Populaties en genetische variatie (Biologie vwo), les 2: Examentraining

• New lesson editor
• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4-6

Introduction

Examentraining met vier vraagtypen en acht vragen: allelfrequenties berekenen, rekenen met Hardy-Weinberg, een grafiek van allelfrequenties lezen en een situatie met stichters of isolatie verklaren. Handig om eerst de uitleg te doen.

POPULATIE · GENETISCHE VARIATIE

Examentraining

Populaties en genetische variatie: zo pak je examenvragen aan

Les 2 van 3. Laat leerlingen in tweetallen overleggen bij de open vragen. Image credit: Rasheedhrasheed / Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0

POPULATIE · GENETISCHE VARIATIE

Wat ga je kunnen?

Ik kan examenvragen over genetische variatie in populaties beantwoorden: allelfrequenties berekenen, Hardy-Weinberg toepassen, een grafiek lezen en een situatie verklaren.

POPULATIE · GENETISCHE VARIATIE

Zo pak je een examenvraag aan

• 1. Lees: wat is gegeven: aantallen, een frequentie, een grafiek of een situatie?

• 2. Zoek: gaat het om allelfrequenties, genotypefrequenties of om een proces zoals drift?

• 3. Reken of verbind: gebruik p + q = 1 en p² + 2pq + q² = 1, of leg het verband met een omdat.

• 4. Controleer: komen de frequenties samen op 1 en past het antwoord bij de situatie?

POPULATIE · GENETISCHE VARIATIE

Vraagtype 1: allelfrequenties berekenen

• Tel de allelen: elk individu heeft twee allelen van het gen.

• AA telt twee keer A, Aa telt één A en één a, aa telt twee keer a.

• Deel het aantal keer dat het allel voorkomt door het totaal aantal allelen.

• Controleer met p + q = 1.

Een populatie telt 20 AA, 50 Aa en 30 aa. Wat is de frequentie van A?

A

0,20

B

0,55

C

0,45

D

0,70

Allelen A: 2 x 20 + 50 = 90 van 200 allelen, dus 0,45. Controle: a is 2 x 30 + 50 = 110 van 200, dus 0,55, en samen 1. Verwachte fout: 0,70 (alle individuen met een A, (20 + 50) : 100) of 0,20 (de genotypefrequentie van AA).

De frequentie van a is 0,3. Hoe groot is A?

p + q = 1, dus p = 1 - 0,3 = 0,7. Verwachte fout: 0,3 herhalen of 0,07 invullen.

POPULATIE · GENETISCHE VARIATIE

Vraagtype 2: rekenen met Hardy-Weinberg

• Zoek wat gegeven is: q² (het aandeel aa) of de allelfrequentie p of q.

• Van q² naar q: neem de wortel. Daarna is p = 1 - q.

• Bereken dan p², 2pq of q² voor de genotypefrequenties.

• Controleer of AA + Aa + aa samen 1 is.

In Hardy-Weinberg-evenwicht is 1 op 100 mensen aa. Hoeveel dragers per 100?

A

18 dragers

B

10 dragers

C

9 dragers

D

20 dragers

q² = 1 : 100 = 0,01, dus q = 0,1 en p = 0,9. Dragers zijn Aa: 2pq = 2 x 0,9 x 0,1 = 0,18, dus 18 per 100. Controle: 0,81 + 0,18 + 0,01 = 1. Verwachte fout: 10 (q zelf) of 9 (pq zonder 2) of 20 (2q).

Bij willekeurige paring is A 0,8 en a 0,2. Welk deel is AA na één generatie?

A

0,32

B

0,16

C

0,80

D

0,64

AA = p kwadraat = 0,8 x 0,8 = 0,64. Verwachte fout: 0,80 (p zelf) of 0,32 (2pq, de heterozygoten).

POPULATIE · GENETISCHE VARIATIE

Vraagtype 3: een grafiek lezen

• Lees de assen: de frequentie van allel A tegen de generatie.

• Let op welke lijn welke populatie is en lees de waarde bij het juiste punt af.

• Het verschil is de eindwaarde min de beginwaarde.

• Een lijn die sterk verandert past bij toeval in een kleine populatie, een bijna vlakke lijn bij weinig verandering.

In welke populatie veranderde A van generatie 0 tot 6 het sterkst?

A

Populatie R: 0,50 afgenomen

B

Populatie R: 0,50 toegenomen

C

Populatie S: 0,10 toegenomen

D

Populatie S: 0,50 toegenomen

R gaat van 0,5 naar 1,0: 0,5 toegenomen. S gaat van 0,5 naar 0,6: 0,1 toegenomen. Verwachte fout: de richting verwisselen omdat R eerst daalt, of de waarde van S verkeerd aflezen. Image credit: Eigen schema, LessonUp

Met hoeveel nam A in populatie R toe tussen generatie 3 en 5?

A

0,40

B

0,20

C

0,60

D

0,80

Generatie 3 is 0,4 en generatie 5 is 0,8: 0,8 - 0,4 = 0,4. Verwachte fout: 0,8 (de waarde in generatie 5), 0,2 (alleen generatie 3 naar 4) of 0,6 (generatie 3 naar 6). Image credit: Eigen schema, LessonUp

POPULATIE · GENETISCHE VARIATIE

Vraagtype 4: een situatie verklaren

• Bepaal eerst wat er gebeurde: een klein begin, een ramp, een scheiding of uitwisseling?

• Koppel dat aan het begrip: stichtereffect, flessenhalseffect, isolatie of gene flow.

• Leg uit wat er met de allelfrequenties en de genetische variatie gebeurt.

• Verbind oorzaak en gevolg met het woord omdat.

Een groepje vogels vestigt zich op een eiland. Waarom is daar minder variatie?

A

Er is veel gene flow met het vasteland gekomen

B

Op een eiland ontstaan geen mutaties

C

De stichters hebben maar een deel van de allelen

D

De vogels paren er niet willekeurig

De stichters brengen maar een deel van de allelen van de oorspronkelijke populatie mee. Verwachte fout: gene flow noemen; die zou de variatie juist vergroten.

Een rivier scheidt twee muizenpopulaties. Wat verwacht je na vele generaties?

A

De populaties gaan steeds meer op elkaar lijken

B

De populaties gaan steeds meer verschillen

C

De populaties blijven door gene flow even gelijk

D

De genenpools smelten samen tot één genenpool

Zonder gene flow krijgt elke populatie eigen mutaties en eigen drift, dus de allelfrequenties gaan uit elkaar lopen. Verwachte fout: denken dat de populaties gelijk blijven omdat ze van dezelfde soort zijn.

Welk vraagtype vind jij het lastigst?

1

Allelfrequenties berekenen

2

Rekenen met Hardy-Weinberg

3

Een grafiek lezen

4

Een situatie verklaren

Bespreek het vraagtype met de meeste stemmen kort na met een voorbeeld uit de uitleg.

POPULATIE · GENETISCHE VARIATIE

Tips voor op het examen

• Elk individu heeft twee allelen van een gen: tel bij allelfrequenties altijd per allel, niet per individu.

• Bij Hardy-Weinberg begin je bij q²: het aandeel aa is het enige genotype dat je aan het fenotype ziet.

• p + q = 1 en p² + 2pq + q² = 1: controleer elke uitkomst hiermee.

• Bij een grafiek: lees de waarde af en reken met het verschil.