V4 - T4: BS4 Evolutie in populaties

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

BS4: Evolutie in populaties

V4

Thema 4

Evolutie

Herinner je je de 'five fingers' van evolutie: wat zijn de vijf processen die tot evolutie leiden?

Vijf processen die tot evolutie leiden

1. Kleine populatie/genetic drift: toeval gaat een rol spelen
2. Seksuele selectie
3. Mutatie
4. Gene flow: immigratie en emigratie
5. Natuurlijke selectie

1

4

Een kortharige heterozygote kat paart met een andere kortharige heterozygote kat. Het gen voor kortharig is dominant. Wat zijn de kansen op een heterozygoot? Wat zijn de kansen op een kortharige kat?
Wat is de totale kans op een kortharige of langharige kat?
Wat is het kruizingsschema?

Leerdoelen

• Je kunt uitlegggen wat er wordt bedoeld met de begrippen: genenpool, allelfrequentie, genotypefrequentie
• Je kunt beschrijven dat de verdeling van allelen in een populatie onderhevig is aan de wet van Hardy-Weinberg
• Je kunt aangeven aan welke voorwaarden voldaan moet worden voor een Hardy-Weinberg evenwicht
• Je kunt berekeningen uitvoeren aan allel- en genotypefrequenties indien een populatie voldoet aan het Hardy-Weinbergevenwicht

PTC proeven

PTC (= fenylthiocarbamide) is een stof met een bittere smaak. Het vermogen om PTC te proeven is genetisch bepaald. Er zijn twee allelen bij betrokken: T voor proeven en t voor niet proeven. Deze eigenschap heeft geen invloed op de voortplantingskansen. Het blijkt dat 70% van de wereldbevolking PTC kan proeven.

Bereken de frequentie waarmee allel T en de frequentie waarmee allel t voorkomt in de wereldbevolking. Geef je antwoord in twee cijfers achter de komma.

Wat is een populatie?

Memphis Depay

Wat is de definitie van het begrip soort?

Soortsbegrip

Een groep organismen met vergelijkbare kenmerken die onderling kunnen kruisen om vruchtbare nakomelingen voort te brengen en die reproductief geïsoleerd zijn van andere soorten

Wat is een genenpool?

Alle allelen op alle loci bij elkaar binnen een populatie wordt de 'genenpool' genoemd.

Er kan pas sprake zijn van natuurlijke selectie als er per gen meer dan 1 allel aanwezig is (genetische variatie).

De 'allelfrequentie' geeft aan hoe vaak een bepaald allel voorkomt binnen de populatie. Het is altijd een getal tussen de 0 en de 1.

Stel, we bestuderen een populatie waarin van één gen twee allelen voorkomen, een dominant allel (A) en een recessief allel (a).

Stel, deze populatie bestaat uit 1000 individuen.
Hoeveel allelen zijn er dan in totaal voor dit gen in de populatie?

In deze zelfde populatie, blijkt de allelfrequentie van het recessieve allel 0,300 te zijn.

Bereken hoeveel A allelen er in de genenpool van de populatie aanwezig zijn.

De allelfrequentie van een dominant allel noemen we 'p'

De allelfrequentie van een recessief allel noemen we 'q'

Hierbij geldt het volgende:

p + q = 1

Onder bepaalde omstandigheden zal in een populatie de verdeling van allelen in de volgende generatie ALLEEN afhankelijk zijn van de allelfrequenties 

Dat betekent dat de allelen zich willekeurig verdelen over de individuen van de nieuwe generatie.

De allelfrequenties blijven dan CONSTANT

Deze wetmatigheid wordt 'de regel van Hardy-Weinberg' genoemd

Voorwaarden voor Hardy-Weinberg evenwicht: de 'five fingers'

geen selectievoordeel op een allel

geen seksuele selectie (non-random mating)

geen geneflow

geen genetic drift

geen mutaties

seksuele voortplanting van diploide organismen

Terug naar ons voorbeeld:

populatiegrootte: 1000

p = 0,700

q = 0,300

De wet van Hardy-Weinberg stelt ons ook in staat om genotype frequenties te berekenen. 

populatiegrootte = 1000
p = 0,700

Wat is de genotype frequentie van het homozygoot dominante genotype (AA)?

populatiegrootte: 1000

p = 0,700

q = 0,300

Een individu heeft dus 0,700 * 0,700 kans om het genotype AA te hebben.

Oftewel:

AA = p^2

n = 1000
p = 0,700

Wat is de genotype frequentie van het homozygoot recessieve genotype (aa)

AA = p^2
aa = q^2

Hoe zou je dan Aa uitdrukken?

Hardy-Weinberg: waar komt het vandaan?

Bij schapen ontstaat onder invloed van het dominante allel H een witte vacht en door het recessieve allel h een zwarte vacht. In een kudde schapen hebben 891 een witte en 9 een zwarte vacht.
Op deze populatie is de Hardy-Weinberg-regel van toepassing.
Bereken de frequentie van het allel H.

In een populatie van 100 vogels is de allelfrequentie voor het recessieve witte vleugel allel 0,4.

Hoeveel vogels in die populatie hebben witte vleugels?

PTC proeven

PTC (= fenylthiocarbamide) is een stof met een bittere smaak. Het vermogen om PTC te proeven is genetisch bepaald. Er zijn twee allelen bij betrokken: T voor proeven en t voor niet proeven. Deze eigenschap heeft geen invloed op de voortplantingskansen. Het blijkt dat 70% van de wereldbevolking PTC kan proeven.

Bereken de frequentie waarmee allel T en de frequentie waarmee allel t voorkomt in de wereldbevolking. Geef je antwoord in twee cijfers achter de komma.

Leerdoelen

• Je kunt uitlegggen wat er wordt bedoeld met de begrippen: genenpool, allelfrequentie, genotypefrequentie
• Je kunt beschrijven dat de verdeling van allelen in een populatie onderhevig is aan de wet van Hardy-Weinberg
• Je kunt aangeven aan welke voorwaarden voldaan moet worden voor een Hardy-Weinberg evenwicht
• Je kunt berekeningen uitvoeren aan allel- en genotypefrequenties indien een populatie voldoet aan het Hardy-Weinbergevenwicht

Aan de slag

Maken opdr. 44-66

Maken begrippenlijst BS4