Erfelijkheid en kruisingen (Biologie vmbo), les 1: Uitleg
ERFELIJKHEID · KRUISINGEN
Erfelijkheid en kruisingen
Examenstof biologie vmbo
Lesduur is: 45 minIntroductie
Onderdelen in deze les
ERFELIJKHEID · KRUISINGEN
Erfelijkheid en kruisingen
Examenstof biologie vmbo
Les 1 van 3: uitleg. Les 2 is de examentraining, les 3 de terugblik met quiz. Syllabus: BI/K/13.1 t/m BI/K/13.4. Image credit: Eigen tekening
ERFELIJKHEID · KRUISINGEN
Wat ga je kunnen?
Ik kan met een kruisingsschema en een stamboom de kans op een eigenschap bepalen.
Deze slide heeft geen instructies
Waaraan zie je dat je op je ouders lijkt?
Verwacht: haarkleur, oogkleur, lengte, neus, krullen. Koppel de woorden aan de les: erfelijke eigenschap, gen, chromosoom. Dit onderwerp is volgens het examenprogramma alleen voor GL/TL (bij KB op het SE). Veelgemaakte misvatting: je lijkt maar op een van je ouders. Je krijgt van beide ouders de helft van je chromosomen.
Van cel naar DNA: celkern, chromosoom met een gen, en DNA
ERFELIJKHEID · KRUISINGEN
Chromosomen, DNA en genen
In de celkern van elke cel zitten chromosomen. Ze bestaan onder andere uit DNA.
Een gen is een stukje chromosoom met de informatie voor één erfelijke eigenschap.
Een lichaamscel van een mens heeft 46 chromosomen, in 23 paren.
Een geslachtscel (eicel of zaadcel) heeft maar 23 chromosomen: uit elk paar één.
Syllabus BI/K/13 (specificatie 2), alleen GL/TL. Chromosomen bestaan o.a. uit DNA, een gen is een stukje chromosoom met de informatie voor een erfelijke eigenschap, geslachtscellen hebben een enkelvoudige set chromosomen en overige lichaamscellen paren. De volgorde van groot naar klein is: cel, celkern, chromosoom, gen. Veelgemaakte fout: denken dat een gen en een chromosoom hetzelfde zijn. Een chromosoom bevat heel veel genen. Image credit: Eigen tekening
Mitose en meiose bij een cel met 4 chromosomen
ERFELIJKHEID · KRUISINGEN
Mitose en meiose
Bij mitose deelt een cel zich in twee gelijke cellen. Het aantal chromosomen blijft gelijk.
Je lichaam gebruikt mitose voor groei en herstel van lichaamscellen.
Bij meiose (reductiedeling) ontstaan geslachtscellen met de helft van de chromosomen.
Elke geslachtscel krijgt uit elk paar één chromosoom, steeds in een andere combinatie.
Syllabus BI/K/13 (specificatie 3), alleen GL/TL. Gevolgen van mitose en meiose voor het aantal chromosomen en de erfelijke informatie: mitose geeft twee cellen met dezelfde erfelijke informatie en hetzelfde aantal chromosomen, meiose geeft geslachtscellen met de helft van het aantal en verschillende combinaties. De tekening is een vereenvoudigd model met 4 chromosomen. Veelgemaakte fout: mitose en meiose door elkaar halen. Onthoud: meiose maakt geslachtscellen. Image credit: Eigen tekening
Kruisingsschema van moeder XX en vader XY
ERFELIJKHEID · KRUISINGEN
Bevruchting en geslacht
Bij bevruchting smelten eicel en zaadcel samen: 23 + 23 = 46 chromosomen. Je hebt weer paren.
De geslachtschromosomen zijn X en Y. Een vrouw is XX, een man is XY.
Een eicel heeft altijd een X. Een zaadcel heeft een X of een Y. De zaadcel bepaalt dus het geslacht.
De kans op een jongen is 1 op 2 (50%), de kans op een meisje ook.
Syllabus BI/K/13 (specificatie 2), alleen GL/TL. Overdracht via geslachtscellen, vorming van paren chromosomen bij bevruchting, X- en Y-chromosoom, vrouw XX en man XY. Dit is meteen een eerste kruisingsschema. Veelgemaakte fout: denken dat de eicel het geslacht bepaalt. De eicel heeft altijd een X. Image credit: Eigen tekening
Wat is een gen?
Een geslachtscel met 23 chromosomen
Een paar chromosomen uit je celkern
Een cel die zich in tweeën deelt
Een deel van een chromosoom voor één eigenschap
Een gen is een stukje chromosoom met de informatie voor één erfelijke eigenschap. Verwachte fout: de tweede optie kiezen. Dan haalt een leerling gen en chromosoom door elkaar.
Vul in
Bij mitose blijft het aantal chromosomen gelijk. Bij meiose halveert dat aantal, zodat geslachtscellen ontstaan.
Mitose houdt het aantal gelijk, meiose halveert het en maakt geslachtscellen. Verwachte fout: mitose en meiose omdraaien.
ERFELIJKHEID · KRUISINGEN
Dominant en recessief
Van elk gen heb je twee exemplaren: één van je vader en één van je moeder.
Een dominant gen komt altijd tot uiting. Je schrijft het met een hoofdletter, zoals Z voor zwart.
Een recessief gen komt alleen tot uiting als je geen dominant gen hebt. Je schrijft het met een kleine letter: z.
Voorbeeld bij muizen: zwart (Z) is dominant over bruin (z). Een muis is alleen bruin met zz.
Syllabus BI/K/13 (specificatie 2), alleen GL/TL: dominant gen en recessief gen. Veelgemaakte fout: denken dat dominant betekent dat het gen vaker voorkomt of beter is. Dominant betekent alleen dat het gen tot uiting komt, ook als je maar een exemplaar hebt.
Genotype, fenotype en naam bij de muizenkleur
ERFELIJKHEID · KRUISINGEN
Genotype en fenotype
Het genotype zijn de genen die je hebt, zoals Zz. Het fenotype is wat je ziet, zoals zwart.
Homozygoot: twee dezelfde genen (ZZ of zz). Heterozygoot: twee verschillende genen (Zz).
Een heterozygote muis (Zz) is zwart, want het dominante gen komt tot uiting.
Ook het milieu bepaalt het fenotype mee, bijvoorbeeld voeding of zonlicht.
Syllabus BI/K/13 (specificatie 2), alleen GL/TL: genotype, fenotype, homozygoot en heterozygoot. Het plan noemt ook dat het milieu het fenotype mede bepaalt. Veelgemaakte fout: denken dat je aan het fenotype het genotype altijd kunt zien. Een zwarte muis kan ZZ of Zz zijn. Image credit: Eigen tekening
Intermediaire erfelijkheid: rood, roze en wit
ERFELIJKHEID · KRUISINGEN
Intermediaire erfelijkheid
Bij intermediaire erfelijkheid is geen gen dominant. Bij RW komen beide genen tot uiting.
Voorbeeld: een bloem met RR is rood, met WW is wit en met RW is roze.
Je schrijft beide genen met een hoofdletter, omdat geen van beide dominant is.
Syllabus BI/K/13 (specificatie 2), alleen GL/TL: intermediaire erfelijkheid. Veelgemaakte fout: roze zien als een mengsel dat je niet meer kunt scheiden. De genen R en W blijven gewoon bestaan en worden bij de volgende generatie weer apart doorgegeven. Image credit: Eigen tekening
Een cavia heeft genotype Kk. Kort haar (K) is dominant. Wat is de cavia?
Homozygoot, met kort haar
Heterozygoot, met kort haar
Heterozygoot, met lang haar
Homozygoot, met lang haar
Kk heeft twee verschillende genen, dus heterozygoot. Het dominante gen K komt tot uiting: kort haar. Verwachte fout: lang haar kiezen, omdat er ook een kleine k is.
Vul in
Een dominant gen komt altijd tot uiting, een recessief gen alleen als je er twee van hebt: dan ben je homozygoot voor die eigenschap.
Een recessief gen komt alleen tot uiting bij twee recessieve genen, dus homozygoot. Verwachte fout: heterozygoot invullen.
Kruisingsschema van ZZ x zz: alle nakomelingen zijn Zz
ERFELIJKHEID · KRUISINGEN
Het kruisingsschema
Met een kruisingsschema laat je zien welke nakomelingen mogelijk zijn.
Stap 1: schrijf de genotypes van de ouders. Stap 2: schrijf hun geslachtscellen.
Stap 3: combineer ze in het schema. Stap 4: lees de genotypes en fenotypes af.
Voorbeeld: ZZ x zz geeft alleen Zz. Alle muizen van de eerste generatie (F1) zijn zwart.
Syllabus BI/K/13 (specificatie 4), alleen GL/TL: monohybride kruisingen, conclusies over genotype en fenotype van ouders en directe nakomelingen. Een monohybride kruising gaat over één eigenschap. Veelgemaakte fout: de geslachtscellen vergeten. Elke ouder geeft per geslachtscel maar één gen door. Image credit: Eigen tekening
Kruisingsschema van Zz x Zz: drie zwart en een bruin
ERFELIJKHEID · KRUISINGEN
Van F1 naar F2
Kruis je twee muizen uit F1 (Zz x Zz), dan krijg je de tweede generatie (F2).
De nakomelingen zijn ZZ, Zz, Zz en zz: 3 zwart en 1 bruin.
De kans op een bruine muis (zz) is 1 op 4, dus 25%.
Een recessief kenmerk kan een generatie overslaan en later weer verschijnen.
Syllabus BI/K/13 (specificatie 4), alleen GL/TL: kans berekenen bij een kruising met één eigenschap en twee generaties. Kans = aantal vakjes met het genotype gedeeld door vier. Veelgemaakte fout: denken dat de kans op bruin 50% is omdat er twee fenotypen zijn. De vier vakjes zijn even waarschijnlijk, drie daarvan zijn zwart. Image credit: Eigen tekening
Stamboom van een recessieve aandoening
ERFELIJKHEID · KRUISINGEN
Een stamboom lezen
Een stamboom laat zien wie in een familie een eigenschap heeft. Vierkant is man, cirkel is vrouw.
Een gekleurd symbool heeft de aandoening. Een lijn tussen twee personen is een koppel.
Gezonde ouders met een kind met de aandoening: de aandoening is recessief. De ouders zijn allebei Aa.
Bij een dominante aandoening is iedereen zonder de aandoening aa.
Syllabus BI/K/13 (specificatie 4), alleen GL/TL: stamboom. In de tekening hebben 1 en 2 de aandoening niet, maar kind 4 wel. Dat kan alleen bij een recessieve aandoening: kind 4 is aa en heeft van beide ouders een a gekregen. Veelgemaakte fout: denken dat de ouders zelf aa moeten zijn. Ze zijn Aa en hebben de aandoening niet, omdat A dominant is. Image credit: Eigen tekening
ERFELIJKHEID · KRUISINGEN
Genetisch advies en onderzoek
Bij genetisch advies bespreek je met een arts de kans dat een kind een erfelijke aandoening krijgt.
Dat is zinvol bij een kinderwens als een erfelijke aandoening in de familie voorkomt.
Prenataal onderzoek is onderzoek vóór de geboorte. Een echo maakt met geluidsgolven een beeld van het kind.
Vlokkentest (stukje placenta) en vruchtwaterpunctie (cellen uit het vruchtwater) geven een kleine kans op een miskraam.
Bij de NIPT onderzoekt men het moederbloed. Daarin zit ook DNA van het kind.
Syllabus BI/K/13 (specificatie 1), alleen GL/TL: situaties waarin genetisch advies relevant is en vormen van prenataal onderzoek beschrijven. Bij vlokkentest en vruchtwaterpunctie wordt materiaal van het kind of de placenta met een naald of dun slangetje verkregen, bij de NIPT is alleen een bloedafname bij de moeder nodig. Het onderzoek is een keuze van de ouders. Veelgemaakte fout: denken dat een echo erfelijke aandoeningen opspoort. Een echo laat vooral de bouw van het kind zien.
Zet de stappen van een kruisingsschema op volgorde
Eerst genotypes van de ouders, dan hun geslachtscellen, dan combineren, dan aflezen en de kans berekenen. Verwachte fout: de kans berekenen voordat het schema klaar is.
Twee ouders zonder aandoening krijgen een kind met de aandoening. Wat weet je?
Recessief, en beide ouders zijn Aa
Dominant, en beide ouders zijn Aa
Recessief, en beide ouders zijn AA
Dominant, en een ouder is aa
Het kind is aa en kreeg van elke ouder een a. De ouders hebben de aandoening niet, dus zijn ze Aa en is de aandoening recessief. Verwachte fout: dominant kiezen. Bij een dominante aandoening heeft een kind een ouder met de aandoening.
Wat vond je vandaag het lastigst?
Chromosomen en celdeling
Dominant, recessief en genotype
Kruisingsschema en kans
Stamboom en genetisch advies
Bespreek het onderdeel met de meeste stemmen de volgende les nog eens met een voorbeeld op het bord.
Hoe houd jij genotype en fenotype uit elkaar?
Open reflectie. Laat leerlingen een eigen geheugensteun bedenken, bijvoorbeeld: genotype met G van genen, fenotype met F van fraai uiterlijk.
ERFELIJKHEID · KRUISINGEN
Begrippen (1/2)
chromosoom: Draadje in de celkern met genen. Het bestaat onder andere uit DNA.
gen: Stukje chromosoom met de informatie voor één erfelijke eigenschap.
meiose: Celdeling waarbij geslachtscellen met de helft van de chromosomen ontstaan.
dominant: Gen dat altijd tot uiting komt, ook als je er maar één van hebt.
recessief: Gen dat alleen tot uiting komt als je er twee van hebt.
Deze slide heeft geen instructies
ERFELIJKHEID · KRUISINGEN
Begrippen (2/2)
genotype: De combinatie van genen die je hebt, zoals Zz.
fenotype: Wat je van een eigenschap ziet, zoals een zwarte vacht.
homozygoot: Twee dezelfde genen voor een eigenschap, zoals ZZ of zz.
heterozygoot: Twee verschillende genen voor een eigenschap, zoals Zz.
intermediaire erfelijkheid: Geen gen is dominant: bij RW komen beide genen tot uiting.
Deze slide heeft geen instructies
