Genomica samenvatting
13.1
Overerfbare genen worden via de ouder doorgegeven aan hun nakomelingen, deze
genen coderen voor eigenschappen. De gameten (geslachtscellen) brengen de genen
over aan de nakomelingen. Tijdens bevruchting versmelten de vrouwelijke en mannelijke
gameten en worden de genen van beide ouders overgegeven aan de nakomelingen.
Somatische cellen van mensen bevatten 46 chromosomen (lange DNA ketens opgerold
om eiwitten, bevatten de genen), gameten van mensen bevatten 23 chromosomen.
Genen liggen op een chromosoom, de specifieke locatie van een gen op een
chromosoom heet de locus.
Bij aseksuele reproductie worden alle genen precies hetzelfde doorgegeven aan de
nakomelingen van de ouder waardoor er klonen ontstaan die genetisch identiek zijn aan
de ouder. Bij seksuele reproductie vindt samensmelting van verschillende random
genen plaats waardoor elke nakomeling uniek is.
13.2
Elke menselijke somatische cel bevat 46 chromosomen. Deze 46
chromosomen vormen 23 paren: elk paar bestaat uit 2 chromosomen
die homoloog zijn aan elkaar. Homologe chromosomen zijn dezelfde
lengte, hebben op dezelfde plek het centromeer en bevatten dezelfde
kleurpatroon. Ook geldt dat beide chromosomen van een homoloog
chromosomenpaar allelen van genen bevatten die coderen voor
dezelfde eigenschappen.
Een diploïde cel bevat 2 chromosoomparen en een haploïde cel bevat 1
chromosomenpaar. De haploïde gameten van mensen worden gevormd tijdens meiose.
Hierdoor bevatten de gameten 23 chromosomen in plaats van 46. Als de gameten
versmelten tijdens bevruchting ontstaat er weer een diploïde zygote met 46
chromosomenparen.
Voor meiose worden de chromosomen in een diploïde moedercel gedupliceerd
waardoor er 2 zusterchromatiden ontstaan die samen het gedupliceerde chromosoom
voorstellen. → je gaat van 1 chromosoom naar 1 gedupliceerd chromosoom bestaande
uit 2 zusterchromatiden.
, 13.3
Door meiose ontstaat er uit 1 diploïde moedercel 4 haploïde dochtercellen.
Fases van meiose:
Meiose I: scheiden van gedupliceerde homologe chromosomen.
- Profase I: chromosomen condenseren, elk gedupliceerd chromosomenpaar
bindt met zijn homologe gedupliceerd chromosomenpaar, crossing over (bij
chiasmata) en microtubili binden aan kinetochore (bij centromeer) van
chromosomen en brengen de chromosomen naar de metafase plaat.
- Metafase I: de homologe gedupliceerde chromosomen liggen op de metafase
plaat en de microtubili van verschillende polen van de cel zijn gebonden aan de
kinetochore van 1 gedupliceerd chromosoom (bevat 2 zusterchromatiden).
- Anafase I: de homologe chromosomen worden naar verschillende polen
getrokken, de zusterchromatiden van deze gedupliceerde chromosomen blijven
bij elkaar. (elke pool bevat dan 1 gedupliceerd chromosoom bestaande uit 2
zusterchromatiden).
- Telofase I en cytokinese: elke pool van de cel bevat een haploïde set van
gedupliceerde chromosomen, waarvan elk chromosoom nog bestaat uit 2
zusterchromatiden. Er ontstaat bij dieren een klievingsgroeve waardoor er uit de
cel 2 nieuwe haploïde dochtercellen ontstaan.
Meiose II: scheiden van zusterchromatiden.
- Profase II: microtubili binden aan het centromeer van de gedupliceerde
chromosomen en brengen deze chromosomen naar de metafase plaat.
- Metafase II: de microtubili van verschillende polen binden aan de kinetochore
van de zusterchromatiden → door de crossing over in profase I zijn de
zusterchromatiden niet meer genetisch identiek.
- Anafase II: de zusterchromatiden worden van elkaar afgetrokken naar de
tegengestelde polen van de cel, elk zusterchromatiden stelt nu 1 chromosoom
voor.
- Telofase II en cytokinese: chromosomen decondenseren, celkernen vormen, er
ontstaan 4 haploïde dochtercellen uit de 2
dochtercellen van meiose I.
Crossing over in profase I: na de interfase zijn de
chromosomen gedupliceerd en worden de ontstane
zusterchromatiden bij elkaar gehouden door
cohesines. De twee gedupliceerde homologe
chromosomen gaan naast elkaar liggen waarna de
niet-zusterchromatiden streng van beide
chromosomen breekt op exact dezelfde plek. Hierna
, vormt het synaptomenale complex die de gedupliceerde homologe chromosomen aan
elkaar bindt, hiernaast condenseert het chromosoom sterk (synapsis). Tijdens synapsis
komen de DNA-breuken erg dichtbij elkaar te liggen waardoor de breuken aan elkaar
kunnen binden en er crossing-over kan ontstaan (de niet-zusterchromatiden segmenten
binden met elkaar). Nadat het complex heeft losgelaten van de chromosomen bewegen
de homologe chromosomen iets uit elkaar en komt de plek van crossing-over zichtbaar
als chiasmata. → tijdens crossing over worden DNA-fragmenten van niet-
zusterchromatiden uitgewisseld waardoor nieuwe genetische varianties ontstaan wat
leidt tot een uniek genotype.
13.4
Mutaties zijn de oorzaak van het ontstaan van genetische diversiteit. 3 mechanismen
zorgen voor genetische diversiteit bij seksuele reproductie:
- Onafhankelijke plaatsing van chromosomen: het random oriënteren van de
maternale en paternale homologe chromosomen op de metafase plaat tijdens
meiose I. Door het onafhankelijk en random positioneren van de homologe
chromosomen worden de maternale en paternale chromosomen onafhankelijk
van elkaar naar de polen toe getrokken en in de
dochtercellen geplaatst. De hoeveelheid mogelijkheden
(van het doorgeven van maternale en paternale
chromosomen) als chromosomen onafhankelijk
worden geplaatst tijdens meiose is 2n, met n = haploïde
nummer van de soort (bij mensen 23).
- Crossing over: zorgt voor het ontstaan van recombinante chromosomen die
genen van beide ouders dragen.
- Random fertilisatie: doordat er voor mensen 223 mogelijkheden zijn voor het
ontstaan van een zygote is elke zygote uniek.
14.1
Een zuiver ras heeft na vele generaties van zelfbestuiving alleen dezelfde variëteit als de
ouders → een plant met paarse bloemen is een zuiver ras als de zaden die door
zelfbestuiving in de volgende generaties worden geproduceerd allemaal leiden tot
planten met paarse bloemen. Het kruizen van 2 zuivere rassen heet hybridisatie, met de
ouders als P-generatie en de nakomelingen als F..-generatie (P-generatie wordt met
elkaar gekruist en F..-generatie wordt met zichzelf gekruist).
Blending hypothese = het genetisch materiaal voor eigenschappen van 2 ouders wordt
gemixt in de nakomeling → rode en gele ouder geeft een oranje nakomeling, dominant
en recessief komen niet voor. Hierdoor zal na veel generaties een populatie ontstaan
waarin alle individuen dezelfde fenotype hebben.
13.1
Overerfbare genen worden via de ouder doorgegeven aan hun nakomelingen, deze
genen coderen voor eigenschappen. De gameten (geslachtscellen) brengen de genen
over aan de nakomelingen. Tijdens bevruchting versmelten de vrouwelijke en mannelijke
gameten en worden de genen van beide ouders overgegeven aan de nakomelingen.
Somatische cellen van mensen bevatten 46 chromosomen (lange DNA ketens opgerold
om eiwitten, bevatten de genen), gameten van mensen bevatten 23 chromosomen.
Genen liggen op een chromosoom, de specifieke locatie van een gen op een
chromosoom heet de locus.
Bij aseksuele reproductie worden alle genen precies hetzelfde doorgegeven aan de
nakomelingen van de ouder waardoor er klonen ontstaan die genetisch identiek zijn aan
de ouder. Bij seksuele reproductie vindt samensmelting van verschillende random
genen plaats waardoor elke nakomeling uniek is.
13.2
Elke menselijke somatische cel bevat 46 chromosomen. Deze 46
chromosomen vormen 23 paren: elk paar bestaat uit 2 chromosomen
die homoloog zijn aan elkaar. Homologe chromosomen zijn dezelfde
lengte, hebben op dezelfde plek het centromeer en bevatten dezelfde
kleurpatroon. Ook geldt dat beide chromosomen van een homoloog
chromosomenpaar allelen van genen bevatten die coderen voor
dezelfde eigenschappen.
Een diploïde cel bevat 2 chromosoomparen en een haploïde cel bevat 1
chromosomenpaar. De haploïde gameten van mensen worden gevormd tijdens meiose.
Hierdoor bevatten de gameten 23 chromosomen in plaats van 46. Als de gameten
versmelten tijdens bevruchting ontstaat er weer een diploïde zygote met 46
chromosomenparen.
Voor meiose worden de chromosomen in een diploïde moedercel gedupliceerd
waardoor er 2 zusterchromatiden ontstaan die samen het gedupliceerde chromosoom
voorstellen. → je gaat van 1 chromosoom naar 1 gedupliceerd chromosoom bestaande
uit 2 zusterchromatiden.
, 13.3
Door meiose ontstaat er uit 1 diploïde moedercel 4 haploïde dochtercellen.
Fases van meiose:
Meiose I: scheiden van gedupliceerde homologe chromosomen.
- Profase I: chromosomen condenseren, elk gedupliceerd chromosomenpaar
bindt met zijn homologe gedupliceerd chromosomenpaar, crossing over (bij
chiasmata) en microtubili binden aan kinetochore (bij centromeer) van
chromosomen en brengen de chromosomen naar de metafase plaat.
- Metafase I: de homologe gedupliceerde chromosomen liggen op de metafase
plaat en de microtubili van verschillende polen van de cel zijn gebonden aan de
kinetochore van 1 gedupliceerd chromosoom (bevat 2 zusterchromatiden).
- Anafase I: de homologe chromosomen worden naar verschillende polen
getrokken, de zusterchromatiden van deze gedupliceerde chromosomen blijven
bij elkaar. (elke pool bevat dan 1 gedupliceerd chromosoom bestaande uit 2
zusterchromatiden).
- Telofase I en cytokinese: elke pool van de cel bevat een haploïde set van
gedupliceerde chromosomen, waarvan elk chromosoom nog bestaat uit 2
zusterchromatiden. Er ontstaat bij dieren een klievingsgroeve waardoor er uit de
cel 2 nieuwe haploïde dochtercellen ontstaan.
Meiose II: scheiden van zusterchromatiden.
- Profase II: microtubili binden aan het centromeer van de gedupliceerde
chromosomen en brengen deze chromosomen naar de metafase plaat.
- Metafase II: de microtubili van verschillende polen binden aan de kinetochore
van de zusterchromatiden → door de crossing over in profase I zijn de
zusterchromatiden niet meer genetisch identiek.
- Anafase II: de zusterchromatiden worden van elkaar afgetrokken naar de
tegengestelde polen van de cel, elk zusterchromatiden stelt nu 1 chromosoom
voor.
- Telofase II en cytokinese: chromosomen decondenseren, celkernen vormen, er
ontstaan 4 haploïde dochtercellen uit de 2
dochtercellen van meiose I.
Crossing over in profase I: na de interfase zijn de
chromosomen gedupliceerd en worden de ontstane
zusterchromatiden bij elkaar gehouden door
cohesines. De twee gedupliceerde homologe
chromosomen gaan naast elkaar liggen waarna de
niet-zusterchromatiden streng van beide
chromosomen breekt op exact dezelfde plek. Hierna
, vormt het synaptomenale complex die de gedupliceerde homologe chromosomen aan
elkaar bindt, hiernaast condenseert het chromosoom sterk (synapsis). Tijdens synapsis
komen de DNA-breuken erg dichtbij elkaar te liggen waardoor de breuken aan elkaar
kunnen binden en er crossing-over kan ontstaan (de niet-zusterchromatiden segmenten
binden met elkaar). Nadat het complex heeft losgelaten van de chromosomen bewegen
de homologe chromosomen iets uit elkaar en komt de plek van crossing-over zichtbaar
als chiasmata. → tijdens crossing over worden DNA-fragmenten van niet-
zusterchromatiden uitgewisseld waardoor nieuwe genetische varianties ontstaan wat
leidt tot een uniek genotype.
13.4
Mutaties zijn de oorzaak van het ontstaan van genetische diversiteit. 3 mechanismen
zorgen voor genetische diversiteit bij seksuele reproductie:
- Onafhankelijke plaatsing van chromosomen: het random oriënteren van de
maternale en paternale homologe chromosomen op de metafase plaat tijdens
meiose I. Door het onafhankelijk en random positioneren van de homologe
chromosomen worden de maternale en paternale chromosomen onafhankelijk
van elkaar naar de polen toe getrokken en in de
dochtercellen geplaatst. De hoeveelheid mogelijkheden
(van het doorgeven van maternale en paternale
chromosomen) als chromosomen onafhankelijk
worden geplaatst tijdens meiose is 2n, met n = haploïde
nummer van de soort (bij mensen 23).
- Crossing over: zorgt voor het ontstaan van recombinante chromosomen die
genen van beide ouders dragen.
- Random fertilisatie: doordat er voor mensen 223 mogelijkheden zijn voor het
ontstaan van een zygote is elke zygote uniek.
14.1
Een zuiver ras heeft na vele generaties van zelfbestuiving alleen dezelfde variëteit als de
ouders → een plant met paarse bloemen is een zuiver ras als de zaden die door
zelfbestuiving in de volgende generaties worden geproduceerd allemaal leiden tot
planten met paarse bloemen. Het kruizen van 2 zuivere rassen heet hybridisatie, met de
ouders als P-generatie en de nakomelingen als F..-generatie (P-generatie wordt met
elkaar gekruist en F..-generatie wordt met zichzelf gekruist).
Blending hypothese = het genetisch materiaal voor eigenschappen van 2 ouders wordt
gemixt in de nakomeling → rode en gele ouder geeft een oranje nakomeling, dominant
en recessief komen niet voor. Hierdoor zal na veel generaties een populatie ontstaan
waarin alle individuen dezelfde fenotype hebben.
