Samenvatting Functionele
Biologie Deel 1
H.13 Sexual Life Cycles ad Meiosis
Erfelijkheid is het overgeven van eigenschappen van de ene op de andere generatie. Variatie is het
voorkomen van verschillen in uiterlijk tussen nakomelingen en ouders. Een karyotype is een
geordende weergave van de chromosomen van een cel. Twee chromosomen van een paar worden
homologe chromosomen genoemd. Er zijn drie types seksuele levenscycli, die verschillen in de timing
van meiose en bevruchting:
- Dieren alleen de gameten zijn haploïd
- De meeste fungi en protisten het enige diploïde stadium is de zygote, die weer haploïde
cellen maakt door meiose en door mitose tot een multicellulair organisme groeit
- Planten en sommige algen vertonen afwisseling van generaties, waarbij zowel diploïde als
haploïde multicellulaire stadia zijn. Het diploïde organisme wordt de sporophyte (ondergaat
meiose waarna sporen mitose ondergaan) genoemd en het haploïde organisme de
gametophyte (ondergaat mitose en dan bevruchting)
Tijdens de interfase dupliceren de chromosomen. Bij meiose I gaan de homologe chromosomen uit
elkaar en bij meiose II de zusterchromatiden.
Na de interfase worden de zusterchromatiden bij elkaar gehouden door cohesines. Een rits-achtige
structuur genaamd het synaptomale complex houdt homologe chromosomen bij elkaar. Het gedrag
van chromosomen tijdens meiose en bevruchting draagt het meest bij aan genetische variatie. Drie
mechanismen dragen daaraan bij:
- Onafhankelijke verdeling van chromosomen homologe paren organiseren zich random bij
metafase I. Aantal mogelijkheden is 2n
- Crossing over produceert recombinante chromosomen
- Random bevruchting elk eitje kan met elke zaadcel bevruchten
, H.14 Mendelian Genetics
Mendels werk kende grote invloed van twee andere professoren: natuurkundige Christian Doppler
(wiskunde ter verklaring natuurverschijnselen) en botanist Franz Unger (variatie in planten). Mendel
werkte tijdens zijn experimenten met erwten, omdat er veel variaties van zijn. Een erfelijk kenmerk
die varieert onder individuen wordt een ‘character’ genoemd. Elke variant voor een character wordt
een ‘trait’ genoemd. Daarnaast hebben erwten een korte generatietijd en produceren ze veel
nakomelingen. Planten en dieren die altijd nakomelingen geven met dezelfde eigenschappen (en dus
homozygoot zijn voor die eigenschap) worden ‘true-breeding’ genoemd. Het kruisen van twee true-
breeding varianten wordt hybridisatie genoemd, waarbij de ouders de P generatie en de
nakomelingen de F1 generatie genoemd worden. Door deze kruisingen te doen kon Mendel twee
fundamentele principes van erfelijkheid afleiden:
- De wet van segregatie Mendel kwam tot deze wet door 3 andere concepten:
o Alternatieve versies van genen zorgen voor variaties in erfelijke characters. De
alternatieve versies van genen worden allelen genoemd.
o Voor elk character erft een organisme twee kopieën (twee allelen) van een gen, een
van elke ouder.
o Als de twee allelen op een locus verschillen, dan bepaalt er één (het dominante allel)
het uiterlijk van het organisme en de ander (het recessieve allel) heeft geen
merkbaar effect op het uiterlijk.
De uiteindelijke wet luidt, dat de twee allelen voor een erfelijke character segregeren tijdens
gameet formatie en eindigen in verschillende gameten. Door combinaties van gameten uit te
zetten in een Punett square kunnen de mogelijke geno- en fenotypes bepaald worden van de
nakomelingen.
- De wet van onafhankelijk assortiment Mendel kwam tot deze wet door twee eigenschappen
tegelijk te volgen. Nakomelingen hieruit worden dihybriden genoemd. Mendel vroeg zich af
of bij een kruising van dihybriden de allelen als een pakketje overerfden of onafhankelijk van
elkaar. Zijn wet luidt dat twee of meer genen onafhankelijke sorteren, ofwel dat elk paar
allelen onafhankelijk segregeert van elk ander paar allelen, tijdens gameet vorming. Deze wet
geldt alleen voor genen op verschillende chromosomen of voor genen die ver uit elkaar
liggen op hetzelfde chromosoom.
Een organisme met identieke allelen voor een bepaalde eigenschap wordt homozygoot genoemd,
anders heterozygoot. Het uiterlijk van een organisme wordt fenotype genoemd en de genetische
code het genotype. Wanneer het onbekend is of een organisme homozygoot of heterozygoot is voor
een bepaalde eigenschap, kan een testcross uitgevoerd worden, door het organisme te kruisen met
een homozygoot recessief organisme. Nakomelingen die ontstaan uit true-breeding ouders worden
monohybriden genoemd en waren heterozygoot.
Volgens de vermenigvuldigingsregel moet je om de waarschijnlijkheid van een uitkomst te bepalen,
de waarschijnlijkheid van het ene event met het ander vermenigvuldigen. Volgens de optel regel is de
waarschijnlijkheid dat een of twee exclusieve events voorkomen, gelijk aan de optelsom van de
waarschijnlijkheden.
Allelen kunnen verschillende graden van dominantie vertonen:
- Complete dominantie (alleen het dominante allel uit zich)
- Incomplete dominantie (de heterozygote variant zit tussen dominant en recessief in)
- Codominantie (twee allelen beïnvloeden het fenotype op eigen wijze)
Biologie Deel 1
H.13 Sexual Life Cycles ad Meiosis
Erfelijkheid is het overgeven van eigenschappen van de ene op de andere generatie. Variatie is het
voorkomen van verschillen in uiterlijk tussen nakomelingen en ouders. Een karyotype is een
geordende weergave van de chromosomen van een cel. Twee chromosomen van een paar worden
homologe chromosomen genoemd. Er zijn drie types seksuele levenscycli, die verschillen in de timing
van meiose en bevruchting:
- Dieren alleen de gameten zijn haploïd
- De meeste fungi en protisten het enige diploïde stadium is de zygote, die weer haploïde
cellen maakt door meiose en door mitose tot een multicellulair organisme groeit
- Planten en sommige algen vertonen afwisseling van generaties, waarbij zowel diploïde als
haploïde multicellulaire stadia zijn. Het diploïde organisme wordt de sporophyte (ondergaat
meiose waarna sporen mitose ondergaan) genoemd en het haploïde organisme de
gametophyte (ondergaat mitose en dan bevruchting)
Tijdens de interfase dupliceren de chromosomen. Bij meiose I gaan de homologe chromosomen uit
elkaar en bij meiose II de zusterchromatiden.
Na de interfase worden de zusterchromatiden bij elkaar gehouden door cohesines. Een rits-achtige
structuur genaamd het synaptomale complex houdt homologe chromosomen bij elkaar. Het gedrag
van chromosomen tijdens meiose en bevruchting draagt het meest bij aan genetische variatie. Drie
mechanismen dragen daaraan bij:
- Onafhankelijke verdeling van chromosomen homologe paren organiseren zich random bij
metafase I. Aantal mogelijkheden is 2n
- Crossing over produceert recombinante chromosomen
- Random bevruchting elk eitje kan met elke zaadcel bevruchten
, H.14 Mendelian Genetics
Mendels werk kende grote invloed van twee andere professoren: natuurkundige Christian Doppler
(wiskunde ter verklaring natuurverschijnselen) en botanist Franz Unger (variatie in planten). Mendel
werkte tijdens zijn experimenten met erwten, omdat er veel variaties van zijn. Een erfelijk kenmerk
die varieert onder individuen wordt een ‘character’ genoemd. Elke variant voor een character wordt
een ‘trait’ genoemd. Daarnaast hebben erwten een korte generatietijd en produceren ze veel
nakomelingen. Planten en dieren die altijd nakomelingen geven met dezelfde eigenschappen (en dus
homozygoot zijn voor die eigenschap) worden ‘true-breeding’ genoemd. Het kruisen van twee true-
breeding varianten wordt hybridisatie genoemd, waarbij de ouders de P generatie en de
nakomelingen de F1 generatie genoemd worden. Door deze kruisingen te doen kon Mendel twee
fundamentele principes van erfelijkheid afleiden:
- De wet van segregatie Mendel kwam tot deze wet door 3 andere concepten:
o Alternatieve versies van genen zorgen voor variaties in erfelijke characters. De
alternatieve versies van genen worden allelen genoemd.
o Voor elk character erft een organisme twee kopieën (twee allelen) van een gen, een
van elke ouder.
o Als de twee allelen op een locus verschillen, dan bepaalt er één (het dominante allel)
het uiterlijk van het organisme en de ander (het recessieve allel) heeft geen
merkbaar effect op het uiterlijk.
De uiteindelijke wet luidt, dat de twee allelen voor een erfelijke character segregeren tijdens
gameet formatie en eindigen in verschillende gameten. Door combinaties van gameten uit te
zetten in een Punett square kunnen de mogelijke geno- en fenotypes bepaald worden van de
nakomelingen.
- De wet van onafhankelijk assortiment Mendel kwam tot deze wet door twee eigenschappen
tegelijk te volgen. Nakomelingen hieruit worden dihybriden genoemd. Mendel vroeg zich af
of bij een kruising van dihybriden de allelen als een pakketje overerfden of onafhankelijk van
elkaar. Zijn wet luidt dat twee of meer genen onafhankelijke sorteren, ofwel dat elk paar
allelen onafhankelijk segregeert van elk ander paar allelen, tijdens gameet vorming. Deze wet
geldt alleen voor genen op verschillende chromosomen of voor genen die ver uit elkaar
liggen op hetzelfde chromosoom.
Een organisme met identieke allelen voor een bepaalde eigenschap wordt homozygoot genoemd,
anders heterozygoot. Het uiterlijk van een organisme wordt fenotype genoemd en de genetische
code het genotype. Wanneer het onbekend is of een organisme homozygoot of heterozygoot is voor
een bepaalde eigenschap, kan een testcross uitgevoerd worden, door het organisme te kruisen met
een homozygoot recessief organisme. Nakomelingen die ontstaan uit true-breeding ouders worden
monohybriden genoemd en waren heterozygoot.
Volgens de vermenigvuldigingsregel moet je om de waarschijnlijkheid van een uitkomst te bepalen,
de waarschijnlijkheid van het ene event met het ander vermenigvuldigen. Volgens de optel regel is de
waarschijnlijkheid dat een of twee exclusieve events voorkomen, gelijk aan de optelsom van de
waarschijnlijkheden.
Allelen kunnen verschillende graden van dominantie vertonen:
- Complete dominantie (alleen het dominante allel uit zich)
- Incomplete dominantie (de heterozygote variant zit tussen dominant en recessief in)
- Codominantie (twee allelen beïnvloeden het fenotype op eigen wijze)
