H7 Evolutie

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

H7 Evolutie 

Deze les:

- Herhalen/oefenen H7 Evolutie (= gedeelte)

Eindtermen

F1 Selectie: 

De kandidaat kan met behulp van de concepten DNA, mutatie, genetische variatie, recombinatie en populatie verklaren op welke wijze variatie in populaties tot stand komt.

Begrippen: DNA, genetische code, mutatie, genotype, fenotype, gen, allel, genepool, genetische variatie. 

Eindtermen

F2 Soortvorming: 

De kandidaat kan met behulp van de concepten populatie, variatie, selectie en soortvorming verklaren op welke wijze nieuwe soorten kunnen ontstaan.

Begrippen: Populatie, adaptatie, fitness, natuurlijke selectie, genetic drift, gene flow, allelfrequentie, genotypefrequentie, Hardy-Weinberg, selectiedruk, soort, seksuele selectie, eilandtheorie, founder effect, bottleneck effect, inteelt, cladogram, clade, taxon, homologie, analogie, coevolutie, allo- en sympatrische soortvorming. 

Eindtermen

F3 Biodiversiteit: 

De kandidaat kan met behulp van het concept biodiversiteit veranderingen in de diversiteit van populaties en ecosystemen binnen het systeem Aarde verklaren en beargumenteren op welke wijze deze veranderingen beïnvloed

worden. 

Eindtermen

F4 Ontstaan van het leven: 

De kandidaat kan met behulp van het concept ontstaan van het leven  benoemen met behulp van welke theorie het voorkomen van leven op Aarde wordt verklaard.

Begrippen: Creationisme, Catastrofetheorie, Evolutietheorie, Neodarwinistische theorie

Evolutietheorieën

Darwinisme (Darwin, 1809-1882)

Survival of the fittest en Struggle for life in

boek “On the origin of species“.

Evolutie is een proces waarbij erfelijke

eigenschappen binnen een populatie

veranderen in de loop van de generaties als

gevolg van genetische variatie, voortplanting

en natuurlijke selectie.

Evolutietheorieën

Neodarwinisme 

De theorieën van Mendel (1822-1884) en de ontdekking van

DNA door Watson en Crick (1950) brachten de verklaring voor

de theorieën van Darwin.

Ontstaan lange nek bij giraffes

Lamarck. De giraffe krijgt tijdens zijn leven een langere nek door het strekken van de nek naar hogere blaadjes. 

Darwin. De giraffen met de korte nek gaan dood, zodat er steeds meer giraffen komen met lange nekken (natuurlijke selectie)

• Welk idee is juist? 
• Vooral Darwin! Maar Lamarck ook bleek
    later door ontdekking epigenetica

Lamarck

een andere verklaring (theorie) dan Darwin

Wat is de goede volgorde
van evolutie?

1. Survival of the fittest, natuurlijke selectie, genetische variatie, overerving goede eigenschappen
2. Genetische variatie, natuurlijke selectie, survival of the fittest, overerving goede eigenschappen
3. Natuurlijke selectie, genetische variatie, survival of the fittest, overerving goede eigenschappen
4. Genetische variatie, survival of the fittest, natuurlijke selectie, overerving goede eigenschappen

Evolutie treedt volgens Darwin
op doordat ….

1. .. in een populatie individuen zich voortdurend aanpassen aan veranderende milieuomstandigheden en vooral nieuwe kenmerken doorgeven aan hun nakomelingen.
2. .. verandering in het milieu de individuen in een populatie aanzet tot mutaties om te overleven; die mutaties worden dan doorgegeven aan hun nakomelingen.
3. .. in een populatie alléén sterke individuen overleven en deze dus ook gemiddeld sterke individuen zullen voortbrengen.
4. .. in een populatie vooral de aan het milieu aangepaste individuen zich zullen voortplanten.

Evolutie van de mens

Aan de hand van fossiele vondsten is het ontstaan van de huidige mens te reconstrueren.

Schedelvorm, tanden, vondsten van gereedschappen.

Consensus: moderne mens ontstond 200.000 jaar geleden in Afrika.

BINAS 94B

Evolutie van de mens

Aan de hand van DNA zijn migratiepatronen afgeleid.

Hierbij keek men naar overeenkomsten in haplotype (welke allelen liggen op hetzelfde chromosoom).

Y-chromosoom voor de mannelijke lijn, mitochrondriaal DNA voor de vrouwelijke lijn.

Evolutionaire tijdslijn

Migratie-patronen

Erfelijke tijdlijn

Ontstaan van nieuwe soorten

Neo-Darwinisme

Evolutietheorie wordt onderbouwd door 3 belangrijke feiten/bewijzen:

1. Variatie in erfelijke eigenschappen
2. Natuurlijke selectie
3. Soortvorming door isolatie

Variatie in het genotype

1. Geslachtelijke voortplanting

nieuwe paren/recombinaties van bestaande genen/eigenschappen

2. Mutaties

Natuurlijke selectie

• gunstige genen
• grotere overlevingskans
• voortplantende nakomelingen

Individuen die het beste aangepast zijn aan het milieu hebben 

de grootste overlevingskans

SURVIVAL OF THE FITTEST

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

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

Soortvorming

1. Allopatrische soortvorming

   = soortvorming door isolatie

2. Sympatrische soortvorming

   = soortvorming zonder isolatie 

Twee uitspraken over het ontstaan van nieuwe soorten:

Katrien zegt: Er is sprake van twee nieuwe soorten als twee groepen organismen niet meer in staat zijn onderling voort te planten
Marion zegt: Bij het ontstaan van nieuwe soorten is het belangrijk dat een groep organismen geïsoleerd raakt van een andere groep soortgenoten
Wie heeft gelijk?

1. Beide hebben gelijk
2. Geen van beide heeft gelijk
3. Alleen Katrien heeft gelijk
4. Alleen Marion heeft gelijk

allopatrische soortvorming en

 sympatrische soortvorming

• allopatrisch:  soortvorming door een splitsing van een populatie door een barrière (gebergte, rivier etc)
• sympatrisch: soortvorming doordat individuen binnen hetzelfde gebied zich uitsluitend voortplanten binnen een kleine deelgroep. Voorbeeld: vrouwtjesvissen kiezen selectief een man met een bepaalde kleur=seksuele selectie---> voor soortvorming altijd nodig? reproductieve isolatie!

Co-Evolutie

• Twee Soorten Evolueren samen
•  Selectiedruk komt voort uit de interactie/samenlevingsrelatie met de andere soort
• Deze kan positief zijn (mutualisme, commensalisme) of negatief (parasitisme, predator-prooi) = wapenwedloop

Bij welke van onderstaande samenlevingsvormen is de kans het grootst dat er co-evolutie plaatsvindt?
(tip: er moet wél selectiedruk zijn!)

1. als beide soorten voordeel hebben van elkaars aanwezigheid
2. als de één voordeel heeft en de andere geen nadeel heeft
3. als de ene soort parasiteert op de andere
4. als de ene soort de predator is en de andere de prooi

Wetenschappers onderscheiden allopatrische en sympatrische soortvorming. Bij welke vorm hoort de omschrijving?

Een vissoort in 1 meer splitst zich op in een groep die zich in het open water voortplant en een groep die zich op de bodem voortplant

1. allopatrisch
2. sympatrisch

Hagedissen van 1 soort raken gescheiden door een kloof waardoor de hagedissen aan de ene kant van de kloof niet meer kunnen voortplanten met de hagedissen aan de andere kant van de kloof

1. allopatrisch
2. sympatrisch

Kunstmatige selectie =

het mechanisme waarmee bepaalde eigenschappen of een combinatie van eigenschappen bewust worden geselecteerd bij het fokken van dieren of veredeling en teelt van planten.

Hieronder volgen twee voorbeelden van organismen die zich aanpassen aan hun veranderende omgeving.
I Door grootschalige visserij zijn kabeljauw en schol op jongere leeftijd en bij een kleiner formaat geslachtsrijp.
II In ziekenhuizen waar mensen veel antibiotica gebruiken, ontstaan bacteriën die resistent zijn voor de meest gebruikte antibiotica.

Bij welk voorbeeld is sprake van kunstmatige selectie?

1. bij 1 en 2
2. bij 1
3. bij 2
4. niet bij 1 en niet bij 2

Welke van de volgende criteria is niet nodig voor evolutie?

1. Variatie in eigenschappen
2. Erfelijkheid van eigenschappen
3. Selectie voor het sterkste individu
4. Isolatie van populaties

Maak Examenvraag 2012-II

Reddingsplan voor Nieuw-Zeelandse looppapegaai 

opdr. 6 t/m 8

Bespreek je formulering eerst met je buur, verbeter gezamenlijk jullie antwoorden, kijk dan na. 

Wees kritisch! Hoeveel punten behaal?

biologiepagina.nl

Formuleren bij Evolutie

- Welke verbeteringen na bespreken?

- Welke fouten worden er gemaakt?

Wat is belangrijk?

Evolutiestappen noemen!

1. (genetische) variatie (door mutatie/recombinatie)

2. Natuurlijke selectie/ Selectiedruk

3. Survival of the fittest/ Overerving

Let op! wel gekoppeld aan de context, geef dus een uitleg. 

Evolutie in populaties

'Soort'  vs.  'Populatie' 

gene flow

Allelfrequentie - wet v. Hardy-Weinberg  (Binas  93D3)

Seksuele selectie

Genetic Drift

Definities

• Populatie = Alle individuen van een soort die in een bepaald gebied leven en onderling voortpanten
  
  
• Genenpool is alle verschillende genen  die voorkomen in een populatie 
  
  
• Gene flow = (incidentele) uitwisseling van genen tussen populaties 
  
  

Stel dat....

- Populaties volledig gescheiden zijn 

- Ze groot genoeg zijn 

- Er geen evolutie optreedt
(allelen hebben dus geen specifiek voordeel) 

Dan blijkt dat de allelfrequenties
in populaties constant blijven 

(voorbeeld bij mensen is oogkleur of bloedgroep)

Wet van Hardy-Weinberg (equilibrium)

• Allelfrequentie = getal tussen 0 en 1 dat aangeeft hoe vaak bijv. het dominante allel p (Grijs) voorkomt
• Als  p = 0,6  wat is dan  q? 
• q = 0,4.     
  
  
  
  
  hoeveel (%) witte katten zijn er dan?

Wet van Hardy-Weinberg

Dit kunnen we ook andersom gebruiken: 

Stel dat 40% van de katten een grijze vacht
heeft, wat is dan de frequentie van allel b? 

• Regel -> gebruik recessieve fenotype, 
  want dat is gelijk aan q2 genotype.  

evenwicht

Hardy-Weinberg evenwicht gaat alleen op als er geen processen/ gebeurtenissen zijn die allelfrequenties beïnvloeden. In de praktijk gebeurt vaak wel. 

Specifieke richting -> Evolutie 

Door toeval -> Genetic Drift

Evolutie

Mutaties zorgen voor nieuwe varianten van genen, vooral als deze dominant zijn zal snel worden geselecteerd op het  positieve/nadelige effect. 

Waarom vooral bij dominante allelen? 

Evolutie

Als een eigenschap voordeel oplevert voor overlevingskans, zorgt natuurlijke selectie voor survival of the fittest 

In sommige gevallen levert een eigenschap alleen voordeel op voor de voortplantingskans* dan spreken we van seksuele selectie

Genetic drift

- Puur toevalsproces:

1. Afzondering van een kleine sub-populatie die genetisch verschilt ten opzichte van de oorspronkelijke populatie  (Founder-effect: vb. migratie ; Flessenhalseffect: rest van populatie sterft door bijv. natuurramp) 
2. De sub-populatie groeit uit 

Gevolgen van Genetic Drift

- Allelfrequenties veranderen en allelen verdwijnen = 

verlies van genetische variatie (nodig voor evolutie)

- Nadelige mutaties komen sneller tot uiting door verhoogde kans op kruisingen tussen twee individuen die beiden drager zijn = inteelt

Wanneer heeft Genetic drift het grootste effect?

1. Als van een populatie van 500 individuen er 50 overleven na een ramp
2. Als van een populatie van 50 individuen er 5 overleven na een ramp

Oefenvragen Hardy-Weinberg

zie classroom bij herhaling voor SE-2