kansberekening -  X-chromosomaal - dihybride kruisingen - onafhankelijke en gekoppelde overerving - letale factoren - recombinatie - populatiegenetica en Hardy-Weinberg                                 Liever luisteren en kijken in plaats van lezen? Ga naar de podcasts

chromosoom - DNA - autosoom - geslachtschromosoom - X-chromosoom - y-chromosoom - dominant - recessief - allel - homozygoot - heterozygoot - genotype - fenotype

De basis van genetica

Bij genetica gaat het om overerving. Hoe worden eigenschappen doorgegeven en hoe komen eigenschappen tot uiting? En waar ligt de informatie voor deze eigenschappen? Om deze vragen te beantwoorden kijken we naar de volgende situatie:

Twee ouders met bruine ogen krijgen een kind met blauwe ogen. 
Hoe is dit mogelijk?

Figuur 1. Twee ouders met bruine ogen krijgen een kind met blauwe ogen.

Om deze vragen te beantwoorden moeten we kijken naar de informatie voor deze eigenschappen, de genen. Een gen is een stukje DNA met informatie voor een eigenschap (hoe die informatie eruitziet lees je hier). Het menselijk DNA bevat ongeveer 21.000 genen en is verdeeld over 46 chromosomen.

Figuur 2. De bouw van een chromosoom (na replicatie).

In figuur 2 is de bouw van een chromosoom te zien. Een chromosoom bestaat uit een lange ketting van DNA en eiwitten (histonen) die het DNA beschermen en bepalen wat er gelezen wordt. Bijna iedere cel van je lichaam bevat ongeveer 2 meter DNA (lees meer over DNA hier). DNA bevat de informatie voor al je eigenschappen, zowel de zichtbare, uiterlijke kenmerken als de onzichtbare, zoals van de vele processen die plaatsvinden in ons lichaam.
Normaliter bevinden de strengen DNA zich kriskras door de celkern heen (zodat ze gelezen worden), maar wanneer de cel zich gaat delen worden de chromosomen veel compacter en zien ze eruit als in figuur 2, na de replicatie, de verdubbeling van het DNA, zodat dit verdeeld kan worden over twee cellen. Via het centromeer zitten de kopieën aan elkaar vast (lees meer over de mitose).

Elk mens ontvangt zijn informatie van zijn ouders: 23 chromosomen van je vader en 23 chromosmen van je moeder, samen de 46 chromosomen. Chromsomen zijn verdeeld in paren en elk paar bestaat dus uit een chromosoom van je moeder en een chromosoom van je vader (zie figuur 3 en 4).

Figuur 3. Een karyogram van de chromosomen van een vrouw.

Figuur 4. Een karyogram van de chromosomen van een man.

Hierboven zie je een overzicht van de chromosomen van een man en de chromosomen van een vrouw. Merk op dat er 22 paar chromsomen zijn die voor man en vrouw identiek zijn (dat betekent informatie voor dezelfde eigenschappen, maar niet per sé dezelfde informatie). Dit zijn de autosomen. Daarnaast is er één paar dat verschilt tussen man een vrouw. Dit zijn de geslachtschromosomen. Een man heeft een X-chromosoom en een Y-chromosoom, een vrouw heeft twee X-chromosomen. Dit brengt een belangrijke conclusie met zich mee:

"Ieder mens heeft voor elke eigenschap twee keer de informatie, één keer van de vader en één keer van de moeder."
​

Dit betekent dus dat je voor elke eigenschap informatie ontvangen hebt van beide ouders. Dus voor je oogkleur kun je informatie bij je dragen voor blauwe ogen en ook voor bruine ogen. De volgende vraag is dus: hoe komt deze informatie tot uiting. Hiervoor moeten we gaan kijken naar één chromosomenpaar.

Dominant en recessief

De meeste eigenschappen zijn dominant (overheersend) of recessief (onderworpen). Met dominant en recessief wordt bedoeld wanneer ze tot uiting komen. Een dominant eigenschap komt altijd tot uiting. Een recessief eigenschap komt alleen tot uiting wanneer deze niet overheerst wordt.

In figuur 5 zie je een chromosomenpaar. Op dit chromosomenpaar liggen genen met informatie voor bepaalde eigenschappen. Op beide chromosomen ligt informatie voor deze eigenschappen, maar die informatie hoeft niet hetzelfde te zijn. Ten slotte heb je het ene chromosoom van je moeder gekregen en het andere van je vader. Het is goed mogelijk dat je vader alleen informatie voor bruine ogen heeft en je moeder alleen informatie voor blauwe ogen. Zo heb je twee keer de informatie voor de eigenschap kleur ogen, maar deze informatie is wel verschillend. Het gen of de genen (omdat meerdere genen vaak voor een eigenschap zorgen) dragen informatie voor dezelfde eigenschap, maar deze informatie kan variariëren. De varianten van een gen, bijvoorbeeld informatie voor blauwe ogen en bruine ogen noem je allelen (enkelvoud: allel). Je kunt dus het allel voor blauwe ogen bij je dragen of het allel voor bruine ogen.

Figuur 5. Het 8e chromosomenpaar.

Van de meeste eigenschappen is bekend of ze dominant of recessief zijn. Van de beide allelen uit het voorbeeld weten we dat de informatie voor bruine ogen dominant is en de informatie voor blauwe ogen recessief. Deze informatie geef je weer met een hoofdletter (vaak een A, maar dit maakt niet uit) voor het dominante allel en met een kleine letter (a) voor het recessieve allel. Omdat ieder mens twee allelen heeft voor een eigenschap bestaan de volgende mogelijkheden:

• AA, twee keer de informatie voor bruine ogen. Deze persoon heeft bruine ogen.
• Aa, één keer de informatie voor bruine en één keer de informatie voor blauwe ogen, deze persoon heeft bruine ogen (want de A overheerst).
• aa, twee keer de informatie voor blauwe ogen. Deze persoon heeft blauw ogen.

Homozygoot noem je de genotypen met dezelfde letters (homo: gelijk), dus AA en aa. Heterozygoot noem je het genotype met een dominant allel en een recessief allel: Aa. AA noem je homozygoot dominant en aa noem je homozygoot recessief.

De allelen die iemand bij zich draagt (de informatie op het DNA) noemen we het genotype (de genen).
De eigenschap die tot uiting komt, de verschijningsvorm (het uiterlijk) noemen we het fenotype. Er zijn bij dominant/recessieve overerving dus twee fenotypen en drie genotypen.

Het antwoord op de vraag

Figuur 6. Een kruisingsschema.

Nu weten we voldoende om de vraag te beantwoorden. Welke genotypen kunnen we de ouders geven zodat twee ouders met bruine ogen een kind met blauwe ogen kunnen krijgen?
Het kind kan alleen het allel voor blauwe ogen hebben, wanneer deze van de ouders ontvangen is. Minimaal één van de ouders heeft deze informatie dus en toch komt het bij de ouders niet tot uiting. Dit laat al zien dat het allel voor bruine ogen dominant moet zijn en het allel voor blauwe ogen recessief. Beide ouders hebben het genotype Aa: ze hebben informatie voor zowel blauwe als bruine ogen.

Leer hier meer over kansberekening of  X-chromosomale overerving
Denk je dat je het snapt? Raad dan het genotype van deze plantjes!

---

Ga terug naar onderwerpen

Bronnen:
Figuur 3, 4 en 5: U.S. Department of Energy Genomic Science program