Examen Voorbereiding Evolutie

Transcriptie

1 Examen Voorbereiding Evolutie Teylingen College Leeuwenhorst 2015/2016

2 Thema 5 Evolutie Begrippenlijst: Begrip Organische stoffen Anorganische stoffen Autotroof Heterotroof Soort Neodarwinisme Creationisme Intelligent design Natuurlijke selectie Genetische variatie Reproductieve isolatie Selectiedruk Adaptatie Genenpool Allelfrequentie Genetic drift Verklaring Stoffen afkomstig van organismen of van producten van organismen. Bevatten altijd een C (koolstof) H (waterstof) binding. Daarnaast ook vaak O-, N-, P- of S-atomen. Stoffen die zowel in organismen als levenloze natuur voorkomen. Vaak kleine, eenvoudig gebouwde moleculen. (bv. CO2 en H2O) Zelf voedende organismen (planten). Maken zelf organische stoffen uit anorganische stoffen (d.m.v. fotosynthese). Organismen die andere nodig hebben voor het voedsel (dieren, bacteriën, schimmels). Kunnen geen organische stoffen maken uit anorganische stoffen. Organisme die onderling vruchtbare nakomelingen kunnen krijgen behoren tot één soort. Theorie die uitgaat van verscheidenheid in genotypen, natuurlijke selectie en soortvorming door reproductieve isolatie. (Is voortgebouwd vanuit de evolutie theorie van Charles Darwin). Theorie gebaseerd op het scheppingsverhaal uit de Bijbel Stroming die uitgaat van een bepaalde vorm van evolutie die gestuurd is door een intelligent wezen (een god). Survival of the fittest Het overleven van de best aangepaste organismen op hun omgeving. Deze organismen geven hun genen door aan de volgende generatie. Verscheidenheid in genotypen Door recombinatie en mutaties kunnen nieuwe genotypen (en daardoor fenotypen) ontstaan. Isolatie van twee groepen uit een populatie waardoor onderlinge voortplanting gedurende een lange periode niet meer mogelijk is en beide groepen zich los van elkaar kunnen ontwikkelen. Kan ontstaan door geografische isolatie of verschillen in gedrag. Mate waarin er natuurlijke selectie plaats vindt. Wanneer de omstandigheden gunstig zijn zal er een lage selectiedruk zijn en kunnen ook minder goed aangepaste dieren overleven. Het aangepast zijn aan de omgeving. De verzameling van alle genen in een populatie Genfrequentie Het aantal keer (de frequentie) waarin een allel voorkomt binnen een genenpool. Het verschijnsel dat in kleine populaties door toeval grote verschuivingen in allelfrequenties kunnen optreden. 2

3 Homologe organen Analoge organen Rudimentaire organen Organen die overeenkomst in bouw vertonen en een gelijke embryonale ontstaanswijze hebben. Ze zijn ontstaan van uit een zelfde grondvorm (dus zelfde voorouder) Organen die overeenkomst in functie vertonen, maar die berust niet op verwantschap. Zijn niet ontstaan uit een zelfde grondvorm maar door aanpassingen aan het milieu zijn organen met een vergelijkbare functie ontstaan. Organen die niet meer tot ontwikkeling komen en geen functie meer hebben. Hebben een zelfde grondvorm als de organen van verwante soorten die deze organen nog wel gebruiken. (bv. Blinde darm, staartbeen bij de mens) Belangrijke feiten: Soorten worden ingedeeld in rijken op basis van celkenmerken (celwand, etc.) en voedingswijze (autotroof of heterotroof) Aan de hand van de naamgeving bij soorten kan verwantschap worden aangetoond. De binaire naamgeving bestaat uit een geslachtsnaam (als eerste) en soortaanduiding (als tweede); Corvus monedula. De geslachtsnaam van verwante dieren is gelijk. Voor het ontstaan van nieuwe soorten zijn altijd drie factoren nodig; natuurlijke selectie, genetische variatie en reproductieve isolatie. Belangrijke afbeeldingen: In een stamboom is de verwantschap tussen soorten af te leiden. In bovenstaande stamboom zijn de mens en chimpansee pas laat uit elkaar gegaan. Deze soorten zijn nauw aan elkaar verwant. De spookdiertjes zijn dus meer verwant aan de apen van de nieuwe wereld dan aan de lemuren. 3

4 BINAS tabellen: Tabel Informatie 78 De vier rijken 79 Bouw van de cellen van verschillende organismen 92 Systematiek, indeling van het planten- en dierenrijk 93 C Eilandtheorie 94 A Tijdperken en tijdvakken 94 B Evolutie van de mens 94 C Endosymbiosetheorie Tips: Voor vragen over geologische tijdschalen of het verloop van de evolutie is de BINAS goed te gebruiken (Tabel 94 A en B). Voor het beantwoorden van een evolutievraag waarin uitgelegd moet worden hoe een nieuwe soort ontstaat moeten altijd de volgende drie punten benoemd en uitgelegd worden: o Natuurlijke selectie o Genetische variatie (door mutatie of recombinatie) o Reproductieve isolatie Examenvragen: Terugkerende wolf beheert landschap De hond is nauw verwant aan de wolf. Die verwantschap is in de loop der eeuwen door de mens op verschillende manieren gebruikt. Kruisingen tussen wolf en hond leverden zogenaamde wolfshonden op. Door het fokken van wolfshonden zijn weer nieuwe hondenrassen ontstaan. 1pt 27. Leid uit bovenstaande tekst af of de hond en de wolf tot dezelfde soort behoren. Leg je antwoord uit. 4

5 Groenlander van weleer geeft zijn DNA prijs Voor het schrijven van een essay over De geschiedenis van de mensheid vonden Luc en Bas, twee leerlingen uit HAVO-5, een artikel in een krant over de oorspronkelijke bewoners van Groenland. Uit een paar diepgevroren haren en kleine botfragmenten, gevonden in Groenland, blijkt het gezicht van een man, Inuk genoemd, af te lezen. DNAonderzoek toont aan dat Inuk 4000 jaar geleden leefde, een getinte huid en bruine ogen had. Zijn haar was zwart en dik, maar hij had een neiging tot kaalhoofdigheid. Hij had het gen voor bloedgroep A. Met DNA-onderzoek kon men het ruwe signalement van Inuk afleiden. Belangrijker nog dan het uiterlijk van Inuk, is wat uit zijn DNA blijkt over de etnische herkomst van de Saqqaq. Het maakt duidelijk dat zij minder verwant zijn aan de huidige bewoners van Groenland, de Inuit, en de Noord-Amerikaanse Indianen, maar meer met de volkeren van Noordoost-Siberië. Het DNA van Inuk en van Siberiërs laat zien dat de voorouders van de Saqqaq en die van de huidige Siberiërs al 5500 jaar geleden uiteen zijn gegaan. In afbeelding 4 staat een afstammingsreeks van de verschillende etnische bevolkingsgroepen in Siberië en Amerika weergegeven. In de stamboom staan de letters P, Q, R en S. afbeelding 4 2pt 28. Op welke plaats in de stamboom kunnen volgens de gegeven informatie de Saqqac worden weergegeven? A P B Q C R D S 5

6 Leven van radioactieve straling Sommige schimmels groeien opvallend goed in een radioactief besmet gebied. Niet zo gek, want deze schimmels blijken straling als energiebron te gebruiken. Onderzoekers ontdekten dat in het zeer radioactieve gebied rondom de in 1986 ontplofte kernreactor van Tsjernobyl opvallend veel zwarte schimmels voorkomen. Dat sommige schimmels niet doodgaan in een radioactieve omgeving was al bekend. Maar nu blijkt dat ze de stralingsenergie kunnen omzetten in energie om te groeien, is dat groot nieuws. Volgens de onderzoekers maken de zwarte schimmels hierbij gebruik van melanine. Zij vergeleken schimmels zonder melanine en schimmels met melanine terwijl ze bestraald werden door een radioactieve bron. De schimmels met melanine groeiden onder deze condities sneller dan de schimmels zonder dit pigment. Melanine is ook het pigment in de huid waardoor we bruin kunnen worden in de zon. Van de stof is bekend dat het een beschermende werking heeft tegen UV, röntgen en radioactieve straling. Maar blijkbaar doet het in deze zwarte schimmels nog meer. Het blijkt dat dit pigment van structuur verandert wanneer het door radioactieve straling wordt getroffen en dat het de energie kan overdragen op andere stoffen in de cel. De zo verkregen energie wordt gebruikt voor de aanmaak van organische stoffen en voor allerlei andere celprocessen. Dit mechanisme doet denken aan de wijze waarop planten chlorofyl inzetten om energie te verkrijgen uit licht. De zwarte schimmels uit het onderzoek maken met behulp van de energie uit radioactieve straling zelf organische stoffen. 2pt 29. Hoe noem je de voedingswijze van normale schimmels en hoe zou je de verkregen voedingswijze van de zwarte schimmels bij Tsjernobyl noemen? normale schimmels schimmels rondom Tsjernobyl A autotroof autotroof B autotroof heterotroof C heterotroof autotroof D heterotroof heterotroof Vóór de ontploffing in de kerncentrale van Tsjernobyl, waarbij radioactieve straling vrijkwam, kwamen er in dat gebied voornamelijk schimmels voor zonder melanine. Zowel mutatie, migratie als selectie kunnen een rol gespeeld hebben bij de verandering van de schimmelpopulaties na de ramp. 3pt 30. Voor welke twee van deze drie processen is de radioactieve straling van betekenis? Leg voor beide processen je antwoord uit. 6

7 Kreeft verovert Zeeuwse meren en restaurants In 2005 werd in de Oosterschelde en het Grevelingenmeer ruim 14 ton kreeft gevangen. De kreeften wogen gemiddeld 750 gram. Onder wetenschappers wordt vaak gesproken over de overlevingsdrift van dit bijzonder sterke schaaldier. Het feit dat de dieren in de Oosterschelde kunnen overleven, hebben zij aan veranderingen in het DNA te danken. In 1883 werd tot verbazing van de Zeeuwse vissers de eerste kreeft in de Oosterschelde gevangen. Deze kreeft was een immigrant, afkomstig uit de Atlantische Oceaan. De Zeeuwse zandbodem was geen ideale plek voor deze kreeften omdat ze het liefst vanuit donkere schuilplaatsen jagen. Alleen een beperkt stukje van de Oosterschelde voldeed in de 19 e eeuw aan deze voorwaarde. Omdat er nauwelijks uitwisseling van water tussen Noordzee en Oosterschelde is, konden de kreeften hier in isolement voortleven. Toch waren er nogal wat ongunstige factoren, waardoor het een wonder is dat de kreeft zich heeft kunnen handhaven. De kreeften in de Oosterschelde werden bijvoorbeeld bedreigd door extreem koude winters. In het ijskoude water zijn veel kreeften doodgevroren, doordat ze hier geen uitwijkmogelijkheden naar dieper gelegen rotsbanken hadden. De kreeften werden niet alleen bedreigd door de kou maar werden ook overspoeld met zoet water dat door de Oosterschelde naar de Noordzee vloeide. Het verlaagde zoutgehalte zorgde opnieuw voor een gevecht om overleving. Steeds opnieuw moesten de dieren de populatie weer opbouwen. Uiteindelijk ontstond een superkreeft die in DNA van de oorspronkelijke immigranten afwijkt. Toen de Oosterschelde van de zee werd afgesloten, dachten de Zeeuwse vissers dat het einde van de kreeftenvangst in zicht was. Maar door alle bouwactiviteiten werd de leefomgeving alleen maar beter: meer stenen op de bodem. En omdat de rivieren via de Westerschelde werden omgeleid, kwam er geen zoet rivierwater meer in de Oosterschelde. De superkreeften kregen de kans zich ongestoord voort te planten. 3pt 1pt 31. Leg in drie stappen uit dat, door veranderingen in het DNA, in deze nieuwe leefomgeving een populatie van superkreeften kon ontstaan waarvan de eigenschappen afwijken van die van de oorspronkelijke immigranten uit de Atlantische Oceaan. 32. Wanneer kunnen we bij deze zogenaamde superkreeft spreken van een aparte soort? 7

8 Antwoorden van de oefenvragen Examenvragen Evolutie Opdracht Terugkerende wolf beheert landschap - Blz. 50 1pt 27. Uit het antwoord moet blijken dat wolf en hond tot dezelfde soort behoren omdat ze na kruising vruchtbare nakomelingen krijgen. Opmerking; wanneer een kandidaat antwoordt dat deze soorten onderling kruisbaar zijn/voortplanten geen scorepunt toekennen. Opdracht Groenlander van weleer geeft zijn DNA prijs - Blz. 51 2pt 28. B Opdracht Leven van radioactieve straling - Blz. 52 2pt 3pt 28. C 30. * Voor de processen mutatie en selectie * Uitleg voor mutatie: straling leidt tot DNA-beschadigingen en daarmee tot (meer) mutatie. * Uitleg voor selectie: melaninehoudende schimmels hebben bij straling een voordeel, want zij zijn beter beschermd / kunnen met behulp hiervan voedsel aanmaken / kunnen met behulp hiervan energie verkrijgen (voor cel processen) Opdracht Kreeft verovert Zeeuwse meren en restaurants - Blz. 53 3pt 1pt 31. Uit het antwoord moet blijken dat: - Binnen de populatie door mutatie nieuwe varianten ontstaan/varianten aanwezig zijn. - er selectie plaatsvindt (door abiotische factoren zoutgehalte / watertemperatuur) / de aangepast individuen overleven. - de (best) aangepaste individuen de eigenschappen doorgeven. 32. Voorbeelden van juiste antwoorden zijn: * Als superkreeften zich niet meer met de Atlantische soort / andere kreeftensoorten kunnen voortplanten en samen vruchtbare nakomelingen krijgen. * Als superkreeften alleen bij onderlinge kruisingen vruchtbare nakomelingen krijgen. 8