5.7 Genen en eiwitten en 5.8 DNA technieken

• Biologie
• Middelbare school
• vmbo b
• Leerjaar 2

5.7 Genen en Eiwitten en 5.8 DNA technieken

Terugblik!

Welke cellen hebben geen paren chromosomen maar enkele chromosomen in de celkern?

1. Geslachtscellen
2. Lichaamscellen

De gevolgen van de inslag van de meteoriet.....
Wat is NIET waar

1. het werd donker
2. het werd warmer
3. er was veel stof en roet
4. er was weinig zonlicht

De eerste landplanten verschenen ongeveer 500 miljoen jaar geleden

1. Tijdperk Paleozoïcum
2. Tijdperk Perm
3. Periode Perm
4. Tijdperk Mesozoïcum

De eerste Insecten maakten hun bloeitijd 300 miljoen jaar geleden door.
Dat begon tijdens de periode.....

1. Perm
2. Devoon
3. Carboon
4. Paleozoïcum

Vul in:
1. Sauriërs leefden ........ jaar geleden op aarde.
2. Door .......... stierven ze uit.

1. 1) 186 miljard 2) andere organismen
2. 1) 186 miljard 2) een groot rotsblok
3. 1) 186 miljoen 2) doordat er zoogdieren kwamen
4. 1) 186 miljoen. 2) een meteoriet

Het genotype van een rups wordt vergeleken met het genotype van de vlinder die uit de rups ontstaat.

1. De rups en de vlinder hebben hetzelfde genotype
2. De rups en de vlinder hebben hetzelfde fenotype

1. beide nietwaar
2. beide waar
3. 1 nietwaar 2 waar
4. 1 waar 2 nietwaar

Stamboom slangen.
Welk soort is als eerste ontstaan?

1. 1
2. 2
3. 3
4. 7

Wanneer is de aarde ontstaan?

1. Ong. 3 miljard jaar geleden
2. Ong. 13,7 miljard jaar geleden
3. Ong. 4,6 miljoen jaar geleden
4. Ong. 4,6 miljard jaar geleden

Levensvormen op de juiste volgorde.
Van oud naar jong

1. waterdieren - landdieren - landplanten - mensen
2. landplanten - waterdieren landdieren - mensen
3. waterdieren - landplanten - landdieren - mensen.
4. mensen - landdieren - landplanten - waterdieren

Leerdoel 5.7

10 Je kunt uitleggen dat cellen alleen de informatie gebruiken die ze nodig hebben.

Je DNA bevat informatie voor hoe je eruitziet en voor het functioneren van je organen en cellen. Voor elke eigenschap en elk proces zijn een of meer genen nodig.

Eiwitten

Genen bevatten de informatie voor het maken van eiwitten. Een spiercel bijvoorbeeld maakt een spiereiwit. Om een spiereiwit te maken, heeft een cel informatie nodig. Die informatie is opgeslagen in een gen. Het gen geeft aan de cel informatie voor het maken van een spiereiwit.

Ook de kleur van je ogen komt tot stand door eiwitten. Een cel in je oog krijgt van een gen informatie voor het maken van oogkleur-eiwitten.

Eiwitten zijn stoffen in je lichaam die voor een groot deel de kleur, vorm en werking van je lichaam bepalen

Op deze manier regelen genen en eiwitten de kleur, de vorm en de werking van je lichaam. Met andere woorden: door genen en eiwitten komt het genotype tot uiting in het fenotype.

Voorbeelden:

Gen                                        Eiwit                              Eigenschap

Informatie voor het maken van 

Bepaalt

Chromosoom 11                                             Insuline                                                   Diabetes

Chromosoom 9                                   Eiwitten op de rode bloedcellen                        Bloedgroep

Chromosoom 11                                            Hemoglobine                                             Sikkelcelanemie

Chromosoom 15                                             Melanine                                                     Oogkleur 

(meerdere genen)  

Actief en niet actief

Een cel gebruikt alleen de genen die hij nodig heeft. De andere genen zijn niet actief. Welke genen actief zijn, hangt af van de plaats in het lichaam waar de cel zich bevindt. In levercellen bijvoorbeeld zijn de genen actief die ervoor zorgen dat de cellen gal produceren. De genen die ervoor zorgen dat hoofdhaar wordt gemaakt, zijn hier niet actief. In de huidcellen boven op je hoofd is dit net andersom: deze cellen maken geen gal, maar wel haren. Hier zijn dus de genen voor het maken van hoofdhaar actief.

Als een gen actief is, kan het een klein beetje tot erg actief zijn (zacht of hard staan). In een spiercel bijvoorbeeld is een gen actief voor het maken van een spiereiwit. Als je veel krachttraining gaat doen, wordt dit gen actiever. De spiercel maakt dan meer spiereiwitten en de spieren worden dikker. Het gen voor de aanmaak van spiereiwitten kan dus hard of zacht staan.

Weten jullie dit voorbeeld nog?

Bij Himalaya konijnen en Siamese katten wordt de vacht donkerder naarmate ze in een koudere omgeving leven. 

Als het koud is dan staat het gen 'aan', er wordt een  donker eiwit gemaakt wat de vacht ook donker maakt. 

Als het warmer is dan staat het gen 'uit', het maakt geen eiwit, en de wacht is wit. 

Leerdoel 5.8

11 Je kunt enkele DNA-technieken in de biotechnologie beschrijven.

Mensen gebruiken organismen om producten te maken. Dankzij allerlei nieuwe DNA-technieken is de biotechnologie sterk in ontwikkeling.

Biotechnologie

Technieken waarbij organismen worden gebruikt om producten voor de mens te maken. 

Bijvoorbeeld: Brood, Kaas, Yoghurt, Bier, Wijn, Zuurkool

Biotechnologie:

Organismen:

• Planten
• Dieren
• Schimmels
• Bacteriën
  

Ontwikkeling van:

• Nieuwe stoffen
• Voeding
• Medicijnen
  

Klassieke biotechnologie

Het DNA van de organismen wordt niet veranderd. Voorbeelden:

- Schimmels (gist) voor brood, bier en wijn.

- Bacteriën voor yoghurt, kaas, zuurkool

- Eerste antibiotica kwam van schimmels. 

Moderne biotechnologie

Het DNA van het organisme wordt veranderd. 

Het nieuwe DNA komt van een ander soort organisme. 

Dit heet recombinant-DNA technieken

Voorbeelden: 

Insuline: bacteriën krijgen een menselijk gen waardoor ze insuline gaan produceren

Genetische Modificatie

Erfelijke eigenschappen worden veranderd.

Op etiketten staat vaak de afkorting GM.

Bijv. Appelbomen met een gen uit gerst die ze beschermt tegen schimmels. 

Een genetisch gemodificeerd organisme noem je een transgeen. 

Herman - transgeen

De stier Herman is een genetisch gemodificeerde stier.

Uit 1154 bevruchte en genetisch gemodificeerde eicellen kwam uiteindelijk één kalf waarbij de gemodificeerde genen tot uiting kwamen, de stier Herman.

Aan hemzelf is geen verschil te merken, maar zijn vrouwelijke nakomelingen hebben een bijzondere afwijking.

Ze produceren geen gewone melk, maar babyvoeding voor menselijke baby’s. Helaas zit er slechts een zeer klein aandeel lactoferrine in, wat baby’s nodig hebben. Hierdoor is de melk nooit in gebruik genomen. Het verhaal van Herman bewijst wel dat er vele mogelijkheden zijn. 

Crispr-cas

Waarschijnlijk wordt het gebruik van genen van andere soorten op korte termijn grotendeels vervangen door een nieuwe techniek: crispr-cas. Bij crispr-cas worden wijzigingen aangebracht in bestaande genen van een organisme. Dit wordt gene editing (gen-aanpassing) genoemd. Je kunt de techniek vergelijken met het aanpassen (‘editing’) van tekst. Door enkele letters te veranderen of een woord weg te laten, ontstaat een woord of zin met een nieuwe betekenis. Op ongeveer dezelfde manier kunnen ook stukjes DNA worden veranderd. Er ontstaat dan nieuwe informatie.

In de gezondheidszorg wordt crispr-cas ingezet voor gentherapie. Gentherapie is het gebruik van gene-editingtechnieken om kapotte genen te repareren. 

Cosmo, het CRISPR-Cas stiertje

Wetenschappers van de Universiteit van Californië hebben met succes een stierkalf gefokt dat als embryo genetisch werd bewerkt, zodat hij 75 procent meer mannelijke nakomelingen zal voortbrengen.  In het genoom van veel micro-organismen zitten stukjes DNA die zich steeds opnieuw herhalen (CRISPR). Met CRISPR-Cas methode kun men heel gericht knippen in het DNA van een cel. Zo kun men genen verwijderen die ernstige ziektes veroorzaken of juist nuttige genen toevoegen.

Argumenten voor:

• producten kunnen goedkoper worden
  
• hogere opbrengsten in de landbouw (minder honger)
  
• milieuvriendelijkere gewassen
  
• medicijnen tegen ziektes
  
• Groente en fruit kunnen gezonder worden

Argumenten tegen:

• mens heeft het recht niet om te knippen en plakken met genen van andere organisme
  
• maken van nieuwe soorten gaat tegen natuur in
• kan gevaarlijk zijn voor de natuur
  
• Variatie in een soort neemt af omdat er alleen nog maar gm organismen worden gebruikt. 

DNA testen

Zijn test die het DNA uit cellen onderzoeken

• misdaadbestrijding
  
• fraude met vlees
  
• erfelijkheidsonderzoek
  
• vaderschapstesten
  
• verwantschap tussen soorten
  

Aan het werk! Bio!

Wat? 5.7 Genen en eiwitten - opdrachten 1 t/m 3

5.8 - opdrachten 1 t/m 5.

Waar? In Magister.me in de studiewijzer mens en natuur. 

Klaar? Test jezelf. 

Niet af? Dan is het Huiswerk!!!

Zin in een quizje?

Waarom gebruiken we biotechnologie?

1. Om betere productietechnieken te ontwikkelen
2. Om gewassen te verbeteren
3. Om m.b.v. organismen nieuwe stoffen te ontwikkelen

Hoe paste men dit eigenlijk al honderden jaren toe?

1. DNA technieken gebruiken.
2. Door kruising planten- en dierenveredeling.
3. Het maken van bier, wijn en brood.
4. Grote hoeveelheden medicijnen chemisch produceren .

Wat hoort NIET bij de grote risico's van biotechnologie?

1. Dat er schadelijke bacteriën vrijkomen
2. Door inbouwen genen => dieren misvormd
3. Gezondheidsproblemen bij gebruik GM voedsel
4. Dat het te duur wordt.