V4 Hoofdstuk 3 Genetica

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

Genetica

3.1.1 Je kunt beschrijven wat het fenotype en wat het genotype van een organisme is en kunt uitleggen hoe het fenotype tot stand komt.  

3.1.2 Je kunt de verschillen tussen autosomen en geslachtschromosomen benoemen. 

3.1.3 Je kunt omschrijven hoe de DNA-sequentie en de genexpressie erfelijke eigenschappen kunnen bepalen.  

      Chromosomen

=opgerold DNA-molecuul met erfelijke informatie

22 paar autosomen

1 paar geslachtschromosomen

+

Homoloog = gelijk in lengte en vorm

Chromosomen - erfelijke informatie van organismen, structuren van opgerold DNA-molecuul. 

Mensen: 22 autosomen, 1 paar geslachtschromosomen (X- en Y-chromosoom)

Elk chromosoompaar 1 van vader 1 van moeder.

Homoloog = zelfde lengte en vorm, maar niet identiek!

Niet alle diersoorten hebben 23 chromosoomparen. 

Links boven = een karyogram van een plant met 46 chromosoomparen. 

Rechts boven = plant met 2 keer zoveel chromosomen per paar

Links onder = een varen met 630 chromosoomparen

Rechts onder = worm met slechts 1 paar chromosomen

Vrouwen hebben alleen homologe chromosomen. Waar of niet waar?

1. Waar, vrouwen hebben alleen homologe chromosomen
2. Niet waar, de geslachtschromosomen van de vrouw zijn niet homoloog
3. Niet waar, want alleen autosomen zijn homologe chromosomen

Fenotype (waarneembaar)

Genotype (erfelijke informatie)

Chromosoom = een lang DNA-molecuul dat rond eiwitmoleculen is gewikkeld. 

> 2 ketens in dubbele spiraal 

2% is genen = deel van chromosoom met informatie over erfelijke eigenschappen. 

Waarneembare eigenschappen = fenotype, soms veranderen soms niet

erfelijke eigenschappen = genotype

worden via chromosomen doorgegeven

Genexpressie = informatie komt tot uiting

Fenotype = genotype + milieufactoren

Erfelijke ziekte/aandoening

Aangeboren afwijking/aandoening

Fenotype is een combinatie van genotype en milieufactoren: lucht, zonlicht, voeding, ziekten

Verandering van fenotype door milieufactor = modificatie. 

Een verandering van fenotype kan onder invloed van milieufactoren in de baarmoeder ontstaan --> aangeboren afwijking, genoom wordt niet aangepast!

Ziektes die wel worden doorgegeven via de chromosomen noem je een erfelijke ziekte/aandoening. 

Noem een voorbeeld van een fenotype.

Een DNA-molecuul bestaat uit nucleotiden met 3 componenten: 

Fosfaatgroep

Monosacharide

Stikstofbase > A C G T

Chromosoom = DNA-molecuul dat bestaat uit 2 ketens, die bestaan uit nucleotiden: 

- fosfaatgroep

- monosacharide = 1 suiker

- stikstofbase A C G T 

2 waterstofbruggen

3 waterstofbruggen

T zit altijd tegenover aan A door 2 waterstofbruggen

C zit altijd tegenover G door 3 waterstofbruggen

Zo vormen de nucleotiden een volgorde/code die we een DNA-sequentie noemen. Deze code staat dan voor een bepaalde eigenschap. 

Alle DNA-moleculen in een cel noem je het genoom: 

dieren, planten, schimmels > celkern, en mitochondriën

Bij planten ook in chloroplasten

Allel - DNA-sequenties van een gen kunnen verschillende variaties hebben die coderen voor verschillende eigenschappen.

Homozygoot

Heterozygoot

De DNA-sequenties van een gen kunnen verschillende variaties hebben die coderen voor verschillende eigenschappen bv. haarkleur blond vs. bruin ------> allel. 

Homozygoot en heterozygoot

Genen/Allelen kunnen aan- of uitstaan, bv. oogkleur staat alleen aan in de iris = genexpressie. 

Wat is het verschil tussen een gen en een allel?

Basisstof 2

3.2.1 Je kunt beschrijven hoe dominante en recessieve allelen in het fenotype van een organisme tot uiting kunnen komen.  

3.2.2 Je kunt toelichten hoe door recombinatie nieuwe combinaties van allelen ontstaan.  

AA

Aa

aa

Allel -- > dominant of recessief

Dominant --> altijd tot uiting, hoofdletter

Recessief --> alleen tot uiting bij homozygoot, kleine letter

Verschillende vormen van dominantie:

1) volledig

2) onvolledig

3) codominantie

1) Volledig dominant

= bij heterozygoot komt recessief niet tot uiting

aa

AA/Aa 

Je hebt bij volledig dominantie 3 genotypes, maar slechts 2 fenotypes

- in dit geval wel polydactylie of geen polydactylie

- geen tussenvorm voor heterozygoot

2) Onvolledig dominant

= bij heterozygoot ontstaat een intermediair fenotype

ArAr

ArAw

AwAw

Je hebt bij onvolledig dominantie 3 genotypes, en 3 genotypes. 

- voorbeeld = bloemkleur bij leeuwenbekjes. 

- Heterozygoot heeft een fenotype dat tussen dat van de homozygoten in ligt. 

- andere manier van annotatie. 

3) Codominantie

= beide allelen komen volledig tot expressie

AzAz

AzAw

AwAw

Je hebt bij volledig dominantie 3 genotypes en 3 fenotypes, maar bij de heterozygoot is het geen intermediair fenotype, maar komen beiden fenotypes tot expressie. 

Bij mensen is het gen voor bruine ogen (B) dominant over het gen voor blauwe ogen (b). Twee ouders met bruine ogen krijgen een kind met blauwe ogen. Wat kun je hieruit afleiden?

1. Zowel vader als moeder is homozygoot dominant (BB)
2. Één van de ouders is homozygoot dominant en de ander is heterozygoot
3. Zowel vader als moeder is heterozygoot (Bb)
4. Blauwe ogen kunnen ontstaan door een mutatie bij het kind

Bij geslachtelijke voortplanting vind recombinatie van chromosomen plaats. 

- Bij meiose I gaan de chromosomen van een chromosoompaar uit elkaar en worden de chromosomen met hun genen willekeurig verdeeld over de dochtercellen.

- Elke geslachtscel heeft een unieke combinatie van chromosomen

Haplotype = een combinatie van allelen die je van één ouder erft

Door recombinatie en mutaties ontstaat er een groot aantal verschillende genotypes > genetische variatie. 

Waarom is dat handig? 

Als soort grotere overlevingskans, omdat er altijd wel een genotype tussen zit die zich goed kan aanpassen aan de milieuomstandigheden. 

Waarom is het voordelig om als soort een grote genetische variatie te hebben?

Opdracht 

Kies één van de vier opdrachten van het werkblad uit dat het je meest interessant vindt en werk deze uit op papier. Als je klaar bent kun je: 

- een nieuwe opdracht uitkiezen

- werken aan taken

Zorg dat je aan het eind van de les in ieder geval 1 opdracht hebt uitgewerkt en ingeleverd!

Wat vond je van deze les?

0100

Wat vond je leuk deze les? En wat vind je dat er anders kan?

Basisstof 3

3.3.1 Je kunt een kruisingsschema opstellen van een monohybride kruising.    

3.3.2 Je kunt de frequentie van bepaalde genotypen en fenotypen van nakomelingen afleiden uit een kruisingsschema of stamboom van een monohybride kruising. 

Monohybride kruising

= overerving van één erfelijke eigenschap, waarbij één allelenpaar is betrokken

P = ouders

F1 = nakomeling

F2 = nakomeling van F1

Bij een monohybride kruising is de overerving van één erfelijke eigenschap, waarbij één allelenpaar betrokken is. 

vb. iemand die homozygoot is voor bruin haar krijgt een kind met iemand die homozygoot is voor blond haar. 

Belangrijk termen: 

P, F1, F2

Kruisingsvraagstuk

Bij labrador-retrievers is het allel voor een zwarte haarkleur (B) dominant over het allel voor een bruine haarkleur (b). Een zwartharig vrouwtje, die homozygoot is voor haarkleur wordt gekruist met een mannetje dat homozygoot is voor bruin haar. De nakomelingen in de F1 planten zich onderling voort. Welke haarkleur kunnen de puppy's in de F2 hebben? Hoe groot is de kans op een bepaalde haarkleur?  

1) Wat zijn de genotypen van de ouders?  

2) Welke allelen kunnen de geslachtscellen van beide ouders bevatten?  

3) Welke mogelijkheden bestaan er voor de versmelting van een eicelkern en een spermacelkern voor de nakomelingen in de F1? 

Uitwerken op het bord F1

1) fenotype ouders

2) genotype ouders

3) allelen in geslachtcel

4) kruisingsschema 

Kruisingsschema

Bij labrador-retrievers is het allel voor een zwarte haarkleur (B) dominant over het allel voor een bruine haarkleur (b). Een zwartharig vrouwtje, die homozygoot is voor haarkleur wordt gekruist met een mannetje dat homozygoot is voor bruin haar. De nakomelingen in de F1 planten zich onderling voort. Welke haarkleur kunnen de puppy's in de F2 hebben? Hoe groot is de kans op een bepaalde haarkleur?  

Uitwerken op het bord F2 en kans op fenotype bij nakomelingen

Werkblad

1) Maak een groepje van 2/3. 

2) Verzamel alle benodigdheden.

3) Ga aan de slag :) 

Ben je klaar? Lever per groepje 1 ingevuld werkblad en beiden A4 papiertjes in. 

Wat vond je van deze les?

0100

Wat vond je van het werkblad?

0100

Wat vond je leuk deze les? En wat vind je dat er anders kan?