Thema 4 DNA
Biologie voor jou
4VWO
INHOUDSOPGAVE
BASISSTOF
1)Van genotype tot fenotype
2)Mitose en celdeling 3)Ongeslachtelijke
voortplanting 4)Meiose
5)Geslachtelijke voortplanting
6)De genetische code 7)Mutaties
8)Erfelijkheidsonderzoek
VERRIJKINGSSTOF 1)Crossing-over
2)Oorzaken en behandeling van kanker
B1: VAN FENOTYPE TOT GENOTYPE
-Fenotype = uiterlijk waarneembare kenmerken van een individu - Genotype = een pakketje erfelijke eigenschappen
genotype moeder
genotype vader jouw genotype
afb. 1
B1 WAT IS DNA
Bioplek chromosomen Bioplek eiwitsynthese
- DNA : desoxyribonucleïnezuur
- DNA : drager van erfelijke eigenschappen - DNA bepaalt de volgorde en het aantal aminozuren in een eiwit (enzym)
- chromosomen
B1 WAAR BESTAAT DNA UIT
Bioplek bouwstenen van DNA
- Adenine (A) - Thymine (T) - Cytosine (C) - Guanine (G)
- 2 ketens; dubbele spiraal (dubbele helix)
- Spiraal bestaat uit veel nucleotiden; nucleotideketen - Nucleotiden bestaan uit:
- fosfaatgroep - desoxyribose
- stikstofbasen (4 soorten)
B2: MITOSE EN CELDELING
Nieuwe cellen ontstaan door:
Mitose (kerndeling) Celdeling
mitose celdeling
plasmagroei
B2 MITOSE
celkern splitst
twee dochtercellen plasmagroei
moedercel
mitose in het kort:
B2 DNA - REPLICATIE
- Voordat een mitose begint ð DNA - replicatie
afb. 5
} } }
Onzichtbaar met een microscoop
Zichtbaar met een microscoop
Onzichtbaar met een microscoop
afb. 6
B2 DNA - REPLICATIE
B2 CELCYCLUS
interfase: 3 verschillende fasen:
- G1 - fase - S - fase - G2 - fase
celcyclus = mitose + interfase
afb. 7
afb. 8
afb. 9
B2 CELCYCLUS
afb. 10
profase
interfase metafase
anafase telofase
interfase
interfase
afb. 11
B2 MITOSE
B3 Ongeslachtelijke voortplanting
Ongeslachtelijke voortplanting: een deel van een individu groeit uit tot een nieuw individu.
- ongeslachtelijke voortplanting vindt plaats door mitose en celdeling - nakomelingen hebben hetzelfde genotype als de ouder
- kloon à behoud van een gunstig genotype - schaap Dolly
afb. 12 Bioplek Klonen
B3 NATUURLIJKE ONGESLACHTELIJKE VOORTPLANTING
Deling
- eencelligen
Knollen
- verdikte stengels met knoppen - aardappelplanten
- een knol heeft knoppen (ogen) Zie afbeelding 10 boek
Bollen
- bladeren (rokken) met knoppen - tulpen
Zie afbeelding 11 boek
afb. 13
B3 KUNSTMATIGE ONGESLACHTELIJKE VOORTPLANTING
Stekken:
- een stuk van een stengel of een blad wordt afgesneden - kamerplanten
Enten:
- een tak wordt vastgezet op een onderstam
- fruitbomen
afb. 16
Edumedia stekken
Weefselkweken:
Weefselkweektechniek: een stukje weefsel wordt uit een plant
gesneden en onder steriele omstandigheden opgekweekt tot nieuwe planten.
Uit het stukje weefsel ontwikkeld zich algemeen (ongedifferentieerd) wondweefsel (callus).
Door toediening van plantenhormonen groeien uit het callus kleine plantjes (embryoiden).
B3 WEEFSELKWEKEN
B4 MEIOSE
meiose: vorming van geslachtscellen
Vrouw: vindt plaats in
eierstok à vorming van eicellen
Man: Vindt plaats in teelballen à
vorming van zaadcellen
Meiose I (reductiedeling):
- een diploïde cel wordt twee haploide cellen
- 2n à n + n
Meiose II (mitotische deling):
- twee haploide cellen geven 4 haploide cellen
- n à n + n
B4 MEIOSE
afb. 18
B4 MEIOSE
B4 GESLACHTELIJKE VOORTPLANTING
- Chromosomen van een chromosomenpaar verschillen wat betreft allelen - Meiose I: Splitsen van chromosomenparen --> dochtercel ander genotype dan moedercel
- Recombinatie: ontstaan van nieuwe combinaties van genen - Door recombinatie grote diversiteit in genotypen
afb. 20
B4 VERMIJDEN VAN GENETISCHE VARIATIE
- Veredeling: Ervoor zorgen dat een nakomeling een combinatie heeft van zo gunstig mogelijke eigenschappen.
- Genetische modificatie:
- Zuivere lijn: Planten die homozygoot zijn voor een of meerdere gewenste eigenschappen.
- Zaadvast: Nakomelingen van planten uit een zuivere lijn bevatten hetzelfde genotype.
- Fokzuiver: Dieren die homozygoot zijnvoor een of meerdere gewenste eigenschappen.
- Bastaarden: Heterozygote nakomelingen
B4 DE GENETISCHE CODE
Zygote: ongespecialiseerde cel, meeste genen zijn uitgeschakeld
klievingsdelingen
celdifferentiatie: de cellen gaan meer verschillen
vertonen
celspecialisatie: Verschillende typen cellen krijgen
verschillende functies.
Inductie: Stoffen uit bepaalde cellen beïnvloeden de ontwikkeling van andere cellen,
Determinatie van de cel: Door de verschillen in cytoplasma en de invloed van inducerende stoffen komt al in een vroeg stadium (tijdens de embryonale
ontwikkeling) vast te liggen welke specialisatie een cel zal ondergaan.
Geprogammeerde celdood (apoptose): Inductie leidt er toe dat bepaalde cellen afsterven.
B4 DE GENETISCHE CODE
B6 RNA
RNA: ribonucleïnezuur
-Dit is een enkelvoudige keten van nucleotiden
-Bevat het suiker ribose -U in plaats van T
-Bevat info in gecodeerde vorm
over de synthese van een eiwit (genetische code)
-RNA-moleculen worden in de
celkern gevormd, langs delen van een DNA-molecuul.
afb. 22
B6 RNA
template streng: langs deze keten wordt de nucleotideketen van een RNA-molecuul gevormd.
lijkt op DNA-replicatie,
maar bij RNA wordt slechts één keten een nieuwe nucleotideketen gevormd.
zie afbeelding 29 boek
B6 VIRUSSEN
r
afb. 24
-Geen organisme, want virussen hebben geen cytoplasma of kernplasma
-Bevatten of DNA of RNA
-Geen stofwisselingsprocessen en kunnen zicht niet voortplanten -Nucleïnezuur is omgeven door capside
-Kunnen direct cellen van een ander organisme binnendringen
-Sommige virussen gebruiken bacteriën als gastheer, bacteriofagen
B6 VIRUSSEN
afb. 26
B6 DE GENETISCHE CODE
Genetische code: de info over de vorming van eiwitten die vastligt in het mRNA.
Volgorde van stikstofbasen in de mRNA moleculen à bepaalt welke
aminozuren in welke volgorde aan elkaar worden gekoppeld in de ribosomen.
Het eiwit bestaat uit verschillende aminozuren (20).
De stikstofbasen van een groepje van drie op een volgende nucleotiden coderen het inbouwen van een aminozuur (codon of triplet)
AUG is een startcodon à correspondeert met
Methionine. Bij de meeste eiwitmoleculen wordt dit aminozuur later weer van dit eiwit afgesplitst.
UAA, UAG en UGA zijn stopcodons.
Bioplek genetische code
B7 MUTATIES
Mutatie komt alleen tot uiting in ingeschakeld gen à gevolgen zijn meestal beperkt tot alleen die ene cel.
De meeste gemuteerde allelen zijn recessief. Hierdoor komen ze niet tot uitdrukking in het fenotype.
Een individu waarbij een mutatie tot uiting komt in het fenotype heet een mutant.
Het fenotype waarbij geen enkele mutatie waarneembaar is wordt wildtype genoemd.
Mutaties worden gestimuleerde door (mutageen):
·Kortgolvige straling
B7 KANKER
- Vermoedelijke ontstaan kanker: cel is ongevoelig geworden voor stoffen die de celdeling remmen.
- Kankercel gaat zich ongeremd delen à primaire tumor (behandelingen:
radiotherapie, operatieve verwijdering, chemotherapie) - Chemotherapie: cytostatica worden toegedient.
- Kwaadaardige tumor: bouw van het weefsel wordt verstoord, delingssnelheid wordt niet afgeremd.
B7 KANKER
- Metastase: uitzaaiing van tumoren over andere lichaamsdelen.
- Als gevolg van uitzaaiing kunnen secundaire tumoren ontstaan.
- Zelfmoordgen: Een gen dat ervoor zorgt dat de cel spoedig sterft.
- Mutagene invloeden zijn meestal ook carcinogeen (kankerverwekkend)
afb. 30
B8 ERFELIJKHEIDSONDERZOEK
prenatale diagnostiek
echoscopie vlokkentest vruchtwaterpunctie
erfelijkheidsadvies: men onderzoekt hoe groot de kans is op een erfelijke ziekte of afwijking bij een kind.
abortus provocatus: opzettelijke vroegtijdige afbreking van een zwangerschap
afb. 31
afb. 32 afb. 33
B8 SYNDROOM VAN DOWN
- trisomie: bij een chromosomenpaar komt een extra chromosoom voor - trisomie 21 à syndroom van Down
- non disjunctie: beide chromosomen van een paar of beide
chromatiden van een chromosoom gaan naar dezelfde pool van de cel.
(zie afb. 42 van je boek)
B9 BIOTECHNOLOGIE
biotechnologie à het gebruiken van organismen om producten te vervaardigen
voor de mens
Door polyploïdie ontstaan polyploïde cellen. Polyploïde planten dragen meestal grotere bladeren, bloemen en vruchten.
afb. 36
B9 RECOMBINANT-DNA-TECHNIEK
- Recombinant-DNA-techniek: een stukje DNA van een bepaald
organisme wordt overgebracht in een cel van een ander organisme ò
Ä op deze manier kunnen erfelijke eigenschappen van verschillende organismen worden gecombineerd.
- genetische modificatie = genetische manipulatie
- een transgeen organisme is genetisch gemodificeerd
- celfusietechniek: twee typen cellen versmelten tot één hybridecel
V1 CROSSING-OVER
- de kans op recombinatie wordt vergroot door het optreden van crossing-over
- bij crossing-over hecht een afgebroken chromosoomdeel zich aan het andere chromosoom van het chromosomenpaar
afb. 38
V2 OORZAKEN EN BEHANDELING VAN KANKER
- Iedereen kan kanker krijgen
- Je verkleint kansen op kanker door je lichaam zo weinig mogelijk bloot te stellen aan carcinogene invloeden
- Risicofactoren: (passief) roken, slechte voedingsgewoonten, zonnestraling
- Behandelingen: opereren, radiotherapie, chemotherapie
