VOLLEDIGE SAMENVATTING
BIOLOGIE (2E SEMESTER)
Hoofdstuk 2-9 (te kennen hoofdstukken voor examen
Emma Van Pelt
, Biologie hoofdstuk 2: Evolutie
2.1 Enkele belangrijke basisbegrippen
- Kenmerken = eigenschappen van organismen (moet niet zichtbaar zijn)
→ Vb.: oogkleur, haarkleur, lichaamslengte, …
→ Fysiologische kenmerken: minder zichtbare
▪ Maximale zuurstofopnamevermogen
→ Performantiekenmerken:
▪ Maximale loopsnelheid, paslengte, …
- Kenmerktoestanden = vorm of waarde dat kern aanneemt
→ Iemand heeft: blauwe ogen, bruin haar, is 1m70, ….
- Erfelijkheidsexperimenten Gregor Mendel
→ Erwtenplanten = modelorganisme
→ Bestudeerde overerving kenmerktoestanden a.d.h.v. 7 kenmerken: kleur en vorm
van de erwtjes, kleur en vorm van de peulen, kleur en positie van de bloemen en
groeivorm volwassen plan
- Fenotype = verzameling alle kernmerktoestanden
→ ‘Hoe ziet het organisme eruit?
→ Fenotypische verschillen als men naar 1 of enkele kenmerken kijkt
- Genotype = kenmerktoestand wordt hierdoor grotendeels bepaald
→ Sommige kenmerken door 1 specifiek gen
→ Vaker zij kenmerken resultante van de expressie van verschillende genen
- Allelen = verschillende sequentievarianten van eenzelfde gen
→ Menselijke cellen (buiten geslachtscellen): diploïd → 1 set vanuit eicel, 1 vanuit
spermatozoön → 2 kopijen van alle genen
▪ Homozygoot: voor bepaald gen 2 identieke koppies → 2 keer zelfde allel
▪ Heterozygoot: kopie van vader en kopie van moeder dat niet identiek is
▪ Hemizygoot: Maar 1 kopij (vb. bij geslachtschromosomen mannen)
2.2 Ontstaan en belang van genetische variatie in een populatie
- Evolutie werkt via natuurlijke selectie
→ Werkt in op variatie in kenmerktoestanden
- Genetische variatie: belangrijk
→ Verhoogt kans op overleven van de populatie in extreme omgevingsveranderingen
→ Vb. monocultuur van bepaald gewas
▪ Onder gunstige omstandigheden: zeer productief
▪ Vanaf er zich ziekte voordoet waar gewas niet tegen bestend is: volledige
oogst weg
▪ Genetische diversiteit zorgt ervoor dat er ook gewassen zijn die niet
ondergaan aan de ziekte → oogst is niet volledig weg → deel van de
populatie blijft in leven
→ Basis van de weerstand van een populatie
→ Hoe meer verschillende genotypes, hoe groter de kans om te overleven als populatie
, - Allelische variatie: genotypische variatie op niveau van 1 gen dat codeert voor 1 bepaald
eiwit
→ Hoe meer verschillende sequentievarianten, hoe hoger genetische variatie
Ontstaan allelische variatie: verschillende redenen
- Ontstaan van mutaties:
→ Soms in specifieke gevallen, mutaties door blootstelling aan chemische stoffen of
bestraling
→ Puntmutaties: 1 base wordt vervangen door andere base
▪ Leidt SOMS tot aminozuurverandering in het door dit gen gecodeerde eiwit
- Crossing-over:
→ Bij reductiedeling: stukje van paternaal chromosoom gaat vasthangen aan
homologe stukje maternaal chromosoom en omgekeerd
➔ Ontstaan: hybride of recombinante allelen
- Onafhankelijke sortering van chromosomen
→ Homologe chromosomenparen rangschikken zich willekeurig in metafasevlak (tijdens
reductiedeling of meiotische deling)
▪ Extra uitleg: in eerste stappen meiose: homologe chromosomen zoeken
elkaar op en vormen chromosomenparen
▪ Einde van meiose: paren worden uit elkaar gehaald zodat 2 dochtercellen
ontstaan met elk 1 haploïde chromosomen set
▪ Manier hoe ze zich rangschikken in metafasevlak ligt niet vast
➔ Dus chromosomen met maternale oorsprong en paternale
voorsprong liggen niet per se aan 1 dezelfde kant
➔ Aangezien we 23 chromosomenparen hebben zijn er 2²³
chromosomale combinaties
➔ 2²³ genetisch verschillende geslachtcellen mogelijk
- Willekeurige paarvorming of random mating
→ 2²³ chromosomaal verschillende mannelijke gameten kunnen met 2²³ verschillende
vrouwelijke gameten combineren: 2²³ x 2²³
→ 246 genetisch verschillende zygoten kunnen ontstaan
- Genetische variatie: zelden oneindig groot
→ In veel (kleine) populaties: te weinig genetische variatie
→ Vb. Tasmaanse buidelduivel = inheemse schaarse diersoort in Tasmanië
▪ Deel van populatie getroffen door: ‘devil’s facial tumor disease’
▪ Dodelijke vorm van kanker, tast aangezicht en bijhorende structuren aan
▪ Tasmaanse duivels: zeer agressief en territoriaal → bij terrotoriumgevechten
bijten ze elkaar in gezicht
▪ Kanker is besmettelijk → wordt via gevechten overgedragen
➔ Omdat er zeer geringe genetische variatie is worden cellen van ander
individuen niet herkend als lichaamsvreemd (bij de mens is dit wel
zo)
, 2.3 Evolutie: een klein stukje geschiedenis
- Algemeen aangenomen: levensvormen zijn ontstaan uit 1 gemeenschappelijke voorouder
- Griekse filosofen: Aristoteles, Xenophanes en Empedocles:
→ Alles op aarde is door goddelijke schepping → ‘ideal design’
→ Carl linnaeus: reconstrueerde verwantschap tussen dieren en planten in het ontwerp
van de schepper, en niet op evolutief verband
▪ Legde basis voor hedendaagse classificatie van dieren en planten
- Jean-Baptiste de Lamarck: stelde transformatietheorie voor
→ Kenmerktoestanden zouden kunnen doorgegeven worden aan nakomelingen
→ Vb. Giraf die lange nek hebben verworven → wordt doorgegeven aan kinderen
generaties na generaties → soort evolueert zo
→ Theorie is fout: kenmerken die we doorgeven aan nakomelingen liggen vast in ons
genoom, en sequenties van onze genen niet veranderen als gevolg van trainen van
bepaalde eigenschappen
- Epigenetica:
→ Gedrag en leefomgeving kunnen invloed hebben op ons genoom door
▪ Chemische imprints op bepaalde genen (komen meer/minder tot expressie)
▪ Imprints kunnen wel degelijk verworven zijn door bepaalde activiteiten en
doorgegeven worden aan volgende generaties
2.4 Evolutie volgens Darwin en Wallace
Charles Darwin en Alfred Russel Wallace:
- Kwamen onafhankelijk van elkaar uit op essentie van hoe evolutie werkt
- Evolutie werkt via natuurlijke selectie
→ In populatie: aanwezige variatie in kenmerktoestanden
→ Bepaalde kenmerken scoren beter en zijn belangrijker voor kans op reproductie
en/of overleving
→ Individuen met deze kenmerken kunnen meer nakomelingen produceren dan
zwakkere individuen
→ Vb. Als de grootte van een man zijn fitness (mate waarin hij nakomelingen verwerkt)
positief beïnvloedt → zullen grotere mannen meer nakomelingen hebben
• Voor eenvoud: er is 1 gen voor lichaamsgrootte bij een man
• Allelen bepalen kenmerktoestand → allelen van grotere mannen
zullen na verschillende generaties frequenter voorkomen en die van
kleine mannen minder
▪ Kenmerktoestanden evolueren zo omdat sommige succesvoller zijn
- Natuurlijke selectie werkt in op de in populatie aanwezige genetische variatie en selecteert
de ‘fittere’ varianten
- Richting waarin ze evolueren wordt bepaald door omgeving/ situatie
- Vb. Giraffen: door langere nek konden ze aan eten hoger in de boom → kregen meer voedsel
→ succesvoller → lange nekken kwamen na generaties frequenter voor
- Natuurlijke selectie selecteert de best aan hun omgeving aangepaste individuen
BIOLOGIE (2E SEMESTER)
Hoofdstuk 2-9 (te kennen hoofdstukken voor examen
Emma Van Pelt
, Biologie hoofdstuk 2: Evolutie
2.1 Enkele belangrijke basisbegrippen
- Kenmerken = eigenschappen van organismen (moet niet zichtbaar zijn)
→ Vb.: oogkleur, haarkleur, lichaamslengte, …
→ Fysiologische kenmerken: minder zichtbare
▪ Maximale zuurstofopnamevermogen
→ Performantiekenmerken:
▪ Maximale loopsnelheid, paslengte, …
- Kenmerktoestanden = vorm of waarde dat kern aanneemt
→ Iemand heeft: blauwe ogen, bruin haar, is 1m70, ….
- Erfelijkheidsexperimenten Gregor Mendel
→ Erwtenplanten = modelorganisme
→ Bestudeerde overerving kenmerktoestanden a.d.h.v. 7 kenmerken: kleur en vorm
van de erwtjes, kleur en vorm van de peulen, kleur en positie van de bloemen en
groeivorm volwassen plan
- Fenotype = verzameling alle kernmerktoestanden
→ ‘Hoe ziet het organisme eruit?
→ Fenotypische verschillen als men naar 1 of enkele kenmerken kijkt
- Genotype = kenmerktoestand wordt hierdoor grotendeels bepaald
→ Sommige kenmerken door 1 specifiek gen
→ Vaker zij kenmerken resultante van de expressie van verschillende genen
- Allelen = verschillende sequentievarianten van eenzelfde gen
→ Menselijke cellen (buiten geslachtscellen): diploïd → 1 set vanuit eicel, 1 vanuit
spermatozoön → 2 kopijen van alle genen
▪ Homozygoot: voor bepaald gen 2 identieke koppies → 2 keer zelfde allel
▪ Heterozygoot: kopie van vader en kopie van moeder dat niet identiek is
▪ Hemizygoot: Maar 1 kopij (vb. bij geslachtschromosomen mannen)
2.2 Ontstaan en belang van genetische variatie in een populatie
- Evolutie werkt via natuurlijke selectie
→ Werkt in op variatie in kenmerktoestanden
- Genetische variatie: belangrijk
→ Verhoogt kans op overleven van de populatie in extreme omgevingsveranderingen
→ Vb. monocultuur van bepaald gewas
▪ Onder gunstige omstandigheden: zeer productief
▪ Vanaf er zich ziekte voordoet waar gewas niet tegen bestend is: volledige
oogst weg
▪ Genetische diversiteit zorgt ervoor dat er ook gewassen zijn die niet
ondergaan aan de ziekte → oogst is niet volledig weg → deel van de
populatie blijft in leven
→ Basis van de weerstand van een populatie
→ Hoe meer verschillende genotypes, hoe groter de kans om te overleven als populatie
, - Allelische variatie: genotypische variatie op niveau van 1 gen dat codeert voor 1 bepaald
eiwit
→ Hoe meer verschillende sequentievarianten, hoe hoger genetische variatie
Ontstaan allelische variatie: verschillende redenen
- Ontstaan van mutaties:
→ Soms in specifieke gevallen, mutaties door blootstelling aan chemische stoffen of
bestraling
→ Puntmutaties: 1 base wordt vervangen door andere base
▪ Leidt SOMS tot aminozuurverandering in het door dit gen gecodeerde eiwit
- Crossing-over:
→ Bij reductiedeling: stukje van paternaal chromosoom gaat vasthangen aan
homologe stukje maternaal chromosoom en omgekeerd
➔ Ontstaan: hybride of recombinante allelen
- Onafhankelijke sortering van chromosomen
→ Homologe chromosomenparen rangschikken zich willekeurig in metafasevlak (tijdens
reductiedeling of meiotische deling)
▪ Extra uitleg: in eerste stappen meiose: homologe chromosomen zoeken
elkaar op en vormen chromosomenparen
▪ Einde van meiose: paren worden uit elkaar gehaald zodat 2 dochtercellen
ontstaan met elk 1 haploïde chromosomen set
▪ Manier hoe ze zich rangschikken in metafasevlak ligt niet vast
➔ Dus chromosomen met maternale oorsprong en paternale
voorsprong liggen niet per se aan 1 dezelfde kant
➔ Aangezien we 23 chromosomenparen hebben zijn er 2²³
chromosomale combinaties
➔ 2²³ genetisch verschillende geslachtcellen mogelijk
- Willekeurige paarvorming of random mating
→ 2²³ chromosomaal verschillende mannelijke gameten kunnen met 2²³ verschillende
vrouwelijke gameten combineren: 2²³ x 2²³
→ 246 genetisch verschillende zygoten kunnen ontstaan
- Genetische variatie: zelden oneindig groot
→ In veel (kleine) populaties: te weinig genetische variatie
→ Vb. Tasmaanse buidelduivel = inheemse schaarse diersoort in Tasmanië
▪ Deel van populatie getroffen door: ‘devil’s facial tumor disease’
▪ Dodelijke vorm van kanker, tast aangezicht en bijhorende structuren aan
▪ Tasmaanse duivels: zeer agressief en territoriaal → bij terrotoriumgevechten
bijten ze elkaar in gezicht
▪ Kanker is besmettelijk → wordt via gevechten overgedragen
➔ Omdat er zeer geringe genetische variatie is worden cellen van ander
individuen niet herkend als lichaamsvreemd (bij de mens is dit wel
zo)
, 2.3 Evolutie: een klein stukje geschiedenis
- Algemeen aangenomen: levensvormen zijn ontstaan uit 1 gemeenschappelijke voorouder
- Griekse filosofen: Aristoteles, Xenophanes en Empedocles:
→ Alles op aarde is door goddelijke schepping → ‘ideal design’
→ Carl linnaeus: reconstrueerde verwantschap tussen dieren en planten in het ontwerp
van de schepper, en niet op evolutief verband
▪ Legde basis voor hedendaagse classificatie van dieren en planten
- Jean-Baptiste de Lamarck: stelde transformatietheorie voor
→ Kenmerktoestanden zouden kunnen doorgegeven worden aan nakomelingen
→ Vb. Giraf die lange nek hebben verworven → wordt doorgegeven aan kinderen
generaties na generaties → soort evolueert zo
→ Theorie is fout: kenmerken die we doorgeven aan nakomelingen liggen vast in ons
genoom, en sequenties van onze genen niet veranderen als gevolg van trainen van
bepaalde eigenschappen
- Epigenetica:
→ Gedrag en leefomgeving kunnen invloed hebben op ons genoom door
▪ Chemische imprints op bepaalde genen (komen meer/minder tot expressie)
▪ Imprints kunnen wel degelijk verworven zijn door bepaalde activiteiten en
doorgegeven worden aan volgende generaties
2.4 Evolutie volgens Darwin en Wallace
Charles Darwin en Alfred Russel Wallace:
- Kwamen onafhankelijk van elkaar uit op essentie van hoe evolutie werkt
- Evolutie werkt via natuurlijke selectie
→ In populatie: aanwezige variatie in kenmerktoestanden
→ Bepaalde kenmerken scoren beter en zijn belangrijker voor kans op reproductie
en/of overleving
→ Individuen met deze kenmerken kunnen meer nakomelingen produceren dan
zwakkere individuen
→ Vb. Als de grootte van een man zijn fitness (mate waarin hij nakomelingen verwerkt)
positief beïnvloedt → zullen grotere mannen meer nakomelingen hebben
• Voor eenvoud: er is 1 gen voor lichaamsgrootte bij een man
• Allelen bepalen kenmerktoestand → allelen van grotere mannen
zullen na verschillende generaties frequenter voorkomen en die van
kleine mannen minder
▪ Kenmerktoestanden evolueren zo omdat sommige succesvoller zijn
- Natuurlijke selectie werkt in op de in populatie aanwezige genetische variatie en selecteert
de ‘fittere’ varianten
- Richting waarin ze evolueren wordt bepaald door omgeving/ situatie
- Vb. Giraffen: door langere nek konden ze aan eten hoger in de boom → kregen meer voedsel
→ succesvoller → lange nekken kwamen na generaties frequenter voor
- Natuurlijke selectie selecteert de best aan hun omgeving aangepaste individuen
