10.2 dl1: Mutaties en Recombinatie

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

Paragraaf 1 Dierenwelzijn

Paragraaf 10.2 Populaties veranderen

Mutaties en recombinatie

Deze les:

- Bespreken en analyse D-toets

- Uitleg 10.2 dl1: leerdoel 3

- Opdrachten

- Evt. start uitleg 10.2 dl2: leerdoel 4 (afh. van tijd)

Nabespreking D-toets

- Bekijk beoordeeld werk en voer toetsanalyse uit

- Formuleer doelen voor voorbereiding SE

- Lever in!

< 5,5? Verplicht vakSWT Biologie tot herfstvakantie (= 3x), maak concreet plan voor besteding van deze tijd bij doel formulering. 

 

Leerdoelen 10.2

3 Je beschrijft hoe verschillende typen mutaties en geslachtelijke voortplanting de genetische variatie in een populatie vergroten.

4. Je legt het effect uit van verschillende vormen van selectie, fitness en genetic drift op de genetische variatie in een populatie.

Mutatie

Verandering in het DNA --> Als een verandering in een gen optreedt ontstaat er mogelijk een nieuw allel: een nieuwe versie van het gen.

Oorzaken:

- Toeval

- Mutagenen (UV straling, radioactiviteit, roken, ....)

Keuze voor zelf doornemen 10.2 en maken opdrachten

Soorten mutaties

Puntmutatie: verandering van één nucleotide(paar)

Chromosoommutatie: verandering in één chromosoom

Genoommutatie: verandering in het aantal chromosomen

Puntmutatie

Chromosoom

mutatie

Genoommutatie

Bijvoorbeeld een chromosoom teveel of te weinig.

Trisomie 21 (3x chromosoom 21) = syndroom van Down

Turner syndroom (1 X chromosoom ipv 2 = monosomie)

Onstaat bijv. bij fout tijdens anafase meiose.

Genoommutatie

Tetraploïd (4n), vooral bij planten (ontstaat met behulp van colchicine --> geen trekdraden tijdens mitose).

Planten hebben hogere opbrengst aan vruchten en zaden.

Plantenveredeling = bewust sturen op goede eigenschappen.

Recombinatie

Geslachtelijke voortplanting zorgt ervoor dat (vrijwel) alle individuen in een populatie genetisch verschillend zijn.

Omdat ouders de helft van hun chromosomen aan hun kinderen doorgeven maar steeds een andere helft.

Recombinatie

Geslachtelijke voortplanting zorgt ervoor dat (vrijwel) alle individuen in een populatie genetisch verschillend zijn.

Omdat ouders de helft van hun chromosomen aan hun kinderen doorgeven maar steeds een andere helft.

Aan de slag!

- Lees paragraaf 10.2

- Maak opdrachten 10.2 bij leerdoel 3: Route A (geel), B (groen) of C (blauw)

Klaar? rond rest van 10.2 af. 

--> HW check! 10.1 af + herh. H7 via LessonUp

Leerdoelen 10.2

3 Je beschrijft hoe verschillende typen mutaties en geslachtelijke voortplanting de genetische variatie in een populatie vergroten.

4. Je legt het effect uit van verschillende vormen van selectie, fitness en genetic drift op de genetische variatie in een populatie.

Hoe ontstaan nieuwe eigenschappen?

Eigenschappen van soorten veranderen, Hoe?

- Door mutatie van het DNA verandert het genotype en soms ook het fenotype (H9)

- Elke mutatie van een gen noem je een allel, een variant van een gen (H9)

- Indien een verandering (in fenotype) gunstiger is dan het 'oude kenmerk', hebben deze meer voordeel (oude nadeel) --> is meestal het geval in een veranderende omgeving. 

- Nieuw kenmerk meer wordt doorgeven aan volgende generatie, soort veranderd. 

Evolutie

Voor evolutie zijn de volgende zaken nodig:

Genetische variatie

Selectie

Overerving

Genetische variatie (stap 1)

Iedereen is een beetje anders:

- Langer

- Puntigere snavel

- Dikker verenpak

- Mooiere vlekken

- Kleinere voeten

- Grotere vinnen

etc.

Genetisch variatie

(door mutatie en recombinatie)

Natuurlijke Selectie (stap 2)

Niet iedereen kan zich voortplanten: 

- Vroegtijdig overlijden door zware omstandigheden (bijv. klimaat, predatie, voedsel tekort)

- Partners tekort

Selectiedruk/ Natuurlijke selectie

Natuurlijke Selectie (stap 2)

Doordat in een populatie de individuen (bijna) allemaal genetisch verschillend zijn (variatie) hebben ze allemaal een grotere of kleinere kans om te overleven en zich voort te planten. 

Individuen met eigenschappen die gunstige zijn in een omgeving (hoge fitness) hebben een grotere kans om te overleven en zich voort te planten, dan de individuen met ongunstige eigenschappen in een omgeving (lage fitness).

Natuurlijke Selectie (stap 2)

Welke eigenschappen een hoge fitness hebben is afhankelijke van de selectiedruk. 

Bijv.:

Koudere winter- Gunstige eigenschap = Dikker verenpak

Tekort aan partners - Gunstige eigenschap = Mooiere vlekken

Weinig voedsel - Gunstige eiegnschap = Grotere vinnen

 

Overerving (stap 3

Overerving

Individuen die voortplanten geven hun genen (= eigenschappen) door naar volgende generatie.

Genen van de individuen die niet overleven 

of voortplanten sterven uit.

Er treedt een verandering op in de eigenschappen/ genen pool van de volgende generatie. De soort is geëvolueerd = adaptatie

Samenvatting Evolutie

Stap 1: Iedereen is een beetje anders (genetische variatie)

Stap 2: Het leven is zwaar door bijv. milieu en concurrentie (selectiedrukken)

--> individuen met de meest gunstige eigenschappen (hoge fitness) hebben meer kans op overleving en voortplanting (natuurlijke selectie)

Stap 3: Genen met de hoogste fitness erven over naar de volgende generatie --> adaptatie

Evolutiestappen op het examen (3p)

1. Beschrijf welke variatie (verschillen) er tussen individuen in de populatie is.

2. Benoem wat de selectiedruk is en welke eigenschap gunstig is (hoge fitness) en welke niet (lage fitness), geef aan dat de individuen met een hoge fitness een grotere kans hebben op voortplanten. 

3. Geef aan dat de gunstige eigenschap dus meer wordt doorgegeven aan de volgende generatie en deze daardoor is aangepast aan milieu (adaptatie)

Oefening

Beschrijf de drie stappen van evolutie (variatie, selectie, overerving) bij de Oefies en Toefies. 

Evolutie bij 

de Oefies en Toefies

1p - Welke variatie zien we in de populatie? Hoe is deze ontstaan?

1p - Wat is de selectiedruk? Wie heeft de hogere fitness?

1p - Overerving en adaptatie. 

Voorbeeld 

Peper-en-zout mot (berkenspanner) 

Industriële revolutie (1819) 

Oefening

Beschrijf de drie stappen van evolutie (variatie, selectie, overerving) bij de Berkenspanner. 

Antwoord

Variatie (1p) - In de populatie berkenspanners komen zowel donkere als lichtere varianten voor

Selectie (1p) - Op de donkere stammen zijn de donkere berkenspanners slecht zichtbaar, zij worden door vogels minder opgegeten. De donkere berkenspanners hebben hierdoor een hogere kans op voorplanting

Overerving (1p) - Donkere berkenspanners geven hun genen door aan de volgende generatie, in de volgende generatie zullen meer berkenspanners donker gekleurd zijn. 

Voorbeeld Berkenspanners

Door adaptatie veranderd de allelfrequentie

Welke afbeelding geeft de evolutietheorie weer? A of B?

Darwin gebruikte bij het opstellen van zijn evolutietheorie het begrip 'survival of the fittest'. Deze uitdrukking wordt meestal vertaald met 'het overleven van de sterksten'. Welke van de onderstaande individuen worden in deze uitdrukking bedoeld met 'de sterksten'?

1. De individuen die de meeste kracht kunnen leveren.
2. De individuen die het langste leven.
3. De individuen die de meeste nakomelingen krijgen.
4. De individuen van de soorten die boven in de voedselpiramide staan.

Zet in de juiste volgorde:
I - Dankzij zijn kleur valt een zwarte koolmees niet op bij katten. Hij leeft lang en krijgt veel nakomelingen
II - Het aantal allelen voor de zwarte kleur neemt toe in de populatie
III - Door natuurlijke selectie zijn er veel zwarte koolmezen ontstaan
IV - Door een mutatie ontstaat een zwarte koolmees in een populatie

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

Huiswerk

- Maak 10.2 opdrachten bij leerdoelen 3 en 4