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

 

Samenvatting examenstof biologie VWO - vernieuwde tweede fase

Domein: E2

Ontstaan en handhaving van verscheidenheid (Evolutie)

  Centraal examen

Je kunt de betekenis van verscheidenheid in een populatie, onder andere op gen-niveau, aangeven, en opvattingen weergeven over het ontstaan daarvan.

Benodigde voorkennis uit onderbouw:

  • definitie soort;
  • indeling planten- en dierenrijk.

Benodigde voorkennis uit andere subdomeinen:

  • uit subdomein C1: DNA en erfeljkheid, genotype en fenotype;
  • uit subdomein C3: mutatie.
Populatie
Je moet:
  • de betekenis van verscheidenheid in een populatie kunnen aangeven voor de instandhouding van de populatie.
  • kunnen uitleggen welke rol selectie speelt bij het constant blijven of veranderen van de verscheidenheid in een populatie.

Soort

Organismen die:

  • zich onderling kunnen voortplanten.
  • vruchtbare nakomelingen krijgen.
    • onderling genen kunnen uitwiselen.

Populatie

  • Alle individuen van een bepaalde soort in één gebied.
  • Kunnen zich onderling voortplanten.

Belang van genetische verschillen

  • Nodig: voldoende verschillen in erfelijke eigenschappen (verscheidenheid van een populatie).
    • Verschillen ontstaan door:
      • mutaties.
      • voortdurende recombinatie van erfelijke eigenschappen (door geslachtelijke voortplanting).
  • Bij verandering van het milieu zijn voldoende organismen met geschikte eigenschappen aanwezig die kunnen overleven.
    • Populatie blijft ondanks veranderend milieu in stand.

Selectie

  • Individuen met de de gunstigste eigenschappen hebben de grootste overlevingskans.
    • Dus het grootste voortplantingssucces (meeste nakomelingen).
      • Grotere verspreiding van gunstige eigenschap in de populatie.
      • Tegelijk wordt minder gunstige eigenschap zeldzamer.
      • Door grote selectiedruk vermindert de genetische variatie.
Allelfrequenties

Je moet allelfrequenties kunnen berekenen in een genenpool met behulp van de regel van Hardy-Weinberg.

Allelfrequenties in een populatie

Regel van Hardy-Weinberg (Ipad)

  • Allelenfrequenties van de allelen p en q
    p + q = 1
    genfrequenties
    AA - p2
    Aa - 2pq
    aa - q2
  • p2 + 2pq + q2 = 100%

    Hiermee kunnen:
  • aan de hand van bekende genetische samenstelling van een populatie
    voorspellingen gedaan worden over de genetische samenstelling van toekomstige populaties
    .

Regel mag alleen toegepast worden als aan de volgende voorwaarden is voldaan:

  • de populatie is groot;
  • er is geen emigratie naar of immigratie van andere populaties;
  • er vinden geen mutaties plaats;
  • er is geen sprake van partnerkeuze op basis van het genotype/fenotype;
    De
    voortplanting is "at random";
  • er treedt geen natuurlijke selectie op.

  • Vrijwel geen enkele populatie voldoet aan al deze voorwaarden.
    • De allelfrequentie verandert zodra aan één van de voorwaarden niet voldaan wordt.
      • Evolutie op kleine schaal (micro-evolutie).
Natuurlijke selectie

Je moet kunnen aangeven dat men met de evolutietheorie tracht het ontstaan van verschillende levensvormen te verklaren door gebruik te maken van de volgende uitgangspunten:

  • mutatie veroorzaakt verscheidenheid binnen populaties;
  • er worden meer nakomelingen geproduceerd dan overeenkomt met de draagkracht;
  • de door natuurlijke selectie aan de omstandigheden best aangepaste individuen hebben de grootste overlevingskans;
  • hierdoor verschuiven allelfrequenties.

Natuurlijke selectie

Vindt plaats door milieuomstandigheden.

  • Binnen een populatie is genetische variatie
    in stand gehouden door:
  • mutaties
    en
  • voortdurende recombinatie van erfelijke eigenschappen (door geslachtelijke voortplanting).
  • Er is overcapaciteit.
    • Er worden meer nakomelingen geboren dan voor vervanging van ouders nodig zijn.
    • Populatie kan niet eindeloos groeien: grootte hangt af van draagkracht van het ecosysteem.
  • De individuen die het best aangepast zijn (het beste genotype hebben) aan een bepaalde omgeving hebben de grootste overlevingskans.
    • Dus grotere kans op nakomelingen.
  • De gunstige eigenschap wordt doorgegeven aan de nakomelingen --> meer nakomelingen met die eigenschap.
  • Als omgeving verandert, geven andere eigenschappen een grotere overlevingskans.
    • De allelfrequenties verschuiven.

Isolatie

  • Deel van een populatie kan gescheiden raken.
    • Waardoor er geen onderlinge voorplanting meer plaats vindt.
  • Welke genotypen gescheiden raken is toeval.
    • Andere ontwikkeling is mogelijk.
    • Milieuomstandigheden bij gescheiden populaties kunnen anders zijn.
      • Dus andere selectie.
  • Als isolatie lang genoeg duurt
    • kunnen verschillen in uiterlijk en gedrag ontstaan.
      • geen voortplanting meer mogelijk tussen de geïsoleerd geraakte populaties --> twee soorten zijn ontstaan.
Onderzoek ontstaan levensvormen

Je moet:

  • kunnen aangeven dat men met behulp van de evolutietheorie het ontstaan van bepaalde levensvormen tracht te beschrijven door:
    • als het ware terug te gaan in de tijd via het bestuderen van fossielen;
    • de relatie tussen 'overeenkomstige' delen van verschillende organismen vast te stellen via vergelijkend morfologisch en ontwikkelingsbiologisch onderzoek en via vergelijking van DNA: homologie, analogie.
  • kunnen aangeven dat ordening mogelijk is op grond van gemeenschappelijke afstamming,
    in het bijzonder:
    evolutionaire verwantschap (bouw en samenstelling DNA en chromosomen).

Beschrijven van het ontstaan van bepaalde levensvormen gebeurt op grond van:

  • Het bestuderen van fossielen.
    • Versteende overblijfselen van organismen.
    • Afdrukken in gesteenten van organismen.
    • Resten van organismen die door sedimentatie van de lucht werden afgesloten.
      Bijvoorbeeld
      :
      • versteende skeletdelen (botten, tanden).
      • voetafdrukken.
  • Vergelijkend onderzoek tussen fossielen en moderne organismen.
  • Vergelijken van" overeenkomstige" delen van verschillende soorten organismen.
    • Homologe organen
      • Organen met dezelfde embryologische ontstaanswijze.
      • Zelfde evolutionaire oorsprong - zelfde bouwplan.
        • Door aanpassing aan andere omstandigheden(selectie) zijn vormen veranderd.
          • divergente evolutie
          • Voorbeeld: voorpoot van hond, dolfijn, vleermuis
    • Analoge organen
      • Organen die op elkaar lijken maar een verschillende oorsprong hebben.
      • Aangepast aan gelijksoortige omstandigheden.
        • convergente evolutie
        • Voorbeeld: vleugel van vogel, vleugel van vlinder.
  • Vergelijkend onderzoek van het DNA.
    • Bepalen nucleotiden volgorde in het DNA (DNA-sequentie).
      • Het volledige genoom van nu levende organismen vergelijken.
        • Berekenen wanneer in bepaalde afstammingslijnen mutaties hebben plaatsgevonden.
        • Vergelijken met de bekende overeenkomsten en verschillen tussen de soorten en fossielen.
          • Meer verschillen in DNA:
            • minder verwantschap.
            • langer geleden uit gemeenschappelijke voorouder ontstaan.
      • (Delen van) het genoom vergelijken met DNA uit fossiele resten.
      • Samenstellen van evolutionaire stamboom bepalen aan de hand van de DNA-sequenties van een paar genen.
        Bijvoorbeeld:
        • onderzoek van het Y-DNA.
          • DNA van het Y-chromosoom.
            • Erft alleen van vader op zoon over.
        • onderzoek van het m-DNA
          • DNA in de mitochondriën.
            • Is grotendeels alleen van moeder afkomstig.
Opvattingen over het ontstaan van levensvormen

Je moet vroegere en huidige opvattingen en ideeën kunnen weergeven over het ontstaan van leven en levensvormen,
in het bijzonder:

  • generatio spontanea;
  • schepping;
  • evolutie.

Theorieën over het ontstaan van verschillende levensvormen

  • Generatio spontanea (spontane generatie)
    • Leven kan ontstaan uit levenloze of dode materie.
      Voorbeelden:
      • maden uit rottend vleespalingen uit moddermuizen uit stro.
      • bacteriën uit soep.
  • Schepping
    • Beschreven bij diverse religies.
    • Bovenaardse macht, God, heeft alle levensvormen laten ontstaan.
  • Evolutie
    • Ingewikkelde levensvormen hebben zich ontwikkeld uit eenvoudige levensvormen.
      • Geleidelijke verandering van eigenschappen in de loop van de aardgeschiedenis.
      • Natuurlijke selectie speelt een rol.

      Aanwijzingen daarvoor:

      • Overeenkomsten in bouw DNA.
      • Overeenkomst in bouw van organismen
        • Overeenkomsten hart en bloedsomloop bij gewervelde dieren.
        • Overeenkomsten in bouw skelet.
        • Overeenkomsten in de ontwikkeling voor de geboorte.
        • Het voorkomen van rudimentaire organen.
          Voorbeelden:
          • staartwervels bij de mens.
          • pootresten bij slangen.
      • Voorkomen van fossielen - versteende resten van organismen of versteende afdrukken.
      • Endosymbiose (Ipad)
    • Darwin
      Grondlegger moderne gedachten (neodarwinisme) over evolutie.
      • De uitgangspunten van Darwin
        • Er is variatie.
          • Individuen van populaties vertonen kleine verschillen. Een deel van die verschillen is erfelijk.
        • Er is overcapaciteit.
          • Er worden meer nakomelingen geboren dan er voor de vervanging van de ouders nodig zijn.
        • Er is constantie.
          • Het aantal individuen binnen een populatie blijft meestal vrijwel constant.
      • De conclusies van Darwin
        • Er is een strijd om het bestaan vooral door concurrentie tussen soortgenoten (struggle for life).
        • De beste aangepaste individuen overleven (survival of the fittest).

© scholte/marree 2009