BBG Leerpad 6/ 6.1

Welke cellen hebben geen volledig DNA?

Rode bloedcellen en geslachtscellen hebben geen volledig DNA.

Wat is een gen?

Een gen is een recept voor het maken van één of meerdere eiwitten.

Wat is een genoom?

Het genoom is de verzameling van alle genen (alle recepten) van een individu.

Waarom is niet alle DNA in elke cel actief?

Niet elke cel heeft alle informatie nodig; overbodige genen blijven uitgeschakeld.

Hoeveel chromosomen heeft een mens en waar komen ze vandaan?

Een mens heeft 46 chromosomen: 23 van de moeder en 23 van de vader.

Wanneer zijn chromosomen goed zichtbaar?

Chromosomen zijn goed zichtbaar tijdens de celdeling, wanneer ze strak opgerold zijn.

Wat zijn autosomen en geslachtschromosomen?

Chromosomen 1 t/m 22 zijn autosomen; het 23e paar zijn de geslachtschromosomen (XX of XY).

Hoe lang is het DNA in één cel?

Per cel zit er ongeveer twee meter DNA in.

Hoe wordt DNA compact verpakt?

DNA wordt opgerold in spiralen, rond eiwitten (histonen), en vormt chromatine als het niet aan het delen is.

Waaruit bestaat een nucleotide?

Een nucleotide bestaat uit een suiker (deoxyribose), een fosfaatgroep en een base.

Welke basen komen voor in DNA?

Adenine (A), Thymine (T), Cytosine (C) en Guanine (G). A bindt met T, C met G.

Wat is een mutatie?

Een mutatie is een verandering in de DNA-lettervolgorde, wat het eiwit kan veranderen of onwerkzaam maken.

Waardoor kunnen mutaties ontstaan?

Mutaties kunnen spontaan ontstaan (typefout bij celdeling) of door invloeden zoals zonlicht, straling en roken.

Wat zijn mogelijke gevolgen van mutaties?

Mutaties kunnen leiden tot evolutie, erfelijke aandoeningen, resistentie, ontwikkeling of kanker.

Wat gebeurt er als een cel een mutatie detecteert?

De cel pleegt zelfmoord (apoptose) of wordt door het afweersysteem opgeruimd.

Wat als mutaties optreden in genen die celcontrole regelen?

Als mutaties optreden in proto-oncogenen of tumorsuppressorgenen, kan dit leiden tot kanker.

Wat gebeurt er nadat het recept in het DNA ligt?

Dan moet het recept nog ‘gekookt’ worden, wat verwijst naar transcriptie en translatie (eiwitsynthese).

Wat is de invloed van erfelijkheid en prenatale omgeving op eigenschappen?

Eigenschappen zijn erfelijk bepaald, maar ook de prenatale omgeving in de baarmoeder heeft een onmiskenbare invloed.

Wat ontdekte Gregor Mendel over overerving?

Mendel ontdekte dat erfelijke eigenschappen worden doorgegeven via 'informatie' van beide ouders. Sommige eigenschappen overheersen (dominant), andere verdwijnen tijdelijk (recessief).

Wat is het verschil tussen dominante en recessieve eigenschappen?

Dominante eigenschappen komen altijd tot uiting als ze aanwezig zijn. Recessieve eigenschappen komen alleen tot uiting als ze van beide ouders afkomstig zijn.

Wat is een voorbeeld van een recessieve aandoening bij de mens?

Taaislijmziekte (mucoviscidose) is een recessieve aandoening. De ziekte ontstaat alleen als het gen van zowel vader als moeder afkomstig is.

Hoeveel chromosomen heeft een mens en hoe zijn ze verdeeld?

Een mens heeft 46 chromosomen in 23 paren: 22 paren autosomen en 1 paar geslachtschromosomen.

Wat is het verschil in geslachtschromosomen tussen mannen en vrouwen?

Vrouwen hebben twee X-chromosomen (één van elke ouder). Mannen hebben één X (van moeder) en één Y (van vader).

Wat maakt het Y-chromosoom geschikt voor stamboomonderzoek?

Het Y-chromosoom wordt alleen via de mannelijke lijn doorgegeven en kan dus gebruikt worden om mannelijke afkomst te traceren.

Wat is mitochondriaal DNA en waarom is het belangrijk?

Mitochondriaal DNA komt alleen van de moeder en wordt gebruikt om de vrouwelijke lijn in een stamboom te bepalen.

Hoe werken genen op autosomen qua dominantie?

Een gen op een autosoom komt tot uiting als het dominant is of in tweevoud voorkomt (van beide ouders).

Waarom komen X-gebonden aandoeningen vaker voor bij mannen?

Mannen hebben slechts één X-chromosoom. Als daarop een recessief gen zit, komt het tot uiting omdat er geen tweede X is om het te compenseren.

Wat is het verschil in genexpressie tussen mannen en vrouwen bij X-gebonden genen?

Vrouwen hebben twee X-chromosomen, dus een recessief gen moet tweevoudig aanwezig zijn. Bij mannen komt het gen al tot uiting als het op hun enige X zit.

Waaruit bestaan chromosomen op moleculair niveau?

Chromosomen bestaan uit DNA (desoxyribonucleïnezuur), dat gevormd is als een dubbele helix van basenparen.

Welke vier basenparen komen voor in DNA?

Adenine (A), Thymine (T), Cytosine (C), en Guanine (G). A koppelt met T, en C koppelt met G.

Hoeveel basenparen bevat het menselijk genoom?

Het menselijk genoom bevat iets meer dan 3 miljard basenparen.

Hoeveel genen heeft de mens ongeveer?

De mens heeft naar schatting tussen de 20.000 en 22.000 genen.

Hoeveel procent van het DNA wordt gebruikt voor eiwitproductie?

Slechts ongeveer 3% van het menselijke DNA wordt gebruikt voor het maken van eiwitten (dit deel bevat de genen).

Hoeveel verschilt het menselijke DNA van dat van een chimpansee?

Menselijk DNA komt voor 98,6% overeen met dat van een chimpansee; het verschil bedraagt ongeveer 42 miljoen basenparen.

Waaruit bestaat DNA en wat is de functie van de basenparen?

DNA bestaat uit een dubbele helix met basenparen A-T en C-G. De volgorde van deze basenparen vormt de genetische code waaruit eiwitten worden gekopieerd.

Wat is het verschil tussen genen en junk-DNA?

Genen zijn stukjes DNA die eiwitten coderen (ongeveer 3% van het DNA). Junk-DNA bevat geen genen, maar sommige stukken reguleren de activiteit van genen.

Waarom is genregulatie belangrijk?

Genen mogen slechts op specifieke momenten en plaatsen geactiveerd worden. Zonder regulatie zouden genen ongecontroleerd tot uiting komen, met mogelijk ernstige gevolgen.

Wat is epigenetica?

Epigenetica verwijst naar het aan- of uitzetten van genen zonder veranderingen in de DNA-sequentie zelf. Deze veranderingen kunnen gedrag en uiterlijk beïnvloeden.

Kunnen epigenetische veranderingen worden doorgegeven?

Ja, sommige epigenetische veranderingen kunnen worden overgedragen op nakomelingen, wat betekent dat omgevingsinvloeden blijvende biologische effecten kunnen hebben.

Wat is het verschil tussen genotype en fenotype?

Het genotype is de genetische samenstelling van een individu; het fenotype zijn de waarneembare kenmerken, inclusief gedrag.

Waarom kunnen eeneiige tweelingen verschillen in fenotype?

Ondanks identiek genotype kunnen verschillen in epigenetica, omgevingsinvloeden en ervaringen leiden tot verschillende fenotypes.

Wat is gedragsgenetica?

Gedragsgenetica onderzoekt hoe genoom en omgeving interageren om gedrag te beïnvloeden.

Welke vier manieren kunnen genetische veranderingen gedrag beïnvloeden?**

1. Verandering in het gen ➝ ander eiwit.

2. Verandering in genregulatie ➝ andere eiwitproductie.

3. Verandering in expressie over het lichaam.

4. Verandering in neurotransmissie of hormonen.

Wat is selectieve teelt in gedragsgenetica?

Selectieve teelt is het paren van dieren met specifieke eigenschappen om te onderzoeken of deze erfelijk zijn en hoe omgeving ze beïnvloedt.

Wat toonde het onderzoek van Tryon (1940) met ratten aan?**

Tryon toonde aan dat leersnelheid erfelijk beïnvloed kan worden door ratten te selecteren en te kweken op basis van hun prestaties in labyrinten.

Wat toonde het onderzoek met ratten in een doolhof aan over erfelijkheid van leervermogen?

Door steeds het slimste mannetje met het slimste vrouwtje te kruisen (en omgekeerd bij de traagste ratten), groeiden de prestaties van de 'snelle' en 'trage' groepen in een paar generaties sterk uiteen. Dit toont aan dat leervermogen gedeeltelijk erfelijk is.

Wat ontdekten Cooper en Zubek (1958) over het effect van omgeving op leervermogen bij ratten?

In een normale omgeving bleven de genetische verschillen in leervermogen zichtbaar. In een verarmde omgeving verdwenen deze verschillen grotendeels: beide groepen presteerden even slecht. Dit toont aan dat genetische verschillen enkel tot uiting komen in een rijke omgeving.

Wat gebeurt er met de hersenen van ratten in een verarmde omgeving?

De hersenschors is dunner en er worden minder synaptische verbindingen gevormd. Hierdoor vertonen deze ratten minder intelligent gedrag dan soortgenoten in een rijke omgeving.

Wat maakte de snelle ontwikkeling van biotechnologie rond het jaar 2000 mogelijk?

Men kreeg inzicht in de samenstelling van het genoom en ontwikkelde technieken om genen te wijzigen (zoals knock-out-experimenten). Hierdoor kon men genfuncties bestuderen door genen uit of aan te zetten.

Hoe toont biotechnologisch onderzoek dat monogamie genetisch bepaald kan zijn?

Bij woelmuizen is de prairiewoelmuis monogaam, de bergwoelmuis polygyn. Hormonen als vasopressine (mannetjes) en oxytocine (vrouwtjes) beïnvloeden paarvorming. Inspuiting van deze hormonen stimuleert relatievorming, onderdrukking verhindert deze.

Wat is de rol van het dopaminesysteem in monogamie bij prairiewoelmuizen?

Het dopaminesysteem koppelt beloning aan geur, paren en partner. Prairiewoelmuizen ervaren enkel een beloning bij het paren met een partner met een specifieke geur, wat bijdraagt aan monogamie.

Waarom blijven prairiewoelmuizen bij dezelfde partner?

Ze ervaren voldoening enkel bij paren met een partner die een specifieke geur heeft. Andere partners ruiken niet 'goed genoeg', waardoor ze bij hun vaste partner blijven.

Wat ontdekten onderzoekers in het genoom van prairiewoelmuizen dat mogelijk paargedrag verklaart?

Na 660 basenparen bleek een extra stuk van 500 basenparen ingevoegd in een gen dat betrokken is bij arginine vasopressine. Door dit gen tussen prairiewoelmuizen en bergwoelmuizen te verwisselen, testen onderzoekers of dit het verschil in paargedrag veroorzaakt.

Welke overeenkomsten zijn er tussen woelmuizen en mensen in verband met hechting en seksualiteit?

Bij vrouwen stijgt oxytocine tijdens een orgasme; bij mannen stijgt arginine vasopressine bij seksuele opwinding. fMRI-beelden tonen dat hersengebieden bij het zien van de partner actief worden zoals bij drugsverslaving.

Wat toont onderzoek aan over het belang van de prenatale omgeving?

Een ongezonde prenatale omgeving (alcohol, roken, hoge bloeddruk, foliumzuurtekort) leidt al vroeg in de zwangerschap tot kleinere embryo’s. Ook angst, stress en vroeggeboorte verhogen de kans op cognitieve en gedragsproblemen bij het kind.

Wat zijn de gevolgen van vroeggeboorte en een laag geboortegewicht voor de ontwikkeling?

Kinderen met een geboortegewicht onder 1,5 kg scoren als kind en volwassene lager op intelligentie-, taal-, geheugen-, aandacht-, reken- en motoriektests.

Hoe beïnvloedt de sociaal-economische status de prenatale en postnatale omgeving?

Hogere sociaal-economische status leidt tot gezondere leefomstandigheden, betere fysieke gezondheid en meer opvolging van medische adviezen, wat gunstig is voor de ontwikkeling van het kind.

Wat is het effect van prenataal testosteron op speelgoedvoorkeur?

Kinderen (zowel jongens als meisjes) die in de baarmoeder aan meer testosteron blootgesteld zijn, hebben later een sterkere voorkeur voor typisch jongensspeelgoed.

DNA

DNA is het genetisch materiaal dat fungeert als het complete kookboek voor het maken van een mens. Het is opgebouwd uit nucleotiden en heeft de vorm van een dubbele helix. DNA bevat de genetische instructies die nodig zijn voor de ontwikkeling en werking van een organisme

Chromosomen

Chromosomen zijn structuren in de celkern die het DNA bevatten. 

Mensen hebben 46 chromosomen in elke cel, waarbij er 23 van de moeder en 23 van de vader komen. 

Chromosomen zijn zichtbaar tijdens de celdeling wanneer ze strak opgerold zijn, wat helpt om het DNA georganiseerd te houden.

Genen

Genen zijn de recepten in het DNA-kookboek en coderen voor eiwitten.  Elk gen bevat de instructies om een specifiek eiwit te maken. Variaties in de genen kunnen leiden tot verschillende versies van een eiwit, vergelijkbaar met variaties in een kookrecept.

Chromosomaal DNA zit opgeslagen in de celkern.

Ook mitochondriën bevat een een klein stukje DNA, maar het is geen chromosomaal DNA. 

Genoom

Het genoom is de volledige verzameling van genen van een individu. Het bevat alle genetische informatie die nodig is om een organisme te maken en te laten functioneren. In de tekst wordt het genoom beschreven als de verzameling van alle recepten in het DNA-kookboek.

Karyotype

Een karyotype is een visuele weergave van de chromosomen van een cel, gerangschikt naar grootte en vorm. Het laat de karakteristieke chromosomen zien, inclusief de autosomen en de geslachtschromosomen, en wordt gebruikt om genetische afwijkingen te identificeren.

Autosomen en geslachtschromosomen

Autosomen zijn de eerste 22 paar chromosomen die niet betrokken zijn bij het bepalen van het geslacht. Het 23e paar zijn de geslachtschromosomen, die bepalen of iemand biologisch mannelijk (XY) of vrouwelijk (XX) is.

Nucleotide

Nucleotiden zijn de bouwstenen van DNA. Elk nucleotide bestaat uit een suiker (deoxyribose), een fosfaatgroep en een van de vier basen (adenine, thymine, cytosine of guanine). Nucleotiden vormen lange ketens die de dubbele helix van DNA maken.

Basenparen

In DNA vormen de basen paren door waterstofbruggen: adenine (A) bindt met thymine (T) en cytosine (C) bindt met guanine (G). Deze basenparen zorgen ervoor dat de DNA-strengen complementair aan elkaar zijn.

Mutatie

Een mutatie is een verandering in de volgorde van de basen in het DNA.

 Dit kan een fout zijn die ontstaat tijdens de celdeling ( DNA-replicatie) of door externe factoren zoals straling en roken.  Veroudering van de cel is GEEN directe oorzaak  van mutaties. 

Mutaties kunnen leiden tot veranderingen in de eiwitten die worden gemaakt, wat invloed kan hebben op de functie van een cel en kan leiden tot ziekten zoals kanker