7.5 Een populatie vol allelen 4V 2324

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

Paragraaf 1 Dierenwelzijn

Paragraaf 7.5 Een populatie vol allelen

Doel 7.5 Je kunt

• uitleggen hoe allelfrequenties in een instabiele populatie veranderen
• de voorwaarden noemen voor een stabiele populatie waar een Hardy-Weinberg evenwicht geldt
• genotype- en allelfrequenties in een stabiele populatie uitrekenen met behulp van de Hardy-Weinberg formules

Populatiegenetica - instabiele populaties

Door allerlei oorzaken kan in de loop van de tijd de genetische samenstelling van een populatie veranderen.

-> migratie (geneflow)

-> toeval (genetic drift)

-> natuurlijke selectie

Allelfrequenties veranderen

Door gene flow: 

Het mixen van allelen tussen populaties door migratie

Allelfrequentie voor grijze vacht omlaag

Allelfrequentie voor grijze vacht omhoog

Allelfrequenties veranderen

Door genetic drift (toeval!)

Bijvoorbeeld bij voortplanting in kleine populatie.

Allelfrequentie voor grijze vacht omhoog

Allelfrequenties veranderen

Door genetic drift (toeval!)

Bijvoorbeeld door het flessenhals effect.

Catastrofe

Allelfrequentie voor grijze vacht omhoog

Allelfrequenties veranderen

Door genetic drift (toeval!)

Bijvoorbeeld door het founder effect.

Allelfrequentie voor grijze vacht lager

Allelfrequenties veranderen

Door natuurlijke selectie (geen toeval!): 

Veranderingen in de genetische samenstelling van een populatie als gevolg van een verschillende fitness.

Allelfrequentie voor grijze vacht omlaag

Allelfrequentie voor grijze vacht omhoog

Allelfrequentie voor grijze vacht omhoog

Populatiegenetica 

Genetische samenstelling in de populatie kun je bekijken door te kijken naar:

Allelfrequentie: hoe veel komt een bepaald allel voor?

Genotypefrequentie: hoe vaak komt een bepaald genotype voor?

Genotypefrequentie:

AA: 0,7 

Aa: 0,2

aa: 0,1

Genotypefrequentie:

AA: 0,1

Aa: 0,3

aa: 0,6

Allelfrequentie:

(AA: 0,7)       A: 0,8 

(Aa: 0,2)        a: 0,2 

(aa: 0,1)         

Allelfrequentie:

(AA: 0,1)        A: 0,25 

(Aa: 0,3)        a: 0,75

(aa: 0,6)

Allelfrequentie

Bijvoorbeeld in een populatie (200 individuen)

130 * AA

60 * Aa

10 * aa

Wat is de allelfrequentie van A en van a?

Allelfrequentie

Bijvoorbeeld in een populatie

130 * AA

60 * Aa

10 * aa

Frequentie A is 320 van de 400 en 320/400 = 0,8 

Frequentie a is 80 van de 400 en 80/400 = 0,2

Genotypefrequentie

Bijvoorbeeld in een populatie

130 * AA

60 * Aa

10 * aa

Frequentie AA is 130 van de 200 dus 130/200 = 0,65

Frequentie Aa is 60 van de 200 dus 60/200 = 0,3

Frequentie aa is 10 van de 200 dus 10/200 = 0,05 

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.

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

Stabiele populaties

Geen natuurlijke sectie

Geen migratie

Grote populatie 

Geen mutaties

Dan: Hardy-Weinberg evenwicht

Hardy Weinberg formule

De allelfrequentie van het dominantie allel noem ik p.

(dus hoe vaak komt A voor)

De allelfrequentie van het recessieve allel noem ik q.

(dus hoe vaak komt a voor)

Dan is 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  

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

En: p²+2pq+q² = 1

Hardy Weinberg evenwicht

Als er in een populatie géén sprake is van migratie, mutaties, natuurlijke of seksuele selectie (en de populatie is groot genoeg) dan blijven de allelfrequentie en genotypefrequenties over de generaties hetzelfde.

Dan mag je ook uitgaan van p + q = 1 én p²+ 2pq + q² = 1

Gebruik wet Hardy-Weinberg

• Berekenen allelfrequenties vanuit genotypefrequenties en andersom
  
• Aantonen of een populatie stabiel is (voldoet aan de wet van Hardy Weinberg) door te kijken of de allelfrequentie verandert per generatie
  

Opdracht 1 Uitwerking

Opdracht 2 Zelf

Bij leeuwenbekjes zijn er twee allelen voor de bloemkleur: rode bloemen (R) en witte bloemen (r). Heterozygote planten hebben roze bloemen. In een bepaalde populatie leeuwenbekjes zijn 81% van de bloemen rood.

1: Wat is de frequentie van het allel voor rode bloemkleur in deze populatie?

2: Wat is de frequentie van het allel voor witte bloemkleur in deze populatie?

3: Welk percentage van de leeuwenbekjes zal in deze populatie witte bloemen hebben?

4: Welk percentage van de leeuwenbekjes zal in deze populatie roze bloemen hebben?

Doel 7.5 Je kunt

• uitleggen hoe allelfrequenties in een instabiele populatie veranderen
• de voorwaarde noemen voor een stabiele populatie waar een Hardy-Weinberg evenwicht geldt
• genotype- en allelfrequenties in een stabiele populatie uitrekenen met behulp van de regels van Hardy-Weinberg

HUISWERK

In de online methode.

Kies een leerweg (default B).

Maak opdrachten

42, 43, 48, 49, 50 van 7.5