Evolutie en genetica
1
,Inhoudsopgave
Taak 1: De lange weg van genen naar gedrag ................................................................................................... 4
1. Op welke manier leiden genen tot gedrag? .............................................................................................. 4
2. Hoe verloopt het proces van DNA naar eiwitten? ..................................................................................... 5
3. Wat is het genotype en wat is het fenotype? ......................................................................................... 11
4. Wat zijn mutaties en wat zijn verschillende soorten? ............................................................................. 11
5. Wat voor een effecten hebben mutaties? ............................................................................................... 12
6. Wat zijn genen en waar bestaan ze uit? ................................................................................................. 12
7. Wat zijn epigenetic processen? ............................................................................................................... 16
Taak 2: Erwten, genen en een post-mortem huwelijk .................................................................................... 21
1. Wat houdt de wetten van Mendel in? .................................................................................................... 21
2. Hoe kan Mendel zijn theorie het probleem van de natuurlijke selectie van Darwin oplossen? .............. 25
3. Hoe kunnen de wetten van Mendel complexe (gedrags-)kenmerken beschrijven? ................................ 26
4. Wat is een heritability estimate/erfelijkheidsschatting? ........................................................................ 27
5. Waarom is de gemiddelde lengte in west-Afrika minder te voorspellen dmv. genen dan in Australië? . 30
6. Hoe meten ze een heritability estimate? ................................................................................................ 30
7. Waarom is erfelijkheid belangrijk voor evolutie? ................................................................................... 32
Hoofdstuk 3: Genen en natuurlijke selectie in populaties .............................................................................. 34
1. Wat is natuurlijke selectie? ..................................................................................................................... 34
2. Hoe heeft fitness van allelen effect op het genotype? ............................................................................ 38
3. Wat houdt seksuele selectie in? .............................................................................................................. 38
4. Wat is stabiele selectie/stabilizing selection en wat is directionele selectie/directional selection? ....... 40
5. Op welke manieren reageren populaties op selectie? ............................................................................ 40
6. Wat is frequentie-afhankelijke selectie/ frequency-dependent selection? ............................................. 42
7. Hoe werkt selectie op een genetisch niveau? ......................................................................................... 43
8. Welke processen behouden genetische diversiteit in de populatie? ....................................................... 44
Taak 4: Darwin’s largest problem ................................................................................................................... 48
1. Wat is altruïsme en coöperatie? ............................................................................................................. 48
2. Wat houdt de inclusive fitness theorie in (voorbeeld bijen course manual)? ......................................... 50
3. Wat zijn de ultimate en proximate verklaringen en wat zijn dat voor sociaal gedrag? ......................... 52
4. Hoe kan je altruïsme en coöperatie in niet-verwante individuen verklaren? .......................................... 54
5. Wat houdt het prisoner’s dilemma in? ................................................................................................... 54
6. Wat zijn de verschillende strategiën voor het prisoner’s dilemma? ....................................................... 55
Taak 5: What makes humans typically human? .............................................................................................. 57
1. Van wie stammen we af en hoe verschillen we van onze voorouders? .................................................. 57
2. Wat voor een invloed heeft de toenemende groepsgrootte op het breinvolume? ................................. 62
2
,3. Verklaar waarom de 5 clues invloed hebben op de ontwikkeling van het brein? ................................... 64
4. Hoe kan je breingrootte correleren aan cognitieve functies? ................................................................. 64
3
, Taak 1: De lange weg van genen naar gedrag
1. Op welke manier leiden genen tot gedrag?
- Gedrag als een fenotype
- Genetische mutatie → mechanismen ontwikkelen zich anders (bijv. fysiek circuit in
hersenen), dit zorgt voor ander gedrag.
- Pair bonding in prairie woelmuizen
- Afgifte van vasopressine dat zich bindt aan V1a-receptoren (beide eiwitten)
- Vasopressine wordt in beide soorten geproduceerd, maar degenen die zich binden,
hebben veel meer receptoren.
- Microsatelliet-DNA voor het V1a-receptorgen reguleert het expressieniveau van dat
gen → veel langer voor bonding woelmuizen.
- Dus wijzigen willekeurige mutaties in de lengte van het microsatelliet-DNA sociaal
gedrag.
- Van genen tot hersenen tot asociaal gedrag (Raine)
- Genen
- Het uitschakelen van monoamineoxidase-gen A (MAOA) veroorzaakt agressie bij
muizen.
- Minstens 7 genen voldoen tot nu toe aan de criteria om geassocieerd te worden met
agressie.
- MAOA codeert voor een enzym dat serotonine afbreekt, een neurotransmitter die
laag is bij antisociale individuen.
- Mannen met een gemeenschappelijk polymorfisme (variant) in het MAOA-gen
hebben een vermindering van 8% in het volume van de amygdala, anterieure
cingulaat en orbitofrontale (ventrale prefrontale) cortex → deze hersenstructuren
zijn betrokken bij emotie en blijken aangetast te zijn bij asociale individuen.
- Hersenen
- Een verklaring is dat genafwijkingen resulteren in structurele hersenveranderingen
die resulteren in emotionele, cognitieve of gedragsafwijkingen, die op hun beurt
vatbaar zijn voor antisociaal gedrag.
- Vooral stoornissen in de prefrontale cortex (verminderde grijze massa) kunnen leiden
tot een antisociale persoonlijkheidsstoornis.
- 11% vermindering van prefrontale grijze massa, samen met verminderde autonome
activiteit tijdens een sociale stressfactor die ontworpen is om ''secundaire'' emoties
van schaamte, gêne en schuldgevoelens op te wekken.
4
1
,Inhoudsopgave
Taak 1: De lange weg van genen naar gedrag ................................................................................................... 4
1. Op welke manier leiden genen tot gedrag? .............................................................................................. 4
2. Hoe verloopt het proces van DNA naar eiwitten? ..................................................................................... 5
3. Wat is het genotype en wat is het fenotype? ......................................................................................... 11
4. Wat zijn mutaties en wat zijn verschillende soorten? ............................................................................. 11
5. Wat voor een effecten hebben mutaties? ............................................................................................... 12
6. Wat zijn genen en waar bestaan ze uit? ................................................................................................. 12
7. Wat zijn epigenetic processen? ............................................................................................................... 16
Taak 2: Erwten, genen en een post-mortem huwelijk .................................................................................... 21
1. Wat houdt de wetten van Mendel in? .................................................................................................... 21
2. Hoe kan Mendel zijn theorie het probleem van de natuurlijke selectie van Darwin oplossen? .............. 25
3. Hoe kunnen de wetten van Mendel complexe (gedrags-)kenmerken beschrijven? ................................ 26
4. Wat is een heritability estimate/erfelijkheidsschatting? ........................................................................ 27
5. Waarom is de gemiddelde lengte in west-Afrika minder te voorspellen dmv. genen dan in Australië? . 30
6. Hoe meten ze een heritability estimate? ................................................................................................ 30
7. Waarom is erfelijkheid belangrijk voor evolutie? ................................................................................... 32
Hoofdstuk 3: Genen en natuurlijke selectie in populaties .............................................................................. 34
1. Wat is natuurlijke selectie? ..................................................................................................................... 34
2. Hoe heeft fitness van allelen effect op het genotype? ............................................................................ 38
3. Wat houdt seksuele selectie in? .............................................................................................................. 38
4. Wat is stabiele selectie/stabilizing selection en wat is directionele selectie/directional selection? ....... 40
5. Op welke manieren reageren populaties op selectie? ............................................................................ 40
6. Wat is frequentie-afhankelijke selectie/ frequency-dependent selection? ............................................. 42
7. Hoe werkt selectie op een genetisch niveau? ......................................................................................... 43
8. Welke processen behouden genetische diversiteit in de populatie? ....................................................... 44
Taak 4: Darwin’s largest problem ................................................................................................................... 48
1. Wat is altruïsme en coöperatie? ............................................................................................................. 48
2. Wat houdt de inclusive fitness theorie in (voorbeeld bijen course manual)? ......................................... 50
3. Wat zijn de ultimate en proximate verklaringen en wat zijn dat voor sociaal gedrag? ......................... 52
4. Hoe kan je altruïsme en coöperatie in niet-verwante individuen verklaren? .......................................... 54
5. Wat houdt het prisoner’s dilemma in? ................................................................................................... 54
6. Wat zijn de verschillende strategiën voor het prisoner’s dilemma? ....................................................... 55
Taak 5: What makes humans typically human? .............................................................................................. 57
1. Van wie stammen we af en hoe verschillen we van onze voorouders? .................................................. 57
2. Wat voor een invloed heeft de toenemende groepsgrootte op het breinvolume? ................................. 62
2
,3. Verklaar waarom de 5 clues invloed hebben op de ontwikkeling van het brein? ................................... 64
4. Hoe kan je breingrootte correleren aan cognitieve functies? ................................................................. 64
3
, Taak 1: De lange weg van genen naar gedrag
1. Op welke manier leiden genen tot gedrag?
- Gedrag als een fenotype
- Genetische mutatie → mechanismen ontwikkelen zich anders (bijv. fysiek circuit in
hersenen), dit zorgt voor ander gedrag.
- Pair bonding in prairie woelmuizen
- Afgifte van vasopressine dat zich bindt aan V1a-receptoren (beide eiwitten)
- Vasopressine wordt in beide soorten geproduceerd, maar degenen die zich binden,
hebben veel meer receptoren.
- Microsatelliet-DNA voor het V1a-receptorgen reguleert het expressieniveau van dat
gen → veel langer voor bonding woelmuizen.
- Dus wijzigen willekeurige mutaties in de lengte van het microsatelliet-DNA sociaal
gedrag.
- Van genen tot hersenen tot asociaal gedrag (Raine)
- Genen
- Het uitschakelen van monoamineoxidase-gen A (MAOA) veroorzaakt agressie bij
muizen.
- Minstens 7 genen voldoen tot nu toe aan de criteria om geassocieerd te worden met
agressie.
- MAOA codeert voor een enzym dat serotonine afbreekt, een neurotransmitter die
laag is bij antisociale individuen.
- Mannen met een gemeenschappelijk polymorfisme (variant) in het MAOA-gen
hebben een vermindering van 8% in het volume van de amygdala, anterieure
cingulaat en orbitofrontale (ventrale prefrontale) cortex → deze hersenstructuren
zijn betrokken bij emotie en blijken aangetast te zijn bij asociale individuen.
- Hersenen
- Een verklaring is dat genafwijkingen resulteren in structurele hersenveranderingen
die resulteren in emotionele, cognitieve of gedragsafwijkingen, die op hun beurt
vatbaar zijn voor antisociaal gedrag.
- Vooral stoornissen in de prefrontale cortex (verminderde grijze massa) kunnen leiden
tot een antisociale persoonlijkheidsstoornis.
- 11% vermindering van prefrontale grijze massa, samen met verminderde autonome
activiteit tijdens een sociale stressfactor die ontworpen is om ''secundaire'' emoties
van schaamte, gêne en schuldgevoelens op te wekken.
4
