2. Erfelijkheidsleer: hoe gebeurt overerving van genen?
2.1 Omgeving en genen: twee factoren
-> aangeboren kenmerken en individuele verschillen
Definities:
Erfelijkheid: verschijnsel dat eigenschappen van voorouders bij nakomelingen worden
teruggevonden
Gen: drager van erfelijke eigenschappen in de celkern, kleinste lichamelijke stukje
Genoom: het geheel van alle genen van de chromosomen van een individu
Genotype: genetische opmaak van een organisme (biologisch bouwplan), verzameling genen
van één bepaald individu
Fenotype: waarneembare fysieke kenmerken van een organisme (fysieke bouwwerk),
uiterlijke verschijnselen van een organisme, je kan het in de spiegel waarnemen
-> organisme: levend wezen
Fenotype wordt bepaald door de omgeving en het genotype
Omgeving (=milieu) + genotype = fenotype
2.2 De genetica
Menselijk lichaam = verzameling van cellen
Soorten cellen: hartcellen, huidcellen, zenuwcellen, …
Iedere cel heeft een celkern (nucleus)
2.2.1 DNA
-> dubbele helix, spiraalvormige ladder
Bouwstof waaruit de genen en chromosomen zijn opgebouwd
Molecule met informatie in de vorm van een code
Code wordt gevormd door 4 letters:
adenine – thymine
thymine – adenine
guanine – cytosine
cytosine – guanine
Op basis van dit DNA worden eiwitten vervaardigd om het lichaam te laten groeien en functioneren.
1
,2.2.2 Chromosomen
23 paar chromosomen, hierin zitten veel genen (verspreid)
2n chromosomen
-> 2n: n=23, dus 2x23=46 chromosomen
2 gelijkaardige chromosomen = homologe chromosomen
Lichaamschromosomen Geslachtschromosomen
= autosomen = heterosomen
- menselijk genoom: 22 - menselijk genoom: X en Y
- elk mens: 2x22 - elke man: XY
- gelijk bij man en vrouw - elke vrouw: XX
- ‘vader bepaalt geslacht van kind’
Karyotype:
= weergave van alle chromosomen van de mens
2.2.3 Genen
Stuk DNA
Natuurlijke eenheid van erfelijke informatie
Bevat de code voor bepaalde erfelijke lichamelijke of psychische eigenschappen
20 000 à 25 000 genen
Allel: verschillende varianten van een gen, zorgt ervoor dat wij van elkaar verschillen,
even groot als gen
Genlocus: plaats op een chromosoom waar een gen ligt
Homozygoot Heterozygoot
= twee identieke allelen twee verschillende allelen
(voor een bepaald kenmerk) (voor een bepaald kenmerk)
Dominant Recessief
Sterkste kenmerk Dragen we in ons maar komt niet tot uiting
2
,2.2.4 Voortplanting
Ongeslachtelijke voorplanting Geslachtelijke voortplanting
- oudste vorm - later in de evolutie ontstaan
- eerste, eenvoudigste organismen - complexere organismen
- kopiëren van zichzelf - twee geslachten
- kind = exacte replica - twee ouders van verschillend geslacht combineren
(kloon van ouder) erfelijk materiaal in nageslacht
- evolutie gaat zeer traag - evolutie gaat sneller: meer variatie in nageslacht
Twee soorten celdelingen
Diploïde cellen (normaal) Haploïde cellen (geslachtscellen of gameten)
2x23 chromosomen 1x23 chromosomen
Gevormd door mitose gevormd door meiose: 2n -> n + n
Mitose : kopie Meiose: eicel opgesplitst
-> normale celdeling -> reductiedeling
-> doel: vervanging en herstel cellen -> doel: vorming van geslachtscellen
Geslachtelijke voortplanting
Zygote: versmelting van twee geslachtscellen (2 gameten)
eicel + zaadcel = zygote (n+n->2n)
Daarna opeenvolging van mitoses
= groei: vorming van een nieuw menselijk leven
2.2.5 Verandering door foutjes of mutatie
Mutatie
= toevallig foutje in een gen
o bv. oogafwijking, huidziekte, …
heeft vaak geen invloed
soms voordelig (bv. scherper zicht)
wij zijn allemaal mutanten
Oorsprong van variatie (Lamarck) :
Eigenschappen, vb: giraffen
- verworven door individu - hebben lange nek
- genetisch naar volgende - doordat voorouders steeds hoog moesten reiken om
generatie aan blaadjes te kunnen, en hun nek dus getraind werd
Rechtstreeks invloed van -> foute redenering!
omgeving op het genotype
3
, 2.3 Kruisingsschema’s
Gregor Johann Mendel (1822-1884): tuinierende monnik
overerving van eigenschappen van erwten
hij vertrok van ‘zuivere lijnen’ met binnen elke lijn identieke erwten
De erwten van Mendel
2 zuivere lijnen
o Kruising van zuivere lijnen => F1
o Kruising van F1 => F2
Elke erwt 2 deeltjes, die code bevatten vorm
Glad = dominant (overheerst),
Gerimpeld = recessief
-> vanaf 1 gladde = glad,
bij 2 gerimpelde = gerimpeld
Elke ouder (P) geeft 1 deeltje aan nageslacht (F1)
o In dit geval: 1 gerimpeld deeltje + 1 glad deeltje
o Kruising van gekruiste planten => 4 mogelijkheden
P-generatie = generatie van de ouders (P staat voor ‘Parental’)
F1-generatie = nakomelingen van de P-generatie (F staat voor ‘Filial’)
F2-generatie = nakomelingen van de F1-generatie
F3-generatie = de nakomelinge van de F2-generatie
! weten wat kruisingsschema’s zijn en waarvoor ze dien maar niet kunnen opstellen vanuit een
gegeven casus. Begrippen die voorkomen bij de kruisingsschema’s (homozygoot, heterozygoot,
allelen, gameten, P-generatie, F1-generatie, enz.) moet je wel kennen
a
B aB
A Aa Aa
a aa aa
k k
b Bb Bb k kk kk
b Bb bb K Kk Kk
Aa: zwarte vacht, aa: witte vacht,
(A= zwarte vacht a= witte vacht B=bruine oogkleur b= blauwe oogkleur K= krulhaar k = sluik haar)
3. Aangeboren aandoeningen
3.1 Aangeboren versus erfelijk
Ieder ouderpaar: 5% kans op kind met aangeboren aandoening
Aangeboren aandoening Erfelijke aandoening
- kan erfelijk zijn - opgeslagen in erfelijk materiaal (chromosomen en genen)
- kan niet erfelijk zijn - vanaf het begin van de ontwikkeling
* zwangere vrouw besmet met - daarom altijd aangeboren
rode hond (virus) => kans op
aangeboren afwijkingen bij kind - niets steeds zichtbaar of merkbaar vanaf de geboorte
4