7.4B Erfelijke eigenschappen

7.4B Erfelijke eigenschappen

Erfelijke eigenschappen

Ieder mens heeft duizenden erfelijke eigenschappen. De informatie hiervoor ligt in slechts 46 chromosomen (zie onderstaande afbeelding). Elk chromosoom bevat dan ook de informatie voor een groot aantal erfelijke eigenschappen. Een gen is een deel van een chromosoom dat de informatie bevat voor één erfelijke eigenschap. Elk chromosoom bevat veel genen. Het genotype is het geheel van genen dat in een celkern aanwezig is.

   

Chromosomen komen in lichaamscellen in paren voor. De twee chromosomen van een paar zijn aan elkaar gelijk. Dit komt omdat je één chromosoom van je vader krijgt en één van je moeder. Deze chromosomen bevatten dan ook genen voor dezelfde erfelijke eigenschappen. Een enkelvoudig gen van een genenpaar (dus bijvoorbeeld van vader) noemen we een allel. Eén allel bevat de informatie voor één erfelijke eigenschap, bijvoorbeeld de kleur van je ogen. De allelen van een gen kunnen dus wel verschillende informatie bevatten, bijvoorbeeld een allel met informatie voor blauwe oogkleur en een allel voor bruine oogkleur. Ook in de kernen van geslachtcellen komen chromosomen voor.

Erfelijke eigenschappen

In geslachtscellen komen de chromosomen echter niet in paren voor, maar enkelvoudig. Een geslachtscel van een mens bevat dus geen 46 chromosomen, maar slechts 23. Daardoor alleen enkelvoudige allelen. Zoals je hebt geleerd versmelten de kern van een zaadcel en de kern van een eicel met elkaar bij bevruchting. De chromosomen van de zaadcel en de chromosomen van de eicel komen dan bij elkaar in de kern van de bevruchte eicel. De kern van de zaadcel bevat 23 chromosomen die afkomstig zijn van de vader. De kern van de eicel bevat 23 chromosomen die afkomstig zijn van de moeder. De kern van de bevruchte eicel bevat weer 46 chromosomen die twee aan twee aan elkaar gelijk zijn. Van elk chromosoompaar is één chromosoom afkomstig van moeder en één van vader. Nu is er een nieuw genotype ontstaan. 

De chromosomen van een vrouw, in paren gerangschikt.

Alle chromosoomparen hebben een nummer. Hier staat specifieke erfelijke eigenschappen op. De uitzondering op deze regel is het geslachtschromosoom. Hier wordt bij vrouwen de combinatie XX aangegeven en bij mannen XY.

Bekijk het karyogram hierboven. Hoeveel chromosoomparen tel je? Hoeveel chromosomen hebben we dan in iedere celkern?

Hoe kan je zien dat bovenstaande afbeelding een weergave is van een lichaamscel en niet van een geslachtscel?

Welke geslachtscel bepaalt bij geslachtelijke voortplanting of de nakomeling een jongen of een meisje is: de zaadcel of de eicel? Leg je antwoord uit.

Geslachtscellen

Geslachtscellen hebben enkelvoudige chromosomen, bevruchte eicellen en alle andere cellen in je lichaam hebben chromosomenparen

DNA-hiërarchie

Zet de volgende begrippen in de juiste volgorde, van klein naar nog heel veel kleiner.

1

2

3

4

5

6

7

Chromosoom

Genenpaar of allelpaar

Cel

Gen of allel

Celkern

Base

DNA

Roken en het Y-chromosoom

Lees de tekst ‘Roken en het Y-chromosoom’.

Stoffen uit sigarettenrook kunnen het Y-chromosoom in bloedcellen beschadigen.
Leg uit hoe de stoffen uit sigarettenrook in het bloed komen.

Hebben mannen die veel roken een grotere kans om dochters te krijgen dan mannen die niet roken? Leg je antwoord uit.

Sommige vormen van kanker zijn erfelijk.

Leg uit dat vormen van kanker die vaak voorkomen door het verlies van het Y-chromosoom niet erfelijk zijn.

Leg uit dat roken voor mannen gevaarlijker is dan voor vrouwen.

Mitose

De bevruchte eicel groeit uit tot een embryo, en daarna tot een kind. Tijdens deze groei worden miljoenen nieuwe cellen gevormd. De vorming van nieuwe lichaamscellen vindt plaats door gewone celdeling, die mitose wordt genoemd. Mitose is de meest voorkomende celdeling. Eén moedercel deelt zich in tweeën en vormt zo dochtercellen.

  

Bij deze celdelingen verandert de informatie voor de erfelijke eigenschappen (het genotype) niet. De kernen van de dochtercellen bevatten dezelfde informatie voor erfelijke eigenschappen als de moedercel.

Bevruchting en celdeling

Genexpressie

Alle je lichaamscellen bevatten dezelfde erfelijke informatie, hetzelfde genotype. Toch ziet niet elke cel er hetzelfde uit en heeft niet elke cel dezelfde functie. Hoe dat wordt geregeld heeft alles te maken met genexpressie.

Genen kunnen aan of uit staan. Dat wil zeggen dat veel genen alleen onder bepaalde omstandigheden worden aangezet (tot uiting komen). Het tot uiting komen van een gen wordt genexpressie genoemd. De genexpressie verschilt per cel. Dit hangt samen met de functie die bepaalde cellen hebben. In de levercellen staan bijvoorbeeld genen aan, die ervoor zorgen dat in de cellen gal wordt geproduceerd. Maar de genen die ervoor zorgen dat je haarkleur bruin is staan juist uit. De DNA-sequentie (code) van een gen bevat de code voor het maken van een specifiek eiwit. Een gen in een spiercel bevat bijvoorbeeld de code voor het maken van een spiereiwit.

Elke lichaamscel bevat alle genen, maar niet alle genen zijn actief

Een onderzoeker bekijkt de chromosomen van een geslachtscel van een mens. Een van de chromosomen is een X-chromosoom. De onderzoeker trekt hieruit de conclusie dat de chromosomen afkomstig zijn uit een eicel.

Is deze conclusie juist? Leg je antwoord uit.

Zonnen en melanine

Uv-straling van de zon is schadelijk voor je huid. Je huid wordt beschermd door melanine. Dit is een pigment dat in de huid ontstaat en de huid donkerder maakt. Melanine geeft ook kleur aan je haren en ogen. Dat je melanine kunt maken, heb je te danken aan een aantal genen. 1. Wanneer zijn die genen het meest actief: in de winter of in de zomer? Leg je antwoord uit.

Zonnen en melanine

Jos en Jennifer gaan op een zomerse dag naar het strand. Aan het eind van de dag is de huid van Jos wat donkerder geworden. De huid van Jennifer is rood.

2. Leg dit uit aan de hand van het genotype.

3. Zijn de genen voor de aanmaak van melanine in een spiercel even actief als in een huidcel? Leg je antwoord uit.

Genen en allelen

In elke lichaamscel van ieder mens komt een allelenpaar voor dat de informatie bevat voor de haarvorm. De haarvorm is een erfelijke eigenschap. Deze eigenschap is niet bij iedereen gelijk: sommigen hebben steil haar, anderen krullend. Bij verschillende personen kan het allelenpaar voor de haarvorm dus verschillende informatie bevatten. Er zijn allelen met de informatie voor steil haar en er zijn allelen met de informatie voor krullend haar. Dit zijn varianten van het gen met informatie voor de haarvorm. Bij sommige mensen bestaat het allelenpaar voor de haarvorm uit twee allelen voor steil haar. Bij anderen bestaat het allelenpaar voor de haarvorm uit twee allelen voor krullend haar. Bij al deze personen zijn de twee allelen voor haarvorm aan elkaar gelijk. Deze personen noemen we homozygoot voor de eigenschap steil haar (homo = gelijk).

Er zijn echter ook mensen waarbij het allelenpaar voor haarvorm niet gelijk is aan elkaar. Deze mensen bevatten zowel een allel voor steil haar als het allel voor krullend haar. Deze mensen noemen we heterozygoot voor de eigenschap haarvorm (hetero = ongelijk). Heterozygote zijn drager van twee kenmerken. Op het moment dat degene met het kenmerk voor steil haar en met krullend haar daadwerkelijk steil haar heeft, wil dat zeggen dat het allel voor steil haar dominant is. Het andere allel (krullend haar) is in dit geval recessief. Deze zal dus altijd ondergeschikt zijn aan het dominante allel.

Genen en allelen

Wat voor genotype de geslachtscellen hebben, is afhankelijk van het toeval. Er zijn veel verschillende mogelijkheden. Hierdoor zal de nakomeling een andere combinatie van allelen hebben dan de ouders. De nakomeling zal dan ook een ander genotype hebben dan de ouders. Er ontstaat dus variatie in het genotypen door geslachtelijke voortplanting. De geslachtscellen worden gevormd door reductiedeling (meiose). Hierbij komt van elk chromosoompaar uit de lichaamscel één chromosoom terecht in de geslachtscel.

In de onderstaande afbeelding zie je drie chromosoomparen van de vader. In elk chromosoompaar is een allelenpaar getekend dat bestaat uit twee ongelijke allelen (dus heterozygoot). Van deze allelenparen komt telkens één allel in een zaadcel terecht. Je ziet dat er veel variatie ontstaat).

Heterozygoot

Hoewel alle lichaamscellen er hetzelfde uitzien, zien de zaadcellen er heel verschillend uit in één individu

Ga na welke haarkleur je ouders hebben en welke jij hebt. Welke allel komt bij jou tot uiting? Van je vader, je moeder of van beide?

Bedenk een ander uiterlijk kenmerk dat je duidelijk van één van je ouders hebt geërfd. Hoe komt het dat niet allebei de allelen tot uiting komen?

Hoe heet een persoon die twee verschillende allelen voor één kenmerk heet?

Noteer alle begrippen van het onderwerp erfelijkheid in een bestand. Geef hiervan een betekenis.
Lever het overzicht hieronder in.

KLAAR