5.4 Meer genen in het spel

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

Paragraaf 1 Dierenwelzijn

5.4 Meer genen in het spel

Doel en begrippen 5.4 

Je leert hoe je kunt werken met kruisingsschema's en stambomen bij meerdere genen tegelijk

Ongekoppelde overerving, gekoppelde overerving, polygene overerving, genetisch modificeren, transgene organismen, gentherapie

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.

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)

Deed jarenlang kruisingsexperimenten 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(arent) 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(arent) generatie

Resulteert in de F1 generatie

	AB
ab	AaBb

F(iliale)1 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 ½

d) Allen B van moeder, kans ½

e) ½ x ½ =  1/4

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

F(iliale)1 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

Oefenen gekoppelde overerving

(opdracht 40 uit de methode)

Een kleurenblinde jongen heeft hemofilie, een ziekte waarbij het bloed moeilijk stolt. Het allel voor deze ziekte is recessief. De biologische vader blijkt het allel niet te hebben. Er is ook geen mutatie opgetreden.

a) Geef een genetische verklaring voor het feit dat de jongen hemofilie heeft.

b) Als deze jongen zelf kinderen krijgt bij een kleurenziende vrouw zonder hemofilie (voor beide eigenschappen heterozygoot), hoe groot is de kans dat zijn kinderen kleurenblind zijn of hemofilie hebben?

c) Hebben zijn kleinkinderen nog kans op deze aandoeningen? Licht je antwoord toe.

Oefenen gekoppelde overerving

a) De eigenschap hemofilie ligt ook op het X-chromosoom en zijn moeder is draagster

b) Bij zoons en dochters 50% kans op hemofilie en kleurenblindheid samen

c) Hebben zijn kleinkinderen nog kans op deze aandoeningen? Licht je antwoord toe.

Ja, alle dochters kunnen het X chromosoom met hemofilie en kleurenblindheid doorgeven. 50% van de zoons kan het X chromosoom met kleurenblindheid en hemofilie doorgeven. Hiervoor is in beide gevallen een partner nodig die ook een X chromosoom heeft met dezelfde recessieve allelen.

Polygene overerving

Er zijn meerdere genen betrokken bij uiteindelijk één zichtbare eigenschap.

Bijvoorbeeld huidkleur, oogkleur, lichaamslengte, bepaalde ziekten.

Elk gen codeert voor een eiwit, de combinatie van deze eiwitten zorgt voor de uiteindelijke eigenschap.