Toegepaste genetica uitwerkingen
Leerdoelen:
Kunnen beschrijven hoe genetica wordt
toegepast in de plantenveredeling, fokkerij
en bij natuurbeheer
Natuurbeheer
In een natuurgebied wordt gestreefd om het hardy-weinberg evenwicht te
behouden. De genetische diversiteit moet stabiel zijn. Genetic drift, inteelt
en geneflow zorgen voor een afname in genetische diversiteit en verstoren
het HW-evenwicht. Dit leidt tot kwetsbare populaties. Om kwetsbare
populaties te voorkomen moet de geneflow in stand gehouden worden.
Door natuurgebieden te verbinden is geneflow mogelijk en worden
subpopulaties één populatie. De geneflow behoud genetische variatie
binnen de populatie en voorkomt een extinctiespiraal. Dit wordt praktisch
gedaan met ecoducten voor grote dieren en sporen onder wegen voor
amfibieën, reptielen of kleine knaagdieren. Populaties kunnen ook
aangevuld worden met individuen uit andere populaties om nieuwe genen
in de pool te brengen. In natuurgebieden vind ook monitoring plaats om
verschillende aspecten als populatiestructuur, verwantschap, effectieve
populatie grootte, genetische diversiteit en effectiviteit van
verbindingszones te beoordelen.
Inheemse soorten worden ook in situ behouden.
,Kunnen het begrip extinctie-spiraal uitleggen
aan de hand van een concreet voorbeeld
Kleine populaties zijn kwetsbaar voor overexploitatie (competitie door
consumptie van voedselbronnen), verlies van habitat en andere
bedreigingen voor de biodiversiteit. Handelingen van de mens leiden tot
habitatverlies, introductie van exoten, vervuiling, over-exploitatie en
klimaatverandering. Dit leidt uiteindelijk tot kleine gefragmenteerde
geïsoleerde populaties. Dit kan de populatie met uitsterven bedreigen.
De extinctiespiraal is het fenomeen dat we kennen waarbij populaties
kleiner en kleiner worden tot uitsterven. Kleine populaties zijn kwetsbaar
voor inteelt en genetische drift dat de populatie in een extinctiespiraal kan
trekken. Het verlies van genetische variatie is een belangrijke aanloop
naar de extinctiespiraal. Door de invloeden van de mens vind er meer
inteelt en verlies van genetische variatie plaats. Inteelt lijdt tot
homozygotie voor schadelijke recessieve eigenschappen waardoor de
fitness van nakomelingen steeds slechter wordt.
Het extinctiespiraal kent een bepaalde vorm: de pijltjes duiden aan “lijdt
tot”.
Kleine populatie inteelt & genetische drift lagere individuele fitness
en adaptievermogen lagere reproductie en hogere kans op sterfte
kleinere populatie.
De spiraal herhaald zich tot een
populatie uitsterft. Nadat een
populatie zich weet te redden blijft
de genetische variatie laag.
Wanneer een infectie of bacteriële
infectie de populatie ziek maakt kan
een plots bottle-neck effect
optreden waardoor een groot fractie
van de populatie uitsterft door een
gebrek aan genetische variatie.
Voorbeeld:
De prairiehoen was voorheen een Figuur 56.11 campbell
algemene soort in Amerika.
Landbewerking fragmenteerde de populaties waardoor de overvloed snel
,afnam. In de 19e eeuw waren er een miljoen individuen maar in 1993 nog
maar 50 individuen. Dit had te maken met de beperkte genetische variatie
dat leiden tot een afname in vruchtbaarheid. Als test werden er 271
individuen uit andere populaties in deze populatie gebracht waardoor de
genetische variatie toename en de populatie begon te groeien.
Doordat er in een kleine populatie minder allelen per locus zijn zal
genetische variatie afnemen. In grote populaties leidt genetic drift tot
fixatie. De verschillende genen blijven in gelijke concentraties aanwezig
(HW-effect). In kleine populaties leidt genetic drift tot het verdwijnen en
domineren van genen dat leidt tot een afname in genetische diversiteit.
Om kleine populaties te voorkomen is het belangrijk dat geneflow
behouden wordt.
, kennen het begrip domesticatie en het
belang van centre’s of diversity
12.000 jaar geleden begon men al met het domesticeren van planten en
dieren. Men begon met het verbouwen van planten die grotere vruchten
maakten dan andere. Van een wild ras ontstond een gedomesticeerde
soort. Het klinkt als niks maar dit waren de eerste vormen van selectie op
fenotype. De domesticatie keuzes werden toen onbewust gemaakt. Een
wild zwijn werd een varken en een wolf werd een hond. Eigenschappen
van gedomesticeerde soorten veranderen t.o.v. de wilde variant, zo
hadden dieren die niet bang waren van de mens een voordeel omdat we
samen werkten, een soort mutualisme. Dieren verloren hun agressieve of
schuwe karakter en werden tam. Planten verloren hun manieren om zaden
te verspreiden en zich te beschermen tegen vraat.
De set eigenschappen die na domesticatie is veranderd noemen we het
domesticatie syndroom waarbij we eigenschappen zien bij
gedomesticeerde soorten die niet bij wilde varianten voorkomen. Bij dieren
veranderd de kleur van de vacht, de grootte van de schedel, de grootte
van de hersenen en krijgen dieren hangoren. Bij planten blijven de zaden
in de plant zitten, stekels en bitterheid verdwijnen en de
concurrentiekracht neemt af. Deze verloren eigenschappen zijn cruciaal
voor overleving in het wild maar de mens heeft de organisme een
bijzonder voordeel gegeven, er is nauwelijks concurrentie meer en
overleving is gegarandeerd.
De gedomesticeerde dieren en planten maken geen kans in het wild. Hun
genen zijn vaak recessief homozygoot terwijl wilde planten vaak dominant
homozygotie vertonen. Wilde dieren zijn slimmer, en gedomesticeerde zijn
dommer. Ook dit is een uitkomst van de selectie. Domme dieren zijn
makkelijker om mee te handelen.
Leerdoelen:
Kunnen beschrijven hoe genetica wordt
toegepast in de plantenveredeling, fokkerij
en bij natuurbeheer
Natuurbeheer
In een natuurgebied wordt gestreefd om het hardy-weinberg evenwicht te
behouden. De genetische diversiteit moet stabiel zijn. Genetic drift, inteelt
en geneflow zorgen voor een afname in genetische diversiteit en verstoren
het HW-evenwicht. Dit leidt tot kwetsbare populaties. Om kwetsbare
populaties te voorkomen moet de geneflow in stand gehouden worden.
Door natuurgebieden te verbinden is geneflow mogelijk en worden
subpopulaties één populatie. De geneflow behoud genetische variatie
binnen de populatie en voorkomt een extinctiespiraal. Dit wordt praktisch
gedaan met ecoducten voor grote dieren en sporen onder wegen voor
amfibieën, reptielen of kleine knaagdieren. Populaties kunnen ook
aangevuld worden met individuen uit andere populaties om nieuwe genen
in de pool te brengen. In natuurgebieden vind ook monitoring plaats om
verschillende aspecten als populatiestructuur, verwantschap, effectieve
populatie grootte, genetische diversiteit en effectiviteit van
verbindingszones te beoordelen.
Inheemse soorten worden ook in situ behouden.
,Kunnen het begrip extinctie-spiraal uitleggen
aan de hand van een concreet voorbeeld
Kleine populaties zijn kwetsbaar voor overexploitatie (competitie door
consumptie van voedselbronnen), verlies van habitat en andere
bedreigingen voor de biodiversiteit. Handelingen van de mens leiden tot
habitatverlies, introductie van exoten, vervuiling, over-exploitatie en
klimaatverandering. Dit leidt uiteindelijk tot kleine gefragmenteerde
geïsoleerde populaties. Dit kan de populatie met uitsterven bedreigen.
De extinctiespiraal is het fenomeen dat we kennen waarbij populaties
kleiner en kleiner worden tot uitsterven. Kleine populaties zijn kwetsbaar
voor inteelt en genetische drift dat de populatie in een extinctiespiraal kan
trekken. Het verlies van genetische variatie is een belangrijke aanloop
naar de extinctiespiraal. Door de invloeden van de mens vind er meer
inteelt en verlies van genetische variatie plaats. Inteelt lijdt tot
homozygotie voor schadelijke recessieve eigenschappen waardoor de
fitness van nakomelingen steeds slechter wordt.
Het extinctiespiraal kent een bepaalde vorm: de pijltjes duiden aan “lijdt
tot”.
Kleine populatie inteelt & genetische drift lagere individuele fitness
en adaptievermogen lagere reproductie en hogere kans op sterfte
kleinere populatie.
De spiraal herhaald zich tot een
populatie uitsterft. Nadat een
populatie zich weet te redden blijft
de genetische variatie laag.
Wanneer een infectie of bacteriële
infectie de populatie ziek maakt kan
een plots bottle-neck effect
optreden waardoor een groot fractie
van de populatie uitsterft door een
gebrek aan genetische variatie.
Voorbeeld:
De prairiehoen was voorheen een Figuur 56.11 campbell
algemene soort in Amerika.
Landbewerking fragmenteerde de populaties waardoor de overvloed snel
,afnam. In de 19e eeuw waren er een miljoen individuen maar in 1993 nog
maar 50 individuen. Dit had te maken met de beperkte genetische variatie
dat leiden tot een afname in vruchtbaarheid. Als test werden er 271
individuen uit andere populaties in deze populatie gebracht waardoor de
genetische variatie toename en de populatie begon te groeien.
Doordat er in een kleine populatie minder allelen per locus zijn zal
genetische variatie afnemen. In grote populaties leidt genetic drift tot
fixatie. De verschillende genen blijven in gelijke concentraties aanwezig
(HW-effect). In kleine populaties leidt genetic drift tot het verdwijnen en
domineren van genen dat leidt tot een afname in genetische diversiteit.
Om kleine populaties te voorkomen is het belangrijk dat geneflow
behouden wordt.
, kennen het begrip domesticatie en het
belang van centre’s of diversity
12.000 jaar geleden begon men al met het domesticeren van planten en
dieren. Men begon met het verbouwen van planten die grotere vruchten
maakten dan andere. Van een wild ras ontstond een gedomesticeerde
soort. Het klinkt als niks maar dit waren de eerste vormen van selectie op
fenotype. De domesticatie keuzes werden toen onbewust gemaakt. Een
wild zwijn werd een varken en een wolf werd een hond. Eigenschappen
van gedomesticeerde soorten veranderen t.o.v. de wilde variant, zo
hadden dieren die niet bang waren van de mens een voordeel omdat we
samen werkten, een soort mutualisme. Dieren verloren hun agressieve of
schuwe karakter en werden tam. Planten verloren hun manieren om zaden
te verspreiden en zich te beschermen tegen vraat.
De set eigenschappen die na domesticatie is veranderd noemen we het
domesticatie syndroom waarbij we eigenschappen zien bij
gedomesticeerde soorten die niet bij wilde varianten voorkomen. Bij dieren
veranderd de kleur van de vacht, de grootte van de schedel, de grootte
van de hersenen en krijgen dieren hangoren. Bij planten blijven de zaden
in de plant zitten, stekels en bitterheid verdwijnen en de
concurrentiekracht neemt af. Deze verloren eigenschappen zijn cruciaal
voor overleving in het wild maar de mens heeft de organisme een
bijzonder voordeel gegeven, er is nauwelijks concurrentie meer en
overleving is gegarandeerd.
De gedomesticeerde dieren en planten maken geen kans in het wild. Hun
genen zijn vaak recessief homozygoot terwijl wilde planten vaak dominant
homozygotie vertonen. Wilde dieren zijn slimmer, en gedomesticeerde zijn
dommer. Ook dit is een uitkomst van de selectie. Domme dieren zijn
makkelijker om mee te handelen.
