Samenvatting Biologie Thema 3 en 4

Transcriptie

1 Samenvatting Biologie Thema 3 en 4 Samenvatting door een scholier 2927 woorden 4 april ,2 48 keer beoordeeld Vak Methode Biologie Biologie voor jou Biologie: Samenvatting hoofdstuk 3 Samenvatting 3.1 De chromosomen bevatten de informatie voor de erfelijke eigenschappen, dit is vastgelegd in het DNA. De kernen van een mens bevatten 46 chromosomen, verdeelt in paren van 2 (dus 23 paren). Een chromosomenpaar zijn 2 homologe chromosomen, dit betekent dat ze gelijk zijn in lengte en vorm. Bij een karyogram of chromosomenportret zijn de chromosomenparen via bepaalde regels gegroepeerd. Wanneer de chromosomen in de kern in paren voorkomen, wordt de cel diploïd genoemd. Bij de voortplanting smelten de kernen van 2 geslachtscellen (voortplantingscellen) samen. De geslachtscellen worden ook wel gameten genoemd. De zygote ontstaat uit de 2 geslachtscellen en is, net als alle andere lichaamscellen, diploïd. Geslachtscellen bevatten maar 23 chromosomen en hebben dus geen paren, zo n cel is haploïd. Bij de bevruchting versmelten de kernen van de ei- en zaadcel, en heeft de zygote dus weer 46 chromosomen. Samenvatting 3.2 Het fenotype zijn alle uiterlijke waarneembare kenmerken van een individu, die niet door chromosomen vastgesteld zijn en zijn bepaald door het milieu. Chromosomen zijn opgebouwd uit genen, ook wel erffactoren genoemd, die elk een erfelijke eigenschap bevatten. De genen van je moeder en je vader samen wordt jouw genotype. Het is dus al bij je geboorte vastgesteld zoals je oog- en haarkleur. Een modificatie is een verandering in je fenotype, je geeft dit echter niet door aan volgende generaties het is dus geen genotype. Samenvatting 3.3 De plaats van een gen in een chromosoom wordt een locus genoemd. Elk gen wat op een bepaalde locus kan voorkomen noemen we ook wel een allel, voor een erfelijke eigenschap kunnen verschillende allelen bestaan. Homozygoot is dat je 2 allelen hebt voor een bepaalde eigenschap, waardoor het zeker is dat je die eigenschap krijgt, als je 2 verschillende allelen hebt voor een bepaalde eigenschap noem je dat heterozygoot > slechts 1 van de allelen komt tot uiting in het fenotype, dit is het dominante allel (het Pagina 1 van 7

2 andere allel noemen we recessief). Als het recessieve allel toch enigszins tot uiting komt noemen we het dominante allel onvolledig dominant. Als geen van de beide allelen dominant is of geen van beide recessief, noemen we het intermediair > de erfelijke eigenschap ligt dan tussen de 2 allelen in (bijv. 1 rood allel + 1 wit allel = roze) Samenvatting 3.4 Bij een kruising planten 2 individuen met ongelijke genotypen zich voort. Voor de kennis van de genetica zijn veel onderzoeken gedaan met bananenvliegjes omdat je het genotype van deze vliegen makkelijk kunt bepalen en ze maar 4 chromosomen paren hebben. Bij een monohybride kruising wordt slechts op de overerving van 1 erfelijke eigenschap gelet, hierbij is 1 genenpaar betrokken. Bij een dihybride kruising letten ze op 2 erfelijke eigenschappen met 2 genenparen. Bij een kruising worden de ouders aangegeven met P, de volgende generatie F1 en die daarna met F2. Als je ergens van wilt bepalen of een eigenschap homozygoot of heterozygoot is, kun je dat bepalen door het nog verder te kruisen met een andere waarvan je weet dat die recessief is voor de eigenschap. Dit noem je terugkruising. Samenvatting 3.5 Je hebt 22 autosomen, het 23e paar is bij een vrouw een X en bij een man een X of een Y. Door deze X en Y chromosomen wordt het geslacht bepaald en daarom worden ze ook wel de geslachtschromosomen genoemd. In geslachtscellen komen de chromosomen enkelvoudig voor, dus niet in paren. Als bij de bevruchting de zaadcel een X chromosoom bevat wordt het kind XX (meisje). Als de zaadcel een Y chromosoom bevat wordt het kind XY (jongen). Bij sommige diersoorten hebben de mannetjes juist 2 X chromosomen en de vrouwtjes een X en Y chromosoom. Een vrouw die heterozygoot is noem je de draagster. Een gen noem je X-chromosomaal als het alleen maar genen zijn die in het X-chromosoom liggen. Een voorbeeld van een X-chromosomaal gen is roodgroen-kleurenblindheid, mensen die homozygoot recessief zijn voor deze eigenschap kunnen deze kleuren niet onderscheiden. Samenvatting 3.6 Bij een dihybride kruising letten ze op 2 erfelijke eigenschappen met 2 genenparen. Bij F2 zijn er 16 mogelijkheden, hier zitten vaak wel veel dubbelen tussen. Stel: A is voor lange bladeren en B is voor ingesneden bladeren. Hoeveel procent van F2 heeft lange, gave bladeren P = AAbb x aabb F1= AaBa x AaBb F2= Aabb Bij Aa x Aa heb je een kans van 1:3, bij Bb x Bb heb je een kans van 3:4. ¼ x ¾ = 18,75 Pagina 2 van 7

3 Samenvatting 3.7 Voor sommige eigenschappen bestaan heb je meerdere allelen, 3 of meer bijvoorbeeld bij bloedgroepen (A, B, O). Dit noem je dan multipele allelen. Bij letale factoren is een allel betrokken dat in homozygote toestand geen levensvatbaar individu oplevert. Bij onafhankelijke overerving zijn er 2 genenparen in verschillende chromosomenparen. Gekoppelde overerving heb je als de verschillende genen in hetzelfde chromosomenpaar liggen. De allelen die in hetzelfde chromosoom liggen, erven dan gezamenlijk over. Bij een crossing-over worden delen van de chromosomen uitgewisseld tussen homologe chromosomen. Bij polygene overerving komt een eigenschap tot stand doordat 2 of meer genenparen samen 1 erfelijke eigenschap bepalen. Biologie: Samenvatting Hoofdstuk 4 Samenvatting 4.1 Eiwitten zijn opgebouwd uit aminozuren. Er zijn verschillende soorten functies van eiwitten zoals enzymen (die een reactie versnellen) en bouwstoffen. De eiwitten bevinden zich op de chromosomen samen met het DNA. DNA bevat alle erfelijke eigenschappen, het bestaat uit genen. Elk gen codeert voor een eiwit. Het DNA bestaat uit een dubbele helix. Een helix is een keten van nucleotiden, die bestaan uit 3 delen: - Fosfaat > verbindt de desoxyriboses met elkaar - Desoxyribose > een soort suiker die de base vasthoudt - Base > je hebt 4 verschillende bases: A = adenine T = thymine C = cytosine G = guanine Tegenover een A komt altijd een T, tegenover een C altijd een G, dit noem je de basenparing. Samenvatting 4.2 Cellen worden continu opnieuw aangemaakt in het lichaam, hierdoor groei je en helen wondjes. Ook het vervangen van te oude cellen is zeer belangrijk. Het aanmaken van nieuwe cellen (en dus ook nieuw DNA) gebeurt door mitose (kerndeling) en celdelingen. Door deze plasmagroei ontstaan uit 1 moedercel 2 nieuw dochtercellen die beide identiek zijn aan de moedercel. Dezen kunnen ook weer gaan delen d.m.v. mitose, de periode tussen 2 mitosen wordt de interfase genoemd. Bij DNA-replicatie wordt er een exacte kopie gemaakt van het DNA-molecuul > de ketens gaan uit elkaar en aan de bases worden nieuwe (vrije) nucleotiden gekoppeld. Na een DNA-replicatie bestaat een chromosoom uit 2 identieke delen, de chromatiden. De plaats waar dezen vast zitten noemen we de centromeer (equatoriaalvlak). De chromosomen gaan zich spiraliseren (oprollen/opvouwen) hierdoor wordt her chromosoom korter en dikker, waardoor hij makkelijker met een microscoop zichtbaar wordt. Na de mitose despiraliseren de chromosomen zich weer, ze worden weer lang en dun. De celcyclus bestaat uit de mitose en de interfase. De interfase bestaat uit 3 periodes: G1-fase is de periode tussen de celdeling en de DNA-replicatie, de S-Fase is de periode van de DNA-replicatie en de G2- Pagina 3 van 7

4 fase is de periode tussen DNA-replicatie en de mitose. De G1-fase kan heel erg verschillen in duur. Vaak kunnen ze ook in een rustfase verkeren, G0, hierdoor vinden er geen DNA-replicaties meer plaats in de cel. Samenvatting 4.3 Bij ongeslachtelijke voortplanting groeit een deel van een individu uit tot een nieuw individu. Eencellige planten en dieren planten zich voort door deling. Voortplanting bij bloemen vind vaak plaats met bollen (tulpen) en knollen (aardappelen). Dit zijn allemaal natuurlijke manieren van ongeslachtelijke voortplanting. Kunstmatig kan via stekken, dan snijd je een stuk van een stengel of blad af en zet je in een pot, de stengel krijgt nieuwe wortels > nieuwe plant. Een andere kunstmatige manier is enten, takken worden dan vastgezet op een afgeknipte onderstam, dan krijg je dezelfde boom als de boom waar je de takken van geënt hebt. Als 1 individu door ongeslachtelijke voortplanting is ontstaan uit 1 individu is, noem je dat een kloon. Het maken van zo n kloon wordt klonen of kloneren genoemd. Dit wordt gedaan om een gunstig genotype te behouden bij bijvoorbeeld planten in de akkerbouw en fruitteelt. Bij een weefselkweek wordt uit een gezonde, goed groeiende plant een stukje deelvaardig weefsel gesneden, dit stukje wordt ontsmet en op een geschikte voedingsbodem gebracht. Eest ontstaat de callus, een hoeveelheid ongedifferentieerd weefsel. Daarna worden het embryoïden, deze zijn wel gedifferentieerd en gespecialiseerd, deze groeien verder tot jonge plantjes, die naar een kwekerij worden gebracht. Samenvatting 4.4 Door meiose worden in het lichaam de geslachtscellen gevormd. Bij meiose I ontstaat uit 1 diploïde cel 2 haploïde cellen (= reductiedeling), bij meiose II ontstaan uit 2 haploïde cellen 4 haploïde cellen. Dus bij een man kan een zaadcelmoedercel zich ontwikkelen tot 4 zaadcellen. Bij een vrouw ontstaan bij meiose I 2 dochtercellen die ongelijk zijn van grootte. Bij meiose 2 worden de 2 dochtercellen opgedeeld tot 3 poollichaampjes en 1 eicel, in de eicel komt al het cytoplasma te zitten waardoor deze het grootst wordt van de 4. De poollichaampjes sterven af en verdwijnen. In de eierstokken van een vrouw worden tienduizenden cellen bewaard die halverwege het meiose proces zitten, bij de ovulatie wordt de meiose in die cellen afgemaakt. Samenvatting 4.5 Genen kunnen zich op verschillende manieren met elkaar combineren, waardoor jouw combinatie vaak anders is dan die van je ouders, dit noem je recombinatie. Doordat er nieuwe combinaties ontstaan, ontstaat er meer diversiteit binnen een bepaalde soort > dus een grotere overlevingskans. Welke eigenschappen een kind krijgt is afhankelijk van het toeval, de kans is zeer klein dat 2 ei- of zaadcellen hetzelfde genotype hebben. Door de (natuurlijke) selectie blijven alleen de individuen met gunstige erfelijke eigenschappen leven. Door veredeling proberen we om alle gunstige eigenschappen in 1 nakomeling te krijgen. Door middel van klonering kun je dan weer proberen individuen met datzelfde genotype te krijgen, maar de fenotypes kunnen wel onderling verschillen tussen deze gekloneerde individuen waardoor ze alsnog niet precies hetzelfde zijn. Pagina 4 van 7

5 Door genetische modificatie kun je de genen van een individu aanpassen om zo gunstige erfelijke eigenschappen te kweken. Als je een zuivere lijn hebt kun je een groep planten die homozygoot is voor een bepaalde eigenschap door zelfbestuiving verder kweken, hierdoor krijg je een reeks van nakomelingen die ook homozygoot zijn voor die eigenschap, dit noem je zaadvaste planten. Als dieren homozygoot zijn voor gewenste eigenschappen noem je ze fokzuiver. Bastaarden zijn nakomelingen van 2 homozygote dieren van een verschillend ras, de nakomeling is dan dus wel heterozygoot. Soms kan het selecteren niet goed uitpakken, minder gunstige rassen sterven uit en door een verandering in de omgeving kan het gunstige ras opeens niet meer gunstig zijn. Dan gaat de hele soort dood. Samenvatting 4.6 Cellen gaan naar verloop van tijd steeds meer verschillen vertonen door de ontwikkeling van de zygote, dit proces noem je celdifferentiatie. Deze verschillende types cellen krijgen ieder een verschillende functie, celspecialisatie. De invloed die de cellen op elkaar hebben noem je Inductie. Verschillende combinaties van genen ontstaan door de verschillen in het cytoplasma en door de invloed van stoffen in andere cellen. Hierdoor komt al vroeg vast te liggen welke cel wat gaat doen. Het vastleggen van de taak van een cel door activering van bepaalde genen noemen we determinatie. De celspecialisatie wordt bepaald door hormonen, deze kunnen er ook voor zorgen dat een cel zichzelf vermoordt omdat hij niet meer nodig is (vliezen tussen vingers en tenen) dat heet apoptose (geprogrammeerde celdood). Het (m)rna staat voor (messenger)ribonucleïneacid oftewel (messenger)ribonucleïnezuur. Welke genen ingeschakeld zijn bepalen welke taken je cel uitvoert en dus welke eiwitten er gemaakt worden. Het DNA bepaald welke eiwitten er gemaakt moeten worden, vervolgens gaat het mrna met dat recept naar de ribosomen. Deze maken de eiwitten dan aan. Het mrna is eigenlijk een kopie van een deel van het DNA waar het recept op staat. Met enkele verschillen: het RNA is een enkele streng nucleotiden, en ze bevatten ribose, en uracil (U) in plaats van thymine (T). Het DNA zelf is te belangrijk om zelf te gaan. DNA gaat uitelkaar, RNA vormt zich met U in plaats van T en gaat naar ribosomen. Een genetische code is de informatie over synthese van eiwitten. Virussen hebben verschillende belangrijke kenmerken: - Hebben geen cellen - Heeft geen cytoplasma of kernplasma - Hebben of DNA of RNA - Kunnen geen stofwisselingsprocessen plaats vinden. - Kunnen zich niet zelfstandig voortplanten. - Virussen bestaan bijna geheel uit een nucleïnezuur dat omgeven is door een laagje eiwit (capside) de vorm van virussen is verschillend. Bacteriofagen = virussen die bacteriën als gastheer gebruiken. Virus zorgt ervoor dat de ribosomen alleen virussen gaan maken. Bacterie gaat daarna dood en de virussen breken uit en besmetten nieuwe bacteriën. Samenvatting 4.7 Een verandering in het DNA doordat de volgorde van de stikstofbasen is gewijzigd noem je een mutatie. Pagina 5 van 7

6 Dit heeft alleen gevolgen als het verandert in een lichaamscel met een ingeschakeld gen. Vaak heeft het maar kleine gevolgen, behalve als de mutatie plaatsvind in een zaadcelmoedercel, eicelmoedercel, een eicel, een zaadcel, een zygote of een cel van een embryo. Het fenotype waarbij geen enkele mutatie aanwezig is noemen we het wildtype. Degenen die wel een mutatie hebben noem je mutanten. Recessieve gemuteerde genen kunnen generatie lang niet tot uiting komen, deze kan pas tot uiting komen als een eicel met het gemuteerde gen bevrucht wordt door een zaadcel met hetzelfde gemuteerde gen, deze kans is heel erg klein. Pas als 2 familieleden zich voort planten wordt de kans echt groot (inteelt). Mutaties kunnen ook gunstig zijn, zoals resistentie (het minder gevoelig worden van een bacterie voor een bestrijdingsmiddel) en door mutaties bestaat er veel verscheidenheid in genotypen binnen een soort, waardoor de overlevingskansen van die soort groter zijn. Alle invloeden die de kans op een mutatie groter maken worden mutageen genoemd, zoals virussen, kortgolvige stralingen en bepaalde chemische stoffen. Als cellen zich ongeremd gaan delen ontstaat een gezwel (tumor). Een goedaardige tumor kan operatief verwijderd worden en komt dan vaak niet meer terug. Bij kwaadaardige tumoren ontstaat kanker, bij de kwaadaardige tumoren zijn de cellen niet gevoelig voor de stoffen die de celdeling remmen. Een primaire tumor kan operatief verwijderd worden of worden bestraald. Een tumor wordt pas dodelijk als hij zich uitzaait (metastase). Hierdoor kunnen de kankercellen in het bloed komen en zo ook op andere plekken kanker veroorzaken (secundaire tumoren). Hierbij wordt dan chemotherapie toegepast en de patiënten krijgen cytostatica toegediend, die de deling van de cellen remt. Als de gezwellen op de zenuwen drukken of de afvoer van klieren afsluiten kan het zeer pijnlijk zijn. Bij een onherstelbare beschadiging van het DNA wordt een zelfmoordgen actief dat ervoor zorgt dat de cel spoedig sterft. Als dit gen ook gemuteerd is kan het beschadigde DNA zich gemakkelijk voortdelen. Bij de helft van de kankercellen is het zelfmoordgen gemuteerd. Alle mutagene stoffen zijn ook carcinogeen (kankerverwekkend). Samenvatting 4.8 Prenatale diagnostiek: - Echoscopie: groei en ligging kan worden bekeken door middel van hoogtefrequentie. Dit kan vanaf de 6e week van de zwangerschap. - Vlokkentest: via de cellen in de vlokken (zijn gelijk aan de cellen van het embryo) kan het genotype bepaald worden. In een karyogram kan gezien worden of het eventuele afwijkingen heeft. Dit kan vanaf de 8e week. - Vruchtwaterpunctie: uit de cellen van het vruchtwater kan een karyogram worden opgesteld waar eventuele stofwisselingsziektes op zichtbaar zijn. Dit kan vanaf 16e week. Als een kind chromosoom 21 extra heeft noem je dat trisomie 21, het kind heeft dan de ziekte van het syndroom van down. Samenvatting 4.9 De stof colchincine zorgt ervoor dat de chromatiden zich wel splitsen tijdens de mitose maar de cellen niet delen. Hierdoor krijg je 2x zoveel chromosomen. Haploïd (n), Diploïd (2n), Tetraploïd (4n), Polyploïd ((heel Pagina 6 van 7

7 veel)n). Je kunt DNA van een individu weghalen, eventueel veranderen en in een ander individu terugplaatsen, dit heet de recombinant-dna-techniek. Het is genetische modificatie/manipulatie. Deze gemodificeerde/gemanipuleerde individuen noem je transgeen (tussen 2 soorten). Het nadeel is dat we in Nederland nog steeds chymosine uit de maag van kalveren gebruiken en sommige mensen vinden dat je niet mag sleutelen aan genen en andere zeggen dat je de dieren dan gaat gebruiken als productiemachines. Bij de celfusietechniek laat men 2 type cellen samen smelten tot een cel (hybridecel). Dit wordt gedaan om zuivere antistoffen te verkrijgen. Verrijkingsstof 1 De kans op recombinatie wordt vergroot door crossing-over. Een deel van een chromosoom wordt verwisseld met een ander chromosoom. Hierdoor krijg je 2 normale cellen en 2 gemixte cellen. De crossingover kan op een willekeurige plaats optreden. Ook kan er een dubbele crossing-over optreden. Extra: mutaties Hele brokken chromosoom verplaatsen. Dit kan door straling of ze gaan kapot tijdens de mitose of de meiose, bij de crossing-over (van het ene chromosoom wel naar het andere maar de andere niet naar het ene). Bij meiose kan een cel een chromosoom extra krijgen, dan krijgt een andere cel er een minder. Een geslachtschromosoom teveel (dus X of Y of nummer 21). Als je chromosoom 21 teveel hebt, wordt je geboren met het syndroom van down. Met X en Y teveel, merk je er bijna niets van (alleen onvruchtbaar, met XXY zit je tussen man en vrouw in). Bij alle andere chromosomen kan het kind niet geboren wordt. Pagina 7 van 7