7.5 dl1 Een populatie vol allelen
H7 Evolutie
Lesduur is: 60 minOnderdelen in deze les
H7 Evolutie
Deze les:
Begrippencheck 7.1 - 7.4
7.5 dl1: Leerdoel 11, Allel- en genotypefrequenties
Aan de slag
7.5 dl2: Leerdoel 12, Hardy-weinberg evenwicht
Oefenen
Begrippencheck
leerling 1:
allopatrische soortsvorming
homologe structuren
catastrofetheorie
endo-symbiosetheorie
kunstmatige selectie
cladogram
leerling 2:
sympatrische soortsvorming
analoge structuren
co-evolutie
gidsfossielen
seksuele selectie
oersoep
Leg elkaar onderstaande begrippen uit. Vul elkaar aan.
Weet je het allebei niet? Zoek dan op in je boek.
5
minute
00
second
Leerdoelen 7.5
11. Je legt uit hoe allelfrequenties in een instabiele populatie veranderen.
12. Je berekent genotype- en allelfrequenties in een stabiele populatie met behulp van de regels van Hardy-Weinberg.
Populatie genetica - instabiele populaties
Door allerlei oorzaken kan in de loop van de tijd de genetische samenstelling van een populatie veranderen.
-> migratie
-> toeval
-> natuurlijke selectie
Populatie genetica - instabiele populaties
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?
Allelfrequentie
Bijvoorbeeld in een populatie
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
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 verschil in de fitness.
Allelfrequentie voor grijze vacht omlaag
Allelfrequentie voor grijze vacht omhoog
Wat is de juiste omschrijving van het begrip 'gene flow'?
Het ontstaan van nieuwe genen door mutaties in een geïsoleerde populatie.
De toevallige verandering van allelfrequenties in een kleine populatie.
De uitwisseling van genetisch materiaal tussen verschillende populaties door migratie.
Het proces waarbij individuen met een gunstig genotype overleven en zich voortplanten.
In welke van de onderstaande situaties is het effect van 'genetic drift' het grootst?
In een zeer grote populatie waar de paring willekeurig is.
In een kleine populatie die door een natuurramp is getroffen.
In een populatie waar sterke natuurlijke selectie plaatsvindt.
In een populatie die in Hardy-Weinberg-evenwicht is.
Een grote populatie zeeolifanten wordt door de jacht gereduceerd tot slechts 20 individuen. Nadat de jacht stopt, groeit de populatie weer aan. De genetische variatie is wel afgenomen, door welk effect?
Welke van de volgende begrippen zorgt voor een toename van de genetische variatie binnen een populatie?
Genetic drift
Flessenhalseffect
Gene flow
Founder effect
Aan de slag!
Maak opdrachten 7.5 bij leerdoel 11
Klaar? Lezen 7.5 'Een stabiele allelensamenstellling
5
minute
00
second
Leerdoelen 7.5
11. Je legt uit hoe allelfrequenties in een instabiele populatie veranderen.
12. Je berekent genotype- en allelfrequenties in een stabiele populatie met behulp van de regels van Hardy-Weinberg.
Populatie genetica
Genetische variatie in een populatie is te kwantificeren door te kijken naar
Allelfrequentie: hoe veel komt een bepaald allel voor?
Genotypefrequentie: hoe vaak komt een bepaald genotype voor?
Stabiele populaties
Geen natuurlijke selectie
Geen seksuele selectie
Geen migratie
Grote populatie (dus geen genetic drift)
Geen mutaties
Dan: Hardy-Weinberg evenwicht
Gebruik wet Hardy-Weinberg
Berekenen allelfrequenties vanuit genotype frequenties en andersom
Aantonen of een populatie voldoet aan de wet of niet door te kijken of de allelfrequentie verandert per generatie
Hardy Weinberg formule
Ik noem de allelfrequentie van het
dominantie allel p.
Ik noem de allelfrequentie van het
recessieve allel q.
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?
2
minute
00
second
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
Hardy Weinberg evenwicht
Als er in een populatie géén sprake is van geneflow, genetic drift, natuurlijke- of seksuele selectie of mutaties dan blijven de allelfrequentie en genotypefrequenties over de generaties hetzelfde.
Dan mag je ook uitgaan van p + q = 1 en p2 + 2pq + q2 = 1
Waar staat q voor in de formule p+q=1?
q =0,2, bereken p
q = 0,2. Wat is de genotype frequentie van de homozygoot recessieve (aa)?
q = 0,2. Wat is de frequentie heterozygoten (Aa)?
36% van de populatie is homozygoot recessief (aa) voor vaste oorlellen. Wat is de frequentie van het recessieve allel?
68% van de allelen is dominant. Hoeveel procent van de allelen is recessief?
68% van de allelen is dominant. Bereken q
Opdracht 1
Bij schapen komt een witte vacht tot stand onder invloed van het dominante gen H en een zwarte vacht door het recessieve gen h. Uit een kudde schapen in Idaho werd een steekproef van 900 schapen genomen. Van deze schapen hadden er 891 een witte vacht en 9 een zwarte vacht. Op deze populatie is de regel van Hardy Weinberg van toepassing.
Bereken de frequentie van allel H in deze populatie.
Opdracht 1 uitwerking
H = wit allel, h = zwart allel
HH = wit fenotype, Hh = is wit fenotype, hh = is zwart fenotype
genotypefrequentie hh = 9 / 900 = 0,01
q2 = 0,01
q = 0,1 = allelfrequentie h
Omdat p + q = 1
p= 0,9 = allelfrequentie H
Opdracht 2
In een populatie worden 50 katten geteld, 2 hebben witte haren, 48 hebben zwarte haren. Het allel voor witte haren is recessief.
(1) Bereken de allelfrequentie van A en voor a
(2) Welk deel van de zwartharige katten is heterozygoot?
Opdracht 2
Beschrijf wat je weet in p, q, p2, 2pq, p2
In dit geval weet je van 2 van de 50 katten het genotype: aa.
Dus: genotype frequentie aa = 2/50 = 0,04
(1) Bereken de allelfrequentie van A en voor a
genotypefrequentie van aa = 4% of 0,04
Dus q2 is 0,04
Dus q = 0,2 (dit is de allelfrequentie van a)
Als q = 0,2 en p + q = 1
dan is p = 0,8 (dit is de allelfrequentie van A)
(1) Antwoord: Allelfrequentie A = 0,8 en a = 0,2
(2) Welk deel van de zwartharige katten is heterozygoot?
Zwartharige katten zijn AA of Aa.
Genotypefrequentie van AA is 0,8 * 0,8 = 0,64
Genotypefrequentie van Aa is 2 * 0,8 * 0,2 = 0,32
Totaal 0,96 waarvan 0,32 heterozygoot.
0,32 / 0,96 * 100% = 33% van de zwartharige katten is heterozygoot
Aan de slag!
Maken 7.5 opdr. bij leerdoel 12
Aan de slag!
Maken Hardy-Weinberg oefenen op niveau:
Start met niveau 1 en werk op eigen tempo naar niveau 7.
Hoe ver kom jij?
Nog erg lastig? Kijk extra uitleg film aan het einde van deze LessonUp
Bewijs voor Evolutie?