Erfelijkheid en evolutie

BIOLOGIE SAMENVATTING THEMA ERFELIJKHEID & EVOLUTIE

Het uiterlijk (de zichtbare eigenschappen) van een organisme noemen we het fenotype. De informatie voor je erfelijke eigenschappen ligt in de celkernen. In elke cel van je lichaam bevat de celkern de informatie voor al je erfelijke eigenschappen. In elke celkern in je lichaam liggen chromosomen. Chromosomen bestaan voor een groot deel uit de stof DNA. Het DNA in de chromosomen in 1 celkern bevat informatie voor AL je erfelijke eigenschappen. Deze informatie noemen we het genotype. Een mens heeft 23 chromosomenparen in 1 celkern. Dit geldt voor alle lichaamscellen. Het fenotype van een organisme komt tot stand door het genotype EN door invloeden uit het milieu. Een gen is een deel van een chromosoom dat de informatie bevat voor 1 erfelijke eigenschap. Elke chromosoom bevat vele genen. Het genotype is het geheel van genen dat in een celkern aanwezig is. In geslachtscellen komen de chromosomen enkelvoudig voor (niet in paren dus). de kern van de zaadcel bevat 23 chromosomen en de kern van de eicel bevat ook 23 chromosomen, als de twee celkernen versmelten heb je dus weer 46 chromosomen. Van elk chromosomen paar is er 1 chromosoom afkomstig van de moeder en een afkomstig van de vader. Bij de gewone celdeling verandert de informatie voor de erfelijke eigenschappen niet. Het genotype van een organisme komt tot stand op het moment van bevruchting. Bij verschillende personen kan het genenpaar voor de haarvorm andere informatie bevatten. Bij geslachtelijke voortplanting ontstaan nieuwe genotypen in de nakomelingschap.

De evolutietheorie gaat uit van veranderingen in genotypen, natuurlijke selectie en het ontstaan van nieuwe soorten, de evolutietheorie is vooral ontwikkeld door Charles Darwin. Als erbij geslachtelijke voortplanting nieuwe genotypen ontstaan, kunnen hierdoor ook nieuwe fenotypen worden veroorzaakt. Een sterk en snel dier heeft een grotere overlevingskans dan een zwak en traag dier. Het zwakke en trage dier zal snel ten prooi vallen aan een sterk en snel dier en heeft dus een kleine kans om nakomelingen te krijgen. De snelle dieren daarentegen, hebben een grotere kans om nakomelingen te krijgenànatuurlijke selectie. Het genotype bepaalt voor een groot deel of een organisme goed of slecht is aangepast aan het milieu. Van een organisme met een gunstig genotype zullen veel nakomelingen in leven blijven en zich voortplanten. Het is belangrijk dat bij de organismen van een soort veel verschillende genotypen en fenotypen voorkomen. De soort heeft daardoor een grotere overlevingskans. Als de milieuomstandigheden veranderen, is er een grote kans dat er enkele organismen zijn die goed zijn aangepast aan de nieuwe omstandigheden. Dit kan tot gevolg hebben dat de organismen met de oorspronkelijke vorm uitsterven en organismen met een nieuwe, afwijkende vorm blijven voortbestaan. De soort is dan geëvolueerd.

Het ontstaan van nieuwe soorten

Pas als de verschillende vormen van een soort van elkaar geïsoleerd raken, kunne nop den duur verschillende soorten ontstaan. Dit komt doordat de twee vormen zich steeds meer gaan verschillen van elkaar. Na verloop van lange tijd zijn organismen van de twee vormen niet meer in staat zich onderling voort te planten en daarbij vruchtbare nakomelingen te krijgen. Het zijn dan 2 verschillende soorten geworden.

Fossielen

De evolutietheorie kun je ook aantonen door fossielen. Fossielen zijn versteende overblijfselen van organismen, of afdrukken van organismen in gesteenten. Fossielen kunnen alleen ontstaan als de resten van organismen niet wegrotten. De resten kunnen worden bedekt door sedimenten. Als dit snel gebeurt, krijgen bacteriën en schimmels geen kans om de resten te verteren. Wanneer de sedimenten blijven liggen, kunnen ze op de lange termijn door de druk van de bovenliggende lagen verstenen tot sedimentgesteenten. Nieuwe sedimenten worden op de oudere gesteentelagen afgezet. In het algemeen liggen de jongste gesteentelagen dan ook aan de oppervlakte. Van sommigen organismen komen fossielen voor in gesteentelagen van verschillende ouderdom. Maar er zijn ook soorten, waarvan de fossielen slechts in 1 gesteentelaag voorkomen.

Geschiedenis van het leven op aarde

De geschiedenis van het leven op aarde wordt verdeeld in tijdperken. De tijdperken worden verder onderverdeeld in perioden. Geologie=leer van de aarde. De aarde bestaat ongeveer 4600 miljoen jaar. In het begin van het bestaan van e aarde was er geen leven mogelijk , door o.a. de hoge temperatuur. Ongeveer 3800 miljoen jaar geleden ontstonden waarschijnlijk de eerste eenvoudige vormen van leven. Deze eerste levensvormen leefden in het water. Er zijn uit die tijd geen fossielen gevonden van organismen die op het land leefden, want de lucht bevatte toen nog geen zuurstof. 2300 miljoen jaar geleden ontstonden de eerste bacteriën. Hieruit ontwikkelden zich eencellige planten en eencellige dieren. Langzaam kwam er zuurstof in het water en in de lucht doordat de eencellige planten zuurstof produceerden. Uit de eencellige ontwikkelde zich veelcellige organismen, zoals zeewieren, sponzen, holtedieren, platwormen etc. alle leven speelde zich nog in zee af. De eerste landplanten (bijv. mossen) verschenen ongeveer 400 miljoen jaar geleden. In dezelfde periode ontstonden de eerste gewervelde dieren, de vissen. Vrij snel na de landplanten kwamen de landdieren. Er was voldoende zuurstof in de lucht gekomen o.a. doordat ook de landplanten zuurstof produceerden. De eerste landdieren waren vooral geleedpotigen (duizendpoten). Zij werden snel gevolgd door gewervelden (amfibieën). Ongeveer 300 miljoen jaar geleden ontstonden de reptielen en maakten de insecten een bloeiperiode door. 225 miljoen jaar geleden begon de enorme bloeitijd van de reptielen. Er verschenen allerlei soorten hagedissen. Op het land leefden enorme dinosauriërs. Tijdens de bloeitijd van de sauriërs ontstonden de eerste bedektzadige planten en de eerste zoogdieren en vogels. 65 miljoen jaar geleden stierven de sauriërs in korte tijd uit. De oorzaak hiervan was een rotsblok van ongeveer 10 km doorsnede, dat vanuit de ruimte insloeg op de aarde. Deze inslag veroorzaakte een explosie, gevolgd door bosbranden. Door alle rook werd het zonlicht tegengehouden, de aarde werd donker en de temperatuur daalde. De sauriërs hebben deze klimaatsverandering niet overleefd, de zoogdieren en vogels wel. De eerste primitieve mensen verschenen ongeveer 1,5 tot 1 miljoen jaar geleden. De huidige mensenrassen zijn ongeveer 30000 jaar geleden ontstaan. Soorten die ene gemeenschappelijke voorouder hebben, vertonen verwantschap.

Gewone celdeling=mitose=kerndeling

De celkern deelt zich in tweeën, daarna de cel. Vlak voordat de kerndeling begint, vormt elk chromosoom een tweede draad erbij. De tweede draad is een nauwkeurige kopie van de eerste draad. Er zijn dan uit de moedercel twee dochtercellen ontstaan. Na de celdeling vindt groei plaats. Doel: groei, vervanging en herstel.

Vorming van geslachtscellen=meiose=reductiedeling

De twee chromosomen van een paar gaan uit elkaar. Elke dochtercel krijg een van beide chromosomen. De dochtercellen hebben meestal verschillende genotypen. Doel: vorming van geslachtscellen. Bij mensen vinden reductiedelingen allen plaats in de teelballen en in de eierstokken.

Ongeslachtelijke voortplanting

Kunstmatige selectie=als allen de planten of dieren met de meest gunstige erfelijke eigenschappen gebruikt worden voor verdere kruisingen. Het resultaatàveredeling (het organismen heeft alle juiste eigenschappen)

stekken=je snijdt een stuk van een stengel of een blad af. Op het snijvlak ontwikkelen zich wortels. Het stukje stengel of blad groeit uit tot een nieuwe kamerplant.

Knollen=een knol heeft knoppen. Als aardappels in he voorjaar inde grond worden gestopt, gaan de knoppen uitlopen. Uit een knop die gaat uitlopengroeit ene aardappelplant. Bij deze groei verbruikt de aardappelplant het reservevoedsel uit de knol. De knol verschrompelt. De aardappelplant vormt nieuwe knollen. In de herfst sterft de aardappelplant af. De knollen blijven in leven en in het voorjaar kan elk van deze knollen weer uitlopen tot een aardappelplant. Als de knollen in het najaar uit de grond gehaald worden, noemen we dat aardappels rooien. Deze aardappelen worden opgegeten.

Ongeslachtelijke voortplanting vindt plaats door middel van gewone celdelingen. Hierbij hebben de beide dochtercellen dezelfde informatie voor de erfelijke eigenschappen als de moedercel. Het genotype van de cellen blijft onveranderd. Na ongeslachtelijke voortplanting hebben de nakomelingen allemaal hetzelfde genotype als de ouderplant. Dat wil niet zeggen dat de nakomelingen hetzelfde fenotype hebben.

♀ vrouw XX

♂ man XY

een geslachtscel bevat 1 geslachtschromosoom. Een eicel bevat ALTIJD een X-chromosoom. Een zaadcel bevat een X-chromosoom of een Y-chromosoom.

Meerdere argumenten voor de evolutietheorie

-overeenkomsten in bouw (skeletten zijn opgebouwd uit overeenkomstige beenderen, ze hoeven niet dezelfde functie te hebben) -overeenkomst in embryonale ontwikkeling (de overeenkomsten in de eerste stadia van de embryonale ontwikkeling maken het aannemelijk dat de organismen een gemeenschappelijke voorouder hebben.) -rudimentaire organen (resten van organen van onze voorouders)à bij de mens bijv. de blindedarm(van een langer darmstelsel) en de staartwervels.(van een staart) -celdelingen verlopen bij vrijwel alle organismen op dezelfde manier. Ook zijn de cellen van de meeste organismen op vergelijkbare manier gebouwd en bestaan ze uit dezelfde stoffen.