Populatiegenetica

PopulatiegeneticaIn de klassieke genetica gaan we uit van:

• Individuen• Die met zijn tweeën worden gekruist

Het was Mendel die hiervoor het eerst een aantal wetten formuleerde.

PopulatiegeneticaIn de populatiegenetica gaan we uit van:

• Hele populaties• Waarvan alle individuen “het” met elkaar doen

Het waren Hardy en Weinberg, die hiervoor een wet formuleerden.

Populatiegenetica

Wet van Hardy-Weinberg:

in stabiele populaties blijft de genensamenstelling over opeenvolgende generaties constant

PopulatiegeneticaEen populatie heeft een zekere genenvoorraad = gene-pool = genenreservoir

Die genenvoorraad blijft dus constant, MITS:

De populatie groot genoeg is

Er “ad random mating” plaatsvindt: iedereen doet het willekeurig met ieder ander, er is dus geen selecte partnerkeuze (aselecte paringen)

Er geen migratie plaatsvindt

Er geen mutaties plaatsvinden

PopulatiegeneticaAlhoewel geen een populatie 100% aan deze voorwaarden voldoet, hebben we hiermee wel een uitgangspunt voor verdere berekeningen.

Dankzij deze regel kunnen we bv. berekenen hoeveel heterozygoten en homozygoten er in een populatie voorkomen.

Populatiegenetica

Stel we gaan uit van een populatie met 50 koolmezen ( met 50 diploïde individuen dus).

Die populatie heeft dan 100 loci voor elk gen,

Die loci zijn elk bezet met een allel, zodat er van elk gen in die populatie 100 allelen voorkomen.

Anders gezegd: de genenvoorraad bestaat uit 100 allelen (van elk gen).

Populatiegenetica

Stellen we ons nu een gen voor, dat de kleur van de buikveren bepaalt,

En dat dit gen twee allelen heeft:- allel A voor een gele buik- allel a voor een witte buik

En stel dat in het jaar 2007 in die populatie 80% van de loci bezet wordt door allel A, en dus 20% door a.

Dan is de allelfrequentie voor A: 0,8en voor a: 0,2

PopulatiegeneticaBij willekeurige paringen ontstaan dan de volgende bevruchtingen:

zaadcellen

eicellen

A

A a

a

PopulatiegeneticaBij willekeurige paringen ontstaan dan de volgende bevruchtingen:

zaadcellen

eicellen

A

A a

Aa

Aa aa

AA

a

PopulatiegeneticaBij willekeurige paringen ontstaan dan de volgende bevruchtingen:

zaadcellen

eicellen

A 0,8

A 0,8

Aa

Aa aa

AA

a 0,2

a 0,2

PopulatiegeneticaBij willekeurige paringen ontstaan dan de volgende bevruchtingen:

zaadcellen

eicellen

A 0,8

A 0,8

Aa 0,16

Aa 0,16 aa 0,04

AA 0,64

a 0,2

a 0,2

Populatiegeneticazaadcellen

eicellen

A 0,8

A 0,8

Aa 0,16

Aa 0,16 aa 0,04

AA 0,64

a 0,2

a 0,2

De nieuwe generatie in 2008 bestaat dus uit:64% individuen met AA32% individuen met Aa4% individuen met aa

PopulatiegeneticaDe nieuwe generatie in 2008 bestaat dus uit:64% individuen met AA32% individuen met Aa4% individuen met aa

En deze maken op hun beurt de volgende gameten:

- A met een frequentie van: 0,64 + ½ x 0,32 = 0,8

- a met een frequentie van: 0,04 + ½ x 0,32 = 0,2

Populatiegenetica

Q E DDit is wat H & W beweerden.

Populatiegenetica

Algemeen:

Stel, de allelfrequentie van A noemen we p,en die van a noemen we q,

dan geldt p + q = 1

PopulatiegeneticaBij willekeurige paringen ontstaan dan de volgende bevruchtingen:

zaadcellen

eicellen

A p

A p

Aa

Aa aa

AA

a q

a q

PopulatiegeneticaBij willekeurige paringen ontstaan dan de volgende bevruchtingen:

zaadcellen

eicellen

A p

A p

Aa pq

Aa pq aa q2

AA p2

a q

a q

PopulatiegeneticaDe nieuwe generatie (p+q)(p+q) wordt dan dus:

p2 + 2pq + q2

En die maakt dan weer de gameten:

A: p2 + ½ x 2pq = p2 + pq = p(p+q) = px1 = pa: q2 + ½ x 2pq = q2 + pq = q(p+q) = qx1 = q

Populatiegenetica

En nu maar oefenen:

zie SW voor opgaven in boek plus extra opgaven.