Voorbeelden hoe flexibel de natuur kan reageren op wisselende omgevingsfactoren
Megura (bladluizen) Gevleugelde en ongevleugelde vorm
Afhankelijk van contact met anderen tijdens de ontwikkeling
Veel contact weinig voedsel volgende generatie heeft vleugels
om naar andere plant te vliegen
Wormen Geslacht bepaald door omgeving
Vrouwelijk diertje in water waar eitjes ontwikkelen mannelijke
wormen
Russisch konijn/Siamese kat Kleur afhankelijk van omgevingstemperatuur
Enzymen van pigmentproductie actief op lagere temperaturen
Beneden 34° zwart, rest wit
Ook bij planten
Raderdiertje Gestekelde en stekelloze vorm afhankelijk van aanwezigheid
asplanchna die enkele maanden later ontwikkeld
Asplanchna is een roofdier die de stekelloze diertjes opeet
Motten Onder invloed van milieufactoren
Invloed op ganse populatie
Twee vormen
- Biston betularia licht gekleurd
- Biston carbonaria donker gekleurd
Verschillen slechts 1 mutatie, motten leven in de nacht en slapen
overdag op stenen, bomen enz.
Moeten zich schuilhouden voor overvliegende vogels die hun opeten
- Landelijke regio’s licht gekleurd
- Industriële regio’s donker gekleurd
De omgeving bepaalt de genetische samenstelling
Sikkelcelanemie (mens) Invloed van malaria
Sikkelcelanemie wordt veroorzaakt door een mutatie in het globine
gen. Rode bloedcellen kunnen moeilijk door capillaire bloedvaten
verstopping anemie vernietiging van weefsels infecties
dood
Door natuurlijke selectie wordt verwacht dat het mutant allel
verdwijnt (gevaarlijk), dit is gebeurd in Noord-Europa maar niet in
Afrika.
Verklaring:
- Homozygoten sterven aan de aandoening
- Heterozygoten hebben geen specifiek voordeel behalve in
malaria streken wordt verspreid door een parasiet die niet
kan overleven in het heterozygote individu
Natuurlijke selectie tegen de mutatie wordt tegengewerkt door een
voordeel van de dragers van de mutatie in streken waar malaria
voorkomt
Wetten van Mendel
Eerste wet van Mendel (splitsingswet) Allelen splitsen en segregeren willekeurig
Tweede wet van Mendel (onafhankelijke Paren van allelen segregeren onafhankelijk
segregatie)
Afwijkingen wetten van Mendel
Codominantie Beide allelen komen tot uiting in het fenotype bij een heterozygoot
Bv: bloedgroep zoals MN bloedgroep systeem bij de mens en het FV-
bloedgroepsysteem bij runderen
Onvolledige of partiële dominantie Heterozygoot vertoont intermediair fenotype
, In dit geval vertoont heterozygoot een intermediair fenotype
Genotypeverhouding wordt gelijk aan fenotypeverhouding 1:2:1
Bv: de kleur van sommige bloemen, roodgrijze shorthurn rund,
Andalusiër kippen (heterozygote kippen zijn blauw/grijs i.p.v. zwart of
wit), palominopaard is intermediair tussen cremello en kastanjebruin
paard
Letale genen Letaal gen in homozygote toestand bij muizen. Een gen betrokken bij
de vachtkleur. Bij kruisingsexperimenten bedroeg de verhouding 2:1
i.p.v. de verwachtte 3:1
Multipele allelie In sommige gevallen kunnen meer dan 2 allelen voorkomen voor een
genetisch kenmerk
Bv: ABO-bloedgroep bij mens of haarpigmentatie bij de kat
(zie voorbeeld)
Penetrantie Een genetisch kenmerk kan een verminderde penetrantie vertonen.
Hetgeen inhoudt dat alhoewel het genetisch profiel aanwezig is. Dit
wordt ondermeer waargenomen bij een aantal erfelijke
aandoeningen (bv: hyperthermie bij varkens) waar sommige dieren
niet aangetast blijken te zijn alhoewel ze dit op genetische basis
moeten zijn
Pleiotropie Verschijnsel waarbij een gen meer dan één kenmerk beïnvloed die op
het eerste gezicht niet in verband met elkaar te brengen zijn
Bv:
- Fenylketonurie (mens): aandoening veroorzaakt door
problemen in verwerking van fenylalanine. Dit veroorzaakt
vaak mentale stoornissen alsook specifieke blonde haarkleur
- Gladden tong syndroom (rund): zeer kwetsbare tong, anemie,
laag ijzergehalte, dunne en korte haren, jeuk en eczeem
Epistasie Twee of meer genen kunnen interfereren met elkaar waarbij
bepaalde allelen van het ene gen het effect van de allelen van het
andere gen te niet kunnen doen. Men spreekt over een epistatische
(staat boven) werking van dit allel over deze van het andere gen
(hypostatisch). Deze begrippen zijn vergelijkbaar met dominant en
recessief maar dan tussen 2 verschillende genen
Er kunnen 4 verschillende vormen van epistasie onderscheiden
worden afhankelijk van de waargenomen interactie tussen de allelen
Dominante epistasie De verhouding wordt 12:3:1 vermits de aanwezigheid van Z de zilver
en goudkleur niet tot uiting komen
Wederkerige dominante epistasie De aanwezigheid van een dominant allel van 1 gen belet de expressie
van de allelen van het andere gen en dit in beide richtingen
15:1
Recessieve epistasie = cryptomerie
In aanwezigheid van een homozygote recessieve toestand van het
tweede gen, kan het eerste gen niet tot uiting komen
9:3:4 verhouding
Wederkerige recessieve epistasie Hierbij gaar het recessieve allel van het eerste gen epistatisch werken
over het dominante van het tweede en het recessieve allel van het
tweede gen over het dominante van het eerste
9:7 verhouding
Chromosomen, mitose en meiose
Chromosomen Bevinden zich in de celkern
Vormen een diffuus netwerk genaamd chromatine
Chromatine Gevormd diffuus netwerk gevormd door de chromosomen
Dit bevat de dubbele DNA-helix en histonen
Histonen Positief geladen eiwitten die op de negatief geladen DNA binden
Nucleosomen Chromatine + histonen
, Chromatine vezel De nucleosomen gaan zich bij celdeling verder in elkaar nestelen en
zo wordt er een chromatine vezel gevormd
Chromatiden In meest gecondenseerde vorm worden de chromatine vezels
verstrengeld ter vorming van chromatiden waardoor de
chromosoomstructuren het best zichtbaar worden
Mitose Bij celdeling worden bevatten de 2 gevormde cellen identiek
genetisch materiaal van de moedercel
2 sets van chromosomen (diploïde) met 2 homologen voor elke
chromosoom
Karyokinese Deling vanuit de celkern waarbij genetisch materiaal wordt
herverdeeld over de 2 helften van een cel
Cytokinese Verdeling van het cytoplasma
Interfase Periode na de celdeling
Bevat
- G1: onmiddellijk na het eindeigen van het delen
- G0: tijdelijk in rust gaan van de cel
- S: DNA wordt gerepliceerd
- G2: celvolume wordt verdubbeld en DNA gerepliceerd zodat
mitose kan geïnitieerd worden
Profase Chromosomen worden gecondenseerd en 2 centriolen ontstaan in
het CP waaruit microtubuli worden gevormd
Prometafase Chromosomen condenseren verder, nucleaire enveloppe wordt
afgebroken en centriolen gaan naar beide kanten van de cel.
Chromosomen worden aan microtubuli gehecht
metafase De chromosomen worden gealigneerd. De chromosomen zijn in
meest gecondenseerde en zichtbare vorm
Anafase 2 dochter chromatiden worden gescheiden in richting van beide polen
Telofase Gescheiden chromosomen worden omgeven door nucleaire
enveloppes en het cytoplasma wordt gescheiden
Vorming 2 dochtercellen
Meiose Halvering van het genetisch materiaal met als doel gameten te
vormen
Haploïd i.p.v. diploïd
Bevatten van elke chromosoom 1 kopij
Na bevruchting worden diploïde cellen gevormd door 1 set van
paternale en 1 van maternale kant samen te voegen
Omvat de 1ste en 2de celdeling
Profase 1 Tijdens verschillende stadia worden homologe chromosomen, nadat
de chromatiden gerepliceerd zijn, naast elkaar gepositioneerd.
Hetgeen een synapsis genoemd wordt. Op dit moment kan er door
crossing-over uitwisseling plaatsvinden tussen homologe
chromosomen
Oögenese Vorming van eicellen is verschillende van de spermatogenese
(vorming van zaadcellen)
2 meiotische deling maar de hoeveelheid CP niet gelijkaardig verdeeld
zodat polaire lichaampjes gevormd worden. Er wordt maar 1 eicel
gevormd. De start van de eerste meiotische deling gebeurt al in de
embryonale ontwikkeling en krijgt na lange tijd een vervolg tijdens
ovulatie en bevruchting
Spermatogenese Verschillende van oögenese
Spermatogenese gebeurt in de teelbal en is het resultaat van 2
meiotische delingen van de primaire spermatocyt waarbij steeds de
hoeveelheid erfelijk materiaal en cytoplasma gelijkwaardig worden
verdeeld zodat 4 spermacellen gevormd worden (heel de levensloop)
Cytogenetica Tak van de genetica die de chromosomen bestudeert zover zichtbaar
door een LM na kleuringen
Megura (bladluizen) Gevleugelde en ongevleugelde vorm
Afhankelijk van contact met anderen tijdens de ontwikkeling
Veel contact weinig voedsel volgende generatie heeft vleugels
om naar andere plant te vliegen
Wormen Geslacht bepaald door omgeving
Vrouwelijk diertje in water waar eitjes ontwikkelen mannelijke
wormen
Russisch konijn/Siamese kat Kleur afhankelijk van omgevingstemperatuur
Enzymen van pigmentproductie actief op lagere temperaturen
Beneden 34° zwart, rest wit
Ook bij planten
Raderdiertje Gestekelde en stekelloze vorm afhankelijk van aanwezigheid
asplanchna die enkele maanden later ontwikkeld
Asplanchna is een roofdier die de stekelloze diertjes opeet
Motten Onder invloed van milieufactoren
Invloed op ganse populatie
Twee vormen
- Biston betularia licht gekleurd
- Biston carbonaria donker gekleurd
Verschillen slechts 1 mutatie, motten leven in de nacht en slapen
overdag op stenen, bomen enz.
Moeten zich schuilhouden voor overvliegende vogels die hun opeten
- Landelijke regio’s licht gekleurd
- Industriële regio’s donker gekleurd
De omgeving bepaalt de genetische samenstelling
Sikkelcelanemie (mens) Invloed van malaria
Sikkelcelanemie wordt veroorzaakt door een mutatie in het globine
gen. Rode bloedcellen kunnen moeilijk door capillaire bloedvaten
verstopping anemie vernietiging van weefsels infecties
dood
Door natuurlijke selectie wordt verwacht dat het mutant allel
verdwijnt (gevaarlijk), dit is gebeurd in Noord-Europa maar niet in
Afrika.
Verklaring:
- Homozygoten sterven aan de aandoening
- Heterozygoten hebben geen specifiek voordeel behalve in
malaria streken wordt verspreid door een parasiet die niet
kan overleven in het heterozygote individu
Natuurlijke selectie tegen de mutatie wordt tegengewerkt door een
voordeel van de dragers van de mutatie in streken waar malaria
voorkomt
Wetten van Mendel
Eerste wet van Mendel (splitsingswet) Allelen splitsen en segregeren willekeurig
Tweede wet van Mendel (onafhankelijke Paren van allelen segregeren onafhankelijk
segregatie)
Afwijkingen wetten van Mendel
Codominantie Beide allelen komen tot uiting in het fenotype bij een heterozygoot
Bv: bloedgroep zoals MN bloedgroep systeem bij de mens en het FV-
bloedgroepsysteem bij runderen
Onvolledige of partiële dominantie Heterozygoot vertoont intermediair fenotype
, In dit geval vertoont heterozygoot een intermediair fenotype
Genotypeverhouding wordt gelijk aan fenotypeverhouding 1:2:1
Bv: de kleur van sommige bloemen, roodgrijze shorthurn rund,
Andalusiër kippen (heterozygote kippen zijn blauw/grijs i.p.v. zwart of
wit), palominopaard is intermediair tussen cremello en kastanjebruin
paard
Letale genen Letaal gen in homozygote toestand bij muizen. Een gen betrokken bij
de vachtkleur. Bij kruisingsexperimenten bedroeg de verhouding 2:1
i.p.v. de verwachtte 3:1
Multipele allelie In sommige gevallen kunnen meer dan 2 allelen voorkomen voor een
genetisch kenmerk
Bv: ABO-bloedgroep bij mens of haarpigmentatie bij de kat
(zie voorbeeld)
Penetrantie Een genetisch kenmerk kan een verminderde penetrantie vertonen.
Hetgeen inhoudt dat alhoewel het genetisch profiel aanwezig is. Dit
wordt ondermeer waargenomen bij een aantal erfelijke
aandoeningen (bv: hyperthermie bij varkens) waar sommige dieren
niet aangetast blijken te zijn alhoewel ze dit op genetische basis
moeten zijn
Pleiotropie Verschijnsel waarbij een gen meer dan één kenmerk beïnvloed die op
het eerste gezicht niet in verband met elkaar te brengen zijn
Bv:
- Fenylketonurie (mens): aandoening veroorzaakt door
problemen in verwerking van fenylalanine. Dit veroorzaakt
vaak mentale stoornissen alsook specifieke blonde haarkleur
- Gladden tong syndroom (rund): zeer kwetsbare tong, anemie,
laag ijzergehalte, dunne en korte haren, jeuk en eczeem
Epistasie Twee of meer genen kunnen interfereren met elkaar waarbij
bepaalde allelen van het ene gen het effect van de allelen van het
andere gen te niet kunnen doen. Men spreekt over een epistatische
(staat boven) werking van dit allel over deze van het andere gen
(hypostatisch). Deze begrippen zijn vergelijkbaar met dominant en
recessief maar dan tussen 2 verschillende genen
Er kunnen 4 verschillende vormen van epistasie onderscheiden
worden afhankelijk van de waargenomen interactie tussen de allelen
Dominante epistasie De verhouding wordt 12:3:1 vermits de aanwezigheid van Z de zilver
en goudkleur niet tot uiting komen
Wederkerige dominante epistasie De aanwezigheid van een dominant allel van 1 gen belet de expressie
van de allelen van het andere gen en dit in beide richtingen
15:1
Recessieve epistasie = cryptomerie
In aanwezigheid van een homozygote recessieve toestand van het
tweede gen, kan het eerste gen niet tot uiting komen
9:3:4 verhouding
Wederkerige recessieve epistasie Hierbij gaar het recessieve allel van het eerste gen epistatisch werken
over het dominante van het tweede en het recessieve allel van het
tweede gen over het dominante van het eerste
9:7 verhouding
Chromosomen, mitose en meiose
Chromosomen Bevinden zich in de celkern
Vormen een diffuus netwerk genaamd chromatine
Chromatine Gevormd diffuus netwerk gevormd door de chromosomen
Dit bevat de dubbele DNA-helix en histonen
Histonen Positief geladen eiwitten die op de negatief geladen DNA binden
Nucleosomen Chromatine + histonen
, Chromatine vezel De nucleosomen gaan zich bij celdeling verder in elkaar nestelen en
zo wordt er een chromatine vezel gevormd
Chromatiden In meest gecondenseerde vorm worden de chromatine vezels
verstrengeld ter vorming van chromatiden waardoor de
chromosoomstructuren het best zichtbaar worden
Mitose Bij celdeling worden bevatten de 2 gevormde cellen identiek
genetisch materiaal van de moedercel
2 sets van chromosomen (diploïde) met 2 homologen voor elke
chromosoom
Karyokinese Deling vanuit de celkern waarbij genetisch materiaal wordt
herverdeeld over de 2 helften van een cel
Cytokinese Verdeling van het cytoplasma
Interfase Periode na de celdeling
Bevat
- G1: onmiddellijk na het eindeigen van het delen
- G0: tijdelijk in rust gaan van de cel
- S: DNA wordt gerepliceerd
- G2: celvolume wordt verdubbeld en DNA gerepliceerd zodat
mitose kan geïnitieerd worden
Profase Chromosomen worden gecondenseerd en 2 centriolen ontstaan in
het CP waaruit microtubuli worden gevormd
Prometafase Chromosomen condenseren verder, nucleaire enveloppe wordt
afgebroken en centriolen gaan naar beide kanten van de cel.
Chromosomen worden aan microtubuli gehecht
metafase De chromosomen worden gealigneerd. De chromosomen zijn in
meest gecondenseerde en zichtbare vorm
Anafase 2 dochter chromatiden worden gescheiden in richting van beide polen
Telofase Gescheiden chromosomen worden omgeven door nucleaire
enveloppes en het cytoplasma wordt gescheiden
Vorming 2 dochtercellen
Meiose Halvering van het genetisch materiaal met als doel gameten te
vormen
Haploïd i.p.v. diploïd
Bevatten van elke chromosoom 1 kopij
Na bevruchting worden diploïde cellen gevormd door 1 set van
paternale en 1 van maternale kant samen te voegen
Omvat de 1ste en 2de celdeling
Profase 1 Tijdens verschillende stadia worden homologe chromosomen, nadat
de chromatiden gerepliceerd zijn, naast elkaar gepositioneerd.
Hetgeen een synapsis genoemd wordt. Op dit moment kan er door
crossing-over uitwisseling plaatsvinden tussen homologe
chromosomen
Oögenese Vorming van eicellen is verschillende van de spermatogenese
(vorming van zaadcellen)
2 meiotische deling maar de hoeveelheid CP niet gelijkaardig verdeeld
zodat polaire lichaampjes gevormd worden. Er wordt maar 1 eicel
gevormd. De start van de eerste meiotische deling gebeurt al in de
embryonale ontwikkeling en krijgt na lange tijd een vervolg tijdens
ovulatie en bevruchting
Spermatogenese Verschillende van oögenese
Spermatogenese gebeurt in de teelbal en is het resultaat van 2
meiotische delingen van de primaire spermatocyt waarbij steeds de
hoeveelheid erfelijk materiaal en cytoplasma gelijkwaardig worden
verdeeld zodat 4 spermacellen gevormd worden (heel de levensloop)
Cytogenetica Tak van de genetica die de chromosomen bestudeert zover zichtbaar
door een LM na kleuringen
