H7.5 Hardy weinberg/populatiegenetica

Les: Hardy Weinberg
doelen:
1. Weten wat genotypefrequentie, allelfrequentie, p en q zijn.
2. De volgende dingen kunnen berekenen:
genotypefrequentie, allelfrequentie, p en q, met de tweede regel van hardyweinberg kunnen rekenen.
1 / 39
next
Slide 1: Slide
biologieMiddelbare schoolvwoLeerjaar 4

This lesson contains 39 slides, with interactive quizzes, text slides and 1 video.

time-iconLesson duration is: 45 min

Items in this lesson

Les: Hardy Weinberg
doelen:
1. Weten wat genotypefrequentie, allelfrequentie, p en q zijn.
2. De volgende dingen kunnen berekenen:
genotypefrequentie, allelfrequentie, p en q, met de tweede regel van hardyweinberg kunnen rekenen.

Slide 1 - Slide

Slide 2 - Slide

Wet van Hardy-Weinberg:
In grote stabiele populaties blijft de genensamenstelling over opeenvolgende generaties constant
  • de populatie voldoende groot is
  • de individuen geheel willekeurig paren (m.a.w. er is geen seksuele selectie)
  • er geen natuurlijke selectie plaatsvindt
  • er geen mutaties optreden
  • er geen migratie uit of in de populatie plaatsvindt
  • er geen sprake is van genetische drift.


Slide 3 - Slide

Slide 4 - Slide

genotype frequenties
Het percentage waarin een genotype voorkomt in een populatie.

aantal van een genotype/ totaal aantal = genotype frequentie


aantal van AA/ totaal aantal = genotype frequentie

Slide 5 - Slide

voorbeeld:
Van het genotype AA:
22/ 730 = 0,030

van het genotype Aa:
216/730 = 0,296

van het genortype aa:
492/730 = 0,674

Slide 6 - Slide

allel frequentie
Allelfrequentie: het percentage waarmee een bepaald allel deel uitmaakt van het totale aantal genen voor een eigenschap in een populatie.


Regel van Hardy-Weinberg:
De genfrequenties van A en a worden gewoonlijk aangeduid met p en q, waarbij p + q = 1.
De genfrequentie in een populatie kan worden berekend aan de hand van het percentage individuen waarbij het recessieve allel tot uiting komt in het fenotype (aa).

Slide 7 - Slide

P en q
P=  percentage dominante allelen
q= percentage recesieve allelen

p+ q= 1

Slide 8 - Slide

Gebruik de p en q van de allelfrequentie om de genotype frequentie uit te rekenen.
p2+2pq+q2=1

Slide 9 - Slide

Slide 10 - Slide

Hardy-Weinberg: waar komt het vandaan?

Slide 11 - Slide

Bekijk de volgende formule:

hiermee bereken je:
p2+2pq+q2=1
A
de genenpool
B
de genotypefrequentie
C
de gene flow
D
de allelfrequentie

Slide 12 - Quiz


A
125 AA & 250 Aa
B
380 AA & 240 Aa
C
250 AA & 125 Aa
D
500 AA & 200 Aa

Slide 13 - Quiz

In een groep hebben 96 mensen bruine ogen en 4 mensen blauwe ogen.
Het allel voor blauwe oogkleur is recessief.
Hoe groot is qq ?

A
wortel van 0,02 = 0,15
B
wortel van 0,04 = 0,2
C
2/100 = 0,02
D
4/100 = 0,04

Slide 14 - Quiz

allel A
frequentie p
allel a
frequentie q
allel A
frequentie p
fenotypen AA
kans p2
fenotypen Aa
kans pq
allel a
frequentie q
fenotypen Aa
kans pq
fenotypen aa
kans q2

Slide 15 - Slide

Bij schapen komt een witte vacht tot stand onder invloed van het dominante allel H en een zwarte vacht door het recessieve allel h. In een kudde schapen hebben er 891 een witte en 9 een zwarte vacht.

Op deze populatie is de regel van Hardy-Weinberg van toepassing.

Bereken de frequentie van het allel H.
A
0,01
B
0,99
C
0,1
D
0,9

Slide 16 - Quiz

Totaal aantal schapen: 891 + 9 = 900
Frequentie dieren met zwarte vacht: 9/900=0,01 = q2
-> q = 0,1
-> p = 0,9  (frequentie van allel H)

Slide 17 - Slide

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

Hoeveel vogels in die populatie hebben witte vleugels?
A
16
B
8
C
4
D
32

Slide 18 - Quiz

q = 0,4

-> q2 = 0,16
->  aantal vogels met witte vleugels:  0,16 x 100 = 16

Slide 19 - Slide

Albinisme komt voor met een frequentie van 1/20.000 mensen. Hoeveel mensen zijn drager?

Slide 20 - Open question

Albinisme bij 1 op 20.000 mensen
Volgens de wet van Hardy Weinberg:
p2 + 2pq + q2 = 1     en    p + q = 1

Albinisme is het fenotype van aa             -> frequentie q2
-> q2 = 1 / 20.000 = 0,00005
-> q  =  0,007        (p+q=1)     p = 1 - 0,007 = 0,993
-> frequentie dragers: 2pq = 2 x 0,007 x 0,993 = 0,00139
-> in een populatie van 20.000 mensen:  0,00139 x 20.000 = 278 dragers

Slide 21 - Slide

Slide 22 - Video

Slide 23 - Slide

Slide 24 - Slide

Slide 25 - Slide

Slide 26 - Slide

vraag 1

Met de regel van Hardy Weinberg kunnen berekeningen worden uitgevoerd met betrekking tot frequenties van allelen en genotypen in een populatie. De regel is toepasbaar in situaties die aan bepaalde voorwaarden voldoen.
Noem vier van die voorwaarden.



Slide 27 - Slide

Slide 28 - Slide

vraag 2
PTC (= phenyl thio carbamide) is een stof met een bittere smaak. Het vermogen om PTC te kunnen proeven is erfelijk bepaald. Twee allelen spelen een rol: T voor proeven en t voor niet proeven. Deze eigenschap beïnvloedt de voortplantingskansen niet. Het blijkt dat 70% van de wereldbevolking PTC kan proeven.
Bereken de frequentie waarmee allel T en die waarmee allel t in de wereldbevolking voorkomt. Geef je antwoord in twee decimalen.

Slide 29 - Slide

antwoord vraag 2
  • 70% kan PTC proeven, deze mensen hebben TT of Tt.
  • Volgens de formule zijn dit de TT+2Tt individuen
  • 30% heeft tt, oftewel tt=0,30
  • Om t te berekenen doe je de wortel van 0,30, dat is 0,55
  • Je weet ook dat T+t=1, dus T = dan 0,45

Slide 30 - Slide

vraag 3
Bij bepaalde schapenrassen is het allel voor de aanwezigheid van horens bij mannetjes dominant, maar bij vrouwtjes recessief. In een steekproef van 300 vrouwelijke schapen uit een populatie van schapen van zo'n ras, werden 75 gehoornde individuen gevonden. De populatie verkeert in (Hardy Weinberg) evenwicht met betrekking tot deze eigenschap.

Bereken welk percentage van de vrouwelijke schapen in deze populatie
heterozygoot is.

Slide 31 - Slide

antwoord vraag 3
  • 75 vrouwtjes hebben hoorns, zij zijn hh
  • dat zijn dan 75 van 300: 75/300 = 0,25 hh
  • Dan is h de wortel van 0,25 dus h = 0,5
  • H+h=1 dus H is dan ook 0,5
  • Nu moet je het % heterozygoten nog berekenen met 2Hh
  • 2Hh= 2 x 0,5 x 05= 50%

Slide 32 - Slide

vraag 4
Houd de punt van je tong tussen je lippen, krul de zijkanten van je tong omhoog en steek zo je tong uit. 36% van de Nederlanders kan geen gootje met de tong vormen. Ze zijn homozygoot recessief (tt). 64% kan wel gootje met de tong vormen.

Bereken het percentage Nederlanders dat heterozygoot is voor de allelen van deze eigenschap, er van uitgaande dat de populatie in Hardy-Weinberg-evenwicht is

Slide 33 - Slide

antwoord vraag 4
  • 36% kan geen gootje vormen, zijn zijn tt, dus t is de wortel van 0,36=0,6
  • Dat betekent bij T+t= 1, dat T = 0,4
  • Het % dat heterozygoot is, is dan 2Tt, dus x 2x0,6x0,4= 48%

Slide 34 - Slide

Vraag 5
De 5 vwo leerlingen van het Petrus Canisius College in Alkmaar deden een monitor onderzoek naar de vacht van katten in Alkmaar en omgeving.
Er werden 4 allelen onderzocht: Kortharig (l), langharig (L), wit (W) en gekleurd (w). In totaal werden 400 katten op verschillende locaties bekeken.
Het linker getal op het kaartje betreft steeds de frequentie van het allel voor kortharig (allel l), het rechter getal is de frequentie van het allel voor gekleurd (allel w).

In Heiloo is de frequentiebepaling gebaseerd op 70 katten.
Wat is de frequentie van het allel voor langharig in Heiloo?

Slide 35 - Slide

Slide 36 - Slide

Antwoord vraag 5
Kortharig in Heilo: 0,93 
Dan is langharig 1-0,93= 0,07 L

Slide 37 - Slide

Vraag 6 (extra)
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?
(b) Welk genotype is het meest frequent in deze populatie?

Slide 38 - Slide

Antwoord vraag 6 (extra)
a=0,6, dus A=0,4 en b=0,2, dus B=0,8
(a) f(AaBB) = 2 × 0.6 × 0.4 × 0.64 = 0.3072 
(b) 
•genotype met maximale frequentie voor A is f(Aa) = 0.48
• genotype met maximale frequentie voor B is f(BB) = 0.64
• max is AaBB

Slide 39 - Slide