Functionele Biologie Deeltoets 1
Genetica Chapter 13 – Sexual Life Cycles and Meiosis
De overdracht van eigenschappen van een generatie naar de volgende =
erfelijkheid/heredity. Naast gelijke erfelijkheid is er ook variatie. Genetica is
de studie hiervan. Gameten zijn de “voertuigen” die genen van een
generatie naar de volgende overdragen. Tijdens de bevruchting
(fertilization) word een mannelijke (spermacellen) en vrouwelijke (eicellen)
gameet samengesmolten. Er ontstaat een zygote. Somatische cellen = alle
lichaamscellen met uitzondering van gameten en hun voorlopers (mensen
hebben 46 chromosomen in hun somatische cellen). De specifieke locatie
van een gen op een chromosoom = locus.
Alleen organismen die aseksueel reproduceren hebben nakomelingen die
exacte genetische kopieën zijn.
Aseksuele reproductie: 1 ouder, geen samensmelting van gameten, door
mitose, nakomeling is een kloon. Seksuele reproductie: 2 ouders, samensmelting van gameten, door
meiose, genetische variatie bij nakomelingen.
Karyotype: geordende weergave van alle chromosomen, weergegeven in paren en geordend van groot
naar klein. Homologe chromosomen komen in paren voor. Ze hebben dezelfde lengte, centromeer
positie en vlekkenpatroon. Beide chromosomen dragen genen die dezelfde eigenschappen beheersen.
Seks chromosomen: X en Y (vrouw:XX, man:XY). Maar kleine delen van X en Y zijn homoloog. Y is veel
kleiner, dus veel genen op X zijn niet aanwezig op Y (maar ook andersom). Alle chromosomen behalve
seks chromosomen: autosomen. 23 maternale chromosomen en 23 paternale chromosomen →
diploïd (2n). Gameten → haploïd (n). Gameten worden gemaakt uit “germ cells”.
3 typen seksuele levenscycli:
- Dieren (mensen) → gameten de enige haploïde cellen, na fertilisatie deelt de diploïde zygote
door mitose.
- Planten en sommige algen → alternation of generation: diploïde en haploïde stadia die
multicellulair zijn. Diploïde stadium: sporophyte, haploïde stadium: gametofyt. Meiose in de
sporophyte maakt haploïde cellen genaamd sporen → deelt mitose → gametofyt → mitose
→ gameten.
- Meeste schimmels en sommige protisten → nadat zygote is gevormd, ontwikkelt zich geen
multicellulair organisme →meiose → haploïde cellen → mitose → haploïde
eencellige/multicellulair organisme → mitose → gameten
Meiose: Meiose I + meiose II (4 dochtercellen). Zusterchromatide = 2 kopieën van 1 chromosoom.
, Functionele Biologie Deeltoets 1
Meiose I + Meiose II
Profase I Metafase I Anafase I Telofase I + cytokinese
Spindle formatie Paren van homologen Homologen Beide helften van de cel hebben
Celkern breekt af gearrangeerd op bewegen naar een haploïde set van
Chromosomen condenseren equatoriale vlak. Beide tegenovergestelde gedupliceerde chromosomen.
chromatiden van een polen door het Elk chromosoom bestaat uit
Bij vroege profase I → crossing homoloog zijn gehecht spindle apparaat. twee zusterchromatiden.
over: DNA moleculen van aan de microtubuli van Cytokinese: deling van
nonzuster chromatiden breken en een pool. cytoplasma
worden weer aan elkaar gemaakt.
Chiasmata: waar de homologen Dierlijke cel → cleavage furrow.
aan elkaar zitten → heeft crossing Plantencel → cell plate
over plaatsgevonden In sommige soorten:
chromosomen decondenseren
Later in de profase I: microtubuli en nuclear envelope wordt
hechten aan kinetochoren gevormd.
Profase II Metafase II Anafase II Telofase II + cytokinese
Spindle formatie Door crossing over in Chromatiden Celkernen vormen,
(Celkern breekt af) meiose I zijn de twee worden chromosomen decondenseren
zusterchromatiden niet gescheiden van en cytokinese vindt plaats.
Late profase II: elke chromosoom, genetisch identiek. elkaar. Ze
nog steeds bestaat uit twee De kinetochoren van de bewegen naar 4 haploïde dochtercellen
chromatiden, worden verplaatst zusterchromatiden zijn tegenovergestelde gevormd.
naar het equatoriale vlak door gehecht aan microtubuli polen als
microtubuli. (komen van de individuele
tegenovergestelde chromosomen.
polen)
, Functionele Biologie Deeltoets 1
Na interfase zijn de chromosomen gedupliceerd (in s fase) en de zusterchromatiden worden bij elkaar
gehouden door eiwitten: cohesines.
Synaptonemale complex houdt een homoloog strak tegen de andere → tijdens deze associatie,
genaamd synapsis, worden DNA breuken gesloten door elk uiteinde aan het corresponderende
segment van de non-zusterchromatide te bevestigen. → crossing over punten: chiasmata
Meiose produceert cellen die genetisch verschillen van de oudercel en
van elkaar. Mitose produceert dochtercellen die genetisch identiek zijn
aan hun oudercel en elkaar.
3 unieke evenementen tijdens meiosis I:
1. Synapsis en crossing over (vindt niet plaats bij profase van
mitose)
2. Alignment van homolgen paren bij het metafase plate
3. Scheiding van homologen
Bij mitose 1x cohesie vrijgelaten, bij meiose twee keer (eerst om
homologen uit elkaar te krijgen en daarna de zusterchromatiden)
3 mechanismen die bijdragen aan genetische variatie bij seksuele
reproductie:
- Independent assortment of chromosomes:
Willekeurige orientatie van homologen paren bij de metafase,
waardoor willekeurig een van de twee homologen naar een cel
gaat. Het aantal mogelijke combinaties wanneer chromosomen
onafhankelijk sorteren tijdens meiose is 2n (= aantal gameten), waarbij n het haploïde nummer
is van het organisme
- Crossing over:
Produceert recombinante chromosomen: individuele chromosomen die genen dragen van
twee verschillende ouders → zusterchromatiden niet meer hetzelfde → nog meer mogelijke
gameten.
- Random fertilization:
Samensmelten van een mannelijke en vrouwelijke gameet produceert een zygote die
ongeveer 70 biljoen combinaties kan hebben (223 x 223)
Seksuele reproductie is niet de enige manier om genetische diversiteit te krijgen.
Chapter 14 - Mendelian Genetics
Mendel ontdekte de basis principes van erfelijkheid door kweken van doperwten. Een erfelijke
eigenschap die varieert tussen individuelen (zoals bloemkleur) = character/karakter. Elke variant voor
een karakter (zoals paars/wit) = trait/“karaktertrek”. Voordelen aan doperwten voor Mendel: veel
verscheidenheid, korte generaties en veel nakomelingen. True-breeding = homozygoot. Hybridisatie:
kruising. Ouders worden P generatie genoemd, hun kinderen F1 generatie. De kinderen van F1 wordt de
F2 generatie genoemd. Mendel → paars was dominant en wit was recessief.
1:1 nakomelingen → ouders Aa en aa
3:1 nakomelingen → ouders Aa en Aa
Mendel’s Model
1. Alternatieve versies van genen zorgen voor variaties in geërfde karakters: deze alternatieve
versies zijn allelen. De variatie in informatie van genen kan leiden tot de productie van andere
eiwitten (ander pigment bijvoorbeeld).
Genetica Chapter 13 – Sexual Life Cycles and Meiosis
De overdracht van eigenschappen van een generatie naar de volgende =
erfelijkheid/heredity. Naast gelijke erfelijkheid is er ook variatie. Genetica is
de studie hiervan. Gameten zijn de “voertuigen” die genen van een
generatie naar de volgende overdragen. Tijdens de bevruchting
(fertilization) word een mannelijke (spermacellen) en vrouwelijke (eicellen)
gameet samengesmolten. Er ontstaat een zygote. Somatische cellen = alle
lichaamscellen met uitzondering van gameten en hun voorlopers (mensen
hebben 46 chromosomen in hun somatische cellen). De specifieke locatie
van een gen op een chromosoom = locus.
Alleen organismen die aseksueel reproduceren hebben nakomelingen die
exacte genetische kopieën zijn.
Aseksuele reproductie: 1 ouder, geen samensmelting van gameten, door
mitose, nakomeling is een kloon. Seksuele reproductie: 2 ouders, samensmelting van gameten, door
meiose, genetische variatie bij nakomelingen.
Karyotype: geordende weergave van alle chromosomen, weergegeven in paren en geordend van groot
naar klein. Homologe chromosomen komen in paren voor. Ze hebben dezelfde lengte, centromeer
positie en vlekkenpatroon. Beide chromosomen dragen genen die dezelfde eigenschappen beheersen.
Seks chromosomen: X en Y (vrouw:XX, man:XY). Maar kleine delen van X en Y zijn homoloog. Y is veel
kleiner, dus veel genen op X zijn niet aanwezig op Y (maar ook andersom). Alle chromosomen behalve
seks chromosomen: autosomen. 23 maternale chromosomen en 23 paternale chromosomen →
diploïd (2n). Gameten → haploïd (n). Gameten worden gemaakt uit “germ cells”.
3 typen seksuele levenscycli:
- Dieren (mensen) → gameten de enige haploïde cellen, na fertilisatie deelt de diploïde zygote
door mitose.
- Planten en sommige algen → alternation of generation: diploïde en haploïde stadia die
multicellulair zijn. Diploïde stadium: sporophyte, haploïde stadium: gametofyt. Meiose in de
sporophyte maakt haploïde cellen genaamd sporen → deelt mitose → gametofyt → mitose
→ gameten.
- Meeste schimmels en sommige protisten → nadat zygote is gevormd, ontwikkelt zich geen
multicellulair organisme →meiose → haploïde cellen → mitose → haploïde
eencellige/multicellulair organisme → mitose → gameten
Meiose: Meiose I + meiose II (4 dochtercellen). Zusterchromatide = 2 kopieën van 1 chromosoom.
, Functionele Biologie Deeltoets 1
Meiose I + Meiose II
Profase I Metafase I Anafase I Telofase I + cytokinese
Spindle formatie Paren van homologen Homologen Beide helften van de cel hebben
Celkern breekt af gearrangeerd op bewegen naar een haploïde set van
Chromosomen condenseren equatoriale vlak. Beide tegenovergestelde gedupliceerde chromosomen.
chromatiden van een polen door het Elk chromosoom bestaat uit
Bij vroege profase I → crossing homoloog zijn gehecht spindle apparaat. twee zusterchromatiden.
over: DNA moleculen van aan de microtubuli van Cytokinese: deling van
nonzuster chromatiden breken en een pool. cytoplasma
worden weer aan elkaar gemaakt.
Chiasmata: waar de homologen Dierlijke cel → cleavage furrow.
aan elkaar zitten → heeft crossing Plantencel → cell plate
over plaatsgevonden In sommige soorten:
chromosomen decondenseren
Later in de profase I: microtubuli en nuclear envelope wordt
hechten aan kinetochoren gevormd.
Profase II Metafase II Anafase II Telofase II + cytokinese
Spindle formatie Door crossing over in Chromatiden Celkernen vormen,
(Celkern breekt af) meiose I zijn de twee worden chromosomen decondenseren
zusterchromatiden niet gescheiden van en cytokinese vindt plaats.
Late profase II: elke chromosoom, genetisch identiek. elkaar. Ze
nog steeds bestaat uit twee De kinetochoren van de bewegen naar 4 haploïde dochtercellen
chromatiden, worden verplaatst zusterchromatiden zijn tegenovergestelde gevormd.
naar het equatoriale vlak door gehecht aan microtubuli polen als
microtubuli. (komen van de individuele
tegenovergestelde chromosomen.
polen)
, Functionele Biologie Deeltoets 1
Na interfase zijn de chromosomen gedupliceerd (in s fase) en de zusterchromatiden worden bij elkaar
gehouden door eiwitten: cohesines.
Synaptonemale complex houdt een homoloog strak tegen de andere → tijdens deze associatie,
genaamd synapsis, worden DNA breuken gesloten door elk uiteinde aan het corresponderende
segment van de non-zusterchromatide te bevestigen. → crossing over punten: chiasmata
Meiose produceert cellen die genetisch verschillen van de oudercel en
van elkaar. Mitose produceert dochtercellen die genetisch identiek zijn
aan hun oudercel en elkaar.
3 unieke evenementen tijdens meiosis I:
1. Synapsis en crossing over (vindt niet plaats bij profase van
mitose)
2. Alignment van homolgen paren bij het metafase plate
3. Scheiding van homologen
Bij mitose 1x cohesie vrijgelaten, bij meiose twee keer (eerst om
homologen uit elkaar te krijgen en daarna de zusterchromatiden)
3 mechanismen die bijdragen aan genetische variatie bij seksuele
reproductie:
- Independent assortment of chromosomes:
Willekeurige orientatie van homologen paren bij de metafase,
waardoor willekeurig een van de twee homologen naar een cel
gaat. Het aantal mogelijke combinaties wanneer chromosomen
onafhankelijk sorteren tijdens meiose is 2n (= aantal gameten), waarbij n het haploïde nummer
is van het organisme
- Crossing over:
Produceert recombinante chromosomen: individuele chromosomen die genen dragen van
twee verschillende ouders → zusterchromatiden niet meer hetzelfde → nog meer mogelijke
gameten.
- Random fertilization:
Samensmelten van een mannelijke en vrouwelijke gameet produceert een zygote die
ongeveer 70 biljoen combinaties kan hebben (223 x 223)
Seksuele reproductie is niet de enige manier om genetische diversiteit te krijgen.
Chapter 14 - Mendelian Genetics
Mendel ontdekte de basis principes van erfelijkheid door kweken van doperwten. Een erfelijke
eigenschap die varieert tussen individuelen (zoals bloemkleur) = character/karakter. Elke variant voor
een karakter (zoals paars/wit) = trait/“karaktertrek”. Voordelen aan doperwten voor Mendel: veel
verscheidenheid, korte generaties en veel nakomelingen. True-breeding = homozygoot. Hybridisatie:
kruising. Ouders worden P generatie genoemd, hun kinderen F1 generatie. De kinderen van F1 wordt de
F2 generatie genoemd. Mendel → paars was dominant en wit was recessief.
1:1 nakomelingen → ouders Aa en aa
3:1 nakomelingen → ouders Aa en Aa
Mendel’s Model
1. Alternatieve versies van genen zorgen voor variaties in geërfde karakters: deze alternatieve
versies zijn allelen. De variatie in informatie van genen kan leiden tot de productie van andere
eiwitten (ander pigment bijvoorbeeld).
