Oefentoets Biologie: Gedrag - Dier-genetica | VWO 3/VWO 4/VWO 5

1/5 Bijen.
Zie figuur B 3832 van de bijlage.

Een bijenvolk bestaat uit één koningin, een groot aantal werksters en een klein aantal darren. De koningin en de werksters zijn diploïd (2n), de darren ontstaan uit onbevruchte eicellen. In de afbeelding zijn chromosomenpaar nummer 1 van een koningin en het chromosoom nummer 1 van een dar getekend.

bron: Open Universiteit, Biologie van populaties en gedrag, leereenheid 44, Sociobiologische uitgangspunten, Heerlen, 1988, 181

Tijdens de meiose-I die voorafging aan de vorming van één van de eicellen van deze koningin heeft één bepaalde enkelvoudige crossing-over plaatsgevonden. Deze eicel wordt bevrucht door een spermacel van de bovengenoemde dar en ontwikkelt zich tot een werkster.

Teken op dezelfde wijze als in de afbeelding alle mogelijke combinaties van chromosomenpaar nummer 1 die in deze werkster kunnen worden aangetroffen. Gebruik dezelfde arceringen voor de chromosomen of delen van de chromosomen als in de afbeelding.

2/5 Bijen.

Hoe groot is de kans dat een dar een bepaald gen gemeenschappelijk heeft met de koningin waarvan hij afstamt?

3/5 Bijen.
Zie figuren B 3833, B3834 en B 3835 van de bijlage.

Bijen beschikken over een verfijnd communicatiesysteem betreffende de locatie van een voedselbron.
Hiernaar is onderzoek gedaan door de Oostenrijker Karl von Frisch. Hij bestudeerde het gedrag van werksters van de honingbij (Apis mellifera). Uitkomsten van dit onderzoek zijn beschreven in de tekst.
De werksters verzamelen voedsel uit bloemen in de omgeving van de bijenkast. Wanneer een werkster terugkeert van een plek met veel voedsel, wordt in de kast de zogeheten bijendans uitgevoerd. De dans geeft informatie over de richting van de voedselbron en de afstand van de bijenkast tot de voedselbron.
De hoek tussen de richting van de zon en de richting van de voedselbron wordt aangegeven met de hoek tussen de richting van de waggelende beweging van de dans en de bovenkant van de kast. Als de voedselbron, gezien vanuit de kast, in dezelfde richting staat als de zon, kruipen de dieren tijdens de waggelbeweging recht omhoog over de verticaal in de kast geplaatste raat. Als de voedselbron 120 graden
naar rechts (met de klok mee) staat ten opzichte van de zon, wijkt de dans 120 graden van deze verticale lijn af (zie de afbeelding).

De afbeelding B 3834 geeft een andere bijendans weer. In de afbeelding B 3835 zijn vier mogelijke opstellingen van kast en voedselbron ten opzichte van de zon getekend.

Welke van de opstellingen uit afbeelding B 3835 hoort bij de bijendans in de afbeelding B 3834?




-

4/5 Bijen.
Zie figuur B 4532 van de bijlage.

De bijendans geeft ook informatie over de afstand van de voedselbron tot de bijenkast. Een onderzoeker heeft een verband gevonden tussen het aantal waggelbewegingen per dans en de afstand van de voedselbron tot de kast: hoe groter de afstand van de voedselbron tot de kast, hoe groter het aantal waggelbewegingen per dans. Hiervoor heeft hij drie verschillende bijenrassen onderzocht: Apis mellifera lamarckii, Apis mellifera ligustica en Apis mellifera carnica. Van ieder ras onderzocht hij tien volken. Voor alle bijenvolken waren de proefomstandigheden gelijk. In de afbeelding is voor ieder ras het gemiddelde aantal waggelbewegingen per dans uitgezet tegen de afstand van de voedselbron tot de kast.

bewerkt naar: J. Gould & C. Grant Gould, De Honingbij, Maastricht/Brussel, 1992, 59

Op grond van de bovenstaande gegevens worden de volgende beweringen gedaan:

1. de drie bijenrassen verschillen in vliegsnelheid;
2. de drie bijenrassen meten op verschillende wijzen de afstand van een voedselbron tot de kast;
3. het verband tussen het aantal waggelbewegingen per dans en de afstand van een voedselbron tot de kast is erfelijk vastgelegd;
4. het verband tussen het aantal waggelbewegingen per dans en de afstand van een voedselbron tot de kast is het gevolg van een leerproces.

Welke van deze beweringen is op grond van bovenstaande gegevens juist?




-

5/5 Bijen.

Over de manier waarop een bij - die een voedselbron heeft ontdekt - de afstand van de voedselbron tot de kast bepaalt, formuleert een onderzoeker de volgende onderzoekshypothese:

De inspanning die de honingbij verricht bij het vliegen van de kast naar een voedselbron, is voor de bij maatgevend voor de afgelegde afstand.

Om dit te onderzoeken heeft hij de beschikking over zogeheten voedertafels en een groot aantal gemerkte bijen van het ras Apis melliferalamarckii die getraind zijn op het verzamelen van voedsel op speciale voedertafels. De bijenkast staat op een helling. De helling omhoog vliegen kost een bij meer inspanning dan de helling omlaag vliegen. In de bijenkast kan de onderzoeker de bijendans waarnemen.

Beschrijf de opzet van een experiment waarmee hij zijn onderzoekshypothese kan toetsen. Beschrijf een mogelijk resultaat dat zijn hypothese bevestigt.

1/3 Stekelbaarsjes.
Zie figuur B 1598 van de bijlage.

De afbeelding toont het zogenoemde 'waaiergedrag' van een mannelijk stekelbaarsje. Dit waaieren treedt vooral op wanneer het mannetje een nest met bevruchte eieren verzorgt. Het blijkt dat de eieren na korte tijd sterven als het mannetje wordt weggevangen.
Wanneer de eieren echter uit het nest worden gehaald en in stromend water worden gelegd, kunnen ze zich normaal ontwikkelen zonder aanwezigheid van een waaierend mannetje. Door het waaieren wordt onder andere de CO₂ -concentratie van het water rondom de eieren verminderd. Naarmate de eieren zich ontwikkelen, neemt de tijd die per uur aan het waaieren wordt besteed (T), toe. Eén dag voordat de eieren uitkomen, bereikt T een maximum. De prikkel die het waaieren opwekt, is de CO₂ -concentratie van het water.

Leg uit dat de waaiertijd T toeneemt gedurende de periode dat de eieren zich ontwikkelen.

2/3 Stekelbaarsjes.

Bij stekelbaarsjes is er een verband tussen het voortplantingssucces en de mate van agressie van het mannetje. Voortplantingssucces wordt gedefinieerd als: het aantal volwassen nakomelingen dat een paar voortbrengt. In een onderzoek naar agressie wordt een grote groep stekelbaarsjes gekweekt. Vervolgens worden de visjes gedurende drie generaties op agressie geselecteerd: er wordt een groep verder gekweekt met de meest agressieve mannetjes en een groep met de minst agressieve mannetjes.
De meest agressieve en de minst agressieve mannetjes worden als volgt uit een generatie geselecteerd:

- twee mannetjes worden samen in een aquarium gestopt dat juist groot genoeg is om er één territorium in te vestigen;
- in het gevecht dat ontstaat om het bezit van het territorium, wint één van beide mannetjes;
- het winnende mannetje wordt in een volgende ronde met een andere winnaar in één aquarium gestopt;
- met de winnaar van de uiteindelijke finale wordt verder gekweekt;

Ook alle verliezers worden steeds in achtereenvolgende ronden tegen elkaar uitgebracht en met de uiteindelijke verliezer wordt verder gekweekt.
Als partners worden zusters van de winnaar respectievelijk van de verliezer gebruikt. In de volgende generaties wordt de selectieprocedure herhaald.
Per generatie wordt het kweken moeilijker; tenslotte wordt het verder kweken op deze wijze bijna onmogelijk. De meest agressieve mannetjes jagen de vrouwtjes weg voordat zij eieren hebben kunnen leggen. De nakomelingen van de minst agressieve mannetjes komen op den duur zelfs niet meer tot het vestigen van een territorium.

Teken een diagram waarin het verband tussen de mate van agressie en het voortplantingssucces van een mannelijk stekelbaarsje op grond van de resultaten van het onderzoek juist is weergegeven.




-

3/3 Stekelbaarsjes.

Waardoor verloopt de selectie op agressief gedrag sneller wanneer de winnaars met hun zusters worden gekruist dan wanneer zij met willekeurige, niet verwante, vrouwtjes worden gekruist?