Erfelijkheid en kruisingen (Biologie havo), les 1: Uitleg
ERFELIJKE EIGENSCHAP · KRUISINGEN
Erfelijkheid en kruisingen
Examenstof biologie havo
Lesson duration is: 45 minIntroduction
Items in this lesson
ERFELIJKE EIGENSCHAP · KRUISINGEN
Erfelijkheid en kruisingen
Examenstof biologie havo
Les 1 van 3: uitleg. Les 2 is de examentraining, les 3 de terugblik met quiz. Syllabus: M7.1 (E4.1), specificatie 1 t/m 5. Image credit: Gustamons / Wikimedia Commons, CC0
ERFELIJKE EIGENSCHAP · KRUISINGEN
Wat ga je kunnen?
Ik kan met een kruisingsschema of stamboom de kans op een genotype of fenotype bepalen.
This item has no instructions
Waar denk je aan bij het woord erfelijkheid?
Verwacht: genen, DNA, ouders, haarkleur, ziektes, familie. Koppel de woorden aan de begrippen van de les: gen, allel, genotype, fenotype. Veelgemaakte misvatting: erfelijk betekent dat je het ook altijd ziet. Dat klopt niet: het fenotype ontstaat door genotype en milieu.
ERFELIJKE EIGENSCHAP · KRUISINGEN
Gen, allel, genotype en fenotype
Een gen is een stukje erfelijke informatie voor een eigenschap, zoals de kleur van een bloem.
Een allel is een variant van een gen. Je hebt van elk gen twee allelen, één van elke ouder.
Het genotype is de combinatie van allelen van een organisme voor een eigenschap, bijvoorbeeld Aa.
Het fenotype is wat je kunt zien of meten, bijvoorbeeld rode of gele bloemen.
Alle genen van een organisme samen vormen het genoom.
Syllabus M7.1 punt 1: gen, allel, genoom, genotype, fenotype. Laat leerlingen een eigen voorbeeld geven: oogkleur is de eigenschap, blauw en bruin zijn allelen. Veelgemaakte fout: gen en allel door elkaar halen. Het gen is de plek of eigenschap, het allel is de variant.
Hortensia met roze en blauwe bloemen
ERFELIJKE EIGENSCHAP · KRUISINGEN
Milieu bepaalt mee
Het fenotype ontstaat door het genotype én door milieufactoren.
Milieufactoren zijn bijvoorbeeld temperatuur, voeding, licht en de zuurgraad van de grond.
Hortensia's met hetzelfde genotype worden blauw op zure grond en roze op minder zure grond.
Je erft dus allelen, niet het fenotype zelf.
Syllabus M7.1 punt 1: toelichten dat een fenotype ontstaat onder invloed van een combinatie van genotype en milieufactoren. Bij hortensia's bepaalt de zuurgraad van de grond of de bloemen blauw of roze zijn. Veelgemaakte fout: denken dat milieu het genotype verandert. Het milieu verandert alleen het fenotype. Image credit: Gustamons / Wikimedia Commons, CC0
ERFELIJKE EIGENSCHAP · KRUISINGEN
Autosomen en geslachtschromosomen
Een lichaamscel van de mens heeft 46 chromosomen: 44 autosomen en 2 geslachtschromosomen.
Vrouwen hebben twee X-chromosomen (XX), mannen een X- en een Y-chromosoom (XY).
De geslachtschromosomen bepalen meestal het geslacht.
Genen liggen verdeeld over autosomen en geslachtschromosomen.
Syllabus M7.1 punt 2 en 3: autosoom, geslachtschromosoom, X-chromosoom, Y-chromosoom. Een eicel bevat altijd een X-chromosoom, een zaadcel een X of een Y. Zo is de kans op een jongen en op een meisje bij elke zwangerschap even groot. Veelgemaakte fout: denken dat de moeder het geslacht bepaalt.
Twee planten hebben hetzelfde genotype maar een andere kleur. Waarom?
Een verschil in milieufactoren
Een verschil in het aantal autosomen
Een recessief allel dat verdwenen is
Een verschil in het geslacht van de planten
Zelfde genotype, ander fenotype: dan werkt een milieufactor mee, zoals zuurgraad of temperatuur. Verwachte fout: kiezen voor een ander genotype.
Zet op volgorde, van groot naar klein
Een cel bevat een kern, de kern bevat chromosomen en een chromosoom bevat veel genen. Verwachte fout: gen en chromosoom omdraaien.
ERFELIJKE EIGENSCHAP · KRUISINGEN
Dominant, recessief en daartussen
Een dominant allel (hoofdletter, A) komt altijd tot uiting. Een recessief allel (kleine letter, a) alleen als er geen dominant allel is.
Homozygoot betekent twee dezelfde allelen (AA of aa), heterozygoot twee verschillende allelen (Aa).
Een heterozygoot (Aa) heeft het dominante fenotype en draagt het recessieve allel mee.
Bij intermediair of onvolledig dominant is de heterozygoot een tussenvorm: rood x wit geeft roze.
Bij een tussenvorm schrijf je bijvoorbeeld RR (rood), RW (roze) en WW (wit).
Syllabus M7.1 punt 4: dominant, onvolledig dominant, recessief, intermediair, homozygoot, heterozygoot. Gebruik de notatie van de syllabus: hoofdletter voor dominant, kleine letter voor recessief. Bij intermediaire overerving heeft de heterozygoot een eigenschap die tussen die van beide homozygoten ligt. Veelgemaakte fout: Aa en aA als verschillende genotypen zien.
Een hoge en een lage erwtenplant, zoals Mendel ze kruiste
ERFELIJKE EIGENSCHAP · KRUISINGEN
Het kruisingsschema
Een monohybride kruising gaat over één gen met twee allelen.
Elke ouder geeft via een geslachtscel één allel door.
Aa x Aa geeft AA, Aa, Aa en aa: 25% AA, 50% Aa en 25% aa.
Het fenotype is dan voor 75% dominant en voor 25% recessief (3 : 1).
Syllabus M7.1 punt 4: kruisingsschema en kans. Teken het schema op het bord: gameten van ouder 1 boven, gameten van ouder 2 links, vier vakjes. De kans op een genotype is het aantal vakjes met dat genotype gedeeld door vier. Veelgemaakte fout: de kans op het fenotype verwarren met de kans op het genotype (75% dominant fenotype, maar slechts 25% AA). Image credit: Daniel J. Fairbanks / Wikimedia Commons, CC BY 4.0
Gregor Mendel (1822-1884), pionier van de erfelijkheidsleer
ERFELIJKE EIGENSCHAP · KRUISINGEN
Stambomen lezen
In een stamboom is een vierkant een man en een cirkel een vrouw. Een gevulde figuur heeft de eigenschap.
Ouders zonder de eigenschap met een kind mét de eigenschap: de eigenschap is recessief en beide ouders dragen het allel.
Ouders mét de eigenschap met een kind zónder: de eigenschap is dominant en beide ouders zijn heterozygoot.
Schrijf bij elke persoon het genotype en begin bij de mensen met het recessieve fenotype (aa).
Bepaal de kans op een volgend kind met een kruisingsschema van de ouders.
Syllabus M7.1 punt 4: stamboom. Zoek altijd eerst de recessieve fenotypen: die zijn zeker homozygoot (aa) en leveren van elke ouder één recessief allel. Gebruik de afbeelding van Mendel als ophangpunt: hij kruiste erwtenplanten en telde de nakomelingen. Veelgemaakte fout: zeggen dat de ouders van een recessief kind zelf de aandoening hebben. Image credit: Wellcome Collection / Wikimedia Commons, CC BY 4.0
Een plant met genotype Rr heeft rode bloemen (R is dominant). Wat is Rr?
Homozygoot dominant
Homozygoot recessief
Heterozygoot
Intermediair
Rr bestaat uit twee verschillende allelen, dus heterozygoot. Verwachte fout: homozygoot dominant kiezen omdat de bloem rood is: het fenotype zegt niet alles over het genotype.
Aa x Aa (A is dominant). Wat is de kans op een nakomeling met fenotype recessief?
Antwoord: 25% (1 op 4), want alleen aa heeft het recessieve fenotype. Verwachte fout: 50% noemen, of 75% (dat is de kans op het dominante fenotype).
Test op kleurenblindheid met cijfers van gekleurde stippen, 1948
ERFELIJKE EIGENSCHAP · KRUISINGEN
X-chromosomale overerving
Bij X-chromosomale overerving ligt het gen op het X-chromosoom; het Y-chromosoom heeft er meestal geen allel voor.
Een man heeft één X-chromosoom: één recessief allel is genoeg voor het recessieve fenotype.
Een vrouw heeft twee X-chromosomen en is pas aangedaan met twee recessieve allelen.
Schrijf het allel bij de X: X^H is gezond, X^h is aangedaan. Voorbeelden: kleurenblindheid en hemofilie.
Een vader geeft zijn X aan al zijn dochters en zijn Y aan al zijn zonen.
Syllabus M7.1 punt 4: X-chromosomaal. Rood-groenkleurenblindheid en hemofilie A zijn bekende voorbeelden van X-chromosomaal recessieve overerving. Een vrouw met X^H X^h heeft het dominante fenotype maar kan het allel doorgeven. Een zoon krijgt zijn X altijd van zijn moeder. Veelgemaakte fout: vergeten dat de vader zijn Y aan zijn zonen geeft, zodat een vader geen X-chromosomale aandoening aan zijn zoon doorgeeft. Image credit: Wellcome Collection / Wikimedia Commons, CC BY 4.0
ERFELIJKE EIGENSCHAP · KRUISINGEN
Multipele allelen en letale factoren
Bij multipele allelen zijn er meer dan twee allelen voor één gen; een mens heeft er altijd twee.
Voorbeeld: de bloedgroepen A, B, AB en O komen van de allelen I^A, I^B en i.
I^A en I^B zijn dominant over i. Bij I^A I^B komen beide allelen tot uiting: bloedgroep AB.
Een letale factor veroorzaakt sterfte, vaak voor de geboorte, bij een bepaald genotype.
Bij Gg x Gg met GG letaal zijn de levende jongen 2 Gg : 1 gg.
Syllabus M7.1 punt 4: multipele allelen, letale factor. Bloedgroep A kan genotype I^A I^A of I^A i hebben, bloedgroep O is altijd ii. Bij een letale factor tel je de dode genotypen niet mee: van de vier vakjes blijven er drie over, dus 2 Gg : 1 gg. Veelgemaakte fout: de kans delen door vier terwijl één genotype niet voorkomt onder de levende jongen.
ERFELIJKE EIGENSCHAP · KRUISINGEN
Ingrijpen in de erfelijkheid
De mens grijpt in via kweek van gewassen en dieren, en bij het voorkomen van erfelijke ziekten.
Een ethisch argument gaat over goed en fout: mag het, en wie beslist erover?
Een biologisch argument gaat over de gevolgen voor het organisme, de populatie of het ecosysteem.
Voorbeeld ethisch: mag je eigenschappen van een kind kiezen? Voorbeeld biologisch: minder variatie maakt een populatie kwetsbaarder.
Geef bij een standpunt altijd een argument en leg uit waarom het zo is.
Syllabus M7.1 punt 5: ethisch argument, biologisch argument. Laat leerlingen per voorbeeld bepalen welk soort argument het is. Een mening zonder argument telt niet. Veelgemaakte fout: een gevoel als biologisch argument noemen, of een gevolg voor de natuur als ethisch argument.
Vul in
Bij multipele allelen zijn er meer dan twee varianten van één gen; bij een letale factor sterft een organisme met een bepaald genotype, meestal voor de geboorte.
Multipele allelen: bijvoorbeeld bloedgroepen. Letale factor: sterfte bij een bepaald genotype. Verwachte fout: letale en recessieve factor door elkaar halen.
Een man is aangedaan door een X-chromosomaal recessieve aandoening. Van wie heeft hij het allel?
Van zijn vader
Van allebei zijn ouders
Van zijn moeder
Van geen van beiden, hij heeft maar één X
Een zoon krijgt zijn X van zijn moeder en zijn Y van zijn vader. Verwachte fout: denken dat de vader het allel doorgeeft.
Wat vond je vandaag het lastigst?
Kruisingsschema's invullen
Stambomen lezen
X-chromosomale overerving
Multipele allelen en letale factoren
Gebruik de uitslag om te bepalen welk onderdeel je de volgende les nog eens met een voorbeeld doorloopt.
Leg in je eigen woorden uit wat het verschil is tussen genotype en fenotype.
Een goed antwoord: het genotype is de combinatie van allelen, het fenotype is wat je ziet en ontstaat door genotype en milieufactoren. Verwachte fout: het fenotype alleen aan het genotype koppelen.
ERFELIJKE EIGENSCHAP · KRUISINGEN
Begrippen (1/2)
genotype: De combinatie van allelen van een organisme voor een eigenschap.
fenotype: Wat je kunt zien of meten; ontstaat door genotype en milieufactoren.
milieufactor: Een omstandigheid, zoals temperatuur of voeding, die het fenotype beïnvloedt.
autosoom en geslachtschromosoom: Een mens heeft 44 autosomen en 2 geslachtschromosomen (XX of XY).
dominant en recessief: Een dominant allel komt altijd tot uiting; een recessief allel alleen als er geen dominant allel is.
This item has no instructions
ERFELIJKE EIGENSCHAP · KRUISINGEN
Begrippen (2/2)
homozygoot en heterozygoot: Twee dezelfde allelen of twee verschillende allelen voor een gen.
intermediair: De heterozygoot heeft een eigenschap die tussen die van beide homozygoten in ligt.
X-chromosomaal: Het gen ligt op het X-chromosoom, zodat mannen en vrouwen verschillend erven.
multipele allelen: Er zijn meer dan twee allelen voor één gen, zoals bij bloedgroepen.
letale factor: Een allel dat bij een bepaald genotype tot sterfte leidt.
This item has no instructions
