Key-concepten
Genetica
Erving
Familie
Fysieke trekken

Inleiding
Heeft iemand u ooit verteld dat u precies op een van uw ouders of grootouders lijkt? Sommige kenmerken, zoals de vorm van je haarlijn of het feit of je oorlellen vastzitten of loszitten, zijn erfelijk. In deze activiteit krijg je te zien hoe je door sommige kenmerken op een stamboom te schrijven kunt bepalen hoe je ze geërfd hebt. Je zult waarschijnlijk enkele kenmerken ontdekken die je van je vaders kant van de familie hebt gekregen, en voor deze Vaderdag kun je hem bedanken dat hij ze aan jou heeft gegeven!

Achtergrond
Wanneer we naar de leden van een familie kijken, is het gemakkelijk om te zien dat sommige fysieke kenmerken, of karaktereigenschappen, gedeeld worden. In de jaren 1860 ontdekte de botanicus Gregor Mendel dat bij erwtenplanten sommige fysieke kenmerken, zoals bloemkleur, in duidelijke en voorspelbare patronen worden doorgegeven. Vandaag weten we dat nakomelingen hun DNA van beide ouders erven – de helft van elk. Dit resulteert in twee kopieën van elk gen, dat is samengesteld uit een verscheidenheid van DNA-paren. Veel genen bestaan in verschillende versies, allelen genoemd. Allelen zijn verschillen in de DNA-sequentie van een gen. Als u twee identieke allelen hebt, bent u homozygoot voor dat gen, terwijl u heterozygoot bent als u twee verschillende allelen hebt.

Sommige allelen zijn dominant, wat betekent dat als u één exemplaar van dat allel hebt, u die eigenschap zult vertonen. Andere allelen zijn recessief, wat betekent dat je twee exemplaren van dat allel nodig hebt om de eigenschap te vertonen. Mendel nam bijvoorbeeld erwtenplanten die homozygoot waren voor verschillende eigenschappen en kruiste ze met elkaar. Bij het kruisen van homozygote paarsbloemige planten met homozygote witbloemige planten, hadden de nakomelingen (die heterozygoot waren) paarse bloemen. Het paarse allel was dominant en het witte recessief. Wanneer de heterozygote paarsbloeiende nakomelingen met elkaar werden gekruist, zouden sommige van hun nakomelingen twee exemplaren van het recessieve allel krijgen, waardoor ze witte bloemen kregen.

Materialen
– Papier en een potlood of pen
– Vier vellen papier
– Minstens drie generaties van mensen uit dezelfde familie. Hoe meer leden van de familie beschikbaar zijn, hoe beter de resultaten zullen zijn.

Voorbereiding
– Teken een stamboom, of stamboom, waarop de verschillende leden van uw familie staan. Neem alle familieleden op van wie u gegevens zult krijgen. U kunt de mannetjes aanduiden met een vierkant en de vrouwtjes met een cirkel. U kunt kijken naar deze bron op “Your Family Health History” (pdf) voor voorbeelden van stambomen.
– Maak drie kopieën van uw stamboom (zodat u er in totaal vier hebt).
– Label elke stamboom een van de volgende: “Earlobes”, “Widow’s Peak”, “Mid-Digit Hair” en “Hitchhiker’s Thumb.”

Procedure
– Verzamel de familieleden die je op je stamboom hebt gezet. U kunt deze activiteit ook met enkele leden afzonderlijk doen.
– Bepaal of elk familielid aangehechte of losgemaakte oorlellen heeft. (Aanhangende oorlellen zijn duidelijk bevestigd aan de zijkant van het hoofd aan de onderkant van de oorlel, terwijl losse oorlellen vrij hangen). De mate van aanhechting kan variëren – doe gewoon je best om te bepalen hoe aanhecht de oorlellen zijn. Hebben veel familieleden hetzelfde type oorlel of is er variatie? Kun je zien hoe deze eigenschap is overgeërfd? Noteer je resultaten in je “Earlobes” stamboom.
– Bepaal of elk familielid een weduwepiek heeft of niet. (Een weduwepiek is waar de haarlijn tot een V-vormig punt boven het voorhoofd van de persoon komt). Hou er rekening mee dat weduwepieken aanzienlijk kunnen variëren – tel bij het bepalen of iemand een weduwepiek heeft, elke V-vormige haarlijn als een weduwepiek. Hebben veel familieleden een weduwepiek of hebben ze er geen? Kun je zien hoe deze eigenschap is overgeërfd? Schrijf je resultaten op je “Weduwepiek” stamboom.
– Bepaal of elk familielid haar heeft op zijn middenvingers (de middelste gewrichten van de vingers) of het niet heeft. U moet misschien goed kijken naar de handen van elke persoon – als ze haar hebben op de middelste vingers, zelfs een klein stukje, dan hebben ze haar op de middelste vingers. Hebben veel familieleden haar op hun middelste vingers of zijn ze haarloos? Kun je zien hoe deze eigenschap is overgeërfd? Laat elk familielid een vuist maken met zijn duim omhoog. Bepaal of hun duim in gestrekte toestand recht of gebogen is. (Een gebogen duim wordt ook wel een liftende duim genoemd.) Houd in gedachten dat duimen in een breed bereik van gebogenheid komen, van helemaal recht tot helemaal gebogen – doe je best om te beslissen of iemands duim er gebogen of recht uitziet. Hebben veel familieleden een liftende duim of zijn hun duimen meestal recht? Kun je zien hoe deze eigenschap is overgeërfd? Noteer je resultaten in je “Hitchhiker’s Thumb” stamboom.
– In het algemeen, kun je zien hoe verschillende eigenschappen werden doorgegeven in je familie? Zijn er eigenschappen die een generatie oversloegen? Zijn er eigenschappen die in elke generatie voorkwamen? Kun je nagaan welke eigenschappen meestal recessief zijn en welke meestal dominant?
– Extra: Er zijn verschillende andere genetische eigenschappen die je met deze activiteit zou kunnen onderzoeken: Hoe ziet het eruit dat andere eigenschappen worden overgeërfd, zoals sproeten, gespleten kinnen, teenlengte (of de grote of de tweede teen het langst is) en welke duim boven zit als je je vingers in elkaar vouwt?
– Extra: In deze activiteit heb je naar bestaande familieleden gekeken om te onderzoeken hoe verschillende eigenschappen worden overgeërfd. Kun je je kennis van deze activiteit gebruiken om te voorspellen welke eigenschappen toekomstige nakomelingen van verschillende familieleden zouden kunnen hebben als je weet welke eigenschappen hun partner heeft?
– Extra: Mensen hebben lang gedebatteerd over de vraag of handvaardigheid een genetische eigenschap is. Een wetenschappelijke studie toonde een correlatie aan tussen de richting van de hand en de richting van de haarkransen, en suggereerde dat een groter percentage linkshandigen haarkransen hebben tegen de klok in dan rechtshandigen. Kun je een verband vinden tussen handigheid en de richting van de haarkransen in je familie?
Observaties en resultaten
Kun je zien hoe sommige eigenschappen werden doorgegeven? Leek het erop dat het hebben van losse oorlellen, een weduwepiek, halfcijferig haar en een rechte duim allemaal dominante eigenschappen waren?

Hoewel de aan- of afwezigheid van losse oorlellen, een weduwepiek, halfcijferig haar en een liftende duim voornamelijk genetisch overerfbare eigenschappen zijn, is er enige controverse over hoe ze precies worden overgeërfd – met andere woorden, ze kunnen worden beïnvloed door meer dan één gen, meer dan twee allelen of andere factoren dan genetica. Afstaande oorlellen, een weduwepiek, haar tot halverwege de tien en een rechte duim worden over het algemeen als dominante eigenschappen beschouwd, hoewel de overerving ervan duidelijk complex is. Een dominante eigenschap is een eigenschap die slechts één kopie van het dominante allel nodig heeft om te worden vertoond. Om een recessieve eigenschap te vertonen, heeft iemand over het algemeen twee allelen voor de recessieve eigenschap nodig. Omdat iemand maar één exemplaar van het dominante allel nodig heeft om de eigenschap te vertonen, kan hij homozygoot of heterozygoot zijn voor het allel. Dit betekent dat iemand met een dominante eigenschap een kind kan krijgen van iemand met een recessieve eigenschap (of zelfs van iemand met een dominante eigenschap) en dat het kind beide eigenschappen kan hebben (omdat de ouder met de dominante eigenschap heterozygoot kan zijn). Twee mensen die allebei een recessieve eigenschap vertonen, hebben de meeste kans om een kind te krijgen dat ook de recessieve eigenschap vertoont, maar de overerving wordt vaak door andere factoren beïnvloed.

Meer te ontdekken
De koninklijke familie: Physical Traits , van The House of Windsor
Your Family Health History , van het National Human Genome Research Institute
Dominant versus Recessive , van The Tech Museum of Innovation, Stanford at The Tech
Pedigree Analysis: A Family Tree of Traits , van Science Buddies
Deze activiteit wordt u aangeboden in samenwerking met Science Buddies