Thema: Erfelijkheid - v456 - kopie 1

Thema Erfelijkheid (vdMaas)

Intro: Volendamse ziekte

Volendamse ziekte
Je zult het maar krijgen, een baby met de Volendamse ziekte.
Zo te merken niets aan de hand.
Twee gezonde ouders met een kinderwens! Wat kan er misgaan?
Toch is de geboorte van een gezond kind geen vanzelfsprekendheid.
Het komt vaker voor dat een ogenschijnlijk gezond ouderpaar na de bevalling ontdekt dat hun baby zieker is dan verwacht en soms zelf vroegtijdig overlijdt.
Kennis van genetica (erfelijkheidsleer) kan helpen om leed te voorkomen.

Lees het volgende artikel:

Speciaal spreekuur voor 'Volendamse ziekte'

Ophalen voorkennis

Wat weet je al over erfelijkheid?
Maak de volgende vragen:
Klik op de knop 'Test je kennis' om de toets te starten
Voor ieder goed antwoord krijg je 2 punten.
Je voorkennis is voldoende als je meer dan 17 punten haalt.

Test je kennis:Erfelijkheid

Klinisch geneticus aan het werk

Intro: Klinisch Geneticus

Op je spreekuur als klinisch geneticus komen mensen met vragen op het gebied van erfelijkheid.
Carolyn heeft twee verschillend gekleurde irissen.
Zij vraagt zich af of haar kinderen dat later ook zullen krijgen.
Bij biologie in de onderbouw had ze gehoord dat een bruine iriskleur dominant is over een blauwe iriskleur.
Wat is er dan aan de hand?

Deze module gaat over vragen en problemen op het gebied van de menselijke genetica.

Eindproduct-Beoordeling

Eindproduct
Deze module werk je aan de uitslag van een onderzoek naar het mogelijk optreden van de ziekte van Duchenne in een bepaalde familie.

Beoordeling
Je laat het eindproduct beoordelen door je docent.

Doelen-Concepten

Aan het eind van deze module kun je:

  • de naam van de grondlegger van de erfelijkheidsleer.
  • uitleggen hoe het fenotype ontstaat onder invloed van het genotype en milieufactoren.
  • de begrippen chromosoom, gen, allel en locus uitleggen en met elkaar in verband brengen.
  • de begrippen dominant en recessief met een voorbeeld uitleggen.
  • de afkortingen P, F1 en F2 uitleggen.
  • de begrippen monoybride (monogeen), dihybride, homozygoot, co-dominantie en multiple allelen uitleggen.
  • met een kruisingsschema werken en de uitkomst van een kruising voorspellen.
  • uitleggen hoe het geslacht van een individu wordt bepaald.
  • de uitkomst van een kruising met een X-chromosomale eigenschap voorspellen.
  • het verschil uitleggen tussen gekoppelde en niet-gekoppelde eigenschappen.

Deelconcepten
Genoom, autosomen, X- en Y-chromosomen, genotype, fenotype, allel, gen, mono- en dihybride kruising, (onvolledig) dominant, recessief, multipele allelen, gekoppelde genen, stamboom, chromosoom, meiose, homologe chromosomen.

 

Kennisbank

Werkwijze

De module 'Klinisch geneticus aan het werk' bestaat uit een groot aantal opdrachten.
Op bijgaand werkplan kun je invullen welke opdrachten je gedaan hebt.
Zo houd je goed overzicht.
Download hier het Werkplan 'Klinisch geneticus aan het werk' .

Werkvorm
Individueel, in duo’s of groepjes.
Houd de vorderingen van de module bij op je werkplan.

Benodigdheden

Tijd
Voor deze module heb je ongeveer 6 uur nodig.

Stap 1

Klinisch geneticus aan het werk
In de introductie van deze module gaat het over een specialisme binnen de geneeskunde.
De klinisch geneticus is een arts die gespecialiseerd is op het gebied van de erfelijkheidsleer bij mensen.

Bekijk het filmpje:

Opdracht 1 Klinisch geneticus

  1. Geef een korte omschrijving van het werk van de klinisch geneticus.
  2. Zoek m.b.v internet uit via welke studie je klinisch geneticus kunt worden.
    Kijk ook op: www.amc.nl
  3. Hoe kun je de twee verschillend gekleurde irissen verklaren?
    nl.wikipedia.org/wiki/Heterochromie
  4. Tijdens het onderzoek ontdekt de arts dat de patiënte ook last heeft van doofheid.
    Probeer te bedenken waarom dit feit van belang zou kunnen zijn.

Stap 2

Stamboom onderzoek
Om vragen over de overerving van bepaalde eigenschappen op te lossen kan de klinisch geneticus ook stambomen gaan onderzoeken.
Er is een aantal eigenschappen van mensen die makkelijk te onderzoeken zijn.
Een stamboom geeft het resultaat van dat onderzoek weer.

Opdracht 1 Mijn stamboom
Je gaat nu een onderzoek doen binnen je eigen familie.
Noteer het voorkomen van de volgende eigenschappen bij zoveel mogelijk van je familieleden.
Probeer tenminste drie generaties te onderzoeken.
Verdeel de klas in groepjes van vier leerlingen.
Verdeel de onderstaande eigenschappen over de groepjes.
Binnen elk groepje onderzoek je dus dezelfde eigenschap voor vier families.
Maak van elke eigenschap een stamboom.
Kijk in de Kennisbank:

KB: Stambomen

Onderzoek de volgende eigenschappen:

  • Wel of niet kunnen tongrollen
  • Losse of aangegroeide oorlelletjes hebben
  • Bruine of blauwe ogen hebben (andere kleuren mag je ook noteren)
  • Wiskundeknobbel of talenknobbel hebben (je kunt ook wel/niet muzikaal nemen)

Neem je resultaten en stamboom op in je portfolio.

 

Stap 3

Begrippen leren
Bestudeer in de kennisbank:

KB: Celdelingen
KB: Genotype en fenotype

Bekijk de foto van Gwen hiernaast.
Waaraan heeft ze de eigenschappen te danken?
Waar passen de woorden genotype en fenotype het beste bij?

Opdracht 1 Genotype en fenotype

  1. Neem de onderstaande tabel over en vul deze in.
    Eigenschap Te danken aan
      ouders       Gwen zelf
    Lange haar  
    Twee neusgaten  
    Tong kunnen oprollen  
    Kleur van de ogen  
    Kleur van de oogschaduw  
    Feno- of genotype?  
    Fenotype  
    Genotype  
  2. De beide ouders van Gwen kunnen hun tong tot een gootje rollen (tongrollen).
    Leg met een schema (of tekening) uit op welke manier in alle cellen van Gwen de eigenschap tongrollen is terecht gekomen.
    Bij je uitleg zul je de begrippen mitose en meiose nodig hebben.
    Gebruik bij het beantwoorden in de Kennisbank de onderdelen:

    KB: Celdelingen
    KB: Genotype en fenotype

    Vergelijk je antwoord met een medeleerling.
    Wanneer de verschillen tussen een mitose en meiose je niet duidelijk zijn maak dan de volgende opdracht.
  3. Maak in tweetallen een animatiefilmpje over de mitose of de meiose.
    Spreek met je docent af hoe lang je animatie mag duren.
    Leg vervolgens aan je klasgenoten uit hoe mitose of meiose werkt.
    Denk erom dat je ook de verschillen duidelijk naar voren laat komen. Gebruik eventueel GoAnimate .

Stap 4

Monogene kruisingen
Bestudeer in de Kennisbank:

KB: Typen genen en allelen

Opdracht 1 Homozygoot en heterozygoot

  1. Bekijk de resultaten van stap 2.
    Overleg met je groep of je de begrippen homozygoot en heterozygoot kunt gebruiken bij elk van de vier onderzoekjes.
    Zet je conclusies bij elke stamboom neer.
  2. De erfelijkheid van menselijke eigenschappen is niet gemakkelijk te onderzoeken. Mensen krijgen pas laat nakomelingen en vaak ook nog weinig. Bacteriën, fruitvliegjes en sommige huisdieren (konijnen en muizen) zijn beter geschikt. Het allereerste onderzoek naar erfelijke eigenschappen gebeurde aan planten; erwten. De onderzoeker heet Gregor Mendel.
    Maak de oefening "Homozygoot en heterozygoot" onderaan deze pagina.

Opdracht 2 Kruisingsschema

  1. Het schema van opdracht 1k kan met minder woorden.
    We nemen een voorbeeld uit de kruisingen van Mendel.
    Het gen voor de kleur van de erwten heeft twee allelen.
    Mendel kruiste een homozygote plant met gele erwten met een homozygote plant met groene erwten.
    Bekijk kruising 2 (op scherm 3) op Bioplek .
    De nakomelingen (F1) krijgen peulen met gele erwten.
  2. Daarna kruiste hij twee planten uit de F1 met elkaar en kreeg zo de F2.
    Maak de oefening "Kruisingsschema" onderaan deze pagina.

Opdracht 3 Het vierkantje van Punnett
Bekijk het filmpje:

 

Noteer de begrippen je nog niet kent.
Zet de betekenis van die begrippen erbij.

Als je nog meer wilt oefenen met het maken van de kruisingsschema’s.
Ga dan naar www.changbioscience.com

Oefening:Homozygoot en heterozygoot

Oefening:Kruisingsschema

Stap 5

Meer dan twee allelen
Tot nu toe ben je eigenschappen tegengekomen die bepaald worden door één gen met twee allelen (een dominant en een recessief allel). Vaak is de werkelijkheid ingewikkelder.

De erfelijkheid van jouw bloedgroep is hiervan een goed voorbeeld.
Het is van belang dat je, bij een bloedtransfusie, bloed krijgt van de juiste bloedgroep.
Stel je voor dat jij verpleegkundige bent op de afdeling spoedeisende hulp.

Bekijk het filmpje:

Video: Bloedgroepen

Bekijk de animatie bloedtransfusies - www.bioplek.org

Opdracht 1 Bloed

  1. Op de celmembraan van rode bloedlichaampjes komen ... voor.
    1. bloedfactoren
    2. antistoffen
  2. Er zijn ... verschillende bloedfactoren.
    1. een
    2. twee
    3. drie
  3. Iemand met bloedgroep AB heeft ... verschillende bloedgroepfactoren op de membranen van rode bloedlichaampjes.
    1. nul
    2. een
    3. twee
  4. In het bloedserum zitten ...
    1. bloedfactoren
    2. antistoffen
  5. Antistoffen van iemand met bloedgroep A klonteren met bloedcellen met ...
    1. A en AB
    2. B en AB
    3. B en O
    4. O en AB

Bestudeer in de Kennisbank:

KB: Co-dominantie en multiple allelen

Opdracht 2 Bloedgroepen

  1. Binnen het ABO-bloedgroepensysteem komen vier fenotypes en 6 genotypes voor.
    Neem het schema over en vul deze verder in:
    Bloedgroepen    
    fenotype genotype  
    A IAIA ...
    ... ... ...
    O ...  
    ... IAIB
  2. Op de spoedeisende hulp komt een familie binnen, de vader heeft bloed nodig.
    Zijn vrouw heeft bloedgroep A. Zijn twee kinderen zijn mee gekomen en die weten gelukkig hun bloedgroep.
    De ene heeft O en de andere AB. Welke bloedgroep zal de vader hebben?
    Neem het schema over en vul deze verder in:
    Bloedgroepen moeder (A)   ... ...
      ... Kind (O)     ... Kind (B)IBi
      ... Kind (A) IAi Kind (AB)     ...

Opdracht 3 Vierkant van Punnett
Kijk het vervolg van het filmpje over het vierkant van Punnett.

 

Stap 6

De jongens zijn de klos
Bloederziekte (hemofilie) komt nauwelijks bij meisjes voor maar wel bij jongens.
Hoe kan dat? Die vraag ga je in deze stap beantwoorden.

Opdracht 1 Bloederziekte
Zoek de symptomen van bloederziekte op. Noteer de antwoorden.
Gebruik de bron: Gezondheidsplein

Het gen voor bloederziekte ligt op ons 23e chromosomenpaar.
Dat is een paar apart want bij mannen en vrouwen zijn de homologe chromosomen niet gelijk.
Dat heeft gevolgen voor geno- en fenotype.

Opdracht 2 X-chromosomaal
Gebruik de Kennisbank om een antwoord op de vraag te geven.

KB: Genotype en fenotype
KB: ​Kruisingen

Waardoor zijn er meer jongens dan meisjes met bloederziekte?
Formuleer het antwoord eerst voor jezelf en vergelijk het daarna met twee klasgenoten.

Eigenschappen die X-chromosomaal zijn geven we in een kruisingsschema op een speciale manier aan.
Daarmee ga je nu oefenen.

Opdracht 3 Kleurenblindheid
Maak per persoon de kleurenblindtest op: www.tveen.nl

  • Maak een (gesplist) overzicht van de resultaten van jongens en meisjes in de klas.
  • Hoe is het gesteld met kleurenblindheid in de klas?
  • Komen er kleurenblinde meisjes in de klas voor?
  • Bekijk de twee afbeeldingen van het schilderij ‘de schreeuw'.

Leg uit hoe de kleurenwaarneming van iemand met rood-groen kleurenblindheid verandert.

Opdracht 4 Kleurenzien
Het gen voor kleurenzien ligt op het X-chromosoom.
Het allel voor kleurenzien (XK) is dominant.
Neem het schema over en vul de genotypes op de juiste plaats in het schema.

  kleurenziend kleurenblind
Genotype man    
Genotype vrouw    


Opdracht 5 Kleurenblinde dochter
Twee ouders kunnen beiden kleuren zien.
Ze krijgen een kleurenblinde dochter.
Hoe verklaar je dat?

Opdracht 6 Bananenvliegjes
Bij bananenvliegjes komen ook eigenschappen voor die op het X-chromosoom liggen.
Bananenvliegjes hebben meestal rode oogjes. Het gen voor oogkleur ligt op het X-chromosoom.

Het allel voor witte oogjes is recessief.
Een heterozygoot rood-ogig vrouwtje van de bananenvlieg wordt gekruist met een rood-ogig mannetje.
Maak een kruisingschema van deze ouders(P) met kun kinderen(F1).
Vergelijk je schema met een klasgenoot.

Opdracht 7 Erfelijk
Voor een aantal erfelijke ziektes geldt ‘jongens zijn de klos’.
Leg deze uitspraak uit en gebruik de kennis die je in deze stap hebt opgestoken.
Vergelijk je antwoord met dat van je buurman/vrouw.
Overleg bij twijfel met je docent.

Stap 7

Erfelijkheid van meerdere genen
In 2000 is het totale menselijk genoom (het geheel van genen die in het DNA opgeslagen liggen), in kaart gebracht. Het totale DNA omvat ongeveer 30.000 genen.

De DNA code van al die genen staat in een databank die via internet te raadplegen is.

  1. Op hoeveel chromosomen liggen alle genen van een mens?
    1. 1
    2. 23
    3. 46
    4. 92

Bestudeer de kennisbank:

KB: Dihybride kruising (pagina 7 tot en met 9)

Opdracht 1 Overerving van twee genen
Als voorbeeld van overerving van twee genen nemen we het gen voor oogkleur en het gen voor een bepaalde bloedgroep. Uit een huwelijk van een man met bruine ogen en bloedgroep A en een vrouw met bruine ogen en bloedgroep B is een kind geboren met blauwe ogen en bloedgroep O. De ouders willen weten hoe het genotype en fenotype (voor bloedgroep en oogkleur) van mogelijke broertjes en zusjes van hun eerste kindje er uit zouden kunnen zien.

  1. Zoek met behulp van Biodata/Binas of internet uit op welke chromosomen de betreffende genen liggen.
  • Noteer welke allelen dominant zijn en kies letters voor je allelen.
  • Geef met behulp van een kruisingsschema(P en F1) antwoord op de vraag van de ouders.

Opdracht 2 Toetsvragen
Maak zelf een toetsvraag voor twee genen bij de mens waarvan het ene gen wel en het andere niet geslachtsgebonden is. Vergelijk je vraag met die van een klasgenoot en los elkaars vraag op.

Opdracht 3 Chromosomen
De menselijke chromosomen zijn genummerd. Je weet al dat de geslachtschromosomen nummer 23 hebben.
Als genen op hetzelfde chromosoom liggen noemen we ze gekoppeld.
De eigenschappen waar deze gekoppelde genen voor coderen zijn dus ook gekoppeld.

  1. Leg met behulp van BINAS/Biodata uit waardoor het komt dat mensen met donker haar vaak een bruine oogkleur hebben.

Opdracht 4 Nagel-patella syndroom
Bij mensen komt een erfelijke afwijking voor die bekend staat als het nagel-patella syndroom.
Patella is de latijnse naam voor de knieschijf.
Vergelijk de tekst van de Nederlands wikipedia en de Engelstalige wikipedia (nail-patella syndrome) met elkaar.

  • Noteer de meest belangrijk symptomen van de ziekte.
  • Op welk chromosoom ligt het betreffende gen?
  • Op de Engelstalige wikipedia pagina wordt ook een koppeling met een andere eigenschap genoemd.
    Om welke eigenschap gaat het dan?
  1. Op welke manier wordt die koppeling aannemelijk gemaakt?
  2. Het nagel-patella syndroom komt voor bij 22 op de miljoen mensen.
    Hoeveel mensen zouden er in ons land dus last van kunnen hebben?
  3. Medici spreken wel over een koppeling van het allel voor bloedgroep A met het nagel-patella syndroom.
    Zoek uit hoeveel procent van de Nederlandse bevolking bloedgroep A heeft.
  4. Ga uit van 16 miljoen Nederlanders. Hoeveel Nederlanders zouden dan bloedgroep A hebben?
  5. Welke conclusie kun je trekken uit de vergelijking van het voorkomen van het nagel-patella syndroom en het voorkomen van bloedgroep A?

Controleer je antwoorden met behulp van het antwoordblad Erfelijkheid van meerdere genen.

 

Stap 8

Afluiting Erfelijkheidsvoorlichting
In de praktijk van de klinisch geneticus komen mensen om informatie te krijgen over de kans op een erfelijke ziekte bij hun kinderen. Maak samen met een klasgenoot een advies voor toekomstige ouders.
Hoe groot is de kans op een baby met de ziekte van Duchenne?
Om een betrouwbaar advies te geven beantwoord je een aantal vragen.

Noteer de antwoorden en het advies dat jullie gaan geven.
Lever de antwoorden bij je docent in.

Bekijk het filmpje:

Het onderzoek:
In jouw laboratorium is onderzoek gedaan met behulp van merkers (genen die op een chromosoom zichtbaar te maken zijn).
Daarbij is gebruik gemaakt van een aantal merkers die wel of niet gekoppeld zijn met het allel voor Duchenne.

Het resultaat (in Schema Ziekte van Duchenne)

Opdracht 1 Ziekte van Duchenne

  1. Geef een korte omschrijving van de symptomen van de ziekte van Duchenne.
  2. Zoek uit op welk chromosoom het gen ligt en of het allel dat Duchenne veroorzaakt dominant of recessief is.
    In de gegeven stamboom, het resultaat van het onderzoek, kun je lezen dat er in de familie iemand met de ziekte voorkomt (persoon 6).
    Een van zijn zusters, de persoon op je spreekuur, is zwanger (persoon 3).
    Zij wil dus graag weten of haar kind (7) de spierdystrofie zou kunnen krijgen.
    In jouw laboratorium zijn vier merkers gebruikt om het Duchenne allel te volgen, namelijk A/a, B/b, C/c, D/d.
  3. Op welk chromosoom zullen deze merkers liggen?
  4. Wat is de merkercombinatie van de broer met Duchenne?
  5. Wat is de merkercombinatie van de gezonde broer(5)?
  6. Van wie hebben de beide zonen 3 en 5 hun X-chromosoom gekregen?
  7. Welke merkercombinatie staat op de X-chromosomen van de dochters 3 en 4?
  8. Welke merkers op de X-chromosomen van jouw cliënt( dochter 3) kunnen aantonen of zij draagster is?
    Er wordt een vruchtwaterpunctie gedaan om het karyogram van de ongeboren vrucht bij jouw cliënt te bepalen.
  9. Leg uit welk advies jij zou geven rondom een mogelijke zwangerschapsonderbreking.

Controleer je antwoorden met behulp van het antwoordblad Chromosomen.

Antwoorden

Stap 5
Opdracht 1 Bloed

    1. bloedfactoren
    1. twee
    1. twee
    1. antistoffen
    1. B en AB

Opdracht 2 Bloedgroepen

  1. Bloedgroepen    
    fenotype genotype  
    A IAIA IAi
    B IBIB IBi
    O ii  
    AB IAIB

Stap 6
Opdracht 3 Kleurenblindheid
Iemand met rood/groen kleurenblindheid ziet de kleuren waar rood inzit als vormen van groen of grijs.

Opdracht 4 Kleurenzien

  kleurenziend kleurenblind
Genotype man XKY XkY
Genotype vrouw XKXK, XKXk XkXk

 

Opdracht 5 Kleurenblinde dochter
De dochter moet homozygoot recessief zijn dus XkXk.
Haar moeder kan heterozygoot zijn XKXk.
De vader moet dus XkY zijn, maar hij was kleurenziend dus is er sprake van een andere biologische vader!

Stap 7
Erfelijkheid van meerdere genen

    1. 23

Alle genen liggen samen op 23 chromosomen. Ze hebben hun loci op 23 DNA-moleculen.

Opdracht 1 Overerving van twee genen

  1. Oogkleur ligt op chromosoom 19, bloedgroep op chromosoom 9.

Opdracht 3 Chromosomen

  1. De genen voor bruine haarkleur en oogkleur liggen beide op chromosoom 19.

 

Herman en Klazien 13

Intro: Productiedieren

Productiedieren
In 2012 leefden er ongeveer 7 miljard mensen op aarde.
Volgens de voorspellingen zijn er 9 miljard wereldburgers in 2050.
Al die mensen moeten worden gevoed.
Dat betekent een enorme stijging van de wereldvoedselproductie.

Producenten van dierlijk voedsel zoeken samen met dierenartsen en ingenieurs (bijvoorbeeld van Wageningen University) naar een balans tussen opbrengst en welzijn van productiedieren.
Kennis van klassieke genetica is daarbij onontbeerlijk.
Die kennis speelt een grote rol bij het fokken van onze huisdieren en daarmee krijg je in de afronding van deze module te maken.

Mensen eten naast dierlijk ook plantaardig voedsel.
In Module De consument bepaalt gaan we in de rol van planten bij de voedselproductie.

Eindproduct-Beoordeling

Deze module rond je af met het maken van een informatieve folder of je voert een discussie in de klas over de problemen bij het fokken van dieren.

Doelen-Concepten

Zie leerdoelen uit Module Klinisch geneticus aan het werk
De uitkomst voorspellen van een:

  • kruising tussen twee individuen met een intermediair fenotype.
  • kruising waarin multiple allelen een rol spelen.
  • kruising waarin een letale factor een rol speelt.

Een uitspraak doen over:

  • de kans dat een bepaald individu een bepaald kenmerk heeft aan de hand van stamboomgegevens.
  • het genotype van bepaalde individuen.

Uitleggen wat de begrippen epigenetica, methylering en mitochondriaal DNA inhouden.
De veranderingen in fenotype verklaren met gebruikmaking van de begrippen epigenetica, methylering en mDNA. Een gemotiveerde eigen mening vormen rond een aantal problemen op het gebied van menselijk ingrijpen in de erfelijkheid bij dieren.

Deelconcepten
Chromosomen, genetische code, genoom, autosomen, X- en Y-chromosoom, genotype, fenotype, allel, gen, mono- en dihybride kruisingen, (onvolledig)dominant, recessief, intermediair, multiple allelen, lethale factor, gekoppelde genen, stamboom, mitochondriaal DNA, epigenetica, methylering.

Kennisbank

Werkwijze

De module 'Herman en Klaziena 13' bestaat uit een groot aantal opdrachten.
Op bijgaand werkplan kun je invullen welke opdrachten je gedaan hebt.
Zo houd je goed overzicht.
Download hier het Werkplan 'Herman en Klaziena 13' .

Werkvorm
Je werkt alleen. Soms in duo’s of groepjes.
Houd de vorderingen van de module bij op je werkplan.

Benodigdheden

Tijd
Voor deze module heb je ongeveer 4 uur nodig exclusief het practicum.

Stap 1

Op de hoorns genomen
Naast oerhonden en oerkatten, zijn er ook koeien die er uitzien als oerrunderen.
Deze Schotse hooglanders kun je in Nederland tegenkomen.
In Spanje doen ze een spel met gehoornde stieren.
Bekijk het filmpje:


Opdracht 1 Eigenschappen
Maak een lijstje van kenmerken van wenselijke eigenschappen voor melkkoeien die gemakkelijk in de stal te houden zijn.
Welke eigenschappen behoud je? Waar ga je op selecteren om door te fokken?
Vul je lijstje eventueel aan met het antwoord van een klasgenoot.

Opdracht 2 Schotse hooglander
Bekijk de afbeelding.
Hoe zouden de krassen in de huid van deze koe kunnen zijn ontstaan?

  1. Welk kenmerk van de Schotse hooglander zou jij als veeteler dus graag kwijt willen?​

Opdracht 3 Stier Herman
Bij runderen komt een ongehoornde variëteit voor.
De ongehoornde stier Herman (vernoemd naar de beroemde Stier Herman ) bevruchtte via Kunstmatige Inseminatie (KI) drie koeien.
Twee koeien hadden hoorns en één was ongehoornd.

De eerste gehoornde koe, Bertha, kreeg een gehoornd kalf.
De tweede koe, Truida 8, kreeg een ongehoornd kalf. De ongehoorde Klaziena 13 kreeg een gehoornd kalf.

Gebruik de uitwerkingsbijlage .

  1. Noteer de genotypes en fenotypes (P en F1).

    Tip:
    Als je weet dat ongehoornd dominant is dan:
    Gen voor hoorns: Allel ongehoornd dominant dus O
    Allel gehoornd recessief dus o
  2. Met welke combinatie zou je als veeteler het liefst willen doorfokken om de beschadiging uit opdracht 2 te voorkomen?
  3. Maak de oefening "Op de  hoorns genomen" onderaan deze pagina.

Opdracht 4 De kleur van runderen
De erfelijkheid van de kleur van runderen kan ook in de fokkerij gebruikt worden.
Een stamboom geeft hierover informatie.
Op de foto zie je een speciale variëteit van een zwartbont rund, de lakenvelder.

Naast zwartbonte runderen komen ook roodbonte voor.
Je ziet een schema van de stamboom van een paar koeien.
Koe 1 en koe 6 zijn roodbont, alle andere dieren in de stamboom zijn zwartbont.

  1. Is het allel voor roodharig dominant of recessief?

Opdracht 5 Melkproductie
Bij het fokken van koeien is een aantal kenmerken van de melk belangrijk.
Je kunt denken aan vetgehalte en eiwitgehalte van de melk.
Zowel de erfelijkheid als andere factoren spelen een rol bij de verhoging van de melkopbrengst.
Bekijk de afbeelding.

  1. Leg uit welke veranderingen er van 1945 tot 2005 hebben plaatsgevonden.
  2. De toename in melkopbrengst is voor 65% te danken aan fokmaatregelen.
    Welke factoren kunnen zorgen voor de andere 35%?
    Uit onderzoek aan de Wageningen University is gebleken dat bepaalde melkkenmerken meer of minder door erfelijkheid worden bepaald. Een waarde van 1 geeft aan dat alleen erfelijkheid een rol speelt terwijl de waarde 0 aangeeft dat alleen milieu-invloeden verantwoordelijk zijn. Bestudeer de tabel.
  3. Welk melkkenmerk kan een veehouder vooral bepalen door op de voeding van de koeien te letten?
  4. Wat kan de veehouder verder doen om het eiwitpercentage van de melk zo hoog mogelijk te krijgen?

    Verschillende groepen in de samenleving hebben belang bij een bepaalde samenstelling van de melk.
    Gebruik de volgende bron www.voedingsmagazine.nl
  5. Leg uit welk melkkenmerk voor een voedingsdeskundige of een kaasmaker van belang is.

Vergelijk je antwoord met dat van een klasgenoot.

Oefening:Op de hoorns genomen

Stap 2

Er is geen poes zo bont of ....
Op een beetje een boerderij loopt tenminste één kat rond.
In de tijd dat er veel boeren een gemengd bedrijf hadden, zorgde de aanwezigheid van granen ook altijd wel voor voldoende kattenvoer in de vorm van verse muizen.
Met lapjeskatten is iets vreemds aan de hand, het zijn altijd lapjespoezen (vrouwtjes) en er zijn geen lapjeskaters!

Opdracht 1 Lapjeskater

  1. Welke verklaring kun je bedenken voor het feit dat er geen lapjeskaters zijn?
    1. Multiple allelen.
    2. Intermediair kenmerk.
    3. Lethaal allel.
    4. X chromosomale erfelijkheid.​

Opdracht 2 Jongen
Achmed en Joice zijn helemaal blij met hun nieuwe huisdier, een prachtige zwarte poes.
Poes is niet gesteriliseerd en na een tijdje ligt er een nest jongen.
Alle F1 poesjes blijken lapjeskatjes terwijl alle mannetjes zwart zijn.
Het gen voor vachtkleur ligt bij poezen op het X-chromosoom.

Maak  de oefening "Er is geen poes zo bont of ..." onderaan deze pagina.

Opdracht 3 Nestje
Als de zwarte poes van Mariska een nestje met jongen krijgt doet ze een wonderlijke ontdekking.
In het nest vindt Mariska 7 jongen: 3 zwarte katertjes,1 zwart poesje en 3 lapjeskatten.

  1. Welke conclusie kan Mariska hieruit trekken?

Oefening:Er is geen poes zo bont of ....

Stap 3

Muizenissen
Naast het houden van een hond of kat, krijgen de meeste kinderen eerst een kleiner dier om het verzorgen te leren. Konijnen, cavia’s, hamsters en muizen zijn favoriet.

Opdracht 1 en 2 kun je in tweetallen maken.

Opdracht 1 Allelen
De haarkleur bij muizen wordt bepaald door een gen met 4 allelen.
Die allelen zijn onderling dominant in een bepaalde volgorde.

  • allel (Ay) is dominant over de andere allelen.
  • allel At is dus recessief ten opzichte van Ay en A, maar dominant over a.
  • Ay zorgt voor een gele vacht.
  • A voor de Agouti kleur.
  • At maakt de vacht ‘black and tan’.
  • a veroorzaakt een zwarte vacht.
  • bij twee allelen Ay dan sterft het dier. Ay is een lethaal allel.
  1. Maak in een tabel een overzichtje van de verschillende genotypes en fenotypes van de muizen.

Opdracht 2 Kruisingen

  1. Uit welke kruisingen kunnen dode muizen geboren worden?
  2. Leg met het kruisingsschema uit hoe groot de kans is dat twee ouders die beide een lethaal allel dragen, dood geboren nakomelingen krijgen.
    Neem als voorbeeld muizen met de genotypes AyA en Aya.
    Neem het kruisingsschema over en vul de goede allelen in.
      ... a
    Ay ... ...
    ... ... ...
  3. De kans op een doodgeboren jong is ... %.
  4. Gebruik een kruisingsschema om te laten zien welke nakomelingen er kunnen ontstaan bij de kruising van een willekeurige Agouti muis met een ‘black and tan’ muis. Download hier het werkblad.

Stap 4

De fruitvliegjes doen het werk
Tot nu toe ben je met de theorie bezig geweest.
Biologen gebruiken vaak fruitvliegjes of bacteriën om onderzoek naar het overerven van eigenschappen te doen.
Tijdens het fruitvliegjes practicum leer je een aantal vaardigheden:

  • opzetten van een experiment
  • verdoven van de vliegjes
  • bepalen van het geslacht
  • tellen van fenotypes

Je maakt een verslag van het experiment waarbij je ook conclusies trekt over het overerven van eigenschappen.

Download hier de Practicumhandleiding .

Stap 5

Kruisingen met twee of meer genen
Dieren (en planten) hebben meer genen dan chromosomen per cel.
Dat betekent dat de genen verdeeld zijn over een aantal chromosomen en dat er meerdere genen op een chromosoom liggen. Wanneer er meerdere genen op een chromosoom liggen zijn die genen gekoppeld.
Ze erven ‘samen over’. Door crossing-over (overkruising) kunnen genen ook ontkoppeld raken.

Lees in de kennisbank:

KB: Gekoppelde genen

Opdracht 1 Runderen
In stap 1 heb je gekeken naar wel of geen hoorns en de kleur van de vacht van runderen.
Stel je voor dat een fokker beide eigenschappen zou willen gebruiken.
De genen liggen op aparte chromosomen.
Maak een kruisingschema met de ouders, de F1 en F2.
Het fenotype van de ouder-koe is ongehoornd en zwartbont.
Het dier is homozygoot voor beide eigenschappen. De stier is gehoornd en roodbont.
Controleer je antwoord met een klasgenoot.

Opdracht 2 Samen op een chromosoom
In stap 1 ben je er vanuit gegaan dat de genen voor hoorn dragen en vachtkleur op aparte chromosomen liggen.
Dat zal in de praktijk eerder uitzondering dan regel zijn. Maak de vragen die staan op het werkblad .

Opdracht 3 Bananenvliegjes
Bananenvliegjes hebben 8 chromosomen (n=4) in hun cellen. Alle genen liggen op die chromosomen.
De uitkomst van een kruising kun je gebruiken om uit te zoeken of twee genen wel of niet gekoppeld zijn.
Normaal heeft een fruitvliegje een lichtbruin lichaam en vleugels die twee keer zo lang zijn als het achterlijfje.

Bij de vliegjes komen de recessieve kenmerken vestigial (gereduceerde vleugeltjes) en black (zwart lichaampje) voor.
Uit een kruising van een heterozygote vrouwtje met een zwart mannetje met vestigial vleugeltjes komen de volgende resultaten:

fenotype normaal vestigial black vestigial/black
proef 1 153     147
proef 2 94     86


Leg met een kruisingsschema uit of de eigenschappen vestigial en black gekoppeld zijn.
Bespreek met je docent wat je met de uitwerking doet.

Opdracht 4 Overkruising
In een aantal gevallen kan de koppeling tussen genen op een chromosoom verbroken worden.
Overkruising (crossing-over) en het uit elkaar gaan van de chromatiden tijdens de meiose is daarvoor verantwoordelijk.
Maak de opdracht op het werkblad .
Bespreek met je docent wat je met de uitwerking doet.

Stap 6

Anders dan Mendel
Lang niet altijd zal een kruising verlopen volgens de regels van Gregor Mendel.
Veel van wat we nu weten was hem onbekend. Pas na de dood van Mendel ontdekten biologen dat de chromosomen de dragers van de genen zijn. De mitose en de meiose zijn twee manieren waarop cellen die genen door een bepaalde verdeling overdragen aan hun nakomelingen. Erfelijke veranderingen in de genen (door mutaties) worden naar een volgende generatie overgedragen. Er zijn ook veranderingen die kunnen worden doorgegeven zonder dat de structuur van het DNA verandert.

Lees in de kennisbank:

KB: Anders dan Mendel

Mitochondriale overerving
In cellen is het grootste gedeelte van het erfelijk materiaal opgeborgen in de celkern.
Mitochondriën, bij planten ook plastiden, hebben hun eigen erfelijk materiaal.
Wanneer mitochondriën niet goed werken kunnen stofwisselingsziekten ontstaan.

Opdracht 1 Energiestofwisselingsziekte
Lees meer over het ziektebeeld van stofwisselingsziekten .

Maak de volgende opdrachten in tweetallen.
Vergelijk je antwoorden met een ander tweetal.

Opdracht 2 Syndroom van Leigh
Het syndroom van Leigh veroorzaakt een stofwisselingsziekte.
Maak een lijstje met de symptomen van deze ziekte.
Bron: wikipedia
Bij ongeveer 1/3 van alle patiënten die last hebben van de ziekte is de oorzaak een erfelijke verandering in het mitochondriale DNA.
Het gevolg is dat de mitochondriën niet goed functioneren.

Opdracht 3 Mitochondriën

  1. Welk functie hebben mitochondriën in een cel?
    1. Ze zorgen voor de zuurstofproductie.
    2. Ze zorgen voor de energieproductie.
    3. Ze zorgen voor de aanmaak van eiwitten.

Opdracht 4 Overerfven

  1. Waardoor wordt deze ziekte via de moeder overgeërfd?

Opdracht 5 Ziekte van Leigh

  1. Bekijk de illustratie.
    Leg uit waardoor het komt dat de ziekte van Leigh per patiënt kan verschillen in intensiteit.

Opdracht 6 Examenvraag
VWO Biologie 2012-2 vraag 23

Stap 7

Ze fokken wat af
Steeds meer mensen willen een hond of kat in huis. Dat betekent ook steeds meer wensen voor een bepaalde hond of kat. Giant George is een 111 kilo zware Duitse dog uit Arizona.
Dit dier is met zijn hoogte van 109 cm en zijn lengte van 220 cm officieel de grootste hond ter wereld.
Stel je voor dat je deze hond op je kamer zou houden!

Het gebruiken van kennis over de erfelijkheid van dieren kan soms tot dieronvriendelijke situaties leiden.
Het fenotype van een dier bestaat uit een samenspel van genotype en milieu.
De mens is een onderdeel van het milieu van het dier.
Mensen kunnen dus het uiterlijk van dieren beïnvloeden.

Opdracht 1 Rashonden
Bekijk de aangegeven fragmenten uit een uitzending van Zembla en beantwoord de vragen.

  • Hoe verklaart de geneticus de problemen die bij het fokken van honden zijn ontstaan?
    Bekijk het volgende filmpje tot 8:15.

Maak een samenvatting van de verklaring van de geneticus. Vergelijk je samenvatting met die van een medeleerling.

  • Welke veranderingen zijn er gefokt, wanneer je de wolf als oerhond zou willen zien?
    Maak een overzichtje en vergelijk dat met een van je medeleerlingen.
    Bekijk het volgende filmpje tot 10:30.

Opdracht 2 Hondenrassen
Is de agressie van bepaalde hondenrassen zoals de Pitbull aangeboren?
Wat is de invloed van fokkers en baasjes op de ontwikkeling van de agressie bij deze honden?
Met andere woorden wat zit in het genotype en welke invloed heeft het milieu?

Over de agressiviteit van pitbulls lopen de meningen uiteen. Verdeel de klas in twee groepen.
Groep 1 verzamelt argumenten voor en groep 2 argumenten tegen de Pitbull-wet.
Gebruik de volgende bronnen:

Houd een klassikale discussie over het onderwerp en vat daarna de argumenten voor en tegen samen.

 

Stap 8

Afronding
Ja gaat beginnen aan de afronding.
Je kiest uit een van de twee mogelijkheden.

  • Maak een informatieve folder (maximaal 1 A4) waarmee je mensen wijst op de uitwassen bij het fokken van het dier dat ze willen gaan kopen. Je kunt in de klas per tweetal een verschillend dier kiezen.
  • Organiseer een discussie in de klas met een fokker of dierenarts over de problemen in de dierfokkerij. Maak van die discussie een verslag.

Overleg met je docent over aanvullende beoordelingscriteria.
Ben je klaar?
Bekijk of je eindproduct aan de beoordelingscriteria voldoet en lever het in.

Folder maken

Met maken van een folder presenteer je kennis die je hebt opgedaan aan anderen.

 

Antwoorden

Stap 1
Opdracht 2 Schotse hooglander

  1. Het dragen van hoorns

Opdracht 3 Stier Herman

  1. Met koeien en stieren die homozygoot dominant voor dit kenmerk zijn!

Opdracht 4 De kleur van runderen

  1. De beide ouders van koe 6 zijn zwart-bont. Koe 6 is roodbont dan moet het allel voor roodbont recessief zijn.

Opdracht 5 Melkproductie

  1. Voeding en diergezondheid.
  2. Eiwitopbrengst.
  3. Een goede fokstier kiezen.

Stap 2
Opdracht 1 Lapjeskater

    1. X chromosomale erfelijkheid.

Opdracht 3 Nestje
Er zijn lapjeskatjes dus hun vader zal geel geweest zijn!
Het zwarte poesje heeft een vader die zwart geweest moet zijn (anders was ze lapjeskat geworden.
Mariska’s poes is door twee katers bevrucht.

Stap 3
Opdracht 2 Kruisingen

  1. Alle kruisingen waarbij de beide ouders een Ay-allel aan de nakomelingen geven.
  2.   Ay a
    Ay AyAy Aya...
    A AyA Aa
  3. De kans op een doodgeboren jong is 25%.
  4. Uitwerkbijlage Agouti muis

Stap 6 
Opdracht 3 Mitochondriën

    1. Ze zorgen voor de energieproductie.

Opdracht 4 Overerfven

  1. Na de bevruchting zijn in de zygote alleen mitochondriën van de moeder aanwezig.

Opdracht 5 Ziekte van Leigh

  1. Het aantal mutante mitochondriën in de cellen kan per patiënt verschillen en dus ook de intensiteit van de stofwisselingstoring.

De consument bepaalt

Intro: Rozen

Rozen
Bekijk het filmpje over rozenliefde:

Er is een overweldigende variatie aan levende wezens op aarde.
Zelfs binnen een soort is de variatie aan vormen en kleuren enorm, zoals bij rozen en orchideeën.
Kwekers maken dankbaar gebruik van die variatie om voedingsgewassen en sierplanten te telen die voldoen aan onze eisen.
Kennis van de klassieke erfelijkheidsleer en moderne kweektechnieken zorgen voor planten voor elke smaak.

Eindproduct-Beoordeling

Eindproduct
In viertallen maak je een ontwerp voor de ideale plant voor een speciale toepassing, denk aan bouwmateriaal of een medicijn.

Beoordeling
Je docent beoordeelt het ontwerp op de volgende punten:

  • De toepassing is duidelijk.
  • De gewenste eigenschappen zijn duidelijk.
  • De illustraties zijn duidelijk.
  • De kweekmogelijkheden worden beschreven.

Doelen-Concepten

Aan het eind van deze module kun je:

  • de correcte notatie voor het uitwerken van een kruising met een intermediair fenotype gebruiken.
  • verschillende vormen van modificaties (niet erfelijke verschillen in fenotype) –noemen.
  • uitleggen wanneer er sprake is van selectie op fenotype of op genotype.
  • uitleggen wat het verschil is tussen modificatie onder invloed van het milieu en genetische modificatie.
  • uitleggen welke rol klonen kan spelen bij de veredeling van planten.
  • een gemotiveerde eigen mening vormen rond een aantal problemen op het gebied van menselijk ingrijpen in de erfelijkheid bij planten.

Deelconcepten
Genotype, fenotype, allel, gen, mono- en dihybride kruising, (onvolledig) dominant, recessief, intermediair, epigenetica, genetische modificatie.

 

Kennisbank

Werkwijze

De module 'De consument bepaalt' bestaat uit een groot aantal opdrachten.
Op bijgaand werkplan kun je invullen welke opdrachten je gedaan hebt.
Zo houd je goed overzicht. Download hier het Werkplan 'De consument bepaalt' .

Werkvorm
Individueel, in duo’s of groepjes.

Benodigdheden:

Tijd
Voor deze module heb je ongeveer 4 uur nodig.

Stap 1

Genfood
Sinds enige jaren bestaat er een rijstvariant met een gen voor de aanmaak van bèta-caroteen.
Dat is een oranje kleurstof die in het lichaam wordt omgezet in vitamine A.
Dit gen is oorspronkelijk geïsoleerd uit een krokusplant en ingebouwd in het genoom van de rijstplant.
De genetisch veranderde rijst met de naam Golden rice (gouden rijst) kan daardoor in theorie meer vitamine A produceren dan gewone rijst.

De genetisch gemodificeerde rijst is bedoeld om blindheid als gevolg van een gebrek aan vitamine A terug te dringen, een probleem dat in ontwikkelingslanden (vooral in Azië) voorkomt. Vitamine A gebrek kan ontstaan door een eenzijdig voedingspatroon, bijvoorbeeld doordat arme mensen geen geld hebben om gevarieerd voedsel te kopen.

Het probleem
Gentech ofwel genetische modificatie vindt op steeds grotere schaal plaats in de voedingsindustrie. Plantenveredelingsbedrijven hebben een reeks van gemodificeerde plantengewassen (maïs, katoen, soja e.a.) gekweekt. De gewassen zijn bijvoorbeeld ongevoelig voor bepaalde bestrijdingsmiddelen of plaagdieren, of genereren een hogere opbrengst. Ook met consumptiedieren wordt geëxperimenteerd.
Zo bezit de AquAdvantage-zalm een gen voor een groeihormoon van twee andere vissen (aal en Atlantische zalm), waardoor hij twee keer sneller groeit dan normaal.
Meer informatie vind je hier: www.aquabounty.com

Lang niet iedereen staat echter achter deze ontwikkelingen.
De tegenstanders van genetische modificatie wijzen op de mogelijke risico’s van het sleutelen aan erfelijk materiaal. Ook zijn ze vaak niet overtuigd van de noodzaak en menen ze dat economische motieven een grote rol spelen.
Een milieuorganisatie als Greenpeace keert zich tegen genetische modificatie van voedsel.

Het gebruik van genetische modificatie in landbouw en voedselproductie is dus omstreden.
Overheden en bijvoorbeeld de Europese Unie staan intussen voor de taak om hiervoor regelgeving te maken.

Opdracht 1 Debat
Houd in de klas een debat over dit onderwerp volgens de regels van het Lagerhuisdebat, waarin je een van de onderstaande stellingen verdedigt.

Stellingen:

  1. Genetische modificatie van voedingsproducten moet worden toegestaan, omdat het veel voordelen voor de mens biedt.
  2. Genetische modificatie van voedingsproducten moet worden verboden, omdat de risico’s onvoldoende bekend zijn en/of de voordelen twijfelachtig.

Werkwijze:

  • Verdeel de leerlingen in een groep voor- en tegenstanders per stelling.
  • Spreek vooraf duidelijke regels af over spreektijd, volgorde van sprekers, en de debatleiding met je docent.
  • Bereid je met je groepje goed voor.
  • Voor dat je aan de het Lagerhuisdebat gaat deelnemen verzamel je informatie.
    Gebruik hiervoor de genoemde bronnen.
  • Argumenten vóór of tegen moeten aan de hand van voorbeelden zijn onderbouwd.
    Verdiep je ook in de mogelijke argumenten van je opponenten en bedenk hoe je deze kunt pareren.
  • Daarna volgt het debat in de klas.

 

Bronnen:
Voorkennis over

Stap 2

De natuur een handje helpen
Om planten te kweken en te veredelen, gebruiken telers de genotypische variatie en verschillen in fenotype. Kruisen en klonen zijn de meest gebruikte technieken. Planten kweken in de volle grond betekent ook dat je last krijgt van onkruid.

Opdracht 1 Onkruid
In tweetallen.

Bekijk deze twee beeldfragmenten:

Beantwoord de volgende vragen:

  1. Voor wie of wat zijn de adviezen bruikbaar?
    Neem de tabel over en vul de tabel zo goed mogelijk in.
      Adviezen bruikbaar voor?
      ja nee
    Kastomaten kweker    
    Balkontuin    
    Aardappel kweker (volle grond)    
    Border met sierplanten    
    Bouwland met maïs    
    Rijstplantage    
    Groentetuin bij huis/volkstuintje    
  2. Wanneer hoort een plant bij het onkruid?
    Maak een lijstje met kenmerken van ’onkruiden’. Vergelijk je antwoorden met een klasgenoot.
  3. Bekijk het filmpje voor de meest voor de hand liggende oplossing voor de beroepskweker:

    Maak een lijstje met voor- en nadelen van chemische bestrijding.

Opdracht 2 Transgene organismen
Wanneer de effecten van onkruidbestrijding negatief zijn voor het gewas dat je wilt kweken, dan moet je een andere oplossing kiezen. Het kan ook zijn dat je kiest voor een andere methode uit milieuoverwegingen of gevaren voor de gezondheid. Het veranderen van de erfelijke eigenschappen van een organisme, zodat het minder gevoelig is voor plagen, is dan een mogelijkheid.

Bekijk de informatie over genetische modificatie .

Maak de vragen individueel en vergelijk daarna de antwoorden met elkaar.

  1. Geef een omschrijving van een transgeen- en een cisgeen-organisme.
  2. Maak een overzicht van de genoemde manieren om transgene organismen te maken.
  3. Bekijk de figuur over de toename in gebruik van transgene organismen. In welke landen verwacht je de komende jaren de grootste stijging? Verklaar je antwoord.
  4. Lees de informatie op www.kennislink.nl (Lees tot aan herbicidentolerantie)
    Leg uit waarom het gebruik van transgene organismen belangrijk is vanuit het oogpunt van onkruid- en insectenbestrijding.

Opdracht 3 Transgene aardappel
Niet iedereen is blij met transgene organismen.
Lees het volgende fragment Avebe stopt met transgene aardappel .

Beantwoord de volgende vragen:

  1. Welk voordeel dacht Avebe te behalen met de productie van de transgene aardappel?
  2. Waarom stopt het bedrijf er nu toch mee?
  3. Leg uit of jij een product zou gaan gebruiken waarin zetmeel uit een transgene aardappel zit.

Stap 3 - De wereld van de tomaat

In ons land wordt jaarlijks een oppervlak van 3000 voetbalvelden (1545 ha) gebruikt voor de teelt van tomaten. Tomaten in allerlei vormen en kleuren speciaal voor de wensen van de consument.

Opdracht 1 Tomaat
Bekijk de video over de tomaat.


In de film wordt gesproken over een kleur verandering bij de rijping van de tomaat.

  1. Welke celorganellen zorgen voor deze kleurverandering?
    1. mitochondriën
    2. ribosomen
    3. chloroplasten
    4. vacuole
  2. Welke milieufactor veroorzaakt deze kleurverandering?
    1. licht (warmte)
    2. aantal chloroplasten per cel
    3. hoeveelheid voeding
    4. hoeveelheid water in de bodem
  3. Maak de oefening "De wereld van de tomaat" onderaan de pagina.

Opdracht 2 Cocktail tomaten
Bekijk het vorige filmpje nog een keer:

  1. Maak een lijstje met eisen van de consument waaraan een cocktailtomaat moet voldoen.

Oefening:De wereld van de tomaat

Stap 3 - Keuzeopdrachten A en B

Maak een keuze uit opdracht 3A of 3B in overleg met de docent.

Opdracht 3A Mendels tomaten plantjes
Je kunt de erfelijkheid bij tomaten ook erg goed zelf bestuderen.
Ga aan het werk met de opdrachten uit ' mendels tomaten plantjes '.
Je bestudeert monohybride en dihybride overerving van kenmerken van de kiemplantjes van tomaten.

Opdracht 3B Tomaten kweken
Kweek op school of thuis de verschillende tomatenrassen en organiseer een proeverij met de klas.
Je kunt de verschillende tomaten ook gebruiken voor opdracht 4.
Gebruik de link voor kweekinformatie.

Opdracht 4 Tomatenrassen
De laatste jaren zijn er steeds meer verschillende tomaten in de winkel te koop.
Ze verschillen niet alleen in grootte maar ook in smaak en kleur.
Je gaat een onderzoek doen naar de verschillen tussen tomatenrassen.
Verdeel de klas in zoveel groepen als er tomatenrassen zijn gekozen.
Maak per groep de onderstaande opdrachten. Zet de resultaten in de tabel.

Benodigdheden:

  • Tenminste vijf verschillende tomatenrassen (cherrytomaat, vleestomaat, Tasty Tom).
  • Snijplank en mesje.
  • Keukenrol of tissues (om vocht op te nemen).
  • Weegschaal.
  • Blinddoeken.
  • Tekenpapier.
  • Werkblad Tabel genetica
  1. De grootte van de tomaten
    Maak een natuurgetrouwe tekening van de lengte- en dwarsdoorsnede van de tomaat.
    Geef met een pijl aan waar de zaden(pitten) zitten.
    Meet de diameter in centimeters, zet deze bij je tekening en vul de tabel in.
  2. Aantal hokken
    Op een dwarsdoorsnede kun je zien dat je tomaat uit een aantal kamertjes (hokken) bestaat.
    Noteer het aantal in de tabel.
  3. Lekgewicht
    Weeg 2 nieuwe tomaten en weeg 2 tissues. Noteer het gewicht.
    Leg de tomaten op een tissue en snijdt ze elk in vier tot 8 stukken (afhankelijk van de grootte van je tomaat) Maak dwars en lengte doorsnedes per tomaat. Leg de stukken op de tissue en keer ze na 30 seconden om. Na de volgende 30 seconden haal je de stukken weg. Weeg nu de tissue (voor en na) en deel het uitleggewicht door het gewicht van de tomaten. Zet de resultaten in de tabel.
  4. Smaak
    Proef je eigen tomaat en de tomaten van de andere groepjes.
    Sorteer de tomaten in een volgorde van zoetheid. Gebruik de aanduidingen matig zoet, zoet en heel erg zoet.
  5. Vragen
    1. Welk verband is er tussen het aantal hokken per tomaat en het lekgewicht?
    2. Leg uit welke tomaat zou je willen gebruiken om tomatenketchup van te maken.
    3. Leg uit welke tomaten kun je het beste gebruiken in een salade.
    4. Bedenk een nieuwe toepassing voor tomaten en omschrijf aan welke eisen die tomaat zou moeten voldoen.

Opdracht 5 Erfelijkheid bij tomaten
De drie belangrijkste eigenschappen van tomaten worden bepaald door de volgende genen.

Gen voor Allelen Aanvullingen
Grootte van de tomaat F = klein, f = groot  
Aantal hokken H = tweehokkig, h = meerhokkig  
Suikergehalte SL = laag suikergehalte
SH = hoog suikergehalte		 Er is een intermediair genotype met
een matig(zoet) suikergehalte.

Stap 4

Een intermediair fenotype
Wanneer het genotype van planten en dieren verandert, kunnen ook fenotypische verschillen ontstaan.
Dat is niet altijd zo. Homozygoot dominante en heterozygote organismen zijn genotypisch verschillend en meestal fenotypisch gelijk!
Bij de geurende nachtschone (zie de foto) komen witte, rode en roze bloemen voor.
Uit de kruising van een plant met homozygoot rode bloemen en één met homozygoot witte bloemen ontstaat een F1 met alleen maar roze bloemen.

Opdracht 1 Kruisingsschema
Je gaat een kruisingsschema van de kruising maken.
Beantwoord eerst de volgende vragen.

  1. Welke kleur is dominant?
    1. rood
    2. wit
    3. beide
    4. geen van beide
  2. Bij sommige kruisingen spreekt men van een intermediair fenotype in de F1.
    Welke kleur heeft het intermediaire fenotype?
    1. wit
    2. roze
    3. rood

Stel je voor dat er sprake is van twee allelen namelijk een voor rode bloemen (Br) en een voor witte bloemen (Bw)
Maak nu het kruisingsschema van de P en de F1 generatie.
Vergelijk jouw antwoord met het antwoord van een klasgenoot.
Vul zo nodig jullie antwoorden aan.

  1. Hoe groot is de kans op een nakomeling met rode bloemen wanneer je twee planten met roze bloemen met elkaar kruist?
    1. 0%
    2. 25%
    3. 50%
    4. 100%

Opdracht 2 Nachtschone
Een kweker die graag roze bloeiende nachtschone planten wil kweken krijgt een probleem wanneer hij steeds roze-bloeiende met roze-bloeiende kruist.

  1. Hoe zou de kweker dat kunnen oplossen?
    Bedenk een oplossing samen met je klasgenoot en overleg met andere klasgenoten.
    Als kweker kun je ook verder kweken met helemaal homozygote planten voor een bepaald kenmerk.
    Deze planten vormen een zuivere lijn.
    Bestudeer op bioplek de informatie over zuivere lijnen.
  2. Welke kleuren nachtschone planten kan de kweker gebruiken om met een zuivere lijn verder te werken?

Opdracht 3 Brandnetel
Bij de kleine brandnetel komt een gen voor dat de bladgroenvorming regelt. Heterozygote exemplaren bevatten maar een derde van de normale hoeveelheid bladgroen. Planten met twee recessieve allelen hebben zo weinig bladgroen dat ze sterven omdat hun fotosynthese te weinig energierijke producten levert.

  1. Welk effect zal heterozygotie hebben op de groei van de planten?
    Leg je antwoord uit.

Kies voor de beide allelen een letter.
Een heterozygote plant wordt gekruist met een normale plant.
Maak met een kruisingsschema duidelijk hoe de F1 en de F2 eruit gaan zien wanneer de F1 planten onderling zonder beperking kruisen.
Vraag voor de controle om een uitwerking aan je docent.

Stap 5

Modificaties
Fenotypische verschillen kunnen ontstaan door milieu-invloeden terwijl het genotype niet verandert.
Je noemt niet overerfbare verschillen in fenotype een modificatie.
De epigenetica, een nieuwe onderzoeksrichting binnen de genetica, bestudeert de manier waarop veranderingen in fenotype wel worden doorgegeven aan volgende generaties zonder dat het genoom verandert.

Opdracht 1 Waterranonkel
Bekijk de twee foto’s van de waterranonkel.
De foto’s zijn genomen van dezelfde plant.

  1. Noteer de verschillen in de vorm van de bladeren.
  2. De bladeren horen beide bij de zelfde plant, ze hebben dus het zelfde ...
    1. fenotype
    2. genotype
  3. De verschillende bladeren zijn een modificatie.
    Welke milieufactor is verantwoordelijk voor die modificatie?
    1. licht
    2. vissen
    3. water
    4. bodem

Opdracht 2 Practicum Variatie in fenotype bij de spar
Benodigdheden:

  • Sparrentakken met veel naalden.
  • Millimeterpapier.

Werkwijze
Verdeel de klas in groepjes van twee personen.

  • Elk groepje krijgt een tak van dezelfde spar.
  • Haal per persoon met je ogen dicht 50 naalden van de tak.
  • Meet van alle naalden de lengte in millimeters en maak per twee personen een histogram van de aantallen naalden uitgezet tegen de lengte.
  • Spreek met elkaar de klassebreedte (bijvoorbeeld 2 mm) af.
  • Noteer alle metingen op het bord (Excel).
  • Maak een histogram van de resultaten van de hele klas.
  1. De naalden hebben allemaal ...
  2. Welke milieufactoren zouden de naaldlengte kunnen beïnvloeden?
  3. Welke conclusie kun je uit het histogram trekken?

Opdracht 3 Onderzoek
De Nederlandse plantkundige Hugo de Vries bestudeerde ook de fenotypische verschillen tussen bonen die genotypisch gelijk waren.
In een onderzoek aan 450 bonen van dezelfde plant mat hij de lengte van alle bonen. Vergelijk de afbeelding uit zijn onderzoek met het resultaat van opdracht 2.
Wat valt je op?

  1. Hoe verklaar je het verschil in boonlengte tussen de kleinste en de grootste boon uit het experiment?
  2. Een kweker wil zoveel mogelijk planten met grote bonen kweken.
    Welke van de bonen uit het experiment van Hugo de Vries zou hij gebruiken?
  3. Wat zou de kweker moeten doen om zijn opbrengst aan grote bonen te verhogen?

Opdracht 4 Honingbijen
Bij het kweken van planten worden insecten gebruikt voor de bestuiving.
Honingbijen leveren daarbij ook nog eens honing die de imker kan verkopen.
Bekijk de foto van de drie verschillende honingbijen.

  1. De werkster en de koningin zijn een voorbeeld van een voedingsmodificatie.
    Leg met eigen woorden uit
    • Wat een voedingsmodificatie is.
    • Hoe de bijen er voor zorgen dat er uit een eicel een werkster of een koningin kan ontstaan.

Vergelijk je antwoord met een klasgenoot.
Gebruik wikipedia of kijk bij www.konvib.eu.

Opdracht 5 Epigenetica bij bijen
Lees het artikel uit Bionieuws ' Bijen hebben epigenetische schakelaar '.

  1. Leg met behulp van dit artikel uit op welke manier er verschil tussen de twee groepen werksters, verzorgsters en fourageerders ontstaat.
  2. Leg uit waardoor dit een voorbeeld van epigenetica is.

 

Stap 6

Klonen
Wanneer een kweker een bepaalde variëteit van een plant door kruisen heeft gemaakt dan lukt het niet altijd om daar een zuivere lijn van te maken.
Om de eigenschappen van je gekozen variëteit constant te houden is ongeslachtelijke voortplanting een mogelijkheid. Je noemt dat klonen.
Nieuwe eigenschappen kun je inkruisen.

Opdracht 1 Eigenschappen

  1. Wat wordt bedoeld met het ‘inkruisen van nieuwe eigenschappen’?
  2. Welk nadeel heeft verder kruisen met planten die heterozygoot zijn voor een gewenste eigenschap?
  3. Leg uit waardoor klonen van planten die heterozygoot zijn voor een eigenschap geen homozygoot recessieve nakomelingen oplevert?

Maak met je klasgenoot een keuze uit één van de twee opdrachten.

Opdracht 2A Stekken
Veel mensen vermeerderen zelf kamerplanten door te stekken.
Stekken is een vorm van klonen waarbij een gedeelte van een plant wordt gebruikt om meer planten te maken.
Maak per twee personen een overzicht van de verschillende plantendelen die je kunt stekken.
Zet daarin de namen van de onderdelen die bij het stekken worden gebruikt en geef ook twee voorbeelden van planten.
Gebruik de link als informatiebron.

Verdeel het aantal methodes om planten te stekken over je klas.
Probeer per tweetal of viertal een methode uit.
Verdeel de stekjes over de liefhebbers in de klas.

Opdracht 2B Aardappels
Bollen en knollen worden in de tuinbouw veel gebruikt om te klonen. Een aantal Nederlandse aardappelrassen is ontstaan door kruising gevolgd door klonen van de planten. Bij aardappels worden de knollen gebruikt. Men kweekt meer dan 200 verschillende aardappelrassen. Er worden heel veel eisen aan de aardappel gesteld.

De top 7 van Nederlandse aardappelen is:

  1. Bintje
  2. Bildtstar
  3. Nicola
  4. Redstar
  5. Frieslander
  6. Eigenheimer

Verdeel de aardappelrassen over de klas.
Probeer een voorbeeld van je ‘keuze aardappel te vinden in de winkel.

  • Maak een tekening/foto van de aardappel.
  • Omschrijf de vorm en kleur.
  • Zoek op waar de aardappel het meest geschikt voor is.
  • Welke virussen en schimmels zijn een vijand van het ras?

Gebruik de informatie op www.nivaa.nl.

  • Zoek uit wat de aardappel telers doen om er voor te zorgen dat hun rassen steeds beter tegen virussen en ziektes kunnen?

Gebruik de link als informatiebron.
Soms blijkt een gewilde aardappel uit de verkoop te verdwijnen.
Lees het verhaal over Bintje.

  1. Leg uit waarom het aardappelras Bintje niet meer in de winkel ligt.

Stap 7

Afronding
Je gaat beginnen aan de afronding van deze module. In viertallen maak je een ontwerp voor de ideale plant voor een speciale toepassing, denk aan bouwmateriaal of een medicijn.

  • Bedenk een toepassing waar je plant speciaal geschikt voor wordt.
  • Maak een lijst met gewenste eigenschappen van je plant.
  • Gebruik een eigen tekening of bestaand illustratiemateriaal om een collage van je plant te maken.
    Je kunt ook en 3D modelplant gaan bouwen.
  • Onderzoek via welke stappen je de ideale of ‘droomplant’ zou kunnen kweken.
    Beschrijf het proces dat je wilt volgen.

    Je docent beoordeelt het ontwerp op de volgende punten:
  • Toepassing is duidelijk.
  • Gewenste eigenschappen zijn duidelijk.
  • Illustraties zijn duidelijk.
  • De kweekmogelijkheden worden beschreven.

Laat het eindproduct beoordelen door je docent.

Collage maken

Een collage bestaat uit knipsels die op een ander papier geplakt zijn en samen een nieuwe afbeelding vormen.

 

Antwoorden

Stap 3
Opdracht 1 Tomaat

    1. chloroplasten
    1. licht (warmte)

Stap 4
Opdracht 1 Kruisingsschema

    1. geen van beide
    1. roze
    1. 25%

Opdracht 2 Nachtschone

  1. Hij moet de roze bloeiende planten ongeslachtelijk gaan vermeerderen want kruisen ook door zelfbestuiving, lost het probleem niet op.
  2. Met de fenotypisch rode en de witte planten.

Opdracht 3 Brandnetel

  1. Ze zullen minder goed groeien omdat de fotosynthese niet optimaal is.

Stap 5
Opdracht 1 Waterranonkel

  1. De bladeren boven zijn draadvormig, de bladeren onder hebben een bladschijf.
    1. genotype
    1. water

Opdracht 2 Practicum Variatie in fenotype bij de spar

  1. De naalden hebben allemaal het zelfde genotype.
  2. Voeding, zonlicht, leeftijd.
  3. Niet alle naalden zijn even lang en de verdeling lijkt op een normaal-verdeling.

Opdracht 3 Onderzoek

  1. De bonen in de peulen en de planten waaraan de peulen zitten zijn onder verschillende milieuomstandigheden gegroeid.
  2. Dat maakt niet uit, alle bonen zijn genotypisch gelijk. De milieuomstandig- heden bepalen de lengte. Omstandigheden zijn maar voor een gedeelte te beïnvloeden.
  3. De milieuomstandigheden zo optimaal mogelijk maken of door kruisingen grotere bonen kweken.

Opdracht 4 Honingbijen

  1. Beide ontstaan uit een onbevruchte eicel waarbij de toekomstige koningin speciaal voedsel krijgt (koninginnen-gelei).

 

Stap 6
Opdracht 1 Eigenschappen

  1. Van de genotypische variatie gebruik maken om een bepaalde eigenschap in een groep organismen te laten overerven.
  2. Bij kruising van twee heterozygoten heb je 25% kans op nakomelingen die de eigenschap niet meer bezitten!
  3. Er is geen sprake van geslachtelijke voortplanting, uitwisseling van genen.

Opdracht 2B Aardappels

  1. Bintje is heel erg gevoelig voor phytophthora (aardappelschimmel) en het kost erg veel bestrijdingsmiddelen om de schimmel te bestrijden.
    Die middelen leveren milieuschade op.

 

Afsluiting

Stap 1

Hoe haal je het in je hoofd?
Maak voor jezelf een lijst van de deelconcepten die bij dit thema horen.
Bedenk bij elk deelconcept een omschrijving in eigen woorden.
Controleer de omschrijving met behulp van de Kennisbank.
Stel bij twijfel een vraag aan een klasgenoot of de docent.

Stap 2

Strategie
Het maken van opgaven over erfelijkheid lijkt vaak op het maken van een puzzel.
Het oplossen van het probleem kun je het beste op een gestructureerde manier doen. Daarbij stel je jezelf een aantal vragen die naar de oplossing leiden. Wat is jouw strategie bij het oplossen van de erfelijkheidspuzzels?

Noteer de strategie stap-voor-stap.

Vergelijk jouw strategie met twee medeleerlingen en pas jouw strategie zo nodig aan.

Stap 3

Stap 4

De lift Als ik dat had geweten
De meeste aandoeningen die in dit thema aan de orde kwamen, zijn veroorzaakt door een recessief allel.
In een aantal gevallen is dat allel geslachtsgebonden.
Maak de Liftopdracht op het werkblad .

  • Het arrangement Thema: Erfelijkheid - v456 - kopie 1 is gemaakt met Wikiwijs van Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, maakt en deelt.

    Auteur
    M.L. van der Maas
    Laatst gewijzigd
    2019-05-01 13:48:52
    Licentie

    Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om:

    • het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
    • het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
    • voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.

    Meer informatie over de CC Naamsvermelding 4.0 Internationale licentie.

    Dit thema Erfelijkheid is ontwikkeld door medewerkers van StudioVO. Bij het ontwikkelen van het materiaal is gebruik gemaakt van of wordt verwezen naar materiaal van de volgende websites:

    www.schooltv.nl www.youtube.com www.bioplek.org www.wikipedia.org


    Fair Use
    In de Stercollecties van StudioVO wordt gebruik gemaakt van beeld- en filmmateriaal dat beschikbaar is op internet. Bij het gebruik zijn we uitgegaan van fair use. Meer informatie: Fair use

    Mocht u vragen/opmerkingen hebben, neem dan contact op via de helpdesk VO-content .

    Aanvullende informatie over dit lesmateriaal

    Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:

    Toelichting
    Dit moet een zelfwerk activiteit worden, waarbij L4 leerlingen (bijna) geen contacturen meer in de les hebben. Als voorloper op de zogenaamde module of keuzeles in 2020.
    Leerniveau
    VWO 4;
    Leerinhoud en doelen
    Biologie; Reproductie; Erfelijkheid;
    Eindgebruiker
    leerling/student
    Moeilijkheidsgraad
    gemiddeld
    Studiebelasting
    15 uur 20 minuten
    Trefwoorden
    arrangeerbaar, leerlijn, rearrangeerbare, rearrangeerbare leerlijn

    Gebruikte Wikiwijs Arrangementen

    VO-content Biologie. (2021).

    Thema: Erfelijkheid - v456

    https://maken.wikiwijs.nl/63292/Thema__Erfelijkheid___v456

  • Downloaden

    Het volledige arrangement is in de onderstaande formaten te downloaden.

    Metadata

    LTI

    Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI koppeling aan te gaan.

    Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.

    Arrangement

    Oefeningen en toetsen

    Erfelijkheid

    Homozygoot en heterozygoot

    Kruisingsschema

    Op de hoorns genomen

    Er is geen poes zo bont of ....

    De wereld van de tomaat

    IMSCC package

    Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.

    QTI

    Oefeningen en toetsen van dit arrangement kun je ook downloaden als QTI. Dit bestaat uit een ZIP bestand dat alle informatie bevat over de specifieke oefening of toets; volgorde van de vragen, afbeeldingen, te behalen punten, etc. Omgevingen met een QTI player kunnen QTI afspelen.

    Versie 2.1 (NL)

    Versie 3.0 bèta

    Voor developers

    Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op onze Developers Wiki.

  • Gebruik
    Weergave
  • Wikiwijs is een dienst van