antwoorden - Vakkenweb
advertisement
ANTWOORDEN A5 EVOLUTIE EN POPULATIEGENETICA SERIE A TEKSTVRAGEN 1.resistentie van bacteriën tegen antibiotica. Het betekent dat het organisme ongevoelig is voor iets, andere ziekteverwekker, stof enz. 2. geen groot bladoppervlak(verdamping tegengaan), waslaag op de bladeren tegen verdamping, snelle levenscyclus om van water optimaal gebruik te kunnen maken, ze kunnen s nachts CO2 opnemen en overdag suikers maken, stekels om uitdroging door wind te beperken… 3. CH4, H2S, NH3, en CO 4. zuurstof reageerde vrij snel met andere stoffen en ozon O3 kan dan niet ontstaan. 5. uit chemische energie die ontstond door splitsing van de moleculen 6. energie uit zonlicht die gebruikt werd om H2O en H2S te splitsen, oxidatie van organische stoffen. 7. C 8. door zijn 4 bindingsmogelijkheden en C is zelf niet zo groot 9. als organische stof(koolhydraten, eiwitten en vetten bijvoorbeeld) 10. cellulose 11. denk aan temperatuur, neerslag, CO2 en O2 gehalte, ozonvorming 12. houtvaten in bladskeletten en stengelafdrukken 13. naaktslakken, wormen, holtedieren 14. datering met 14C omdat C in alle organismen voldoende voorkomt. Je kunt voor oudere fossielen ook de ouderdom van het gesteente bepalen 15. Mendel had de dominante en recessieve genen voor de bloemkleuren beschreven en darwin miste dit in zijn zoektocht naar de gemengde eigenschappen. Hij dacht dat verschillende genen een mix van hun eigenschappen geven 16. zo ontstonden immers geen verschillen en geen aanpassingen. Hij wist bv niet dat bacteriën veel mutaties ondergaan en dat ze met elkaar plasmiden uitwisselen waardoor ze toch genetische variatie hebben. 17. dit was volgens hem geen natuurlijke selectie, maar seksuele selectie en survivor of the sexiest 18. pauwen die veel energie kunnen besteden aan het maken van mooie kleuren(dus eiwitten) zijn meer dan gezond en fit. 19. ja, ze hebben dezelfde soortnaam, pediculis humanus 20. mutatie, selectie, immigratie van organismen met een ander genotype 21. micro: soorten raken steeds beter aangepast aan hun omgeving Macro: het ontstaan van nieuwe soorten 22. de bouw van DNA en eiwitten, fossielen, overeenkomst in bouw, embryonale ontwikkeling, 23. het gaat om neusgaten en ogen op een lijn aan de bovenzijde van hun kop en een klein gedeelte van hun kop komt boven water(in rust) Deze gelijkenis is ontstaan door de aanpassing aan dezelfde leefomgeving. Als je naar hun skelet kijkt dan vertonen ze homologie(gemeenschappelijke voorouder) Maar als je naar de stand van hun ogen kijkt, dan vertonen ze analogie 24. dit is al uitgelegd tijdens de les, maar bespreek het nog een keer met elkaar(zie ook die internetsite, sumanasinc.com) 25. fossielen, mitochondriaal DNA, Y chromosoom volgen(vaderslijn) en aminozuursamenstelling van de eiwitten(denk aan hemoglobine) 26. denk aan bepaalde ziektes die in de populatie blijven terwijl ze zeer ernstig zijn. Zoals ziekte van Huntington die zich pas openbaart na de voortplantingsleeftijd waardoor de drager niet weggeselecteerd kan worden. 27. daar liggen weinig erfelijke eigenschappen die met een homoloog chromosoom uitgewisseld kunnen worden. Deze zit altijd tegenover X.mitochondrien komen alleen van de moeder via de eicel en dit dna is dus niet gemengd met vaders dna. Redelijk zuiver 28. aanwezigheid of afwezigheid van dit gen is verdeeld in de Nederlandse bevolking. Serie B Darwin en neodarwinisme 1. Mutatie: een verandering in het genetisch materiaal (op atomair of moleculair niveau) 2. Hier wordt bedoeld: genetisch niet hetzelfde. Als alle individuen genetisch hetzelfde zijn, zijn ze allemaal kwetsbaar voor dezelfde factor. Het gevaar bestaat dat zo'n populatie helemaal uitgeroeid wordt wanneer zo'n factor van invloed wordt. Genetische variëteit verkleint de kwetsbaarheid. 3. Bij geslachtelijke voortplanting komen verschillende genenpakketten samen, wat een voorwaarde is voor genetische variëteit binnen een populatie. 4. Omdat het leven in een woestijn heel andere aanpassingen vergt dan het leven in een bos. De belangrijkste milieufactor is de temperatuur (en indirect de droogte, de overige soorten planten en dieren). 5. Dat komt omdat die vorm (glad, gestroomlijnd) in het leefmilieu (water) de meest geschikte bleek te zijn. Deze analoge ontwikkeling heeft geleid tot convergentie ofwel de convergentie heeft geleid tot analoge ontwikkeling. 6. Dat zijn convergentie evolutielijnen geweest: de cactusvorm (klein bladoppervlak, grote inhoud) is het gunstigst in een droog, heet milieu. 7. Een fossiel is een rest van een (deel van een) dier of plant of een afdruk van een (deel van een) plant of dier dat geleefd heeft in een van de voorbije geologische tijdperken. 8. 1 op de miljoen of nog (veel) minder, zeer klein dus. 9. Onder omstandigheden waarbij het organisme niet teruggaat in de kringloop van stoffen (‘verrot') en het delen heeft (kalkschaal, skelet) die bewaard blijven of waarvan afdrukken bewaard blijven. Snelle sedimentatie is ook een voorwaarde (overstroming, lavastromen). 10. Verdwijnen van leefmilieus (door invloed van de mens of door natuurlijke oorzaak) (1); een klimaatsverandering bijvoorbeeld t.g.v. de meteorietinslagen, die aan het uitsterven van de dinosauriërs voorafging (2); isolatie van een populatie waardoor in zo'n kleine populatie de genenpool te klein wordt in combinatie met veranderde milieu-omstandigheden (3); vulkaanuitbarstingen (4); contintental drift (5) 11. Eiwitten bestaan uit aminozuren: bestaande uit een carbonzuurgroep, een aminogroep en daartussen een koolstofatoom met een restgroep daaraan vast. De restgroep bepaalt om welk aminozuur het gaat. Er zijn 20 verschillende restgroepen en dus evenzoveel verschillende aminozuren. Er zijn zeer veel verschillende eiwitten. Ze zijn overal in het organisme aanwezig. RNA en DNA bevatten de genetische codes voor de vorming van de eiwitten. Omgekeerd zijn voor de vorming van RNA en DNA enzymen (=eiwitten) nodig. Er zijn sterke aanwijzingen voor dat de allereerste levensvormen RNA-moleculen waren die tevens een katalyserende rol speelden bij de vorming van nieuwe RNA-ketens. 12. In de 19e eeuw (1809-1882). 13. Door natuurlijke selectie ontstaan in de loop van miljoenen jaren allerlei soorten organismen die zich aangepast hebben aan hun omgeving, resulterend in een grote diversiteit. Hierbij speelden de ‘struggle for life' en de ‘survival of the fittest' een doorslaggevende rol: het sterkste individu overleeft en krijgt dus meer kans z'n gunstige erfelijke eigenschappen aan het nageslacht mee te geven. 14. Fixisme: men volgde het verhaal van de Bijbel: God had alle soorten geschapen en ze waren daardoor onveranderlijk (konden dus niet evolueren). 15. (1): Analoge en homologe ontwikkeling van organen (2) de eiwitten van alle organismen bestaan uit steeds die zelfde 20 aminozuren (3) enkele voor het leven essentiële verbindingen zijn universeel in de planten- en dierenwereld: DNA, RNA, eiwitten; (4) de eiwitsynthese verloopt in elk organisme in principe op dezelfde manier. (5) Het feit dat de oudste dierlijke fossielen (ruim 540 miljoen jaar oud) het ‘primitiefst' zijn. Dus: niet elke soort leefde in hetzelfde tijdperk (6) door de huidige biotechnologische onderzoeken wordt van steeds meer soorten organismen het genoom bekend, en hoe verwanter de soort (bijvoorbeeld mensaap en mens) hoe meer gelijkenis er is in het genoom. 16. Met de koolstofmethode (isotoop C14 ) en uraniummethode 17. Circa 3,8 miljard jaar geleden 18. De theorie dat er uit levenloze materie een levend wezen ontstaat (bijvoorbeeld uit vieze lappen komen muizen tevoorschijn) 19. Vanaf ongeveer 2,4 miljoen jaar geleden leefden mensen van de soort Homo erectus, in Oost-Afrika die al werktuigen, gebruik van vuur kenden, misschien een begin van taal hadden. Mensen van onze soort, Homo sapiens, leefden vanf ongeveer 200 000 jaar geleden. ORDENING 1. Een soort is een groep organismen waarvan de leden onderling kunnen voortplanten en voor vruchtbare nakomelingen kunnen zorgen. 2. - juist, - juist, - onjuist, - juist 3. Daardoor is het mogelijk om hierover internationaal te communiceren. 4. De eerste naam is de geslachtsnaam, de tweede is de soortsnaam (bijvoorbeeld Homo erectus) 5. De tweede naam die met een kleine letter begint. 6. Analoog: in aanleg verschillende organen/onderdelen ontwikkelen zich op dezelfde manier (convergentie). Analoge organen zien er hetzelfde uit doordat ze dezelfde functie hebben, maar ze zijn ontstaan uit heel verschillende oervormen. Het verschijnsel dat bij niet-verwante soorten organen op de zelfde manier ontwikkelen heet convergentie. Bijvoorbeeld: graafvoorpoten van de veenmol (insect) en de mol (zoogdier).Homoloog: in aanleg dezelfde organen/onderdelen ontwikkelen zich heel verschillend (divergentie). Het verschijnsel dat homologe organen uit dezelfde oervorm zijn ontwikkeld, maar een andere functie gekregen en er vaak ook anders uitzien heet divergentie. Bijvoorbeeld: graafvoorpoten van de mol en de hand en arm van de mens. Zowel bij analoge als homologe organen zijn de milieu-omstandigheden mede aanleiding geweest tot de evolutionaire ontwikkeling; het feit dat er zoveel analoge organen zijn is een sterk argument voor het bestaan van de evolutie, want er zijn evenzoveel ‘aanpassingen' geweest. Bij de homologe organen is het bestaan van het gemeenschappelijke bouwplan een sterk argument voor het bestaan van evolutie. 7. Autotroof: het vermogen om met behulp van anorganische stoffen en zonne-energie of chemische energie de eigen organische lichaamstoffen op te bouwen (koolstofassimilatie). Heterotroof: na vrijmaken van chemische energie (dissimilatie) uit opgegeten organische voedingsstoffen, kunnen de eigen organische lichaamstoffen gemaakt worden (voortgezette assimilatie). Parasitair: levend ten koste van de gastheer (door ofwel delen van de gastheer op te eten, ofwel de voedingsstoffen van de gastheer op te eten, waardoor de gastheer verhongert). Symbiose: elke vorm van samenleven van twee soorten organismen. Anders dan je uit deze vraag zou kunnen opmaken, is parasitisme ook een vorm van symbiose. 8. Prokaryoten: eencelligen, die geen kern hebben waardoor d chromosomen los door de cel zweven; er zijn vrijwel geen organellen. Ze planten zich uitslu itend door celdeling voort. Veel soorten zijn anaëroob. Eukaryoten: zijn een- of meercellig, hebben een kern, omgeven door een kernmembraan, waarin zich het genetisch materiaal (DNA) bevindt; ze hebben vele verschillende organellen; zijn altijd aëroob. 9. Bacteriën: heterotroof, eencellig, geen celkern, wel een celwand 10. Schimmels: heterotroof, een- of meercellig, celkern, celwand 11. Dieren: heterotroof, een- of meercellig, celkern, geen celwand 12. Planten: foto- autotroof, een- of meercellig, celkern, celwand 13. Virussen: parasitair, geen kern, geen organellen, alleen DNA of RNA omgeven door een eiwitmantel. EVOLUTIE 1. Als populaties door mutaties gaan verschillen en in verschillende milieus terechtkomen, zodat ook op die verschillende kenmerken wordt geselecteerd, kunnen de verschillen op den duur zo groot worden dat ze als afzonderlijke soorten beschouwd moeten worden. Als de dieren van beide populaties elkaar niet meer als soortgenoten herkennen, of bij planten de stuifmeelkorrels niet kiemen op de stempel van een bloem van de andere populatie, òf er geen vruchtbare nakomelingen ontstaan bij onderlinge kruising, zijn er twee soorten ontstaan. 2. De nakomelingen van die eerste vinken vertoonden verschillende eigenschappen. Toen de populatie groter werd, en het gewone voedsel van de soort niet meer voldoende was, konden bepaalde varianten zich in leven houden met ander voedsel, doordat hun snavel daar geschikt voor was. Deze varianten konden dus overleven en toenemen omdat ze voor dat voedsel geen concurrentie hadden. De isolatie was hier dus niet ruimtelijk, maar door verschillende voedingswijzen. 3. Door geologische processen, waardoor afzettingen die op de zeebodem zijn ontstaan, geplooid werden en omhoog zijn gekomen. 4. Om te fossiliseren moet een organismen niet vergaan, dus er moeten geen reducenten mee aan de slag kunnen gaan. Dit houdt in: direct ingesloten worden (zoals bij fossielen in hars, dat barnsteen wordt), afgesloten raken van zuurstof (zoals bedekt worden door vulkanische afzettingen of bij afzettingen op de zeebodem) of in een zuur milieu terechtkomen, waarin geen organismen kunnen leven (veen> steenkool). Daarnaast kunnen afdrukken ontstaan als deze ontstaan in vochtige klei die daarna droog en hard wordt. 5. Relatief: door de ligging van niet verstoorde afzettingslagen en gidsfossielen (fossielen van organismen die een korte periode zeer algemeen voorkwamen). Absoluut: radiometrische door de verhouding te meten van twee isotopen van een element waarvan de vervalsnelheid bekend is. 6. Er is veel meer zee dan land op aarde, maar vooral omdat de kans op fossiliseren op de zeebodem veel groter is doordat er vooral langs kusten en bij rivierdelta's voortdurend materiaal bezinkt en daarmee dode resten afsluit. 7. Naarmate het DNA van twee soorten meer overeenkomst vertoont, zullen ze nauwer verwant zijn, dwz zal hun laatste gezamenlijk voorouder korter geleden geleefd hebben. 8. De overeenkomst in chemische bouw (DNA, RNA eiwitten etc ) van alle organismen, het feit dat verwante soorten grotendeels gelijk DNA hebben (mens en chimpansee 98,6 % gelijk!); homologe organen en analoge vormen. Zichtbare evolutionaire processen, (de bacteriën en insecten die resistent worden tegen bestrijdingmiddelen, de grote overeenkomst van de visjes in de Afrikaanse meren e.d). 9. Miller: door blikseminslagen en UV-straling ontstonden in de oeratmosfeer o.a. aminozuren die oplosten in de oceaan, waar een ‘oersoep' ontstond van organische moleculen, die door spontane reacties de eerste levensvormen ‘maakten'. Volgens anderen zou het leven ontstaan zijn door reacties van stoffen die uit de ruimte op aarde terechtkwamen, of zelfs zouden levende sporen uit de ruimte zijn komen vallen. Weer anderen menen dat op de zeebodem bij de ‘black smokers' door hoge temperaturen en hoge concentraties van o.a. zwavelverbindingen de eerste levensvormen zijn ontstaan. 10. Het ontstaan van levende wezens uit levenloos materiaal. 11. Pasteur 12. Door endosymbiose: prokaryoten kwamen binnen andere prokaryoten terecht, werden daar niet verteerd, maar konden blijven functioneren (bijvoorbeeld vormen die konden fotosynthetiseren en die chloroplasten werden). 13. Omdat een gemuteerde vorm anders in een grote populatie verdwijnt. Overigens hoeft de isolatie niet perse geografisch te zijn, het kan ook gebeuren door een andere niche in hetzelfde ecosysteem (de vinken op de Galapagos!). 14. Savannelandschap, waarin weinig voedsel voorhanden was. De voorouders van de mens moesten door slim gebruik te maken van de omstandigheden proberen te overleven. De populaties zullen altijd klein zijn geweest, waardoor evolutie gemakkelijker plaats vindt. In die tijd veranderde het klimaat ook nogal eens, waardoor nog meer druk op de populaties kwam en de natuurlijke selectie sterk moet zijn geweest. 15. De kans dat de mens verder evolueert is zeer klein. Er zijn geen kleine geïsoleerde populaties meer. Bovendien wordt door de moderne geneeskunde de natuurlijke selectie steeds meer teruggedrongen. Serie c Verwantschap 1 C 2 voorbeelden van een juiste reden: • Er zijn meer kenmerken / Bepaalde gegevens (bijvoorbeeld DNA-onderzoek) zijn niet gebruikt. • Niet alle kenmerken zijn even belangrijk. • Hij houdt rekening met fossiele vondsten. Lactasegen en evolutie 3 voorbeeld van een juist antwoord: Hypothese 1 kan verworpen worden, omdat de Toearegs in de Sahara veel melk drinken, terwijl ze in vergelijking met andere bevolkingsgroepen in een gebied met relatief veel zon leven. Hypothese 2 kan verworpen worden, omdat Ieren veel melk drinken, terwijl ze in een gebied leven waar geen tekort is aan water. • argument om hypothese 1 te verwerpen: er is niet altijd een verband tussen het vermogen om (zonder problemen) melk te drinken en de breedtegraad waarop de betrokkenen leven • argument om hypothese 2 te verwerpen: er is niet altijd een verband tussen de droogte van het gebied waar de betrokkenen leven en het vermogen om (zonder problemen) melk te drinken 4nummers 3, 4 en 5 5 voorbeelden van juiste antwoorden: • Het is mogelijk dat de ene onderzoeker meer criteria heeft gebruikt bij de indeling van deze soorten dan de andere (bijvoorbeeld gedrag). • Het is mogelijk dat de ene onderzoeker over recentere informatie beschikte dan de andere (bijvoorbeeld DNA gegevens). 6C 7B 8.Dinosauriërs P Allosaurus Q Stegosaurus R Parasaurolophus S Pachycephalosaurus/Triceratops T Triceratops/Pachycephalosaurus Afstamming 9In een juiste uitleg zijn de volgende aspecten te onderscheiden: • het DNA verandert in de loop van de tijd (door mutatie) • naarmate het DNA van twee soorten meer overeenkomt/verschilt is de ontwikkeling van deze soorten langere tijd dezelfde/verschillend geweest en zijn ze dus meer/minder verwant 10. mens, gorilla en chimpansee in de ene subfamilie en orang-oetan in de andere • bij mens, chimpansee en gorilla is het verschil in DNA met de orang-oetan procentueel groter dan het onderlinge verschil Evolutie 11 op plaats 3 12 13 C C 14 voorbeelden van een juiste verklaring: − Alleen in ondiep water dringt voldoende licht door voor de fotosynthese in ondergedoken bladeren. − Als een plant moet wortelen in de bodem, maar ook drijvende bloemen heeft, mag het water niet te diep zijn. Voor een antwoord als “In ondiep water is het sneller/langer warm genoeg” wordt geen punt toegekend. 15 • De fenotypes van deze (genetisch identieke) planten kunnen onder invloed van de milieu-omstandigheden verschillen • Met de uitleg dat individuen daardoor bij verandering van de milieuomstandigheden een grotere kans op overleving hebben 16 voorbeelden van een juiste beschrijving en resultaat: − Planten uit verschillende plassen (dus verschillende populaties) die uiterlijk verschillen worden verplaatst naar dezelfde plek in één plas. Milieufactoren, zoals bodemtype, zijn daar gelijk. Als dan verschillen tussen de planten verdwijnen, waren dat waarschijnlijk fenotypische verschillen. − Gelijkvormige tubers uit één kloon worden verpoot naar een aantal andere gebieden (of proefopstellingen) waarin het milieu verschilt. Als door de verschillen in het milieu de uit de tubers groeiende planten (of de tubers daarvan) onderling van elkaar gaan verschillen, zijn dit fenotypische verschillen. Tip; denk aan • een juiste opzet van het onderzoek • een beschrijving van het juiste resultaat 17 • Hoe dieper in de bodem, hoe groter de tuber voorbeelden van een juiste uitleg: − Op grote diepte is er minder kans dat de Kleine zwaan de tuber vindt, maar dan moet de tuber wel voldoende voedsel bevatten om bij ontkiemen de afstand tot in het water te overbruggen. − Van grote tubers worden er minder gemaakt, maar die overleven grazende zwanen beter, want de zwanen kunnen die moeilijker vinden. − Ondiep zijn er kleine tubers, maar daarvan kan de plant er ook meer maken. De zwanen kunnen er beter bij, maar zullen niet alle tubers vinden en opeten. 18 E Bladsnijdermieren 19 D 20 de notie dat verschillende genotypen/fenotypen bij koninginnen die uitvliegen van belang zijn als de milieuomstandigheden wijzigen / dat de jonge koninginnen voor de instandhouding van de soort zorgen, waarbij de best aangepaste genotypes zich kunnen handhaven 1p - de notie dat de werksters elkaars gebreken kunnen compenseren / dat een grotere diversiteit aan werkstertaken efficiënt uitgevoerd kan worden / dat een deel van de werksters zich kan handhaven als de omstandigheden wijzigen (bijvoorbeeld als er een ziekte uitbreekt waar zij niet vatbaar voor zijn) 1p 21 Uit het antwoord moet blijken dat • de allelfrequentie van het recessieve allel bij de oorspronkelijke bewoners van Noord-Amerika relatief hoog is • en die frequentie beter aansluit bij die in Oost-Azië dan die in Afrika en Europa 1 22 voorbeeld van een juist antwoord: De blanke bevolkingsgroep komt oorspronkelijk uit Europa, waar de allelfrequentie van nat oorsmeer ligt tussen die van de andere twee groepen in, waarbij de inheemse bewoners van de VS als immigranten uit Azië worden beschouwd en de zwarte bevolkingsgroep oorspronkelijk uit Afrika komt (oorzaak 1). Sinds hun komst naar de VS heeft elke groep zodanig geïsoleerd van de andere bevolkingsgroepen geleefd dat deze genetische verschillen er nog steeds zijn (oorzaak 2). • het verband tussen allelfrequenties en herkomst van de drie bevolkingsgroepen juist aangegeven • de genetische isolatie van de drie groepen als oorzaak van het in stand blijven van het verschil 23 C Kleurenblindheid bij meisjes 24 A 25 E 26 E(gekoppelde eigenschap: GG met RR,Rr,rr/Gg met RR,Rr,rr/ gg met RR,Rr,rr) Tot blindheid leiden(gg met RR,Rr,rr en Gg en GG met dezelfde combinatie) Fitness 27 Voorbeelden van juiste factoren: − aantal legsels (per seizoen) − overlevingskans (van de nakomelingen) − (snelheid bereiken van de) geslachtsrijpe leeftijd − levensduur − vruchtbaarheid − paarsucces per juiste factor 1 28 F 29 (3 p te behalen)
