Hoofdstuk 25: Sexuele reproductie,
meiose en genetische recombinatie
1. Seksuele reproductie
Geslachtelijke voorplanting zorgt voor genetische variabiliteit
Asexuele versus sexuele reproductie (= geslachtelijke voortplanting).
- Asexuele reproductie: ongeslachtelijke voortplanting wat leidt tot genetische ID
nakomelingen
o Parthenogenese
- Sexuele reproductie: geslachtelijke voortplanting wat leidt tot genetische variabiliteit
o Twee ouders: menging van genetisch materiaal + grotere genetische variëteit
- Diploïd (2n) versus haploïd (1n) bij de mens is n = 23
- Homologe chromosomen (kleine verschillen)
o Mens: 22 paar autosomen (1-22) + 2 geslachtschromosomen (X,X of X,Y)
- Gen-locus
- Alleel (varianten in sequentie)
- Homozygoot (zelfde twee allelen) versus heterozygoot
- Genotype versus fenotype
- Dominant versus recessief
Chromosomen van de mens
Chromsomen
- Kan uit 1 ds DNA helix bestaan (na anafase)
- Kan uit 2 ds DNA helices bestaan (2 ZCH, na replicatie)
Bevat gen-locus: plek op het genoom waar 1 gen ligt (!!: HOX locus omvat alle HOXgenen!)
!! homologe chromosomen vs zusterchromatiden:
- Homoloog: bevatten zelfde genetische informatie (bv.: allel voor haarkleur), maar kan een
ander genvariant hebben (bv.: zwart-blond) zijn gelijkend maar NIET ID
- Zusterchromatiden: zijn ID
Chromosomen van de mens
- 46 chromosomen waarvan 44 autosomen en 2
geslachtschromosomen
- 23 paar chromosomen (22 paar homologe chromosomen en
1 paar geslachtchromosomen (XX of XY)
- Chromosomen worden gerangschikt in een
chromosomenkaart of karyotype (chromosoom bevat 2 ds DNA
helices)
- Somatische cellen (alle cellen zonder de geslachtscellen) zijn
diploïd (46)
- Geslachtscellen (eicel-zaadcel) zijn haploïd (23)
, Gameten zijn haploïde cellen die gespecialeerd zijn in geslachtelijk
voorplanting
Gametogenese: vorming van de gameten
- Gameten (haploïd)=geslachtscellen: zaadcellen (spermatozoa) en eicellen (ova)
- Zygote(diploïd) = bevruchte eicel: ontstaat uit versmelting eicel en zaadcel (fertilisatie)
- Parthenogenese: bij gebrek aan mannetjes zal het vrouwtje zich zelfs bevruchten,
gebruikmakend van een pool-lichaampje+ eicel: ontstaan van genetisch ID nakomelingen
o !!!: vrouwtjes hebben hierbij WZ als geslachtchromosomen en mannetjes ZZ:
parthenogense leidt altijd tot ZZ, omdat WW letaal is
o Bijv. wandelende takken, Comodo-varaan
- Mating types: celdeling van eencelligen door ongeslachtelijke voortplanting tussen a type+
alpha type
o bij eencellige eukaryoten (bijv. a en a types bij gist)
Reproductief klonen kan gebeuren door somatische cel nucleaire transfer (SCNT). Sommige biologen hebben
voorgesteld om SCNT te gebruiken om bepaalde bedreigde diersoorten te behouden. Wat kunnen de genetische
nadelen zijn van deze benadering?
Je verliest de genetische variabiliteit, wat op termijn dan kan leiden tot grotere gevoeligheid voor ziekten.
2. Meiose
Overzicht meiose
Mitose: - somatische celdeling
- 1 diploïde moedercel geeft 2 ID diploïde dochtercellen (door
replicatie tijden S fase)
Meiose: - geslachtsdeling ( voor vorming van de gameten)
- 1 diploïde cel geeft 4 haploïde gameten
Meiose gaat gepaard met
• 1X DNA replicatie
• 2 celdelingen:
o Meiose I = reductiefase, van diploid naar haploid, de
homologe chromosomen gaan uit elkaar
o Meiose II = eigenlijk een mitose, verdeling van
zusterchromatiden
, Haploïde en diploïde levensfasen
Bij meiose: zowel een diploïd als een haploïd gedeelte
Het diploïde gedeelte:
- begint bij de fertilisatie
- stopt bij de reductiefase
- meestal zeer kort
sommige organismen leven soms in een haploïde en soms in
diploïde omstandigheden
- De producten van meiose zijn haploïde sporen, deze geven vorm aan de plant (n)
- 2 gameten versmelten tot diploïde cel
- De diploïde vorm gaat sporen afgeven, dit is een sporofyt
- De haploïde vorm die de gameten maakt, is een gametocyt.
(a) Bacteria
- Ongeslachtelijke voortplanten, waarbij een haploïde cel, haploïde nakomelingen maakt
(b) Fungi
- 2 gameten versmelten tot een diploïde cel (a en alpha type)
- Diploïde cel zal haploïde sporen afgeven= sporocyt 4 haploïde sporen worden afgeven
- Haploïde sporen kunnen vervolgens weer gameten maken= gametocyt
(c) Mossels
- 2 gameten versmelten tot een diploïde cel
- Diploïde cel zal haploïde sporen afgeven= sporocyt 4 haploïde sporen worden afgeven
- Haploïde sporen kunnen vervolgens weer gameten gaan maken= gametocyt
(d) Mens
- 2 gameten versmelten tot een diploïde cel
- Diploïde cel zal 4 haploïde cellen maken
- 4 haploïde cellen kunnen vervolgens weer gameten vormen
meiose en genetische recombinatie
1. Seksuele reproductie
Geslachtelijke voorplanting zorgt voor genetische variabiliteit
Asexuele versus sexuele reproductie (= geslachtelijke voortplanting).
- Asexuele reproductie: ongeslachtelijke voortplanting wat leidt tot genetische ID
nakomelingen
o Parthenogenese
- Sexuele reproductie: geslachtelijke voortplanting wat leidt tot genetische variabiliteit
o Twee ouders: menging van genetisch materiaal + grotere genetische variëteit
- Diploïd (2n) versus haploïd (1n) bij de mens is n = 23
- Homologe chromosomen (kleine verschillen)
o Mens: 22 paar autosomen (1-22) + 2 geslachtschromosomen (X,X of X,Y)
- Gen-locus
- Alleel (varianten in sequentie)
- Homozygoot (zelfde twee allelen) versus heterozygoot
- Genotype versus fenotype
- Dominant versus recessief
Chromosomen van de mens
Chromsomen
- Kan uit 1 ds DNA helix bestaan (na anafase)
- Kan uit 2 ds DNA helices bestaan (2 ZCH, na replicatie)
Bevat gen-locus: plek op het genoom waar 1 gen ligt (!!: HOX locus omvat alle HOXgenen!)
!! homologe chromosomen vs zusterchromatiden:
- Homoloog: bevatten zelfde genetische informatie (bv.: allel voor haarkleur), maar kan een
ander genvariant hebben (bv.: zwart-blond) zijn gelijkend maar NIET ID
- Zusterchromatiden: zijn ID
Chromosomen van de mens
- 46 chromosomen waarvan 44 autosomen en 2
geslachtschromosomen
- 23 paar chromosomen (22 paar homologe chromosomen en
1 paar geslachtchromosomen (XX of XY)
- Chromosomen worden gerangschikt in een
chromosomenkaart of karyotype (chromosoom bevat 2 ds DNA
helices)
- Somatische cellen (alle cellen zonder de geslachtscellen) zijn
diploïd (46)
- Geslachtscellen (eicel-zaadcel) zijn haploïd (23)
, Gameten zijn haploïde cellen die gespecialeerd zijn in geslachtelijk
voorplanting
Gametogenese: vorming van de gameten
- Gameten (haploïd)=geslachtscellen: zaadcellen (spermatozoa) en eicellen (ova)
- Zygote(diploïd) = bevruchte eicel: ontstaat uit versmelting eicel en zaadcel (fertilisatie)
- Parthenogenese: bij gebrek aan mannetjes zal het vrouwtje zich zelfs bevruchten,
gebruikmakend van een pool-lichaampje+ eicel: ontstaan van genetisch ID nakomelingen
o !!!: vrouwtjes hebben hierbij WZ als geslachtchromosomen en mannetjes ZZ:
parthenogense leidt altijd tot ZZ, omdat WW letaal is
o Bijv. wandelende takken, Comodo-varaan
- Mating types: celdeling van eencelligen door ongeslachtelijke voortplanting tussen a type+
alpha type
o bij eencellige eukaryoten (bijv. a en a types bij gist)
Reproductief klonen kan gebeuren door somatische cel nucleaire transfer (SCNT). Sommige biologen hebben
voorgesteld om SCNT te gebruiken om bepaalde bedreigde diersoorten te behouden. Wat kunnen de genetische
nadelen zijn van deze benadering?
Je verliest de genetische variabiliteit, wat op termijn dan kan leiden tot grotere gevoeligheid voor ziekten.
2. Meiose
Overzicht meiose
Mitose: - somatische celdeling
- 1 diploïde moedercel geeft 2 ID diploïde dochtercellen (door
replicatie tijden S fase)
Meiose: - geslachtsdeling ( voor vorming van de gameten)
- 1 diploïde cel geeft 4 haploïde gameten
Meiose gaat gepaard met
• 1X DNA replicatie
• 2 celdelingen:
o Meiose I = reductiefase, van diploid naar haploid, de
homologe chromosomen gaan uit elkaar
o Meiose II = eigenlijk een mitose, verdeling van
zusterchromatiden
, Haploïde en diploïde levensfasen
Bij meiose: zowel een diploïd als een haploïd gedeelte
Het diploïde gedeelte:
- begint bij de fertilisatie
- stopt bij de reductiefase
- meestal zeer kort
sommige organismen leven soms in een haploïde en soms in
diploïde omstandigheden
- De producten van meiose zijn haploïde sporen, deze geven vorm aan de plant (n)
- 2 gameten versmelten tot diploïde cel
- De diploïde vorm gaat sporen afgeven, dit is een sporofyt
- De haploïde vorm die de gameten maakt, is een gametocyt.
(a) Bacteria
- Ongeslachtelijke voortplanten, waarbij een haploïde cel, haploïde nakomelingen maakt
(b) Fungi
- 2 gameten versmelten tot een diploïde cel (a en alpha type)
- Diploïde cel zal haploïde sporen afgeven= sporocyt 4 haploïde sporen worden afgeven
- Haploïde sporen kunnen vervolgens weer gameten maken= gametocyt
(c) Mossels
- 2 gameten versmelten tot een diploïde cel
- Diploïde cel zal haploïde sporen afgeven= sporocyt 4 haploïde sporen worden afgeven
- Haploïde sporen kunnen vervolgens weer gameten gaan maken= gametocyt
(d) Mens
- 2 gameten versmelten tot een diploïde cel
- Diploïde cel zal 4 haploïde cellen maken
- 4 haploïde cellen kunnen vervolgens weer gameten vormen
