pq voor?

1. pq is de allelfrequentie van het heterozygote allel
2. pq is de allelfrequentie van het recessieve allel
3. pq is de genotypefrequentie van de dominante homozygoot
4. pq is de genotypefrequentie van de heterozygoot

05:34

Waar staat p voor?

1. p is de allelfrequentie van het dominante allel
2. p is de allelfrequentie van het recessieve allel
3. p is de genotypefrequentie van de dominante homozygoot
4. p is de genotypefrequentie van de recessieve homozygoot

05:34

Wat bereken je met de formule p2+2pq + q2=1

1. De allelfrequenties
2. De genotypefrequenties

05:34

Wat bereken je met de formule p+q=1?

1. De allelfrequenties
2. De genotypefrequenties?