[home]
[inhoud site][Inhoud bovenbouw][practicum][links]

Samenvatting examenstof biologie Havo - vernieuwde tweede fase

Domein: C1

Erfelijkheid

Centraal examen

Je kunt erfelijkheid op organismeniveau verklaren door het beschrijven van erfelijkheidsprocessen op lagere organisatieniveaus.

  • Benodigde voorkennis uit onderbouw:
    • genen en chromosomen;
    • geslachtelijke en ongeslachtelijke voortplanting.
  • Benodigde voorkennis uit subdomein C3:
Chromosomen
Je moet de relatie kunnen leggen tussen DNA, chromosomen en genotype.

Chromosomen (Ipad)

  • Zitten in de kern van de cel.
    • Behalve bij bacteriën, die hebben DNA dat vrij in het cytoplasma zit.
  • Komen meestal in paren voor.
    • Eén set afkomstig van vader, één afkomstig van moeder.
    • 2n per kern = diploïd
    • Bij geslachtscellen n (halve aantal) per kern = haploïd
  • De mens heeft 23 paar chromosomen (2n = 46).
    • 22 paar zijn bij de man en de vrouw hetzelfde (autosomen).
    • Paar 23 zijn de geslachtschromosomen.
      Zo genoemd omdat het "paar":
      • bij de uit man een X-chromosoom en een Y chromosoom bestaat (XY).
      • bij de vrouw uit twee X-chromosomen (XX).
  • Chromosomen bestaan voor het belangrijkste deel uit DNA
    Voor bouw DNA: gebruik Binas of Biodata.
  • DNA is bij alle organismen op dezelfde manier opgebouwd.
    • Alleen de volgorde van bepaalde stoffen (de basen) in het DNA is anders.
  • DNA bevat de codes voor de erfelijke eigenschappen.

Gen (genen)

  • Stukje van het DNA dat de informatie voor de vorming van een bepaald eiwit bevat.
    • eiwitten zijn bouwstoffen van de cel
    • een groot deel van de eiwitten werkt als enzym (reactieversnellers) (Ipad)
  • Regelt via enzymen de processen in de cel:
    • Er wordt kopie (Ipad) gemaakt van deel van het gen.
    • kopie is mRNA (messenger RNA).
    • Het mRNA gaat door de kernmembraan naar een ribosoom in het cytoplasma.
    • Het ribosoom leest RNA af (zie animatie)(Ipad).
      • Aminozuren worden in bepaalde volgorde aan elkaar gekoppeld --> eiwit.
Genotype en fenotype
Je moet kunnen uitleggen dat het fenotype ontstaat onder invloed van genotype en milieufactoren.
Je moet aan de hand van gegevens kunnen aangeven of bepaalde veranderingen van het fenotype worden veroorzaakt door genotype of milieu.

Genotype

  • Geeft aan welke allelen op de chromosomen liggen.

Fenotype

  • De uiteindelijke eigenschappen van een individu.
  • Wordt bepaald door
    • het genotype (de samenstelling van het DNA)
      en
    • milieufactoren.
  • Invloed van het milieu op ontstaan van het fenotype kan goed onderzocht worden bij tweelingen.
    • Eeneiige tweelingen hebben hetzelfde genotype --> verschillen moeten veroorzaakt zijn door milieufactoren.
    • Twee-eiige hebben verschillende genotypen en fenotype.
Karyogram
Je moet gegevens kunnen interpreteren uit karyogrammen, zoals die gebruikt worden bij erfelijkheidsadvisering en prenatale diagnostiek bij de mens.

Karyogram (Ipad)

  • Is een afbeelding van chromosomen tijdens de celdeling.
  • Foto wordt gemaakt van cellen (meestal witte bloedcellen) die aan het delen zijn, anders zijn de chromosomen niet zichtbaar.
  • De chromosomen worden per paar gerangschikt.
    Gekeken wordt naar:
    • grootte;
    • plaats van het centromeer.
  • Gebruikt voor onderzoek naar chromosoomafwijkingen bijvoorbeeld bij:
    • prenataal onderzoek (prenatale diagnostiek): vlokkentest en vruchtwaterpunctie
      Mogelijke afwijkingen:
      • ander aantal chromosomen.
        Voorbeeld
        • Syndroom van Down (trisomie 21)
          Van chromosoom nr. 21 zijn drie exemplaren aanwezig.
      • chromosomen met een afwijkende vorm.

Toepassingen

Je moet kunnen uitleggen waarom en wanneer ongeslachtelijke voortplanting wordt toegepast in de landbouw.
Je moet manieren kunnen noemen om klonen te maken bij planten en dieren.
Je moet kunnen verklaren waardoor geslachtelijke voortplanting nieuwe combinaties van erfelijk materiaal oplevert.

Ongeslachtelijke voortplanting (Ipad)

  • Een deel van één organisme groeit uit tot een volledig individu.
    of
  • Uit één cel ontstaan twee nieuwe individuen.
  • Nakomelingen hebben dezelfde erfelijke eigenschappen als die ene ouder.
    • Er ontstaat een kloon.
  • Wordt toegepast als:
    • nakomelingen precies dezelfde erfelijke eigenschappen moeten hebben.
  • Klonen kunnen ontstaan door:
    • knollen en bollen uit te planten;
    • planten te stekken;
    • een weefselkweek te maken;
    • bij dieren o.a. door delende eicel te splitsen.

Geslachtelijke voortplanting

  • Er worden mannelijk en vrouwelijke geslachtscellen gevormd door meiose (Ipad).
  • Een mannelijke geslachtscel (zaadcel) smelt samen met een vrouwelijke geslachtscel (eicel) --> nieuw individu.
  • Nakomeling krijgt eigenschappen van "vader" en "moeder".
  • Wordt toegepast om:
    • nieuwe combinaties van erfelijke eigenschappen te krijgen = recombinatie.
    • twee geslachtscellen met verschillend DNA versmelten met elkaar --> nieuwe combinatie.
Voortplantingstechnieken

Je moet:

  • kunnen aangeven dat de mens met oude en nieuwe technieken ingrijpt in de erfelijke informatie met het doel de gewenste eigenschappen te verkrijgen, ook bij de mens.
    • Gebruik van mutatie (verandering in het DNA).
    • Gebruik van recombinatie (nieuwe combinaties van erfelijke eigenschappen).
    • Selectie.
  • kunnen uitleggen waardoor veredelen en fokken kunnen leiden tot verlies van erfelijke informatie.

Veredelen/Fokken (Ipad)

  • Kruisen van planten of dieren met bepaalde eigenschappen.
    • Uitzoeken individuen met gewenste eigenschap = selecteren.
    • Deze individuen onderling kruisen.
      • fokken (bij dieren)
      • kweken (bij planten)
    • Nakomelingen opnieuw selecteren en verder kruisen.
    • Enzovoort.
  • Nadelen
    • Verlies aan genetische variatie (inteelt).
      • Daardoor kwetsbaarder voor ziektes.
      • Meer kans dat recessieve allelen die een ziekte veroorzaken bij elkaar komen.
      • Verlies van bepaalde genencombinaties.
        • Deze kunnen alleen met veel moeite opnieuw verkregen worden/
          Oplossing:
          • inrichten van zogenaamde genenbanken (opslagplaats van zaden).

Moderne methode om organismen met nieuwe eigenschappen te krijgen

Genetische modificatie (genetische manipulatie)

  • Wijziging van DNA door:
    • mutatie op te wekken door bijvoorbeeld straling of mutagene stoffen.
    • "vreemde" genen in te bouwen in (ei)cel.
      recombinant-DNA-techniek       (Ipad)
  • Onder andere toegepast bij:
    • bacteriën (Ipad).
      Voor o.a.
      • wasmiddelen;
      • medicijnen en hormonen;
      • zuivering van afvalwater;
      • productie van voedsel.
  • Voordelen
    • Jarenlang kruisen niet meer nodig (tijdwinst).
    • Nieuwe soorten (of rassen) gevormd met voor ons gunstige eigenschappen.
    • Dieren worden meer geschikt om organen voor transplantatie te leveren.
  • Nadelen
    • Minder genetische variatie --> kwetsbaarder als bepaalde ziekte uitbreekt.
    • Verspreiding van de eigenschap onder in het wild voorkomende soorten (door toevallige kruising).
    • Gevaar dat meer bestrijdingsmiddelen gebruikt gaan worden omdat de gekweekte plant daar resistent tegen gemaakt is.

Allelen

Je moet:

  • de uitkomst kunnen voorspellen van monohybride kruisingen, met behulp van kansrekeningen
    in het bijzonder
    • dominante en recessieve allelen; co-dominantie bij het AB0-bloedgroepensysteem;
    • intermediair fenotype;
    • autosomale en X-chromosomale genen
  • gebruik kunnen maken van gegevens uit stamboomonderzoek.

Theorie erfelijkheidsleer

Allel (allelen)

  • Een bepaald gen kan verschillende vormen hebben.
    Bijvoorbeeld:
    • het gen voor oogkleur kan voor witte ogen zorgen of voor rode ogen.
      Men spreekt dan van:
      • het allel voor witte ogen en
      • het allel voor rode ogen
  • Diploïde organismen hebben van een gen altijd twee allelen.
    • Eén allel is afkomstig van de moeder, één van de vader.

Dominant

  • Dominant allel komt bij heterozygoot tot uiting in het fenotype

Recessief

  • Recessief allel komt in heterozygoot niet tot uiting in het fenotype.
  • Komt alleen tot uiting in het fenotype als op andere chromosoom ook het recessieve allel aanwezig is (homozygoot).

Intermediair

  • Er is geen dominant en geen recessief allel.
  • Beide allelen komen bij heterozygoot tot uiting.

Co-dominatie (bij ABO-bloedgroepensysteem) (Ipad)

  • 3 allelen
    • IA voor de aanmaak van factor A (in de membranen van de rode bloedcellen)
    • IB voor de aanmaak van factor B
    • i codeert niet voor een factor
  • IA en IB zijn
    • intermediair ten opzichte van elkaar.
    • beiden dominant ten opzichte van i.
  • i is recessief.
  • Genotypen van de bloedgroepen
    • bloedgroep A: IAIA of IAi
    • bloedgroep B: IBIB of IBi
    • bloedgroep AB: IAIB
    • bloedgroep O: ii

Autosomale genen

  • Liggen op de chromosomen die bij de man en de vrouw altijd in paren aanwezig zijn
    dus niet op de geslachtschromosomen.

X-chromosomale genen

  • Liggen op het X-chromosoom.
    • Vrouwen hebben 2 X-chromosomen (XX).
    • Mannen hebben zeen X- en een Y-chromosoom (XY).

Homozygoot

  • Individu heeft van bepaald gen twee gelijke allelen.

Heterozygoot

  • Individu heeft van bepaald gen twee verschillende allelen.
Kruisingen oefenen

Monohybride kruising uitleg (Ipad)
Kruisingsschema monohybride 1 (Ipad)
Kruisingsschema monohybride 2 (Ipad)

X-chromosomale overerving uitleg
Kruisingsschema chromosomale overerving 1 (Ipad)
Kruisingsschema chromosomale overerving 2 (Ipad)

Stambomen (eenvoudig) (Ipad)

Oefenen:
Experimenten van Mendel
Virtueel practicum bananenvliegen inleiding (Ipad)
Virtueel practicum bananenvliegen kruisingen (Ipad)

© scholte/marree 2008