Samenvatting examenstof biologie - VMBO - TL en GL exameneenheid K13 Erfelijkheid en evolutie Centraal examen Erfelijkheidsleer Erfelijkheidsleer De wetenschap die onderzoekt hoe eigenschappen overerven. Belangrijk want: zo kan men meer te weten komen over erfelijke ziekten. Betere manieren vinden om deze te behandelen. Afwijkingen voor de geboorte opsporen met bijvoorbeeld: vlokkentest; vruchtwaterpunctie. Erfelijke eigenschappen Chromosomen Erfelijke eigenschappen worden bepaald door de chromosomen. Chromosomen Zitten in de kern van de cel. Bestaan voor het belangrijkste deel uit DNA. DNA is bij alle organismen op dezelfde manier opgebouwd. Komen in paren voor. Iedere lichaamscel cel heeft twee sets chromosomen. Eén set afkomstig van vader, één afkomstig van moeder. In geslachtscellen (eicel en zaadcel) zit maar één set: het halve aantal. Chromosomen bestaan uit genen. Gen Stukje van het DNA dat de informatie voor de vorming van een bepaald erfelijke eigenschap bevat. Voor iedere erfelijke eigenschap zitten in de cel twee genen. Eén gen afkomstig van vader, één afkomstig van moeder. De mens heeft in de lichaamscellen 23 paar chromosomen (dus totaal 46 chromosomen). 22 paar zijn bij de man en de vrouw hetzelfde. Paar 23 zijn de geslachtschromosomen (vanaf blz. 8). Zo genoemd omdat het "paar": bij de uit man een X-chromosoom en een Y chromosoom bestaat (XY) en bij de vrouw uit twee X-chromosomen (XX). Een zaadcel bevat 23 chromosomen: 22 "gewone" chromosomen en een X- chromosoom of 22 "gewone" chromosomen en een Y- chromosoom. Een eicel bevat 23 chromosomen: 22 "gewone" chromosomen en een X- chromosoom. De bevruchte eicel heeft weer 46 chromosomen (23 paar). 22 paar + XX --> meisje of 22 paar + XY --> jongen. Celdeling Mitose en meiose Gewone celdeling voor groei en herstel. Er ontstaan twee cellen met: hetzelfde aantal chromosomen en precies dezelfde chromosomen als de oorspronkelijke cel. Voorbeeld Lichaamscel van de mens heeft 46 chromosomen. Na de mitose ontstaan twee cellen met 46 chromosomen. Verloop van de mitose Van ieder chromosoom wordt een kopie gemaakt. De kopieën blijven aan elkaar vastzitten. De chromosomen worden korter en dikker. Daardoor zichtbaar met een microscoop. De chromosomen gaan naast elkaar in het middenvlak van de cel liggen. Met trekdraden worden de kopieën uit elkaar getrokken. Een naar de ene kant van de cel, een naar de andere kant. De chromosomen worden weer onzichtbaar. Er wordt een celmembraan gevormd. Er zijn twee cellen ontstaan. Meiose (reductiedeling) Bij de vorming van geslachtscellen (eicel en zaadcel). De gevormde cellen krijgen het halve aantal chromosomen (n). Nodig voor de bevruchting. Voorbeeld eicel (23 chromosomen) + zaadcel (23 chromosomen) --> bevruchte eicel (46 chromosomen). Verloop van de meiose Meiose 1 Van ieder chromosoom wordt een kopie gemaakt. De kopieën blijven aan elkaar vastzitten. De chromosomen worden korter en dikker. De chromosomen met dezelfde genen gaan tegenover elkaar in het middenvlak van de cel liggen. Met trekdraden worden de chromosomen uit elkaar getrokken. Een naar de ene kant van de cel, een naar de andere kant. De kopieën blijven nog aan elkaar vastzitten. Er wordt een celmembraan gevormd. Er zijn twee cellen ontstaan. De chromosomen zijn verdeeld. Maar ieder chromosoom bestaat nog uit twee delen. Meiose 2 De kopiën moeten nog uit elkaar getrokken worden. Gaat op dezelfde manier als de mitose. De chromosomen gaan naast elkaar in het middenvlak van de cel liggen. Met trekdraden worden de kopiën uit elkaar getrokken. Een naar de ene kant van de cel, een naar de andere kant. De chromosomen worden weer onzichtbaar. Er wordt een celmembraan gevormd. Er zijn nu in totaal vier cellen ontstaan. Vergelijking mitose-meiose Kruisingen Termen (toe kunnen passen in kruisingen) Genotype Geeft aan welke genen op de chromosomen liggen. Fenotype Zijn de uiteindelijke eigenschappen van een individu. Wordt bepaald door: het genotype en milieufactoren. Homozygoot Individu heeft voor een bepaald gen twee dezelfde genen. Voorbeeld Bij fruitvliegjes kan een gen voor de oogkleur voor witte ogen zorgen of voor rode ogen. Een dier dat homozygoot is voor die eigenschap heeft: twee genen voor rode ogen. of twee genen voor rode ogen. Heterozygoot Individu heeft van bepaald gen twee verschillende allelen. Voorbeeld Een fruitvliegje heeft één gen voor witte ogen en één gen voor rode ogen. Het genotype is dan heterozygoot (Rr). Welke kleur ogen het dier krijgt hangt ervan af welk gen dominant is. Dominant Dominant gen komt bij heterozygoot tot uiting in het fenotype. Het dominante gen overheerst het recessieve gen. In een kruisingsschema geef je het dominante gen aan met een hoofdletter (R). Recessief Recessief gen komt bij heterozygoot niet tot uiting in het fenotype. Het recessieve gen wordt onderdrukt door het dominante gen. In een kruisingsschema geef je het recessieve gen aan met een kleien letter (r). Voorbeeld Een fruitvliegje dat heterozygoot (Rr) is voor de oogkleur krijgt rode ogen. Het gen voor rode ogen is dominant (R). Het gen voor witte ogen is recessief (r). Witte ogen krijgt een vliegje alleen als twee genen voor witte ogen heeft (rr = homozygoot). Intermediair Er is geen dominant en recessief gen. Beide genen komen bij heterozygoot tot uiting. De genen zijn even sterk. Voorbeeld Een bepaalde soort plant kan witte of rode bloemen hebben. Een heterozygote plant krijgt dan roze bloemen. Uitkomsten voorspellen Je moet een monohybride kruising kunnen uitvoeren. Je moet kunnen berekenen wat de kans is op bepaalde eigenschap. Zie Overerving (vanaf blz. 19) Zie Monohybride kruising Stamboom interpreteren Ga als volgt te werk. Zoek in de stamboom naar twee ouders met dezelfde eigenschap (hetzelfde fenotype). Kijk of hun kind of een van de kinderen een andere eigenschap heeft. Als dat zo is, weet je zeker dat die eigenschap van het kind recessief is. Je weet dan ook zeker dat de ouders allebei het recessieve gen moeten hebben. Ze zijn allebei heterozygoot. Kies een letter. Gebruik voor het recessieve gen de kleine letter (a). Gebruik voor het dominante gen de grote letter (A). Zoek uit welke personen het recessieve fenotype hebben. Daarvan weet je zeker dat tweemaal het recessieve gen aanwezig is. Zet bij de personen met het dominante fenotype één hoofdletter (A). Zoek uit of de tweede letter een grote of een kleine letter moet zijn door naar hun ouders of hun kinderen te kijken. Zie Stambomen. Evolutie Evolutie Het ontstaan en de ontwikkeling van de verschillende levensvormen op aarde. Mutaties De samenstelling van genen blijft niet altijd hetzelfde. Er treden mutaties op. Spontane veranderingen in het DNA. Bijvoorbeeld: door een fout bij kopiëren van het chromosoom. Hierdoor kan een gen veranderen --> andere eigenschap. Kans op mutaties wordt groter door bijvoorbeeld: radioactieve straling; UV-straling; bepaalde chemische stoffen. Bijvoorbeeld: teer (sigaretten), asbest. Mutaties kunnen in alle lichaamscellen voorkomen. Voorbeeld Door UV-straling van de zon kunnen genen in de huidcellen muteren. Zo kan huidkanker ontstaan. Mutaties in geslachtscellen worden doorgegeven aan nakomelingen. Natuurlijke selectie In een populatie hebben individuen altijd verschillende erfelijke eigenschappen: er is erfelijke variatie. De variatie blijft bestaan doordat: mutaties optreden. Mutaties zijn niet altijd schadelijk. door geslachtelijke voortplanting steeds nieuwe combinaties van erfelijke eigenschappen ontstaan. Bepaalde genotypen zijn in bepaald milieu in het voordeel. Hebben meer overlevingskans --> grotere kans op nakomelingen. De gunstige eigenschap wordt doorgegeven aan de nakomelingen --> meer nakomelingen met die eigenschap. Kunstmatige selectie Selectie door de mens. Wordt toegepast bij: fokken van huisdieren en landbouwhuisdieren. kweken van vruchten en groenten met de gewenste eigenschappen. Planten of dieren met de gewenste eigenschap wordt uitgekozen. Mogen zich voortplanten. Zo ontstaan na een tijd nieuwe rassen met de gewenste eigenschap(pen).