Biologie samenvatting
Hoofdstuk 2: Evolutie
2.1 Basisbegrippen:
Kenmerken:
Zijn eigenschappen van een organisme die zichtbaar kunnen zijn (niet altijd). Meeste
kenmerken zijn afkomstig van meerdere genen.
- Fysiologische kenmerken: minder zichtbare kenmerken (bv. max.
zuurstofopnamevermogen)
- Performantiekenmerken: prestatiegerichte kenmerken (bv. max. loopsnelheid,
fecunditeit)
Kenmerktoestanden:
Vorm of waarde die een kenmerk aanneemt. Kenmerktoestand worden grotendeels
bepaald door genotype.
Bv. blauwe ogen, lichaamslengte van 173 cm, …
Fenotype:
Verzameling van alle kenmerkstoestanden. Fenotypische verschillen kunnen er ook
zijn als men maar naar 1 kenmerk kijken.
Genotype:
Bepaalt een kenmerktoestand. Dit is de genetische achtergrond van de
kenmerkstoestanden.
Allelen:
Verschillende sequentievarianten van eenzelfde gen (= ’verschillende vorm van
genen’).
à Menselijke cellen zijn diploïd (behalve geslachtscellen), omdat 2
chromosomensets hebben (1 v/d eicel, 1 v/d zaadcel).
à 2 kopijen van alle genen die op die chromosomen liggen (pater- en maternaal)
- Homozygoot: wanneer we 2 dezelfde allelen van een bepaald gen hebben. (2 keer
dezelfde gensequentie) (zowel maternaal als paternaal hetzelfde gen gekregen).
- Heterozygoot: 2 verschillende allelen v/e bepaald gen.
- Hemizygoot: maar 1 kopie, bv. genen op geslachtschromosomen man)
Opm.: sommige allelen komen meer voor in populatie dan andere à recessieve
allelen kunnen dus ook meer voorkomen dan dominante.
Nona Moreels 1
,2.2 Ontstaan en belang van genetische variatie in een populatie
Genetische variatie is belangrijk omdat ze een populatie toelaat zich beter aan te passen aan
haar milieu à succesvoller en grotere kans om te overleven (= natuurlijke selectie à afh.
van genotypische variatie).
Hoe meer verschillende sequentievarianten er van een gen aanwezig zijn, hoe hoger
genetische variatie.
Ontstaat via:
- (Punt-)mutaties: ontstaan willekeurig en frequent. Vormen de basis voor
genetische variatie in populatie. (Hebben niet altijd (extreme) gevolgen.)
Bv. blootstelling aan chemische stoffen of bestralingen.
- Crossing-over: bij reductiedeling (van diploïde precursorcellen naar haploïde
geslachtscellen). Er gaat een stukje paternaal chromosoom vasthangen aan
homologe maternale chromosoom en omgekeerd. Er ontstaan dus recombinante
allelen die bestaan uit stuk vaderlijk en stuk moederlijk allel (zijn genetisch uniek).
- Willekeurige rangschikking van homologe chromosomenparen in het
metafasevlak. Gebeurt nog tijdens reductiedeling/meiotische deling. Manier
waarop de twee homologe chromosomen v/e paar zich t.o.v. het metafasevlak
rangschikken ligt niet vast. Er zijn zo 223 mogelijkheden van genetisch
verschillende geslachtscellen.
- Willekeurige paarvorming/random mating: er kunnen 223 chromosaal
verschillende mannelijke gameten combineren met 223 verschillende vrouwelijke
gameten. 246 genetisch verschillende zygotes kunnen ontstaan.
Voorbeeld: Tasmaanse (buidel)duivel:
= schaarse en inheemse diersoort in Tasmanië.
à ‘devil’s facial tumor disease’: besmettelijke vorm van kanker (is normaal bij
mensen niet besmettelijk) (wordt bv. doorgegeven door beten in het gezicht), door
weinig genetische variatie (inbreeding) in populatie worden tumorcellen niet als
lichaamsvreemd herkend.
2.3 Evolutie: een klein stukje geschiedenis (alleen Lamarck kennen)
De Lamarck: transformatietheorie: evolutionaire verandering wordt veroorzaakt doordat
individuele organismen zich in hun leven aanpassen om succesvoller/fitter/… te worden en
die kenmerktoestanden dan doorgeven aan hun nakomelingen.
à Klopt NIET à kenmerken die we doorgeven liggen vast in ons genoom.
Epigenetica leert ons wel dat gedrag en leefomgeving invloed op ons genoom kunnen
hebben door bv. chemische imprints (genexpressie)(deze kunnen wel gevolg zijn van bep.
activiteiten en uiteindelijk doorgegeven worden aan nakomelingen).
Nona Moreels 2
,2.4 Evolutie volgens Charles Darwin en Alfred Russel Wallace
Beide kwamen (onafh. van elkaar) tot de essentie hoe evolutie werkt. Het werkt via
natuurlijke selectie in op de in een populatie (niet individu) aanwezige variatie in
kenmerktoestanden en selecteert de ‘fittere’ varianten. Toeval kan ook grote invloed
hebben op evolutie.
De populatie (niet het individu) is de basiseenheid waar evolutie op werkt. Er kunnen enkel
in populaties verschuivingen optreden in de relatieve frequenties van geno-/fenotypes en
nieuwe genetische informatie ontstaan.
Selectie creëert geen nieuwe soorten/structuren maar doet bestaande structuren evolueren.
Voorbeeld: Peper- en-zout vlinder/berkenspanner:
Vlinder zitten op berken die een witte stam hebben à vlinders die wit zijn hebben
grotere kans om te overleven dan zwarte.
Maar door veel roetuitstoot (industrie, voor jaren ‘70) kleurden berken zwart à
zwarte vlinder hadden toen grotere overlevingskansen à populatie zwarte vlinder
was groter dan de witte.
Fitness:
De mate waarin een organisme erin slaagt om nakomelingen te produceren.
Homoloog:
Wanneer gelijkaardige structuren uit een gezamelijke verwantschap voortvloeien.
Analoog:
Wanneer gelijkaardige structuren/kenmerken niet het gevolg zijn van
gemeenschappelijke oorsprong maar van convergente evolutie (wanneer dezelfde
kenmerken optreden bij groepen die niet nauw verwant zijn met elkaar).
Exaptatie:
Wanneer bv. een lichamelijke structuur een functie uitoefent dat verschillend is van
de oorspronkelijke functie (in de evolutie).
Evolutietheorie van Darwin bevat 5 deeltheorieën waarvan de rol van natuurlijke selectie er
slecht 1 is, een andere is het principe v/d vermeerdering van soorten (bij het ontstaan van
een nieuwe soort verdwijnt geen soort maar ontstaat een nieuwe soort/evolutieve lijn
naast de oorspronkelijke soort/lijn).
Deeltheorieën:
- Continue verandering
- Natuurlijke selectie
- Vermeerdering van soorten
- Geleidelijkheid
- Gemeenschappelijke oorsprong
Nona Moreels 3
, Vermeerdering van soorten:
- Allopatrische speciatie: barrières, er ontstaan uit 1 soort 2 soorten doordat een
barrière de geografische range v/d soort in 2 of meer stukken snijdt. Er is geen
‘gene flow’ (gen uitwisseling) meer mogelijk tussen nieuwe stukken. Gaan
onafhankelijk van elkaar evolueren. Kunnen meestal niet meer met elkaar
voortplanten bij hereniging.
- Parapatrische speciatie: onvolledige geografische isolatie, er is geen gene flow
tussen uitersten van populatie, ertussen kunnen er wel subpopulaties voorkomen
(in contactzone).
- Sympatrische speciatie: een deelpopulatie binnenin hoofdpopulatie maar er toch
van geïsoleerd gaat er onafh. van evolueren. Vaak gevolg van sterke
intraspecifieke competitie waardoor er druk optreedt om verschillende
bronnen/niches te gebruiken. Vaak hand-in-hand met disruptieve evolutie.
à Adaptieve radiatie: wanneer er uit één vooroudersoort op vrij korte tijd
diverse nieuwe soorten ontstaan (intraspecifieke competitie vaak belangrijker
dan interspecifieke).
2.5 Evolutie post Darwin
Darwin kon onmogelijk de link tussen kenmerktoestanden en allelen maken in zijn tijd (men
wist niet hoe kenmerktoestanden precies waren gecodeerd).
Ontstaan verschuivingen of ‘sorting’ van allelen:
- Genetische drift: toevallige veranderingen in allelfrequenties. Heeft een grotere
impact op kleine populaties.
Extreme vormen:
o Bottleneck effect: er gaat een groot deel van de populatie verloren. De
resterende populatie heeft niet per se een goed overeenkomende
genotypische samenstelling met de oorspronkelijke populatie.
Nona Moreels 4
Hoofdstuk 2: Evolutie
2.1 Basisbegrippen:
Kenmerken:
Zijn eigenschappen van een organisme die zichtbaar kunnen zijn (niet altijd). Meeste
kenmerken zijn afkomstig van meerdere genen.
- Fysiologische kenmerken: minder zichtbare kenmerken (bv. max.
zuurstofopnamevermogen)
- Performantiekenmerken: prestatiegerichte kenmerken (bv. max. loopsnelheid,
fecunditeit)
Kenmerktoestanden:
Vorm of waarde die een kenmerk aanneemt. Kenmerktoestand worden grotendeels
bepaald door genotype.
Bv. blauwe ogen, lichaamslengte van 173 cm, …
Fenotype:
Verzameling van alle kenmerkstoestanden. Fenotypische verschillen kunnen er ook
zijn als men maar naar 1 kenmerk kijken.
Genotype:
Bepaalt een kenmerktoestand. Dit is de genetische achtergrond van de
kenmerkstoestanden.
Allelen:
Verschillende sequentievarianten van eenzelfde gen (= ’verschillende vorm van
genen’).
à Menselijke cellen zijn diploïd (behalve geslachtscellen), omdat 2
chromosomensets hebben (1 v/d eicel, 1 v/d zaadcel).
à 2 kopijen van alle genen die op die chromosomen liggen (pater- en maternaal)
- Homozygoot: wanneer we 2 dezelfde allelen van een bepaald gen hebben. (2 keer
dezelfde gensequentie) (zowel maternaal als paternaal hetzelfde gen gekregen).
- Heterozygoot: 2 verschillende allelen v/e bepaald gen.
- Hemizygoot: maar 1 kopie, bv. genen op geslachtschromosomen man)
Opm.: sommige allelen komen meer voor in populatie dan andere à recessieve
allelen kunnen dus ook meer voorkomen dan dominante.
Nona Moreels 1
,2.2 Ontstaan en belang van genetische variatie in een populatie
Genetische variatie is belangrijk omdat ze een populatie toelaat zich beter aan te passen aan
haar milieu à succesvoller en grotere kans om te overleven (= natuurlijke selectie à afh.
van genotypische variatie).
Hoe meer verschillende sequentievarianten er van een gen aanwezig zijn, hoe hoger
genetische variatie.
Ontstaat via:
- (Punt-)mutaties: ontstaan willekeurig en frequent. Vormen de basis voor
genetische variatie in populatie. (Hebben niet altijd (extreme) gevolgen.)
Bv. blootstelling aan chemische stoffen of bestralingen.
- Crossing-over: bij reductiedeling (van diploïde precursorcellen naar haploïde
geslachtscellen). Er gaat een stukje paternaal chromosoom vasthangen aan
homologe maternale chromosoom en omgekeerd. Er ontstaan dus recombinante
allelen die bestaan uit stuk vaderlijk en stuk moederlijk allel (zijn genetisch uniek).
- Willekeurige rangschikking van homologe chromosomenparen in het
metafasevlak. Gebeurt nog tijdens reductiedeling/meiotische deling. Manier
waarop de twee homologe chromosomen v/e paar zich t.o.v. het metafasevlak
rangschikken ligt niet vast. Er zijn zo 223 mogelijkheden van genetisch
verschillende geslachtscellen.
- Willekeurige paarvorming/random mating: er kunnen 223 chromosaal
verschillende mannelijke gameten combineren met 223 verschillende vrouwelijke
gameten. 246 genetisch verschillende zygotes kunnen ontstaan.
Voorbeeld: Tasmaanse (buidel)duivel:
= schaarse en inheemse diersoort in Tasmanië.
à ‘devil’s facial tumor disease’: besmettelijke vorm van kanker (is normaal bij
mensen niet besmettelijk) (wordt bv. doorgegeven door beten in het gezicht), door
weinig genetische variatie (inbreeding) in populatie worden tumorcellen niet als
lichaamsvreemd herkend.
2.3 Evolutie: een klein stukje geschiedenis (alleen Lamarck kennen)
De Lamarck: transformatietheorie: evolutionaire verandering wordt veroorzaakt doordat
individuele organismen zich in hun leven aanpassen om succesvoller/fitter/… te worden en
die kenmerktoestanden dan doorgeven aan hun nakomelingen.
à Klopt NIET à kenmerken die we doorgeven liggen vast in ons genoom.
Epigenetica leert ons wel dat gedrag en leefomgeving invloed op ons genoom kunnen
hebben door bv. chemische imprints (genexpressie)(deze kunnen wel gevolg zijn van bep.
activiteiten en uiteindelijk doorgegeven worden aan nakomelingen).
Nona Moreels 2
,2.4 Evolutie volgens Charles Darwin en Alfred Russel Wallace
Beide kwamen (onafh. van elkaar) tot de essentie hoe evolutie werkt. Het werkt via
natuurlijke selectie in op de in een populatie (niet individu) aanwezige variatie in
kenmerktoestanden en selecteert de ‘fittere’ varianten. Toeval kan ook grote invloed
hebben op evolutie.
De populatie (niet het individu) is de basiseenheid waar evolutie op werkt. Er kunnen enkel
in populaties verschuivingen optreden in de relatieve frequenties van geno-/fenotypes en
nieuwe genetische informatie ontstaan.
Selectie creëert geen nieuwe soorten/structuren maar doet bestaande structuren evolueren.
Voorbeeld: Peper- en-zout vlinder/berkenspanner:
Vlinder zitten op berken die een witte stam hebben à vlinders die wit zijn hebben
grotere kans om te overleven dan zwarte.
Maar door veel roetuitstoot (industrie, voor jaren ‘70) kleurden berken zwart à
zwarte vlinder hadden toen grotere overlevingskansen à populatie zwarte vlinder
was groter dan de witte.
Fitness:
De mate waarin een organisme erin slaagt om nakomelingen te produceren.
Homoloog:
Wanneer gelijkaardige structuren uit een gezamelijke verwantschap voortvloeien.
Analoog:
Wanneer gelijkaardige structuren/kenmerken niet het gevolg zijn van
gemeenschappelijke oorsprong maar van convergente evolutie (wanneer dezelfde
kenmerken optreden bij groepen die niet nauw verwant zijn met elkaar).
Exaptatie:
Wanneer bv. een lichamelijke structuur een functie uitoefent dat verschillend is van
de oorspronkelijke functie (in de evolutie).
Evolutietheorie van Darwin bevat 5 deeltheorieën waarvan de rol van natuurlijke selectie er
slecht 1 is, een andere is het principe v/d vermeerdering van soorten (bij het ontstaan van
een nieuwe soort verdwijnt geen soort maar ontstaat een nieuwe soort/evolutieve lijn
naast de oorspronkelijke soort/lijn).
Deeltheorieën:
- Continue verandering
- Natuurlijke selectie
- Vermeerdering van soorten
- Geleidelijkheid
- Gemeenschappelijke oorsprong
Nona Moreels 3
, Vermeerdering van soorten:
- Allopatrische speciatie: barrières, er ontstaan uit 1 soort 2 soorten doordat een
barrière de geografische range v/d soort in 2 of meer stukken snijdt. Er is geen
‘gene flow’ (gen uitwisseling) meer mogelijk tussen nieuwe stukken. Gaan
onafhankelijk van elkaar evolueren. Kunnen meestal niet meer met elkaar
voortplanten bij hereniging.
- Parapatrische speciatie: onvolledige geografische isolatie, er is geen gene flow
tussen uitersten van populatie, ertussen kunnen er wel subpopulaties voorkomen
(in contactzone).
- Sympatrische speciatie: een deelpopulatie binnenin hoofdpopulatie maar er toch
van geïsoleerd gaat er onafh. van evolueren. Vaak gevolg van sterke
intraspecifieke competitie waardoor er druk optreedt om verschillende
bronnen/niches te gebruiken. Vaak hand-in-hand met disruptieve evolutie.
à Adaptieve radiatie: wanneer er uit één vooroudersoort op vrij korte tijd
diverse nieuwe soorten ontstaan (intraspecifieke competitie vaak belangrijker
dan interspecifieke).
2.5 Evolutie post Darwin
Darwin kon onmogelijk de link tussen kenmerktoestanden en allelen maken in zijn tijd (men
wist niet hoe kenmerktoestanden precies waren gecodeerd).
Ontstaan verschuivingen of ‘sorting’ van allelen:
- Genetische drift: toevallige veranderingen in allelfrequenties. Heeft een grotere
impact op kleine populaties.
Extreme vormen:
o Bottleneck effect: er gaat een groot deel van de populatie verloren. De
resterende populatie heeft niet per se een goed overeenkomende
genotypische samenstelling met de oorspronkelijke populatie.
Nona Moreels 4
