Oefentoets Biologie: Evolutie - afstamming | VWO 4/VWO 5/VWO 6

1/5 Afstamming.
Zie figuur B 1229 van de bijlage.

In de afbeelding is een stamboom van enkele soorten organismen schematisch getekend. Elk rondje stelt een soort voor.

Welke soort is eerder ontstaan, soort 1 of soort 9?

Soort [invulveld]

2/5 Afstamming.
Zie figuur B 1229 van de bijlage.

Welke soort is uitgestorven, soort 1 of soort 6?

Soort [invulveld]

3/5 Afstamming.
Zie figuur B 1229 van de bijlage.

Welke soort is ingewikkelder gebouwd, soort 1 of soort 11?

Soort [invulveld]

4/5 Afstamming.
Zie figuur B 1229 van de bijlage.

Met welke soort vertoont soort 7 de meeste verwantschap, met soort 6 of met soort 8?

Soort [invulveld]

5/5 Afstamming.
Zie figuur B 1229 van de bijlage.

Welke soort is een gemeenschappelijke voorouder van soort 2 en soort 3, soort 8 of soort 10?

Soort [invulveld]

Een evolutionaire stamboom.
Zie figuur B 1229 van de bijlage.

In de afbeelding is een stamboom van enkele soorten organismen schematisch getekend. Elk rondje stelt een soort voor.

1. Welke soort is eerder ontstaan, soort 1 of soort 9? Soort

2. Welke soort is uitgestorven, soort 1 of soort 6? Soort

3. Welke soort is ingewikkelder gebouwd, soort 1 of soort 11? Met

4. Met welke soort vertoont soort 7 de meeste verwantschap, met soort 6 of met soort 8? Met

5. Welke soort is een gemeenschappelijke voorouder van soort 2 en soort 3, soort 8 of soort 10? Met

1/3 Evolutie.
Zie figuur A 681 van de bijlage.

Het schema van de afbeelding laat een mogelijke afstamming zien van micro-organismen, planten en dieren. De indeling berust onder meer op analysegegevens van een bepaald type RNA (16S-RNA) in cellen. Op een aantal plaatsen in het schema staan cijfers (1 t/m 4).

In het schema ontbreekt de groep van de methaanbacteriën. Het 16S-RNA van methaanbacteriën wijkt sterk af van dat van de eukaryoten en van de eubacteriën.

Op welke van de plaatsen 1, 2, 3 en 4 in het schema moeten de methaanbacteriën worden geplaatst?

2/3 Evolutie.
Zie de figuren B 2830, A 681 en A 682 van de bijlage.

In het schema van de afbeelding A 681 staan de namen ‘mitochondrium' en ‘chloroplast'. Volgens de endosymbiose-theorie waren mitochondriën en chloroplasten oorspronkelijk vrijlevende bacteriën die in een oerkaryote cel zijn opgenomen. In afbeelding B 2830 is een oerkaryote cel weergegeven.

De stadia in de evolutie, zoals de endosymbiose-theorie die veronderstelt, zijn in willekeurige volgorde weergegeven in afbeelding A 682.

Wat is volgens de endosymbiose-theorie de juiste volgorde van de stadia die in de afbeelding zijn weergegeven?

afbeelding

-

3/3 Evolutie.

DNA van een mitochondrium bevat minder nucleotidenparen dan DNA van een bacterie. Volgens de endosymbiose-theorie zou het aantal nucleotidenparen bij het begin van de evolutie van een mitochondrium groter zijn geweest, namelijk even groot als dat van de bacterie waaruit het mitochondrium zou zijn ontstaan. Hierover worden de volgende beweringen gedaan:

1. De evolutie is gericht op het selecteren van het kleinste aantal nucleotiden.
2. Bij elke stap in de selectie die tijdens de evolutie plaatsvindt, wordt het aantal nucleotiden kleiner.
3. In een mitochondrium vinden gespecialiseerde processen plaats waarvoor een beperkte hoeveelheid nucleotidenparen is geselecteerd.

Welke van deze beweringen geeft in overeenstemming met de evolutietheorie de beste verklaring voor het huidige aantal nucleotidenparen in een mitochondrium?

Endosymbiose.

Men denkt dat de chloroplasten van planten geëvolueerd zijn uit cyanobacterie-achtige organismen via endosymbiose.

Welk van de volgende beweringen ondersteunt of welke ondersteunen deze bewering?

Aminozuurvolgordes.

Een bioloog bepaalde de aminozuur (AZ)-volgorde bij een aantal diersoorten en vergeleek de verschillen in die AZ-volgorde steeds bij twee soorten.

Welke resultaten sluiten het best aan bij de nu geaccepteerde systematiek?

Een groep vinken.
Zie figuur B 5649 van de bijlage.

Als een groep vinken nu zou vertrekken van het vasteland van Ecuador naar de Galápagos-eilanden, wat zou er dan gebeuren?

Beweringen over evolutie.

Welke van de volgende beweringen is onjuist?

1/5 Verwantschapsanalyse.
Zie figuur B 5663 van de bijlage.

Bij onderzoek naar verwantschap tussen populaties en soorten wordt DNA-sequentie-analyse toegepast, gebaseerd op mitochondriaal DNA. Om binnen een populatie onderscheid te maken, gebruikt men vaak introns die snel muteren. Voor onderzoek aan soorten, geslachten, families en ordes gebruikt men daarentegen langzaam muterende exons in het gen voor cytochroom b . De basenvolgordes in cytochroom b bij verschillende soorten zoogdieren zijn afgebeeld in de figuur hiernaast.

Vul het aantal verschillen in basenvolgorde tussen de blauwe vinvis en de andere zoogdieren in.
Gebruik het onderstaande schema.
afbeelding
P = [invulveld]
Q = [invulveld]
R = [invulveld]
S = [invulveld]
T = [invulveld]

-

2/5 Verwantschapsanalyse.
Zie figuur B 5664 van de bijlage.

Vanuit de verschillen in de basenvolgorde kan men een stamboom opstellen, zoals in de figuur hiernaast is te zien.

Leg de positie van de blauwe vinvis in de stamboom uit. Betrek het schema uit de vorige vraag in je antwoord.

4/5 Verwantschapsanalyse.

Welk voordeel is er aan het gebruik van snel muterende introns bij het onderscheid tussen populaties en welk voordeel aan het gebruik van het gen voor cytochroom b bij het onderscheid tussen soorten?

5/5 Verwantschapsanalyse.

Verwantschapsanalyse was vroeger vooral gebaseerd op morfologische kenmerken (vormverschillen) en op verschillen in het skelet.

Noem twee voordelen van DNA-sequentie-analyse t.o.v. deze technieken.

Ontwikkelingsreeks.
Zie figuur B 5666 van de bijlage.

De amfibieën (1), reptielen (2), vissen (3), vogels (4) en zoogdieren (5) hebben zich uit elkaar ontwikkeld.

Wat is de juiste volgorde waarin dat gebeurd is (bekijk de afbeelding hiernaast)?

Volgorde

Kamelen.
Zie figuur B 5667 van de bijlage.

Bekijk de afbeelding hiernaast.

Wat denken wetenschappers over de ontwikkeling van de familie der kameelachtigen (Camelidae)?

Ze ontstonden in gebied en migreerden naar de gebieden .

Xiphosauriërs.
Zie figuur B 5668 van de bijlage.

Uitgestorven mariene Xiphosauriërs worden gevonden in een groot gebied in sedimenten van 150 miljoen jaar oud.
Van alle individuen wordt de lengte-breedte verhouding (s) van het rugschild bepaald.
In de afbeelding hiernaast zie je in grafiek P de frequentieverdeling van s.
In sedimenten van 100 miljoen jaar geleden worden drie populaties gevonden op verschillende locaties. De grafieken I, II en III tonen de frequentieverdeling van s in die populaties.

In welk van die drie populaties is zeer waarschijnlijk sprake van nieuwe soortvorming?
In populatie .

En in welk van de drie gebieden is het milieu in de periode van 160 miljoen jaar tot 100 miljoen jaar niet veranderd?
In gebied .

3/3 Cladogram.
Zie figuur B 5669 van de bijlage.

Maak nu zelf het beste cladogram voor de soorten P, Q, R en S.
Voor deze soorten gelden de volgende regels:

1. alleen P en Q leven in de woestijn;
2. alleen R en S vormen zaden;
3. alle 4 soorten hebben chlorofyl;
4. alleen P en Q vormen sporen;
5. P heeft als enige geen vaten;
6. alleen R en S vormen bloemen;
7. alleen bij Q, R en S is de sporofyt het belangrijkste;
8. alleen P heeft geen wortels.

Bekijk het niet ingevulde cladogram hiernaast.
Zet de cijfers en letters uit het cladogram in de rechter kolom bij de juiste nummers en letters in de linker kolom.

Kraaien.
Zie figuur B 5684 van de bijlage.

In Europa leven twee ondersoorten van de soort Corvus corone: de Bonte kraai (Corvus corone cornix) en de Zwarte kraai (Corvus corone corone). Tijdens de ijstijd verbleven de meeste kraaien in Azië. Een deel verbleef echter in Spanje. Tijdens deze periode van isolatie kregen beide populaties een verschillend uiterlijk, hetgeen nog steeds te zien is. In Schotland, Denemarken en Duitsland komen de Bonte kraai en de Zwarte kraai beide voor en kruisingen zijn niet erg zeldzaam. Deze kruisingen tussen beide ondersoorten blijken wel fertiel te zijn, maar de nakomelingen hebben een sterk verlaagde vruchtbaarheid.
Uit bovenstaande gegevens kan men afleiden van welke vorm of vormen van isolatie hier sprake is.

Van welke?

Nieuwe soort mensapen ontdekt.
Zie figuur B 5686 van de bijlage.

Een onderzoeksteam heeft een nieuwe soort gibbons, dat zijn apen die leven in de boomtoppen, ontdekt in de Zuid-Aziatische jungle:de noordelijke geelwanggibbon, Nomascus annamensis.
Tot dusver waren slechts zes soorten gibbons bekend, die alleen in Zuid-Azië voorkomen. Nomascus annamensis leeft in het bergachtige gebied tussen Vietnam, Laos en Cambodja. Rivieren vormen de grens tussen de populaties van de verschillende soorten.

Evolutiebiologen nemen aan dat de zeven soorten geëvolueerd zijn uit één oersoort. De ontwikkeling van deze zevende soort heeft onder andere plaatsgevonden dankzij een bepaald type isolatie.

Welk type isolatie?

Darwinvinken.
Zie figuur B 5549 van de bijlage.

De eilanden van de Galápagos Archipel liggen in de Stille Oceaan op de evenaar, zo'n 900 km ten westen van Ecuador. Ze zijn van vulkanische oorsprong. In de figuur hiernaast staat de ligging van enkele eilanden geschetst. Daar staat ook het aantal soorten vinken op elk eiland en het percentage daarvan dat endemisch (= inheems = alleen op het desbetreffende eiland voorkomend) is.

Waaraan zal de evolutiebioloog het verschijnsel toeschrijven dat het percentage endemische soorten op de eilanden aan de rand groter is dan in het centrum van de Archipel?

Aan .

Soorten vinken.

Men heeft bij een eilandengroep gevonden dat het aantal soorten vinken dat niet elders op de eilanden voorkomt op de relatief grote eilanden in het centrum van de groep kleiner is dan op de relatief kleine eilanden aan de rand van de eilandengroep.

Waaraan zal de neo-darwinist dit verschil toeschrijven?

Mutatie in koraalvisje.

In een klein koraalvisje van een bepaalde populatie vindt een mutatie plaats met als gevolg een verandering van de schutkleur, waardoor de fitness is vergroot.

Noem drie factoren die ertoe kunnen bijdragen dat na 20 jaar deze nieuwe schutkleur niet in de desbetreffende populatie is terug te vinden.

Morfologische evolutiemechanismen.
Zie figuur B 5696 van de bijlage.
Zie figuur B 5697 van de bijlage.

Er bestaat een evolutiemechanisme om de morfologische gelijkenissen tussen niet verwante soorten te verklaren. Dit mechanisme zou ook werken op niveau van de DNA sequentie.
Figuur B 5696 hiernaast toont resp. een cactus uit de Amerikaanse woestijn en een wolfsmelk uit de Afrikaanse woestijn, niet verwante soorten, die volgens dit mechanisme zouden kunnen zijn geëvolueerd.
Figuur B 5697 toont stambomen op moleculair niveau.

Welke moleculaire boom uit figuur 2 is het beste model voor het morfologische evolutiemechanisme dat optreedt bij niet verwante soorten? De symbolen A, C, G en T op de moleculaire evolutiebomen stellen DNA basen voor.