7.4 dl2 + start 7.5

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

7.4 dl2 + start 7.5

Deze les:

- Ontstaan van eerste leven / Endosymbiose theorie

- Cladogram

- start 7.5: Populatie genetica in instabiele populaties

Eerste cellen

3,5 tot 4  miljard jaar geleden ontstond het eerste leven op aarde, een anaerobe, heterotrofe prokaryoot. 

Prokaryoot : zonder kern

Heterotroof: afhankelijk van organische stoffen van buiten

Anaeroob: dissimilatie zonder zuurstof

Ontstaan van verschillende prokaryoten?

1. - Eerste cellen waren waarschijnlijk anaerobe heterotrofe prokaryoten, maar groei aantal bacteriën leidde tot tekort organische stoffen = CONCURRENTIE

2. Ontstaan fotoautotrofe prokaryoten, produceren eigen organische stoffen met CO2, H2O en lichtenergie. Vormen daarbij O2. 

3. Ontstaan aerobe prokaryoten, met behulp van O2 (dankzij de fotoautotrofen) kunnen deze prokaryoten efficiënter energie uit organische stoffen maken. 

Eukaryoten

Door insnoeringen van het celmembraan zijn er cellen met een celkern ontstaan: eukaryote cellen

Endosymbiosetheorie: 

Eukaryoten 'versmelten' met prokaryoten die energie uit glucose kunnen halen met zuurstof -> ontstaan mitochondrium

Eukaryoten 'versmelten' met prokaryoten die in staat zijn tot fotosynthese -> ontstaan chloroplast (bladgroenkorrel).

Endosymbiose theorie

- Mitochondriën en chloroplasten zijn organellen met twee membranen en hun eigen DNA. 

- Volgens de endosymbiosetheorie waren de chloroplasten in plantcellen ooit vrij levende fotoautotrofe prokaryoten en de mitochondriën waren aerobe prokaryoten.

- Door fagocytose zijn zij in de gastcel terecht zijn gekomen en zijn zij gezamenlijk in symbiose gaan voortleven. 

BINAS 94C

Tijdlijn

1,5 miljard jaar geleden ontstaan de eerste meercellige organismen.

600 miljoen jaar geleden de eerste dieren.

300 miljoen jaar geleden de eerste zoogdieren.

200 miljoen jaar geleden de eerste mens.

Zet in de juiste volgorde:
I Eerste meercelligen
II Eerste eukaryoten
III Eerste organismen die fotosynthese kunnen uitvoeren
IV Eerste cellen die met O2 organische stoffen kunnen afbreken
V Eerste dieren

1. I - III - IV - II - V
2. IV - I - III - II - V
3. III - IV - II - I - V
4. II - IV - III - I - V

BINAS 78

Cladistiek

Cladogram

Een cladogram geeft weer hoe de soorten in de tijd zijn ontstaan en welke soorten gemeenschappelijke voorouders hebben.

Waar is het celmembraan ontstaan?

1. Plaats A
2. Plaats B
3. Plaats C
4. Plaats D

Waar is de celkern ontstaan?

1. Plaats A
2. Plaats B
3. Plaats C
4. Plaats D

Waar zijn mitochondriën ontstaan?

1. Plaats A
2. Plaats B
3. Plaats C
4. Plaats D

Waar zijn chloroplasten ontstaan?

1. Plaats A
2. Plaats B
3. Plaats C
4. Plaats D

Welke vorm van symbiose hadden de eerste cyanobacteriën (die later chloroplasten werden) en eukaryote cellen?

1. Parasitisme
2. Mutualisme
3. Commensalisme
4. Geen van bovenstaande

Stencil: Cladogram opdracht

Klaar? 

Maken 7.4 opdr. 31 t/m 38 (= huiswerk)

Populatie genetica - instabiele populaties

Door allerlei oorzaken kan in de loop van de tijd de genetische samenstelling van een populatie veranderen.

-> migratie

-> toeval

-> natuurlijke selectie

Populatie genetica - instabiele populaties

Genetische samenstelling in de populatie kun je bekijken door te kijken naar:

Allelfrequentie: hoe veel komt een bepaald allel voor?

Genotypefrequentie: hoe vaak komt een bepaald genotype voor?

Allelfrequentie

Bijvoorbeeld in een populatie

130 * AA

60 * Aa

10 * aa

Wat is de allelfrequentie van A en van a?

Allelfrequentie

Bijvoorbeeld in een populatie

130 * AA

60 * Aa

10 * aa

Frequentie A is 320 van de 400 en 320/400 = 0,8 

Frequentie a is 80 van de 400 en 80/400 = 0,2

Genotypefrequentie

Bijvoorbeeld in een populatie

130 * AA

60 * Aa

10 * aa

Frequentie AA is 130 van de 200 dus 130/200 = 0,65

Frequentie Aa is 60 van de 200 dus 60/200 = 0,3

Frequentie aa is 10 van de 200 dus 10/200 = 0,05 

Allelfrequenties veranderen

Door gene flow: 

Het mixen van allelen tussen populaties door migratie

Allelfrequentie voor grijze vacht omlaag

Allelfrequentie voor grijze vacht omhoog

Allelfrequenties veranderen

Door genetic drift (toeval!)

Bijvoorbeeld bij voortplanting in kleine populatie.

Allelfrequentie voor grijze vacht omhoog

Allelfrequenties veranderen

Door genetic drift (toeval!)

Bijvoorbeeld door het flessenhals effect.

Catastrofe

Allelfrequentie voor grijze vacht omhoog

Allelfrequenties veranderen

Door genetic drift (toeval!)

Bijvoorbeeld door het founder effect.

Allelfrequentie voor grijze vacht lager

Allelfrequenties veranderen

Door natuurlijke selectie (geen toeval!): 

Veranderingen in de genetische samenstelling van een populatie als gevolg van een verschillende fitness.

Allelfrequentie voor grijze vacht omlaag

Allelfrequentie voor grijze vacht omhoog

Huiswerk

- Af 7.4 opdr. 31 t/m 38

- Af 7.5 opdr. 42 + 43