Oefententamen Flashcards
De ijsbeer onderscheidt zich van alle verwante beersoorten door een witte vacht. Twee onderzoekers komen ieder met een verklaring voor de witte vacht van de ijsbeer.
Onderzoeker 1 beweert: de ijsbeer heeft een witte vacht omdat het pigment melanine niet wordt aangemaakt bij het groeien van de vacht. Onderzoeker 2 beweert: De ijsbeer heeft een witte vacht omdat dit de zichtbaarheid voor prooidieren verkleint.
Gevraagd: Leg uit waarom deze twee verklaringen elkaar niet uitsluiten maar aanvullen. Benoem daarbij de uitgangspunten achter de verklaringen.
Vraag 1 gaat over proximale oorzaken, die spelen op een korte tijdschaa l. Vraag 2 gaat over ultieme oorzaken, die spelen op een langere tijdschaal. Ook goed: vraag 2 gaat over oorzaak-gevolg relaties vanuit een evolutionair perspectief
De populatie op het vasteland kan gedurende de eerste 100 generaties onbeperkt groeien, de maximale omvang van de eilandpopulatie is 500 individuen.
Volgens welk groeimodel groeit de vastelandpopulatie in de eerste 100 generaties?
Exponentiële groei
De groei van twee populaties van één soort wordt vergeleken: Populatie 1 leeft op het vasteland, populatie 2 op een klein eiland. Afgezien van de gebiedsgrootte zijn er geen verschillen tussen het eiland en het vasteland en tussen de biologische kenmerken van beide populaties. Beide populaties bestaan uit 10 individuen, en elke generatie worden de populaties anderhalf maal zo groot. De populatie op het vasteland kan gedurende de eerste 100 generaties onbeperkt groeien, de maximale omvang van de eilandpopulatie is 500 individuen. Dat komt in de berekening neer op een extra factor K/{K +N0(ert-1)}. Neem aan dat bij beide populaties de omgevingsfactoren constant blijven, en dat er geen migratie plaatsvindt.
Bereken binnen hoeveel generaties de vastelandpopulatie een omvang van 500 individuen bereikt. Schrijf ook de gebruikte vergelijking op!
500 = 10xeln1,5xt → eln1,5xt =50 → ln1,5xt = ln50 → t = 3,9/0,41 → 9,5 generaties. Dus binnen 10 generaties
Beide populaties bestaan uit 10 individuen, en elke generatie worden de populaties anderhalf maal zo groot. De populatie op het vasteland kan gedurende de eerste 100 generaties onbeperkt groeien, de maximale omvang van de eilandpopulatie is 500 individuen.
Volgens welk groeimodel groeit de eilandpopulatie?
Het logistische groeimodel
De groei van twee populaties van één soort wordt vergeleken: Populatie 1 leeft op het vasteland, populatie 2 op een klein eiland. Afgezien van de gebiedsgrootte zijn er geen verschillen tussen het eiland en het vasteland en tussen de biologische kenmerken van beide populaties. Beide populaties bestaan uit 10 individuen, en elke generatie worden de populaties anderhalf maal zo groot. De populatie op het vasteland kan gedurende de eerste 100 generaties onbeperkt groeien, de maximale omvang van de eilandpopulatie is 500 individuen. Dat komt in de berekening neer op een extra factor K/{K +N0(ert-1)}. Neem aan dat bij beide populaties de omgevingsfactoren constant blijven, en dat er geen migratie plaatsvindt
Zal de eilandpopulatie de omvang van 500 individuen na minder, evenveel of meer generaties bereiken dan de vastelandpopulatie? Geef hiervoor een korte verklaring.
Na meer generaties. Al voor het bereiken van de maximale populatieomvang worden de hulpbronnen schaarser. en zal de groei afgeremd worden.
Bij muizen wordt de kleur van de vacht door het samenspel van twee genen (gen ‘1’ en gen ‘2’) bepaald. Gen ‘1’ (wel/geen kleur) heeft twee allelen: een dominant allel A (‘geen albino’) en een recessief allel a (‘albino’).
Wat is de term voor interacties tussen genen, zoals onder gegeven beschreven, die mede bepalend zijn voor het uiteindelijke fenotype?
Epistatische interacties.
Bij muizen wordt de kleur van de vacht door het samenspel van twee genen (gen ‘1’ en gen ‘2’) bepaald. Gen ‘1’ (wel/geen kleur) heeft twee allelen: een dominant allel A (‘geen albino’) en een recessief allel a (‘albino’). Gen ‘2’ (kleurtype) komt alleen tot expressie komt bij het genotype AA of Aa (fenotype ‘kleur’) voor gen ‘1’. Gen ‘2’ heeft twee allelen (‘bruin’ of ‘zwart’) betrokken bij de vachtkleur: een dominant allel bruin B en een recessief allel zwart (b). Een witte muis (genotype aa voor gen 1 en BB voor gen 2) wordt gekruist met een zwarte muis (genotype AA voor gen 1 en bb voor gen 2). Alle nakomelingen (F1) zijn heterozygoot voor beide genen en zijn dus bruin. Wanneer twee willekeurige muizen uit de F1 gekruist worden is van hun nakomelingen (F2) 1/4 wit, 9/16 bruin en 3/16 zwart.
In hoeverre erven de genen onafhankelijk (versus gekoppeld) over, afgaande op de frequentie van fenotypen in de F2? Geef een berekening!
Bij onafhankelijke overerving wordt verwacht: 1/16 AA BB (fenotype ‘bruin’); 2/16 AA Bb (fenotype ‘bruin’); 1/16 AA bb (fenotype ‘zwart’); 2/16 Aa BB (fenotype ‘bruin’); 4/16 Aa Bb (fenotype ‘bruin’); 2/16 Aa bb (fenotype ‘zwart’); 1/16 aa BB (fenotype ‘albino’); 2/16 aa Bb (fenotype ‘albino’); 1/16 aa bb (fenotype ‘albino’). (2 punten) Samengevat als fenotypen: 9/16 ‘bruin, 4/16 ‘albino’, 3/16 ‘zwart’ (2 punt). Deze verdeling komt overeen met de waargenomen verdeling van fenotypen, de twee genen erven dus onafhankelijk over
Geef een verklaring op chromosomaal niveau wat bij onafhankelijke overerving wordt verwacht.
De genen liggen op verschillende chromosomen, of ze liggen ver van elkaar op hetzelfde chromosoom
Welke twee factoren dragen, naast de genotypische variantie, bij aan de totale fenotypische variantie?
Aan de fenotypische variantie (VF) dragen verder bij: de omgevingsvariantie (VO), en de variantie (VI) die ontstaat door interactie tussen de omgevingsvariantie en de genotypische variantie
Er wordt een selectie-experiment uitgevoerd met vogels op basis van snavellengte. Verschillende genen zijn betrokken bij deze eigenschap. De vogels planten zich geslachtelijk voort. In de uitgangspopulatie worden 100 vogels gemeten. Hun snavels zijn gemiddeld 178 millimeter lang. De totale fenotypische variantie bedraagt 66. De tien individuen met de langste snavel worden de ouders van een nieuwe generatie. De gemiddelde snavellengte van deze tien was 192 millimeter. Bij de nieuwe generatie is de gemiddelde snavellengte 184 millimeter.
Hoe groot is h2 ? Schrijf ook de gebruikte vergelijking en de berekening op.
S = 192-178 = 14 dan R = 184-178 = 6.
h2 is dan 6/14 = 0,43
Er wordt een selectie-experiment uitgevoerd met vogels op basis van snavellengte. Verschillende genen zijn betrokken bij deze eigenschap. De vogels planten zich geslachtelijk voort. In de uitgangspopulatie worden 100 vogels gemeten. Hun snavels zijn gemiddeld 178 millimeter lang. De totale fenotypische variantie bedraagt 66. De tien individuen met de langste snavel worden de ouders van een nieuwe generatie. De gemiddelde snavellengte van deze tien was 192 millimeter. Bij de nieuwe generatie is de gemiddelde snavellengte 184 millimeter.
Bereken de additieve genetische variantie in de uitgangspopulatie. Schrijf ook de gebruikte vergelijking en de berekening op.
h2 = VGA/VF , dus 0,43 = VGA/66 VGA = 0,43 × 66 = 28
Er wordt een selectie-experiment uitgevoerd met vogels op basis van snavellengte. Verschillende genen zijn betrokken bij deze eigenschap. De vogels planten zich geslachtelijk voort. In de uitgangspopulatie worden 100 vogels gemeten. Hun snavels zijn gemiddeld 178 millimeter lang. De totale fenotypische variantie bedraagt 66. De tien individuen met de langste snavel worden de ouders van een nieuwe generatie. De gemiddelde snavellengte van deze tien was 192 millimeter. Bij de nieuwe generatie is de gemiddelde snavellengte 184 millimeter.
Wat gebeurt er met de h2 als de selectie op lange snavels generaties lang blijft doorgaan? Beredeneer dit op basis van de variabelen waaruit h2 berekend wordt.
Bij voortdurende selectie raakt de additieve genetische variantie uitgeput. De selectielijn stabiliseert zich op een min of meer vaste waarde. Het selectieverschil S blijft meestal wel waarneembaar door de omgevingsvariantie, maar de respons R wordt geleidelijk nul. Dat betekent ook dat h2 nul wordt
In een denkbeeldige populatie wandelende takken die zich uitsluitend parthenogenetisch (ongeslachtelijk) voorplant, komen twee erfelijke kleurvarianten voor: groen en bruin. De kans dat een vrouwelijke groene wandelende tak overleeft tot geslachtsrijpe leeftijd is gemiddeld 6%. Zo’n groene wandelende tak produceert dan gemiddeld 200 genetisch identieke vrouwelijke nakomelingen. De kans dat een vrouwelijke bruine wandelende tak overleeft tot geslachtsrijpe leeftijd is gemiddeld 9 %. Zo’n bruine wandelende tak produceert dan gemiddeld 100 genetisch identieke vrouwelijke nakomelingen.
Wat is de gemiddelde absolute fitness van een bruine wandelende tak, uitgaande van de bovenstaande cijfers?
De gemiddelde absolute fitness van een bruine wandelende tak is 0,09x 100 = 9
In een denkbeeldige populatie wandelende takken die zich uitsluitend parthenogenetisch (ongeslachtelijk) voorplant, komen twee erfelijke kleurvarianten voor: groen en bruin. De kans dat een vrouwelijke groene wandelende tak overleeft tot geslachtsrijpe leeftijd is gemiddeld 6%. Zo’n groene wandelende tak produceert dan gemiddeld 200 genetisch identieke vrouwelijke nakomelingen. De kans dat een vrouwelijke bruine wandelende tak overleeft tot geslachtsrijpe leeftijd is gemiddeld 9 %. Zo’n bruine wandelende tak produceert dan gemiddeld 100 genetisch identieke vrouwelijke nakomelingen.
Wat is de gemiddelde relatieve fitness van een bruine wandelende tak, uitgaande van de bovenstaande cijfers?
De gemiddelde absolute fitness van de groene wandelende tak is: 0,06 x 200 = 12.
De gemiddelde absolute fitness van een bruine wandelende tak is 0,09x 100 = 9
De relatieve fitness van een bruine wandelende tak is dan 9/12 = 0,75.
In een denkbeeldige populatie wandelende takken die zich uitsluitend parthenogenetisch (ongeslachtelijk) voorplant, komen twee erfelijke kleurvarianten voor: groen en bruin. De kans dat een vrouwelijke groene wandelende tak overleeft tot geslachtsrijpe leeftijd is gemiddeld 6%. Zo’n groene wandelende tak produceert dan gemiddeld 200 genetisch identieke vrouwelijke nakomelingen. De kans dat een vrouwelijke bruine wandelende tak overleeft tot geslachtsrijpe leeftijd is gemiddeld 9 %. Zo’n bruine wandelende tak produceert dan gemiddeld 100 genetisch identieke vrouwelijke nakomelingen.
Wat is de gemiddelde selectiecoëfficiënt voor een bruine wandelende tak, uitgaande van de bovenstaande cijfers?
De selectiecoëfficiënt is voor een bruine wandelende tak is 1-0,75 = 0,25
De populatie van een bepaalde invasieve exoot groeit volgens het volgende model:
Hoe wordt dit model van populatiegroei genoemd?
Het model voor logistische populatiegroei.
