Module GENCLASSIC

Module GENCLASSIC Deze module: Geschiedenis van de erfelijkheid De proeven van de monnik Mendel De wetten van Mendel De kruisingsschema’s Mendel had mazzel: niet gekoppelde factoren De Morgan: Drosophila M. Crossing over, recombinanten Erffactoren: You’re never alone… Module: GENCLASSIC

Module GENCLASSIC De geschiedenis van de erfelijkheid: Bloedverwanten, adelijk bloed, blauw bloed Men dacht dat het bloed verantwoordelijk was voor de overdracht van kenmerken van ouders op kinderen.. Ook dacht men dat erfelijkheid een kwestie van mengen was. Nakomelingen zijn een mengsel van de kenmerken van ouders.Later blijkt dat veel kenmerken dat inderdaad ook doen. Oorzaak? Zij worden bepaald door vele genen. Deze module gaat kort in op de ontdekkers van de erfelijkheid:Gregor Mendel Hugo de Vries Thomas Hunt Morgan Module: GENCLASSIC

Module GENCLASSIC Gregor Mendel Gregor Mendel was een monnik te Brno. (Tsjechië). Besteedde veel tijd aan experimentenmet erwtenplanten. Feitelijk was hij opzoek naar nieuwe groenten. Vasthoudende man die statistiek nietuit de weg ging Darwin dacht dat het nageslacht van tweedieren een mengelmoes van kenmerken zou opleveren. Hoewel Darwin inzag dat deze wijze van overerven niet strookt met selectie op eenkenmerk, wist hij geen betere oplossing. Mendel loste de puzzel wel op. Module: GENCLASSIC

Module GENCLASSIC De proeven van Gregor Mendel Wat deed Mendel? Hij kruist een erwtenplant met ronde zaden met een plant met gerimpeldezaden. PROND x GERIMPELD F1 ROND Bij de eerste generatie krijgt hij planten met uitsluitend ronde zaden.Als hij daarnaast ook ROND kruist met ROND, blijven de nakomelingen RONDE zaden geven. (Pure breed). Planten met gerimpelde zaden onderling gekruist geven nakomelingen metgerimpelde zaden. CONCLUSIE ? Module: GENCLASSIC

Module GENCLASSIC De proeven van Gregor Mendel Planten met ronde zaden waren homozygoot voor rond (zuivere lijn) Planten met gerimpelde zaden waren homozygootvoor gerimpeld. Hoe kwam hij erachter wat de genetische samenstelling was van de F1? Zodra hij deze F1 ging kruisen met zichzelf (selfing) ontstondeen F2 generatie die planten toonde met ronde zaden en (in minderheid) planten met gerimpelde zaden. F1 ROND x ROND F2ROND en GERIMPELD in de verhouding 5447 : 1850 ratio: 2.96 : 1 Module: GENCLASSIC

Module GENCLASSIC De proeven van Gregor Mendel Mendel dacht in termen van factoren. Gaf ROND de letter R En GERIMPELD de letter r (niet g of G) Bedenk dat dit model pas steeds meer vorm kreeg nadat de eerste experimenten duidden op het dubbel voorkomen van allelen! Module: GENCLASSIC

Module GENCLASSIC De proeven van Gregor Mendel Mendel bedenkt een model en stelt een hypothese op: Verscheidene paren van contrasterende eigenschappen komen voort uit een factor die alternatieve vormen heeft. Elke plant heeft één paar van deze factoren die een bepaalde eigenschap bepalen, één factor van elke ouderplant. Homozygoten voor rond bevatten twee allelen voor ROND:R/R Homozygoten voor gerimpeld bevatten twee allelen voor gerimpeld: r/r Uit de kruising ROND x GERIMPELD komen uitsluitend ROND als resultaat. Dit moet wel R/r zijn (heterozygoot) Dus: R/r X R/r geeftRRRrrRrr rond rond rond gerimpeld. Daar komt de verwachtte ratio van 3:1 vandaan: eenfenotypische verhouding. Het fenotype ROND isdominant over het fenotype gerimpeld. Module: GENCLASSIC

Module GENCLASSIC De proeven van Gregor Mendel Mendel heeft naast de kenmerken ROND en GERIMPELDook geexperimenteerd met de volgendefactoren. (Hij noemde het nog geen genen). zaadvorm (glad of gerimpeld) zaadlobkleur (groen of geel) zaadhuidkleur peulvorm peulkleur plaats van de peul aan de stengel de lengte van de stengel (kort of lang) Module: GENCLASSIC

Module GENCLASSIC De proeven van Gregor Mendel Mendel ontdekte een andere wetmatigheid: Twee planten worden gekruist:P1: RONDE en GROENE zadenP2: GERIMPELDE en GELE zaden. De F1 bestond uit RONDE en GROENEzaden. Mendel kweekte planten op van deze F1 en kruiste ze terug op de ouder metgele en gerimpelde zaden.In schema: RrGg X rrgg Module: GENCLASSIC

Module GENCLASSIC Definities: Gen: discrete factor van erfelijkheid. Het is er of niet. Allel: Een alternatieve vorm van een gen. Genotype: Combinatie van allelen RR of Rr Fenotype: Kenmerken: ROND of GERIMPELD Homozygoot: Hebben dezelfde allelen van een gen.Heterozygoot: hebben verschillende allelen van een gen Dominant: Een fenotype kan dominant zijn. Een allel niet. Een fenotype is dominant als in de F1 generatie dit fenotype gelijk is aan één van de ouders. Recessief: Het fenotype dat in de F1 niet terugkomt. Module: GENCLASSIC

Module GENCLASSIC De proeven van Gregor Mendel Mendel heeft vier wetten gevormd; De uniformiteitswet: als je twee raszuivere individuen (die maar in één kenmerk verschillen) met elkaar kruist, dan zijn de F1-nakomelingen onderling identiek. De dominantiewet: Alle individuen uit de eerste generatie vertonen hetzelfde kenmerk als het kenmerk van één van beide ouders (P-generatie). De splitsingswet: bij onderlinge kruising van individuen uit de eerste uniforme generatie krijg je nakomelingen met verschillende genotypen. Daarbij komen de kenmerken in een vaste getalverhouding tot uiting: 3:1 bij dominant-recessieve overerving en 1:2:1 bij partiële (of co-) dominantie. De onafhankelijkheidswet of reciprociteitswet: de verschillende kenmerken worden onafhankelijk van elkaar overgeërfd (indien ze op verschillende chromosomen liggen). Module: GENCLASSIC

Module GENCLASSIC De proeven van Gregor Mendel Wat kunnen we nu voorspellen, (als Mendels wettenecht kloppen?) Kruising : Plant met gele ronde zaden met een plant met groene gerimpelde zaden. 1 dus: RRggX rrGG 2of: Rrgg X rrGG 3of: RRgg X rrGr 4 of: Rrgg X rrGr F1: Toont alleen ROND en GROEN (1,2, 3 of 4?) F1: Toont 50% ROND en 50% GERIMPELD, allen groen. En nu? F1: Toont 25% rond/groen, 25% rond/geel, 25% gerim/groen en 25% gerim/geel. En nu? Module: GENCLASSIC

Module GENCLASSIC De proeven van Gregor Mendel Stel je voert deze kruising uit: Rrgg X rrGr F1: Toont 25% rond/groen, 25% rond/geel, 25% gerim/groen en 25% gerim/geel. Hoezo? Module: GENCLASSIC

Module GENCLASSIC Statistiek:In de vorige kruising ontstaan deze getaluitkomsten. Mag je dit 1:1:1:1 noemen? We veronderstellen dat deze verhouding door toeval tot stand komt. Statistici gebruiken de chi-kwadraat-test om te checken of deze uitkomst afwijkt van wat je verwacht. Wat werd verwacht ? Totaal: 1348 zaden.Als de verhouding 1:1:1:1 zou zijn, dat verwacht je in elke groep 1348/4 = 337 zaden. Module: GENCLASSIC

Module GENCLASSIC Statistiek:In de vorige kruising ontstaan deze getaluitkomsten. De waarde van 0.646 wordt vergeleken met de chi-kwadraat tabel. Degrees of freedom = 3 (als je drie uitkomsten weet, ligt de vierde vast) GRM: X2cdf (0, 0.646, 3) geeft als antwoord: .1141.De kans dat de uitkomst door toeval is bepaald is ruim 11%. Dit betekent dat de aanname hier toevalligheid een rol speelt toch nog 11,4% is.Vaak kiest men 5% als grenswaarde. Module: GENCLASSIC

Module GENCLASSIC Statistiek:Stel dat de getal-uitkomsten zo waren: De waarde van 0.2907 wordt vergeleken met de chi-kwadraat tabel. Degrees of freedom = 3 (als je drie uitkomsten weet, ligt de vierde vast) GRM: X2cdf (0, 0.2907 , 3) geeft als antwoord: 0,03828De kans dat de uitkomst door toeval is bepaald is nu 3,8%. Dit betekent dat de aanname hier toevalligheid een rol speelt minder dan 5% is en daarom vervalt de aanname van de toevalligheid: De uitkomst ondersteunt de alternatieve hypothese: Er is geen toeval in het spel. Module: GENCLASSIC

Module GENCLASSIC Samengevat: Wat had Mendel nou eigenlijk ontdekt? Erffactoren zijn in tweetal in elke cel aanwezig.(Nu weten we dat het gaat om allelen: RR of Rr) Erffactoren vererven onafhankelijk (mits niet gelegen op hetzelfde chromosoom of voldoende vér van elkaar af). De F1 van een kruising van twee verschillende homozygoten levert een hybride op: hetrozygoot en een fenotype dat lijkt op die ouder wier kenmerk dominant is. Verhoudingen 3:1, 1:2:1 en 1:1:1:1 Er is er nog een: 9:3:3:1 Module: GENCLASSIC

Module GENCLASSIC De proeven van Gregor Mendel 9:3:3:1 Schema: (Groen=G, Geel=g, Glad = D en gerimpeld: d) Ga na: groen+glad 9, groen+gerimpeld: 3, geel + glad: 3 En geel +gerimpeld: 1. Module: GENCLASSIC

Module CELLEN Ná MENDEL: De Meiose nog eens: Wij weten nu dat erffactoren op chromosomen zijn gelegen. We noemen het genen. Wij weten ook dat elk chromosoom in elke cel TWEE keer voorkomt. Dus kan het zijn dat beide allelen van een kenmerk of hetzelfde zijn, of verschillend. Een ouder kan (door middel van meiose) dus verschillende geslachtscellen maken.. Module: Cellen

Module CELLEN Ná MENDEL: Wat kan er mis gaan? Erffactoren (genen) liggen niet op aparte chromosomen maar naast elkaar op hetzelfde chromosoom. Als Rond /Gerimpeld op hetzelfde chromosoom ligt als Groen/Geeldan zal RrGg dus maar twee soorten gameten maken:RG en rg of Rg en rG Of door crossing-over (onderste rij) ontstaan recombinanten, echter nooit in de verhouding 1:1:1:1 (wel: 544: 541: 98: 84) of zo. Module: Cellen

Module GENCLASSIC De proeven van Gregor Mendel zelf maar eens bekijken  College MIT: over de wetten van Mendel (Eng): http://www.youtube.com/watch?v=9dHBTckFvME&list=SPF83B8D8C87426E44 Tweede college: http://www.youtube.com/watch?v=CT9lYy6qSfg Module: GENCLASSIC

Module GENCLASSIC Had Mendel veel geluk? Er zijn ooit bedenkingen geweest bij zijn soms erg mooie uitkomsten. Mendel bleek later mazzel te hebben gehad: All zeven door hem gekozen kenmerken liggen op aparte chromosomen; crossing-over en lage recombinatiefrequenties traden niet op. Stel dat Glad/Gerimpeld als factoren pal naast elkaar op het chromosoom zouden liggen: Je krijgt de helft minder variatie in gameten Module: GENCLASSIC

Module GENCLASSIC Mendel werd vergeten… Mendel is pas hér ontdekt door genetici als Hugo de Vries. Hugo de Vries is de man van de mutatietheorie, die in tegen stelling tot Darwin, verondersteld dat veranderingen (mutaties) plotseling plaatsvinden ipv geleidelijk (Darwin). Hugo de Vries heeft op zijn beurt, Thomas Hunt Morgan verder geinspireerd tot het doen van proeven bij Drosophilamelanogaster. (fruitvlieg) Morgan maakte de eerste chromosoommap waarin hij aangaf waar de factoren ten opzichte van elkaar lagen. Module: GENCLASSIC

Module GENCLASSIC Thomas Hunt Morgan Morgan experimenteerde met de fruitvlieg en werkte daarbij met Rontgenstraling, teneinde mutaties te induceren. Merkte na twee jaar een witogige mutant op tussen de roodogige (deze variant is op school..) Morgan ontdekt dat witogig samengaat met het mannelijke en noemt het gen dus geslachtsgebonden. MM hebben XY VV hebben XX Het kenmerk zit alleen op X Y chromosoom is nagenoeg leeg Verklaar dit schema -> Module: GENCLASSIC

Module GENCLASSIC Klassieke Genetica Behandelt erffactoren als “schakelaars”; het gen is er wel of niet. Is ontwikkeld vanuit het idee factor naar gen. Heeft relatief laat de koppeling gelegd met genen in het DNA. Behandeld begrippen als fenotype en genotype Dominant, recessief kenmerk. Gen-begrip: discrete eenheden die ouders kunnen doorgeven aan hun nageslacht Allel: de varianten die een gen kan hebben: Rood, Geel, Wit Diploid: organisme heeft dubbele hoeveelheid van het DNA Haploid: (geslachtscellen; één kopie) Homozygoot: twee gelijke allelen, heterozygoot: verschillende allelen Basis voor vakken als populatiegenetica Veel fokkers en kwekers werken en denken in termen van klassieke genetica. (Eigenlijk ook het enige hanteerbare dat men dan heeft). Module: GENCLASSIC

Module GENCLASSIC Diverse situaties: Wat is hier aan de hand? Module: GENCLASSIC

Module GENCLASSIC Diverse situaties: Module: GENCLASSIC

Module GENCLASSIC Bacterien: Eencelligen Hebben ringvormig DNA (haploid) Er ontbreekt een celkern (prokaryoot) Kunnen verschillende type celwanden hebben Gramkleuring positief (paars) of negatief (rood) Verdubbeling soms binnen 20 minuten In kweek hoop je één enkele bacterie aan tezetten tot de stichting van een kolonieGaan wij ook doen.. Zijn erg klein (microscopie) Bacterien zijn ziekteveroorzakers (vele ziekten bacterieel) Behandeling met antibiotica (ze worden helaas steeds meer resistent daartegen..)Dit dreigt mondiaal een GROOT probleem te worden. Module: GENCLASSIC

Module GENCLASSIC Bacterien: Eencelligen met een realtief eenvoudigecelopbouw.. Verschillende typen onder de micros-coop zichtbaar Kweek gaat op agar-bodemswaarin voeding is opgelost Reinstrijk is het vermenigvuldigenvan een enkele bacterie totbolvormige kolonie. Schimmelsoort penicilline dood sommige bacteriensoorten. Grootste probleem in de nabije toekomst: Multi-resistentie.Er is straks geen antibioticum meerdie diébacteriensoorten nog kandoden!! Module: GENCLASSIC

Module GENCLASSIC Verwerking: Thuis vragen van de vragenlijst maken enin je verslagen opnemen! (Zie site). (de verslagen zijn de enige beoordelingsbron, dus hou dat goed bij!) Practicum: Ontwikkelstadia Fruitvlieg Preparaten Fruitvlieg Chromosomen prepareren uit worteltop ui. Lukt mss niet… Bacteriekweken (Als we tijd hebben.) =============einde================== Module: GENCLASSIC

Module GENCLASSIC

Module GENCLASSIC

Presentation Transcript

Module Integration Module Overview Key Features

Module

Module:

Module:

Module

MODULE

/* Fichtenmodell, W.K. 11. 6. 2009 */ module T; module M1; module S1; module M2; module S2;

Module

Module # Title of Module

MODULE

Module

Module:

MODULE

Module 2 Mid Module Review

Module

Module

Module

Module

Module

Module # 8 Databases Module # 11