De Genetica

Het onderwerp wat veel mensen lastig vinden is de genetica. Wanneer je zelf met reptielen gaat kweken zul je al snel te maken krijgen met bepaalde kleurslagen. Wanneer je zelf van plan bent om te gaan kweken is het handig om iets af te weten van genetica, al is het maar een kleine basis. Ik zal proberen een simpele manier wat uit te leggen met een aantal voorbeelden. Genetica of erfelijkheidsleer houd zich bezig met erfelijke eigenschappen: de aangeboren verschillen en overeenkomsten tussen de opeenvolgende generaties. In 1865 publiceerde Gregor Mendel zijn resultaten van zijn onderzoek over overerving van verschillende eigenschappen in erwten. Deze publicatie verdween in de vergetelheid, maar werd in 1901 herontdekt door Hugo de Vries, Carl Correns en Erich von Tschermak. De regels voor overerving die Mendel in zijn onderzoek beschrijft staan nu bekend als de Wetten van Mendel. Enkele jaren daarna werden chromosomen geïdentificeerd als de dragers van erfelijke eigenschappen. Deze ontdekking leidde tot het ontstaan van het neo-Darwinisme, waarin de evolutietheorie van Charles Darwin een fysieke basis kreeg. De stoffelijke dragers van erfelijke eigenschappen bleken de chromosomen en de daarop gelegen genen te zijn.

De bevruchting, chromosomen

Voor de bevruchting heeft er bij het vrouwtje al een deling plaatsgevonden in de gameten, Ze heeft nu 4 gameten met 1 chromosomen string in plaats van 2. 1 van die 4 gameten uit die deling komt maar tot ontwikkeling, dat is dus de vrouwtjes gameet! Bij de mannelijke deling komen wel 4 gameten tot volledige ontwikkeling. Zowel de mannelijke als vrouwelijke gameten zijn Haploïde cellen (hebben maar 1 exenplaar van ieder chromosoom) Bij de paring vindt de overdracht van zaad plaats. 1 mannelijke gameet dringt een vrouwelijke gameet binnen smelt samen tot 1 nieuwe cel. Dece cel is nu Diploïde (2 exenplaren van ieder chromosoom) Wanneer een eicel en een zaadcel van hetzelfde organisme samensmelten, vormen ze een zygote, een diploïde cel die tot een nieuw organisme uitgroeit, drager van DNA van beide ouders. Voor de vorming van de haploïde geslachtscellen uit de normale diploïde cellen waaruit een organisme is opgebouwd gebruikt het een versie van de celdeling genaamd meiose. Bij meiose worden uit één diploïde cel vier haploïde cellen gemaakt. Elk van de resulterende gameten heeft één van de twee aanwezige chromosomen van ieder paar. De kerndeling, mitose, vormt twee cellen met hetzelfde aantal chromosomen als de moedercel. Dat is de eerst cel van het jongen diertje. In de celkernen zitten dus (dubbele) chromosomen. Ze hebben dezelfde dikte, lengte, vorm en genetische informatie. Bekijken we deze chromosomen wat beter, dan zien we bij de man en de vrouw een verschil in één van de chromosomenparen. Bij de man waren alle chromosomen homoloog, maar bij de vrouw is het anders. De vrouw heeft alleen autosome chromosomenparen die homoloog zijn, en één W chromosoom en één Z chromosoom. Bij de man zijn er ook alleen autosome chromosomenparen, maar tevens twee ZZ chromosomen die ook een homoloog paar vormen Dus de man heeft (ZZ) gameten en de vrouw WZ gameten. Waarbij de W van de vrouw dominant is, dus bepaalt de vrouwelijke gameet het geslacht van de baby's!

Celdeling (somatische celdeling mitose) en (reduktiedeling meiose )

1. Somatische celdeling De somatische celdeling of gewone celdeling gaat het hele leven door. De somatische celdeling zorgd ervoor dat nieuwe huid wordt aangemaakt voor de vervelling en dat opgelopen verwondingen weer helen. reduktiedeling Het begint met één enkele bevruchte eicel. Zo'n bevruchte eicel (een zygote) door de samensmelting van een mannelijke zaadcel met een vrouwelijke eicel (gameet). Alvorens echter de gameet van de man kan samensmelten met de gameet van de vrouw moet er eerst een deling van de voortplantingscellen aan vooraf gaan, want het dier dat uit die bevruchting voort zal komen moet een precies gelijk aantal chromosomenparen bezitten als ieder van de ouderdieren! Het aantal chromosomenparen bepaalde immers de soort? Het volgende voorbeeld maakt duidelijk waarom de chromosomen zich eerst moeten delen. Wanneer een volledige mannelijke voortplantingscel zou samensmelten met een volledige vrouwelijke voortplantingscel dan zou de bevruchte eicel (=zygote) TWEE maal dat aantal chromosomen bevatten!!! wanneer zo'n zygote tot ontwikkeling zou komen, een geheel ander wezen ontstaan. Voordat de mannelijke zaadcel (=gameet) en de vrouwelijke eicel (=gameet) kunnen samensmelten moet er dus eerst een halvering (=reduktie) van het aantal chromosomen plaatsvinden!!! Zowel de mannelijke zaadcel als de vrouwelijke eicel zijn dus ontstaan uit de voortplantingscellen. De voortplantingscel van zowel de man als de vrouw bezit een poollichaampje en een kernlichaampje met daarin het "normale" aantal chromosomen. Het bijzondere van de voortplantingscel is echter dat deze zich niet op een normale wijze deelt. Dat wil zeggen dat de celdeling van de voortplantingscel verschilt met die van de somatische celdeling. Net als bij de gewone (=somatische) celdeling deelt het poollichaampje zich in tweeën. Echter, integenstelling tot de gewone celdeling, waarbij de chromosomen onder invloed van de poollichaampjes in de lengterichting doormidden worden getrokken, gaan de paren chromosomen (=homologen chromosomen) naast elkaar liggen, waarbij ze onderling "deeltjes chromosomen" uitwisselen!!!!!!!. Na deze uitwisseling van "deeltjes chromosomen" gaan de paren chromosomen (=homologen chromosomen) uit elkaar en bewegen naar de polen van de cel. Maar het resultaat is nu, dat slechts één chromosoom van elk paar één der beide uiteinden van de cel bereikt!!!!! Hier word dus al bepaald want voor dier we kweken (en de hetrozygoten en homozygoten!!! Foto rechts is (somatische celdeling mitose) Foto links is (reduktiedeling meiose )

vierkant van Punnett

Als je weet elke genetische eigenschappen je slangen hebben, kun je gaan berekenen wat voor nakweek theoretisch kunt verwachten als je deze met elkaar verpaard. Hiervoor moet je eerst weten of deze eigenschap recessief, dominant of intermediair is. (zie verklarende woordenlijst genetica) Bij de Pantherophis guttatus is bijna ieder gen recessief, op een paar uitzonderingen na die we later behandelen. Voor de berekening gebruiken we het vierkant van Punnett wat is bedacht door Reginald Punnett. Met een vierkant van Punnett kan je een paring van twee heterozygoten visueel voorstellen, en de frequentie van de mogelijke fenotypen bij het nageslacht berekenen. We gebruiken een hoofdletter voor de homozygoot (homo) en een kleine letter voor de hetrozygoot (het)

Wildkleur (++) X Wildkleur (++)

++ X ++	Allel +	Allel +
Allel +	++	++
Allel +	++	++

De Uitkomst van de bovenstaande verparing

Zoals we konden zien geeft die verparing 100% Wildkleur

Wildkleur het Amel (+a) X Wildkleur het Amel (+a)

+a X +a	Allel +	Allel a
Allel +	++	+a
Allel a	+a	aa

De Uitkomst van de bovenstaande verparing

Nu zien we dat we in het schema hebben: 25% Wildkleur (++) 50% Wildkleur het Amel (+a) 25% Amel (Aa) De Amel zullen we meteen kunnen herkennen, maar omdat we geen codominante genen hebben kunnen we dus nooit aan de wildkleuren zien welke nu hetrozygoot (het) voor Amel is. 2 van de 3 Wildkleuren zijn zoals we zagen wel het voor Amel. Dit lossen we zo op: 2 van de 3= 66,67% dit ronden we af naar beneden. dus 66%. Om dat we nooit met zekerheid kunnen zeggen welke wel en niet het voor Amel zijn noemen deze alle 3 Possible (poss het) het Amel voor 66% We hebben nu dus: 25% van de uitkomst = Amel 75% van de uitkomst = Wildkleur 66% poss het Amel.

Amel het Anery, Motley (aa+b+i) X Anery het Amel Motley (+abb+i)

aa+b+i X +abb+i	Allel +b+	Allel ab+	Allel +bi	Allel abi
Allel a++	a++b++	aab+++	a++b+i	aab+i+i
Allel ab+	a++bi+	aabb++	a+bb+i	aabbi+
Allel a+i	a+bb++	aab++i	a++bii	aab+ii
Allel abi	a+bbi+	aabbi+	a+bbii	aabbii

De Uitkomst van de bovenstaande verparing

Dit schema ziet er al wat ingewikkelder uit: In bovenstaand schema is: aa homozygoot (Fenotype) Amel +a hetrozygoot (Genotype) Amel bb homozygoot (Fenotype) Anery +b hetrozygoot (Genotype) Anery ii homozygoot (Fenotype) Motlet +i hetrozygoot (Genotype) Motley Nu zien we dat we in het schema hebben: 18,75% Wildkleur 18,75% Anery 18,75% Amel 18,75% Snow 6,25% Wildkleur Motley 6,25% Anery, Motley 6,25% Amel, Motley 6,25% Snow, Motley De Amel is homozygoot (aa) en zal dus aan iedere baby 1 allel Amel doorgeven die baby is dan het Amel (+a) De Anery is homozygoot (bb) en zal dus aan iedere baby 1 allel Anery doorgeven die baby is dan het Anery (+b) Als de Anery hetrozygoot Amel (bb+a) het Amel allel heeft doorgegeven aan een baby en Als de Amel hetrozygoot Anery (aa+b) het Anery allel heeft doorgegeven aan de zelfde baby Hebben we een Snow (aabb) We vullen de uitkomsten nu aan met de hetrozygoten, dat hebben we: 18,75% Wildkleur het Amel, Anery 18,75% Anery het Amel 18,75% Amel het Anery 18,75% Snow 6,25% Wildkleur Motley het Amel, Anery 6,25% Anery, Motley het Amel 6,25% Amel, Motley het Anery 6,25% Snow, Motley Dit ziet er al weer wat interessanter uit Omdat we wederom niet kunnen zien welke dieren hetrozygoot voor Motley zijn, hebben we wederom te maken met poss hets, in dit geval voor Motley. Iedere baby die niet homozygoot Motley is heeft ook nu weer een kans van 66% het motley gen te dragen, dus die baby's zijn allemaal 66% poss het Motley. En nu ziet de uitkomst er zo uit: 18,75% Wildkleur het Amel, Anery, 66% poss het Motley 18,75% Anery het Amel 66% poss het Motley 18,75% Amel het Anery 66% poss het Motley 18,75% Snow 66% poss het Motley 6,25% Wildkleur Motley het Amel, Anery 6,25% Anery, Motley het Amel 6,25% Amel, Motley het Anery 6,25% Snow, Motley

Uitzonderingen

Bij de Pantheropis guttatus zijn bijna alle genen resesief een uitzondering hierop is het gen Ultra. Het gen komt bij een verparing met het Amel gen op de zelfde locus terecht, het is NIET codominant, maar intermediair omdat het als het ware samensmelt met het amel gen. Het geeft dan niet 2 apparte genen in de slang maar smelt samen tot een nieuw gen. Dat noemen we Ultramel. Je kunt het vergelijken met bloemen, 1 allel rood samen met 1 allel wit geeft samensesmolten rose. Je ziet dan ook niet rood en wit appart in die bloem maar rose. Het speciale hieraan is dat een Ultramel NIET homozygoot is maar hetrozygoot Ultra en hetrozygoot Amel! We zien dat in onderstaand schema:

Wildkleur het Amel (+a) X Ultra (uu)

+a X uu	Allel u
Allel +	+u
Allel a	au

De Uitkomst van de bovenstaande verparing

We zien nu dat we hebben: 50% Wildkleur het Ultra 50% Ultramel (au)

Amel (aa) X Ultramel (au)

aa X au	Allel a
Allel a	aa
Allel a	au

De Uitkomst van de bovenstaande verparing

We zien nu dat we hebben: 50% Amel (aa) 50% Ultramel (au)