Oefentoets Biologie: Genetica - populatiegenetica | VWO 4/VWO 5/VWO 6 | variant 5

Hardy-Weinberg.

De frequentie van elk genotype in een populatie met vrije paring kan worden gevonden door gebruik te maken van de Hardy-Weinberg regel:

p² + 2pq + q² = 1

Het gebruik hiervan geeft aan dat

Genenpool.

In een genenpool met gelijke frequenties van een dominant en een recessief fenotype, zou het verwijderen van recessieve fenotypes in elke generatie

Een schubbenetende vis.
Zie figuur B 5412 van de bijlage.

Michio Hori deed onderzoek naar haplochrominensoorten, vissen in het Tanganyikameer. Een van hen, Perissodus microlepis Boulenger, heeft een merkwaardige voedingsgewoonte: deze vis schraapt schubben van andere vissen af: een rijke eiwitbron (zie afbeelding hiernaast). Hori ontdekte dat er ''rechtsbekkige'' en "linksbekkige" typen zijn, die hun slachtoffer respectievelijk aan de linkerflank of de rechterflank attaqueren.
Het betreft hier een erfelijk kenmerk dat door één gen wordt geregeld. Rechtsbekkig is dominant over linksbekkig.
Nu bleek 75% van de populatie te bestaan uit rechtsbekkige vissen.

Bereken de allelfrequenties p en q van het rechtsbekkige en het linksbekkige allel.

Broedkleuren bij stekelbaarzen.

In een populatie stekelbaarzen in de buurt van Seattle komen mannetjes voor met de volgende drie broedkleuren van hun buik: rood, zwart en zwart met doorschemerend rood.
Uit kruisingen blijkt dat de kleur wordt veroorzaakt door een gen met de allel B^R (zwart) en B^Z (rood).
In de populatie worden de volgende aantallen van de drie fenotypen gevonden: rood: 205, zwart: 5644 en zwart met doorschemerend rood: 2150.

Wat is de allelfrequentie van B^R ?

Vachtkleur bij veldmuizen.

In een onderzoek naar een populatie veldmuizen blijkt uit de vachtkleur dat 50% van de muizen heterozygoot is voor een gen dat de vachtkleur beïnvloedt.

Wat is de allelfrequentie van het dominante allel in deze populatie?

2/4 Een baby als kroongetuige.

De ziekte MMA erft recessief en autosomaal over. Zij komt bij 1 op 48000 baby's voor.

Bereken de frequentie q van het MMA-allel. Rond af op drie decimalen.

3/4 Een baby als kroongetuige.

Je zou kunnen zeggen dat Patricia 'geluk' had dat haar tweede kind David dezelfde ziekte had als Ryan.

Hoe groot was de kans dat David dezelfde ziekte had als zijn broer? Leg je antwoord uit.

4/4 Een baby als kroongetuige.

De kans dat twee willekeurige gezonde ouders in de populatie een MMA-kind krijgen, is klein.

Laat met een berekening zien, hoe klein die kans is.

Duffy-bloedgroep.

Voor de Duffy-bloedgroep vond men in een populatie Samen (Lappen) in Zweden de volgende verdeling:

Fy^a Fy^a : 119 personen
Fy^a Fy^b : 76 personen
Fy^b Fy^b : 13 personen.

Bereken of in deze populatie sprake is van een Hardy-Weinberg evenwicht.

Vachtkleur bij katten.

Voor een populatie van 130 poezen en 112 katers vond de geneticus Searle een allelfrequentie van 0.7 voor het dominante allel O (zwart pigment) en van 0.3 voor het recessieve allel o (oranje pigment). Het betreffende gen ligt op het X-chromosoom. Een poes is XX en een kater XY.

Bereken de genotypenfrequenties bij poezen en katers.

1/2 Hardy-Weinberg in het zwembad.
Zie figuur B 5413 van de bijlage.

In de afbeelding hiernaast zie je een denkbeeldig zwembad met daarin a's en A's. De situatie voldoet aan de voorwaarden van het Hardy-Weinberg evenwicht.

Bepaal voor de zwemmers in het zwembad (in %):
De frequentie van a
De frequentie van A
De genfrequentie van Aa

2/2 Hardy-Weinberg in het zwembad.
Zie figuur B 5414 van de bijlage.

Stel je nu voor dat er meer zwemmers het zwembad in duiken, zoals in de figuur hiernaast.

Zal de genfrequentie van A nu veranderen?
Licht je antwoord toe.

1/2 Het t-complex van de huismuis.
Zie figuur B 5415 van de bijlage.

In natuurlijke huismuispopulaties komt het zogenaamde t-complex voor. Het t-complex bestaat uit een aantal nauw gekoppelde genen die een manier gevonden hebben om de eerlijke verdeling van de chromosomen tijdens de meiose te ontduiken. Individuen die een t-allel bezitten, zijn makkelijk van wildtype individuen te onderscheiden. Door de interactie met een ander gen hebben t-dragers een kortere staart. Als een wildtype vrouwtje (TT) paart met een mannetje dat een t-allel draagt, dan draagt een aanzienlijk groter deel van hun nakomeling dan de verwachte 50% het t-allel. Dat komt waarschijnlijk doordat zaadcellen die het t-allel dragen, de wildtype zaadcellen uit de weg ruimen. Het t-allel heeft op genniveau dus een duidelijk voordeel ten opzichte van het wildtype allel T. Op individueel niveau is dat zeker niet het geval. Zodra het t-allel in frequentie toeneemt, ontstaan er met grotere waarschijnlijkheid paartjes waarvan beide partners het t-allel dragen. Die paartjes produceren zoons die homozygoot zijn voor het t-allel. In veel gevallen zijn die individuen steriel of niet levensvatbaar. Zie ook de afbeelding hiernaast.

Voldoet een natuurlijke populatie van 200 huismuizen met het t-complex aan de voorwaarden voor een Hardy-Weinberg evenwicht?

2/2 Het t-complex van de huismuis.

Welk deel van de nakomelingen in de 2^e generatie zal steriel of niet-levensvatbaar zijn, aangenomen dat de eerste generatie zich slechts onderling voortplant?

Geef de berekening.

Paarden in Mesopotamië.
Zie figuur B 5416 van de bijlage.

De afbeelding hiernaast is gebaseerd op een steen van ca. 3000 voor Chr, opgegraven bij Ur in Mesopotamië (nu Irak).
Er zijn hoofden van paarden te zien. Bij vergelijking van de profielen valt op dat er, wat betreft de manen, drie fenotypen zijn te onderscheiden: 4 x manen omhoog gericht, 4 x manen omlaag gericht en 8 x zonder manen.
Drie leerlingen geven het volgende commentaar op de afbeelding.
Jan: "Volgens mij is zonder manen een intermediair fenotype".
Piet-Joris: "Ik denk dat manen omhoog gericht dominant is".
Corneel: "De verhouding van de drie fenotypen wijst heel duidelijk op een Hardy-Weinberg evenwicht".

Wie heeft of wie hebben gelijk?

1/4 De krasser.
Zie figuur B 5417 van de bijlage.

In Zuidwest-Engeland komt de sprinkhanensoort Chorthippus parallelus voor. De Nederlandse naam van deze soort is 'krasser'.
Van deze soort zijn twee varianten bekend, een grasgroene en een geelgroene. Grasgroen ontstaat onder invloed van het allel (gen) G en geelgroen onder invloed van g.
Mickey doet onderzoek aan een populatie krassers in een weiland. Ze vangt 34 exemplaren: 22 grasgroene en 12 geelgroene. Nadat ze de dieren gemerkt heeft, zet ze ze terug. Twee weken later vangt ze nogmaals krassers: 25 grasgroene, waarvan 5 gemerkt en 12 geelgroene, waarvan 4 gemerkt.

Bereken het aantal grasgroene en het aantal geelgroene krassers in het weiland.

2/4 De krasser.

Bereken het aantal heterozygote exemplaren in de populatie krassers.
Als je het antwoord op de vorige vraag niet wist, gebruik je 12 geelgroene en 132 grasgroene exemplaren in deze berekening.