6.5

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

6.5 Nieuwe en kwetsbare populaties

7.5 Populatie vol allelen

Leerdoelen 6.5

13. Je beschrijft de oorzaken en gevolgen van geringe genetische variatie in een populatie

14. Je legt een verband tussen de grootte van een ecosysteem, de mate van isolatie en de soortenrijkdom van het ecosysteem

Begrippen: fitness, inteelt, genetic drift, flessenhalseffect / bottleneckeffect, foundereffect, eilandtheorie, Hardy Weinberg berekening

Genetic drift

founder effect

Gene flow

bottleneck effect

seksuele selectie

Allelfrequenties

Genotypen

25 % AA

50 % Aa

25 % aa

Je verwacht dit terug te zien in de populatie.

Waarom zie je dit dan niet altijd terug in de werkelijkheid?

Vul voor jezelf aan

Substraat: is wat wordt omgezet/verwerkt in een enzym

Active centrum: waar substraat bind met enzym

reactieproduct: wat uit de reactie komt

Hardy Weinberg berekening 

Vul voor jezelf aan

Substraat: is wat wordt omgezet/verwerkt in een enzym

Active centrum: waar substraat bind met enzym

reactieproduct: wat uit de reactie komt

Hardy Weinberg berekening 

Vul voor jezelf aan

Substraat: is wat wordt omgezet/verwerkt in een enzym

Active centrum: waar substraat bind met enzym

reactieproduct: wat uit de reactie komt

Hardy Weinberg evenwicht

Volgende generatie

Hardy Weinberg berekening 

Vul voor jezelf aan

Substraat: is wat wordt omgezet/verwerkt in een enzym

Active centrum: waar substraat bind met enzym

reactieproduct: wat uit de reactie komt

Gene flow

Vul voor jezelf aan

Substraat: is wat wordt omgezet/verwerkt in een enzym

Active centrum: waar substraat bind met enzym

reactieproduct: wat uit de reactie komt

q is dus 0,3. Hoeveel van de (100) muizen zijn homozygoot voor het kortharige allel (H)

1. p = 0,7 dus 70% van 100 is 70 muizen
2. homozygoot is p2 dus 0,7 x 0,7 = 0,49 is dus 49 muizen

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?

1. 16
2. 8
3. 4
4. 32

aa = q² = 0,4² = 0,16 x 100 = 16     

In een populatie komen 15 gele en 35 blauwe vogels voor.

Wat is de allelfrequentie van allel A?

1. 0,2
2. 0,35
3. 0,4
4. 0,45

AA = 25 individuen = 50 allelen A

Aa = 10 individuen = 10 allelen A

is samen 60 van de 100 allelen = 0,6

In een populatie komen 15 gele en 35 blauwe vogels voor.

10 blauwe vogels zijn heterozygoot.

Wat is de allelfrequentie van allel A?

^q2= 15/50= 0.3 

q=√0.3 = 0.5478

p+q=1  dus 1-0.5478= 0.452

Dus allel A is 0.45

In een populatie komen 6 witte en 10 rode bloemen voor. Rood is dominant.
Wat is de allelfrequentie van allel A?

1. 0,44
2. 0,54
3. 0,39
4. 0,46

A = 20 allelen van de rode bloemen + 34 allelen van de roze bloemen = 54

Dan 54/100 = 0,54

In een populatie komen 6 witte en 10 rode bloemen voor. Rood is dominant.

Wat is de allelfrequentie van allel A?

^q2= 6/16= 0.375

q=√0.375 = 0.6124

p+q=1  dus 1-0.6124= 0.3876

Dus allel A is 0.39

Soorten veranderen

Allelfrequentie of genfrequentie: hoe vaak een alleel binnen de populatie voor komt

Beinvloed door:

Selectiedruk (selectie)

Mutaties

Genetic drift

Vul voor jezelf aan

Substraat: is wat wordt omgezet/verwerkt in een enzym

Active centrum: waar substraat bind met enzym

reactieproduct: wat uit de reactie komt

Verlies genetische variatie in kleine populaties

• In een (te) kleine populatie is vaak sprake van inteelt 

            weinig variatie in allelen, daardoor ook bij recombinatie = afname van genetische variatie

• genetic drift: 

          bepaalde genen zo zeldzaam in populatie dat ze door toeval verdwijnen

Gevolg:

• nakomelingen vaker homozygoot voor recessieve allelen.
• Dit leidt tot ziektes, aandoeningen, zwakker nageslacht

incest alleen bij mensen (gedwongen)

Uitsterven door gebrek variatie?

Wanneer genetische variatie van de populatie vermindert ..

.. is er minder mogelijkheid tot aanpassing aan een veranderende omgeving. 

Voor (natuurlijke) selectie is variatie nodig, dus is er een hoger risico op uitsterven wanneer voorkomende eigenschappen ongunstig blijken in de veranderende omgeving.

Genetic drift

De allelfrequentie van een populatie verandert door toeval.

• Bij een bosbrand gaan toevallig meer planten met rode dan met witte bloemen dood.
• Er worden toevallig meer individuen met rood haar geboren in een bepaalde periode (meer dan je zou verwachten op basis van de kansberekening).

                Dit verschijnsel heet genetic drift.

Populaties en genetische diversiteit

Twee evolutionaire mechanismen van genetic drift kunnen de genetische diversiteit van een populatie doen dalen/ veranderen:

• het flessenhalseffect 
• het foundereffect

Flessenhalseffect

De genetische variatie na de catastrofe is kleiner dan die van de oorspronkelijke populatie.

Foundereffect

Een kleine groep uit een populatie emigreert en sticht een nieuwe populatie. 

De genetische variatie van de nieuwe populatie is kleiner dan die van de oorspronkelijke populatie.

Seksuele selectie

Seksuele selectie: Een vorm van natuurlijke selectie waarbij bepaalde eigenschappen een voordeel geven bij het vinden van een partner, zoals felle kleuren of ingewikkelde paringsrituelen.

Vul voor jezelf aan

Substraat: is wat wordt omgezet/verwerkt in een enzym

Active centrum: waar substraat bind met enzym

reactieproduct: wat uit de reactie komt

Eilandtheorie

Beschrijft de biodiversiteit in relatie tot

• de grootte van een eiland (of een ander geïsoleerd ecosysteem)
• en de afstand tot het vaste land (of tot andere ecosystemen).

BINAS 93C

de grootte van het eiland

Grootte van het eiland beïnvloedt de snelheid van uitsterven.

• Klein eiland: weinig niches -> veel concurrentie -> soorten sterven sneller uit -> je houdt minder soorten over
• Groot eiland: veel niches -> minder concurrentie -> soorten sterven minder snel uit -> je houdt meer soorten over

Groene lijnen in de grafiek.

de afstand tot het vasteland

Afstand van het eiland tot het vasteland (bron van migratie)

• Dichtbij: veel immigratie 
• Ver weg: weinig immigratie (moeilijker bereikbaar)

de grootte van het eiland speelt ook een rol

Rode lijnen in de grafiek.

immigratie is zich vestigen en voortplanten

Op welk eiland heb je uiteindelijk de meeste soorten?

En op welk eiland de minste?

Hoe komt dat?

er ontstaat een dynamisch evenwicht

De evenwichtstoestand is een dynamisch evenwicht: 

• als er soorten verdwijnen stijgt de immigratie tot het evenwichtspunt
• als er teveel soorten zijn zullen er soorten gaan uitsterven (door concurrentie)

video Exoten - verdieping

1. Wat zijn exoten?

2. Wat betekent pelagisch?

3. Op welke manier(en) kunnen toeristen zorgen voor een verstoring van het ecosysteem?

4. Wat is een dingo?

5. Hoe is de dingo in Australië terecht gekomen?

6. Waarom zijn reuzenpadden geintroduceerd in Australië?

7. Hoe bedreigen reuzenpadden in Australië het ecosysteem?

invasieve 

exoten

Japanse duizendknoop

halsbandparkieten

Amerikaanse rivierkreeft

wasbeer

Huiswerk

Maak de gewone opgaven van 6.5 

Wanneer je het lastig vindt, kan het helpen de herhalingsopgaven (zoals 54) ook te maken.