Staring College - 6V BIOLOGIE VOOR JOU

6V - BIOLOGIE VOOR JOU

Voorbeeld populatiegenetica
Van een bepaalde diersoort kunnen de individuen kortharig of langharig zijn. Het allel voor langharigheid (A) is dominant over dat voor kortharigheid (a).
In een populatie van deze diersoort wordt het percentage kortharige individuen bepaald. Dit blijkt 36% te zijn.
Beantwoord de volgende vragen.
1. Wat is de genfrequentie van het recessieve allel a in de populatie? En wat is de genfrequentie van het dominante alles A? Laten we zo zeggen dat de ouders de gameten zodanig hebben geleverd dat de uitkomst in de F₁ voor de recessieve individuen 36 % is.
In de kruisingschema's werken we niet met procenten maar met fracties, dus een percentage van 36 % is een fractie van 0,36.
In schema:
gameten         de eicellen (..A + ..a) X (..A + ..a) de zaadcellen
F₁                        ... AA  + ... Aa  +  0,36 aa
We kunnen dus nu stellen dat er 0,6 a (ofwel 60 %) aan gameten met het recessieve allel moeten zijn geweest. We kunnen ons schema dus vervolmaken tot:
gameten                  (..A + 0,6 a) X (..A + 0,6 a)
F₁                         ... AA  + ... Aa  +  0,36 aa
Maar als er een fractie van 0,6 recessief is geproduceerd door de ouders dan moet er een fractie van 0,4 A geleverd zijn.
Het antwoord op vraag 1 is daarmee: de genfrequentie van allel A is 0,4 ofwel 40 % en dat van a is 0,6 dan wel 60 %. 2. Hoeveel procent van de individuen in deze populatie is homozygoot voor langharigheid? En hoeveel procent is heterozygoot? We bouwen ons schema verder uit.
gameten             (0,4 A + 0,6 a) X (0,4 A + 0,6 a)
F₁                ... AA  + ... Aa  +  0,36 aa
Het volledige schema wordt daarmee (mits niet gespeend van enig wiskundig inzicht):
gameten          (0,4 A + 0,6 a) X (0,4 A + 0,6 a)
F₁                0,16 AA  + 0,48 Aa  +  0,36 aa
Het antwoord wordt dan dat 16 % van de populatie langharig en homozygoot is en 48 % langharig en heterozygoot. 3. Zullen deze percentages in de volgende generatie veranderd zijn als er geen andere beďnvloedende factoren zijn? Het antwoord is nee. Dat kunnen we zien door verder te kruisen. Bedenk dat 16 % van de AA vrouwtjes 16 % van de eicellen met A leveren. Dat 48 % van de Aa vrouwtjes 24 % eicellen met A leveren en 24 % eicellen met a. Dat 36 % aa vrouwtjes ook 36 % van de eicellen zullen leveren met elk het allel a erin. Hetzelfde geldt uiteraard voor de mannetjes. Kijk maar:
F₁ x F₁ (0,16 AA + 0,48 Aa + 0,36 aa) X (0,16 AA + 0,48 Aa + 0,36 aa)
gameten (0,16A + 0,24A + 0,24a + 0,36a) X (0,16A + 0,24A + 0,24a + 0,36a)
	herschreven (0,40 A + 0,60 a) X (0,40 A + 0,60 a)
   F₂		0,16 AA + 0,48 Aa + 0,36 aa
Je ziet het, de uitkomst weer hetzelfde. Ik heb de vergelijking in de klas wel vaker gebruikt en die is deze:
Als je in een oud medisch handboek van 1950 kijkt, dus twee generaties terug dan staat daarin dat 84 % van de bevolking resuspositief (RR en Rr) is en 16 % resusnegatief (rr is recessief). Wat blijkt is dat ook in een handboek van het jaar 1999 dezelfde getallen staan.

In het ecosysteem waarin de populatie leeft, treedt een sterke klimaatsverandering op: het wordt kouder. De kortharige dieren kunnen de lage temperaturen niet verdragen. Deze dieren sterven voordat ze zich kunnen voortplanten. Alle langharige dieren planten zich wel voort.
4. Hoeveel procent van de individuen die aan de voortplanting deelnemen, heeft als genotype AA? En hoeveel procent heeft als genotype Aa?
Het betekent dus dat 36 % in de winter sneuvelt. Dat betekent dat van elke 100 dieren er maar 64 overblijven. Van deze 64 overblijvende dieren zijn er
16 homozygoot AA (16/64 = 1/4 = 0,25 Ž 25 % AA) en
48 heterozygoot Aa (48/64 = 3/4 = 0,75 Ž 75 % Aa). 5. In hoeveel procent van de gevormde gameten komt nu het allel a voor? En in hoeveel procent het allel A? Met deze laatste groep gaan we dus verder! Ons schema wordt nu:
F₁ x F₁	   (0,25 AA + 0,75 Aa) X (0,25 AA + 0,75 Aa)
gameten	   (0,25 A + 0,375 A + 0,375 a) X (idem)   ofwel
            (0,625 A + 0,375 a)  X  (idem)  (Dus 62,5 % A en 37,5 % a).
F2                  0,39 AA  +  0,47 Aa +  0,14 aa
6. Hoeveel is de genfrequentie van allel a door de klimaatsverandering in één generatie veranderd? De allelfrequentie van a is veranderd van 60 % naar 37,5 % en is dus met 22,5 % afgenomen. 7. Er worden 128 nakomelingen geboren. Bereken hoeveel nakomelingen er naar verwachting worden geboren met genotype AA, hoeveel met genotype Aa en hoeveel met genotype aa. Omdat onder vraag 5 de F2 al is uitgewerkt vinden we heel gemakkelijk voor
		AA:	0,39 x 128 = 50
		Aa:	0,47 x 128 = 60
		aa:	0,14 x 128 = 18.
Met vriendelijke groet aan klas VI - G. Nevenzel.

Overzicht