HOOFDSTUK 3:
GENETISCHE
VERSCHIJNSELEN OP
NIVEAU VAN CEL:
KWALITATIEVE VARIATIE
1
,1. INLEIDING
− Willen we evolutie begrijpen, dan moeten we iets over DNA, genen en het
genoom kennen.
o Evolutie werkt via genetische variatie. Om te begrijpen hoe soorten
veranderen, moeten we dus weten hoe erfelijke informatie wordt
opgeslagen, gekopieerd en doorgegeven.
o DNA, genen en chromosomen vormen de biologische basis waarop
natuurlijke selectie kan inwerken.
− Waarom genen bestuderen?
o Genen bepalen niet letterlijk alles, maar ze spelen wel een centrale rol in
erfelijkheid, ontwikkeling en variatie.
o Belangrijk: gedrag, ook sociaal of antisociaal gedrag, kan nooit puur door
genen verklaard worden. Het ontstaat altijd door een wisselwerking
tussen genen en omgeving.
− Genetische variatie is immers de grondstof voor evolutie.
o Zonder genetische verschillen tussen individuen kan natuurlijke selectie
niet werken.
o Hoe meer genetische variatie in een populatie, hoe groter de kans dat
sommige individuen beter aangepast zijn aan veranderende
omstandigheden.
o Genetische variatie ontstaat onder andere door mutaties, recombinatie
en crossing-over.
Belangrijke nuance: mensen hebben relatief weinig genen, ongeveer 21.000 à
25.000. Vroeger dacht men dat mensen misschien 100.000 genen zouden hebben.
Het aantal genen alleen verklaart dus niet de complexiteit van menselijk gedrag.
Sommige kleinere of eenvoudiger organismen kunnen zelfs meer genen hebben
dan de mens.
Complex gedrag ontstaat vooral door de manier waarop genen samenwerken,
gereguleerd worden en reageren op de omgeving.
2
,2. GENETICA: EEN VLAG MET VELE
LADINGEN
Voor Mendel: veel foutieve ideeën over erfelijkheid
G. Mendel: ‘eenheidsdeeltjes’
o Mendel toonde aan dat erfelijkheid niet gebeurt door vermenging, maar via
afzonderlijke erfelijke eenheden.
o Hij wist nog niet wat DNA of genen precies waren, maar hij begreep wel dat
kenmerken via discrete “deeltjes” worden doorgegeven.
o Die eenheidsdeeltjes noemen we vandaag genen.
W. Johannsen: bedacht het begrip ‘gen’
o Wilhelm Johannsen introduceerde het begrip gen.
o Een gen is een stukje erfelijke informatie dat een rol speelt in de
ontwikkeling van een kenmerk.
o Genen kunnen in verschillende varianten voorkomen. Die varianten
noemen we allelen.
Crick & Watson (en co)
o Zij worden verbonden met de ontdekking van de structuur van DNA.
o Belangrijk: ook Rosalind Franklin en Maurice Wilkins speelden een
essentiële rol.
Ontdekten de dubbele helix
o DNA heeft de vorm van een dubbele helix, dus een soort gedraaide
ladder.
o Die structuur verklaart hoe DNA gekopieerd kan worden bij celdeling.
KEY CONCEPT: Genen als ‘replicatoren’ (R. Dawkins)
o Richard Dawkins beschouwde genen als replicatoren: eenheden die
zichzelf laten kopiëren en van generatie op generatie worden doorgegeven.
o Genen blijven dus niet letterlijk als individu bestaan, maar kopieën ervan
kunnen doorgegeven worden via voortplanting.
o In evolutionair perspectief zijn genen belangrijk omdat ze succesvol kunnen
worden “gerepliceerd” in volgende generaties.
Figuur: de homunculus
De homunculus verwijst naar een oud fout idee over voortplanting.
Men dacht vroeger soms dat er in de zaadcel al een mini-mensje aanwezig was,
dat enkel moest groeien.
Dit toont hoe beperkt en foutief men vroeger dacht over erfelijkheid.
3
, (a) Cellulaire en moleculaire genetica
• Genetica op niveau van de cel en molecule.
o Deze tak bestudeert DNA, RNA, genen, eiwitten en processen binnen de
cel.
o Voor deze cursus is dit belangrijk omdat genen via eiwitten invloed kunnen
hebben op lichamelijke kenmerken en indirect ook op gedrag.
o Bijvoorbeeld: DNA codeert voor eiwitten, en eiwitten beïnvloeden de
werking van cellen, hersenen en lichaam.
(b) Klassieke en Mendeliaanse genetica
• Stamboom (‘pedigree’) van verwante individuen
o Een pedigree is een stamboom waarmee men onderzoekt hoe kenmerken
of aandoeningen door families worden doorgegeven.
o Men kijkt bijvoorbeeld of een kenmerk dominant, recessief, autosomaal of
geslachtsgebonden wordt overgeërfd.
• Nagaan hoe kenmerken doorgegeven worden van de ene op de andere
generatie.
o Hierbij onderzoekt men welke kenmerken kinderen erven van hun ouders.
o Men kijkt ook of individuen homozygoot of heterozygoot zijn.
• ‘Mendeliaans’ :
o Mendeliaanse genetica gaat vaak over eenvoudige kenmerken die bepaald
worden door één gen met twee varianten of allelen.
4
GENETISCHE
VERSCHIJNSELEN OP
NIVEAU VAN CEL:
KWALITATIEVE VARIATIE
1
,1. INLEIDING
− Willen we evolutie begrijpen, dan moeten we iets over DNA, genen en het
genoom kennen.
o Evolutie werkt via genetische variatie. Om te begrijpen hoe soorten
veranderen, moeten we dus weten hoe erfelijke informatie wordt
opgeslagen, gekopieerd en doorgegeven.
o DNA, genen en chromosomen vormen de biologische basis waarop
natuurlijke selectie kan inwerken.
− Waarom genen bestuderen?
o Genen bepalen niet letterlijk alles, maar ze spelen wel een centrale rol in
erfelijkheid, ontwikkeling en variatie.
o Belangrijk: gedrag, ook sociaal of antisociaal gedrag, kan nooit puur door
genen verklaard worden. Het ontstaat altijd door een wisselwerking
tussen genen en omgeving.
− Genetische variatie is immers de grondstof voor evolutie.
o Zonder genetische verschillen tussen individuen kan natuurlijke selectie
niet werken.
o Hoe meer genetische variatie in een populatie, hoe groter de kans dat
sommige individuen beter aangepast zijn aan veranderende
omstandigheden.
o Genetische variatie ontstaat onder andere door mutaties, recombinatie
en crossing-over.
Belangrijke nuance: mensen hebben relatief weinig genen, ongeveer 21.000 à
25.000. Vroeger dacht men dat mensen misschien 100.000 genen zouden hebben.
Het aantal genen alleen verklaart dus niet de complexiteit van menselijk gedrag.
Sommige kleinere of eenvoudiger organismen kunnen zelfs meer genen hebben
dan de mens.
Complex gedrag ontstaat vooral door de manier waarop genen samenwerken,
gereguleerd worden en reageren op de omgeving.
2
,2. GENETICA: EEN VLAG MET VELE
LADINGEN
Voor Mendel: veel foutieve ideeën over erfelijkheid
G. Mendel: ‘eenheidsdeeltjes’
o Mendel toonde aan dat erfelijkheid niet gebeurt door vermenging, maar via
afzonderlijke erfelijke eenheden.
o Hij wist nog niet wat DNA of genen precies waren, maar hij begreep wel dat
kenmerken via discrete “deeltjes” worden doorgegeven.
o Die eenheidsdeeltjes noemen we vandaag genen.
W. Johannsen: bedacht het begrip ‘gen’
o Wilhelm Johannsen introduceerde het begrip gen.
o Een gen is een stukje erfelijke informatie dat een rol speelt in de
ontwikkeling van een kenmerk.
o Genen kunnen in verschillende varianten voorkomen. Die varianten
noemen we allelen.
Crick & Watson (en co)
o Zij worden verbonden met de ontdekking van de structuur van DNA.
o Belangrijk: ook Rosalind Franklin en Maurice Wilkins speelden een
essentiële rol.
Ontdekten de dubbele helix
o DNA heeft de vorm van een dubbele helix, dus een soort gedraaide
ladder.
o Die structuur verklaart hoe DNA gekopieerd kan worden bij celdeling.
KEY CONCEPT: Genen als ‘replicatoren’ (R. Dawkins)
o Richard Dawkins beschouwde genen als replicatoren: eenheden die
zichzelf laten kopiëren en van generatie op generatie worden doorgegeven.
o Genen blijven dus niet letterlijk als individu bestaan, maar kopieën ervan
kunnen doorgegeven worden via voortplanting.
o In evolutionair perspectief zijn genen belangrijk omdat ze succesvol kunnen
worden “gerepliceerd” in volgende generaties.
Figuur: de homunculus
De homunculus verwijst naar een oud fout idee over voortplanting.
Men dacht vroeger soms dat er in de zaadcel al een mini-mensje aanwezig was,
dat enkel moest groeien.
Dit toont hoe beperkt en foutief men vroeger dacht over erfelijkheid.
3
, (a) Cellulaire en moleculaire genetica
• Genetica op niveau van de cel en molecule.
o Deze tak bestudeert DNA, RNA, genen, eiwitten en processen binnen de
cel.
o Voor deze cursus is dit belangrijk omdat genen via eiwitten invloed kunnen
hebben op lichamelijke kenmerken en indirect ook op gedrag.
o Bijvoorbeeld: DNA codeert voor eiwitten, en eiwitten beïnvloeden de
werking van cellen, hersenen en lichaam.
(b) Klassieke en Mendeliaanse genetica
• Stamboom (‘pedigree’) van verwante individuen
o Een pedigree is een stamboom waarmee men onderzoekt hoe kenmerken
of aandoeningen door families worden doorgegeven.
o Men kijkt bijvoorbeeld of een kenmerk dominant, recessief, autosomaal of
geslachtsgebonden wordt overgeërfd.
• Nagaan hoe kenmerken doorgegeven worden van de ene op de andere
generatie.
o Hierbij onderzoekt men welke kenmerken kinderen erven van hun ouders.
o Men kijkt ook of individuen homozygoot of heterozygoot zijn.
• ‘Mendeliaans’ :
o Mendeliaanse genetica gaat vaak over eenvoudige kenmerken die bepaald
worden door één gen met twee varianten of allelen.
4
