Eindterm subdomein E3

De kandidaat kan met behulp van de concepten voortplanting en erfelijke eigenschap ten minste in contexten op het gebied van energie, gezondheid en voedselproductie verklaren op welke wijze eigenschappen worden overgedragen en benoemen op welke wijze de reproductie van eukaryoten en prokaryoten verloopt.

Subdomein E3.1 Voortplanting

Je kunt in een context:

1. de geslachtelijke en ongeslachtelijke voortplanting beschrijven en de daarmee de genetische variatie bij prokaryoten en eukaryoten verklaren;
   
   
2. bouw, vorming, ontwikkeling en functie beschrijven van gameten en de zygote;
   
   
3. bouw en werking van de voortplantingsorganen van de mens beschrijven en de rol van hormonen daarbij toelichten;
   
   
4. standpunten over het ingrijpen in het voortplantingsproces van organismen toelichten met ethische en biologische argumenten.

Deelconcepten
levenscyclus, geslachtelijke en ongeslachtelijke voortplanting, voortplantingsorganen van eukaryoten, gameten, spore, mitose, meiose, haploïd, diploïd, polyploïd, bevruchting, eicel, spermacel, follikel, gele lichaam, zygote, klievingsdeling, poollichaampje, embryo, placenta, geslachtshormonen, FSH, LH, oestrogeen, progesteron, testosteron, HCG, menstruatiecyclus, anticonceptie, kunstmatige inseminatie, in vitro fertilisatie, embryonale ontwikkeling, klonen.

Ongeslachtelijke voortplanting

• Nieuw individu ontstaat uit één of meer cellen van één individu.
• Alle nakomelingen hebben hetzelfde genotype.
  • Kloon
    Groep organismen die door ongeslachtelijke voortplanting zijn ontstaan.
• Klonen ontstaan door mitose
• Gevormde cellen:
  • krijgen het hetzelfde aantal en dezelfde chromosomen als moedercel;
    • hebben hetzelfde genotype.

Kloneren (klonen)

Het kweken van individuen door ongeslachtelijke voortplanting.

• Wordt toegepast als:
  • nakomelingen precies dezelfde erfelijke eigenschappen moeten hebben.
    • Zelfde genotype en fenotype
• Er ontstaat een kloon.
  • 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.
• Reproductief klonen
  • Klonen met de bedoeling om genetisch identieke nakomelingen te krijgen.
    • Verboden bij mensen.
• Therapeutisch klonen
• Klonen met de bedoeling om lichaamscellen te produceren die kunnen helpen bij de genezing van ziekten.
• In experimenteel stadium.
  • Embryo laat men ontwikkelen tot een bepaald stadium.
  • Stamcellen worden verwijderd.
  • Stamcellen worden verder gekweekt tot een bepaald celtype.
  • Gevormde cellen worden in het lichaam van de patiënt gebracht.
    
• Het kloneren van menselijke embryo's ter verkrijging van stamcellen of voor onderzoek is in Nederland voorlopig verboden.

Geslachtelijke voortplanting

• Er worden mannelijke en vrouwelijke geslachtscellen gevormd.
  • Geslachtscellen (gameten) worden gevormd door meiose (meiose 1 en meiose 2).
    • De gevormde cellen krijgen het halve aantal chromosomen (n).
      • Ze zijn haploïd.
• De mannelijke en vrouwelijke geslachtscellen versmelten met elkaar.
• Nakomelingen hebben een nieuwe combinatie van erfelijke eigenschappen (de helft afkomstig van de vader en de helft van de moeder).
  

• Wordt bij voedselproductie of fokken van dieren toegepast om:
  • nieuwe combinaties van erfelijke eigenschappen te krijgen = recombinatie.
  • twee geslachtscellen met verschillend DNA versmelten met elkaar --> nieuwe combinatie.

  Veredelen/Fokken

• 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).

Gebruik Binas of Biodata

Vrouw

Primaire geslachtskenmerken

• Twee eierstokken (ovaria - enkelvoud ovarium)
  • Rijping eicel (één per maand).
    • Meiose nodig voor de vorming van de eicel.
    • Uit één diploïde cel ontstaat één eicel
      Er vindt geen celdeling plaats na de meiose. Na de meiose komen de "overbodige" chromosomen in poollichaampjes terecht.
  • Vorming vrouwelijk geslachtshormoon (oestrogeen).
• Twee eileiders
  • Opvangen eicel na ovulatie (met trechtervormig uiteinde).
  • Bevruchting.
  • Transport bevruchte eicel --> baarmoeder.
• Baarmoeder
  • Innesteling bevruchte eicel (in de slijmvlieslaag).
  • Groei en ontwikkeling van bevruchte eicel.
• Schede (vagina)
  • Verbinding met de buitenwereld.
• Kittelaar (clitoris)
  • Gevoelig voor prikkeling --> orgasme.

Secundaire geslachtskenmerken

• Ontstaan tijdens de puberteit o.i.v. hormonen (oestrogenen).
• Onder invloed van oestrogeen.
  • Ontwikkeling borsten;
  • groei schaam- en okselhaar;
  • meer onderhuids vet;
  • menstruatiecyclus.

Man

Primaire geslachtskenmerken

• Twee zaadballen (testes - enkelvoud testis)
  • Vorming zaadcellen (spermacellen).
    • Uit cellen in de testisbuisjes.
    • Door Meiose I en II.
      • Uit één diploïde cel ontstaan 4 zaadcellen.
    • In testisbuisje ook Mitose voor aanmaak nieuwe zaadmoeder cellen.
  • Vorming mannelijk geslachtshormoon.
    • Testosteron.
      • Ontwikkeling secundaire geslachtskenmerken.
      • Invloed op rijping van de zaadcellen. .
      • Mannelijk gedrag.
• Twee bijballen
  • Opslag van zaadcellen.
• Twee zaadleiders
  • Transport van zaadcellen.
• Twee zaadblaasjes
  • Monden uit in de zaadleiders.
  • Toevoegen van vocht aan zaadcellen bij zaadlozing.
• Prostaatklier
  • Afsluiten urineblaas bij zaadlozing.
  • Toevoegen van vocht aan zaadcellen bij zaadlozing.
    zaadcellen + vocht uit zaadblaasjes en prostaat = sperma.
• Penis
  • Bevat zwellichaam --> erectie.
  • Eikel --> gevoelig voor prikkeling --> orgasme (vergelijk clitoris).

Secundaire geslachtskenmerken

• Ontstaan tijdens de puberteit o.i.v. hormonen (gebruik Binas of Biodata).
  • Onder invloed van testosteron.
• Lagere stem (baard in de keel).
• Haargroei op het gezicht en lichaam.
• Groei schaam- en okselhaar.
• Zaadlozing.

Gebruik Binas of Biodata

Menstruatiecyclus

• Gemiddelde duur: 28 dagen.
• Geregeld door hormonen.
  • FSH uit de hypofyse.
    • In gang zetten groei / rijpen follikel.
      • In de follikel zit de eicel.
    • Follikelcellen maken oestrogeen.
      • Functie:
        • in de baarmoeder wordt de slijmvlieslaag dikker.
        • ontstaan secundaire geslachtskenmerken.
  • LH uit de hypofyse
  • Stimuleert de ovulatie (eisprong).
    • ± 14^e dag van de cyclus.
  • Stimuleert na de ovulatie de vorming van het gele lichaam (uit de lege follikel).
  • Geel lichaam vormt progesteron (zwangerschapshormoon).
  • O.i.v. progesteron wordt het baarmoederslijmvlies nog dikker.
  • Via oestrogeen en progesteron negatieve terugkoppeling op de hypofyse.
• Ovulatie
  • Eicel komt vrij uit het follikel.
  • Wordt opgevangen door de eileider.
  • Onbevruchte eicel leeft ongeveer 24 uur (en lost daarna op).
• Menstruatie
  • Baarmoederslijmvlies komt naar buiten (ongeveer 2 weken na de ovulatie).

  Vruchtbare periode

• Een vrouw kan zwanger worden als ze 3 dagen voor, tijdens of een halve dag na de ovulatie geslachtsgemeenschap heeft.
  Want:
  • eicel is tot 12 uur (halve dag) na ovulatie te bevruchten.
  • zaadcellen blijven leven maximaal 3 dagen in baarmoeder en eileiders in leven.
• De ovulatie vindt ongeveer halverwege de cyclus plaats.
  Bij een gemiddelde duur van 28 dagen, rond de 14^edag.
  • Er zijn grote verschillen in lengtes van de cycli.
  • Niet iedereen heeft een regelmatige cyclus.

Embryonale ontwikkeling --> bevruchting, embryologie zoogdieren

• Bevruchting
  • Eicel en zaadcel smelten samen.
  • Gebeurt in de eileider.
• Bevruchte eicel heet zygote.
• Transport door de eileider
  • Bevruchte eicel gaat delen.
    • Klievingsdelingen (mitose).
  • Wel delingen, geen plasmagroei --> bolletje cellen.
  • In bolletje cellen ontstaat een holte met vocht.
    • Trofoblast - wand.
    • Embryonaalknop - groepje cellen tegen de binnenwand
      vormt later het embryo en het binnenste vruchtvlies.
• Innesteling in baarmoederslijmvlies (na ongeveer 5 dagen)
  • Trofoblast wordt het buitenste vruchtvlies.
    • Deel daarvan wordt onderdeel van de placenta.
• Ontwikkeling van het embryo
  • na drie maanden zijn alle organen aangelegd --> heet dan foetus.
    • Door specialisatie van cellen.
• Foetus
  • Zit in vruchtwater.
    • Beschermt foetus tegen druk en stoten.
  • Rond vruchtwater zitten twee vruchtvliezen.
    • Houden het vruchtwater vast.
    • Beschermen tegen infecties van buitenaf.
• Bloedsomloop voor de geboorte
  Gebruik Binas of Biodata
  • Foetus krijgt voeding via placenta (moederkoek).
    • Bevat bloedvaten van moeder en van kind).
      • Uitwisseling stoffen tussen moeder en kind.
    • Via navenstreng verbonden met kind.
      • Twee navenstrengslagaders (bloed van kind naar placenta).
        • Vervoer koolstofdioxide en andere afvalstoffen.
      • Eén navelstrengader (bloed van placenta naar kind)
        • Vervoer zuurstof en voedingsstoffen.
  • Longen werken nog niet.
    Er is:
    • extra bloedvat tussen longslagader en aorta (= ductus Botalli) --> bloed stroomt van longslagader naar aorta
    • opening tussen rechter en linker boezem --> er stroomt direct bloed van rechterboezem naar linkerboezem.
    • Functies
      • Transport van zuurstofrijk bloed naar aorta.
      • Weerstand van niet ontplooide longen ontlopen.
    • Na de geboorte verdwijnen deze openingen.

Gebruik Binas of Biodata

Tijdens zwangerschap

• Placenta produceert:
  • HCG
    • Heeft zelfde werking als LH.
      • Geel lichaam blijft intact in de eerste 3 maanden.
        • Produceert progesteron --> baarmoederslijmvlies blijft intact (geen menstruatie)
    • Kan in urine aangetoond worden met zwangerschapstest.
  • Progesteron
    • Vervangt na 3 maanden de progesteron van het geel lichaam.
    • Houdt het baarmoederslijmvlies in stand.
• Hypofyse produceert:
  • prolactine.
    Gevolg:
    • groei van melkklieren.
    • productie van melk.
  • oxytocine.
    Gevolg:
    • Vrijkomen van melk uit de melkklieren.

Kunstmatige inseminatie (KI)

• Er wordt kunstmatig sperma bij de vrouw ingebracht.
  • KIE - sperma is van de partner.
  • KID - sperma is afkomstig van donor.

In vitro fertilisatie (IVF)

• Eicel(len) wordt uit de eierstok gehaald en in petrischaal gedaan.
• Zaadcellen worden toegevoegd.
• Na de bevruchting ontwikkelen de eicellen zich tot klompjes cellen (embryo's).
• Enkele embryo's worden in de baarmoeder gebracht en kunnen zich gaan innestelen.

• Seksueel overdraagbare aandoeningen (SOA's)
  • Infectie via direct contact tussen slijmvliezen van geslachtsorganen, mond en anus.
    • Kans groter bij wisselende partners.
    • Voorkomen door condoom te gebruiken.
• Seksualiteit
  Voorbeelden van seksuele geaardheid:
  • heteroseksueel
    • Bij seksueel contact de voorkeur geven aan iemand van het andere geslacht.
  • homoseksueel
    • Bij seksueel contact de voorkeur geven aan iemand van het andere geslacht.
  • biseksueel
  • Zich zowel tot mannen als vrouwen aangetrokken voelen.
• Rolpatronen
  • Stereotyp gedrag
    • Cultureel bepaald.
      Voorbeeld:
      • de vrouw staat hoort achter het aanrecht, de man werkt buitenshuis.
  • Biologisch bepaald.
    • De vrouw krijgt de kinderen en voedt die.
• Normen en waarden
  • Bepaald door:
    • cultuur;
    • wetgeving;
    • gevoel;
    • tijd waarin we leven.