V4 - T3 : BS 4 Evolutie in populaties

• Biologie
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 4

4.6 Evolutie in populaties

'Soort'  vs.  'Populatie' 

gene flow

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

Seksuele selectie

Genetic Drift

4.6 Evolutie in populaties

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 
  
  

Stel dat....

- Populaties volledig gescheiden zijn 

- Ze groot genoeg zijn 

- Er geen evolutie optreedt
(allelen hebben dus geen specifiek voordeel) 

Dan blijkt dat de allelfrequenties
in populaties constant blijven 

(voorbeeld bij mensen is oogkleur of bloedgroep)

Wet van Hardy-Weinberg (equilibrium)

• 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?

Wet van Hardy-Weinberg

Dit kunnen we ook andersom gebruiken: 

Stel dat 40% van de katten een grijze vacht
heeft, wat is dan de frequentie van allel b? 

• Regel -> gebruik recessieve fenotype, 
  want dat is gelijk aan q2 genotype.  

Opdracht 

Resusfactor

Bij de bepaling van bloedgroepen is er sprake van een resusfactor. Je bent resuspositief of resusnegatief. Mensen die resusnegatief zijn, hebben genotype dd. Resuspositieve mensen hebben het genotype DD of Dd. In Midden-Europa is de genfrequentie van d = 0,4.

Opdracht a:
Vul in welk percentage van de Midden-Europese bevolking resusnegatief is. Hierbij geldt de Hardy-Weinberg regel.

En de genotypen Dd en DD?

Opdracht 

De resusfactor kan problemen geven als een resusnegatieve moeder zwanger is van een resuspositief kind. Bij zo’n zwangerschap is sprake van resusantagonisme.

 

Welk genotype heeft de moeder bij resusantagonisme?

 En welke genotypen kan de vader hebben?

Opdracht 

Resusfactor

Bij 7,68% van de zwangerschappen in Midden-Europa is een resusnegatieve vrouw zwanger van een kind, verwekt door een man met het genotype Dd.

Bij hoeveel procent van deze zwangerschappen zal het kind resuspositief zijn? 

Opdracht 

Bij 7,68% van de zwangerschappen in Midden-Europa is een resusnegatieve vrouw zwanger van een kind, verwekt door een man met het genotype Dd.

Bij 5,76% van de zwangerschappen in Midden-Europa is een resusnegatieve vrouw zwanger van een kind, verwekt door een man die homozygoot resuspositief is.

Resusantaganisme treedt op als een resusnegatieve moeder zwanger is van een resuspositief kind.

Bij hoeveel procent van de zwangerschappen in Midden-Europa treedt resusantagonisme op? Vul in.

Wat kun je berekenen met p+q=1

1. De genotype frequenties
2. De frequentie van homozygoot dominante genotypes
3. De frequentie van lethale allelen
4. De allelfrequenties

Waar staat de 2pq voor in de formule
p^2+2pq+q^2=1

1. De frequentie van het homozygoot dominante genotype
2. De frequentie van het heterozygote fenotype
3. De frequentie van het heterozygote genotype
4. De frequentie van het homozygoot recessieve fenotype

Polydactylie (meer dan 5 vingers)wordt veroorzaakt door een recessief gen. In een bepaalde populatie heeft 2 procent van de mensen deze aandoening. Wat is de allelfrequentie van het dominante gen?

1. 0,14
2. 0,86
3. 0,98
4. 0,80

1. Welk percentage mensen in deze populatie dragen het gen?
2. Hoe groot is de kans als 2 random mensen uit deze populatie een kind krijgen hun kind de aandoening heeft?(in procenten)

1. 1: 12% 2: 3,6%
2. 1:24% 2:5,8%
3. 1: 24% 2: 1,4%
4. 1: 12% 2: 0,14%

Hardy-Weinberg evenwicht gaat alleen op als er geen processen/ gebeurtenissen zijn die allelfrequenties beïnvloeden. In de praktijk gebeurt vaak wel. 

Specifieke richting -> Evolutie 

Door toeval -> Genetic Drift

4.6 Evolutie in populaties

Evolutie VSV

• er is genetische variatie (oorzaak aan te wijzen?)
• één variant heeft selectievoordeel / overleeft beter
• deze krijgt meer nakomelingen, waardoor dié genen meer voor gaan komen

Evolutie bacteriën experiment

1. In het filmpje zie je het onderzoek naar bacteriën en hun resistentie tegen een antibioticum. Wat betekent resistentie?

2. Beschrijf het onderzoek waarvan je de resultaten in het filmpje ziet. Doe het zo dat mensen die geen biologie hebben in hun pakket de uitleg kunnen volgen.

3. Op 0:55 min hebben ze het over een mutant. Leg uit wat een mutant is en leg ook uit hoe mutanten ontstaan.

4. Hoe is de mutant van vraag 3 anders dan de oorspronkelijke bacteriën?

 Leg nu uit wat er gebeurt in het filmpje van onderdeel A. Gebruik in je uitleg de volgende termen: mutatie / mutant en ‘survival of the fittest’

Evolutie

 Micro-   
binnen soort (bijv. berkenspanner)

Macro- 

onstaan nieuwe soorten 

Co-

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

Genetic drift

- Puur toevalsproces:

1. Afzondering van een kleine sub-populatie die genetisch verschilt ten opzichte van de oorspronkelijke populatie  (Founder-effect: vb. migratie ; Flessenhalseffect: rest van populatie sterft door bijv. natuurramp) 
2. De sub-populatie groeit uit 

Wat is genetic drift?

1. Invloed van milieufactoren op de genetische variatie in een populatie
2. Organismen best aangepast aan hun omgeving geven genen door
3. Verschijnsel dat in kleine populaties door toeval grote verschuivingen in allel frequenties optreden 
4. Het ontstaan van meerdere soorten door geografische scheiding

Genetic drift

Wanneer zal genetic drift het duidelijkst zichtbaar zijn in een populatie?

1. als de populatie erg klein is
2. als er een sterke neiging is tot voorkeur bij de paring
3. als er weinig mutaties optreden
4. als het milieu sterk varieert

Nadat een groep herten een goed gedijende populatie heeft gevormd, migreren er een aantal naar een nieuwe habitat. Bepaalde erfelijke ziektes komen na een paar generaties vaker voor in deze nieuwe populaties. Hier is sprake van een

1. Genetic drift
2. Founder effect
3. Bottleneck effect
4. Gene flow

Na een grote brand blijven er nog maar een klein groepje eekhoorns in een bos over. Na een paar generaties blijkt dat de recessieve eigenschap van een kleine staart vaker voorkomt. Hier is sprake van

1. Genetic drift
2. Founder effect
3. Bottleneck effect
4. Gene flow

Vette filmpjes met aanpassingen