Oefentoets Biologie: Evolutie - ontstaan soorten | VWO 4/VWO 5/VWO 6

Deze digitale toets over prokaryoten en eencellige organismen biedt inzicht in hun kenmerken, indeling en leefwijzen, en is bedoeld voor studenten biologie die hun kennis over microbiologie willen toetsen. - 22 vragen

Aantal vragen

Vak(ken)

Biologie

Kerndoel(en)

VO Kerndoel 31: Processen in de natuur

Leerniveau(s)

VWO 4, VWO 5, VWO 6

Uitgever

NVON

Copyright

cc-by-sa-40

Prokaryoten: Kenmerken en Indeling

1/4 Eencelligen.

Waarom worden de Prokaryoten als een aparte groep beschouwd?

Eencellige Organismen: Bacteriën en Blauwwieren

2/4 Eencelligen.

Om welke groep gaat het dan?

Eigenschappen van eencellige organismen

3/4 Eencelligen.

Geef van deze groep vier andere eigenschappen die hen duidelijk tot een aparte groep maken.

Leefwijzen van eencellige organismen

4/4 Eencelligen.

Geef van deze groep een overzicht van de leefwijzen ten aanzien van hun energiegebruik met uitleg.

Celdeling en levenscyclus van Caulobacter

3/4 Caulobacter.
Zie figuur A 617 van de bijlage.

Bacteriën van het genus Caulobacter hebben gedurende een deel van hun levenscyclus een prostheca. Caulobacter deelt zich op een bijzondere wijze. Bij de celdeling van de meeste bacteriën ontstaan uit één moedercel twee gelijke dochtercellen. Bij Caulobacter ontstaan bij de celdeling uit één moedercel twee ongelijke dochtercellen. Deze twee dochtercellen worden 'zwermcel' en 'gesteelde cel' genoemd.

afbeelding

In de afbeelding is weergegeven op welke wijze een zwermcel zich deelt (periode z) en op welke wijze een gesteelde cel zich deelt (periode g). Caulobacter verspreidt zich door middel van de zwermcellen. Gesteelde cellen blijven op de plek waar ze met de steel (prostheca) zijn vastgehecht.

Zie volgende scherm

Verspreiding en kolonisatie van insecten

1/2 Variatie.
Zie figuur B 1643 van de bijlage.
afbeelding
Een groot aantal individuen van een bepaalde insectensoort waarvan op het vasteland een grote populatie bestaat, heeft zich vanaf het jaar 1800 verspreid over vier eilanden (zie de afbeelding). Tussen de eilanden vindt geen uitwisseling van individuen plaats.
Van de eilanden is het volgende bekend:

- de eilanden 1, 2,3 en 4 liggen op dezelfde afstand van de kust;
- de eilanden 1, 3 en 4 zijn wat betreft biotische en abiotische factoren vergelijkbaar met het vasteland;
- eiland 2 is rotsig en kaal, terwijl de eilanden 1, 3 en 4 begroeid zijn;
- op de eilanden 1 en 2 hebben deze insecten zich in 1800 gevestigd;
- op eiland 3 hebben deze insecten zich in 1850 gevestigd;
- op eiland 4 hebben deze insecten zich in 1900 gevestigd.

Op alle eilanden ontwikkelden zich uit deze insecten populaties (de oorspronkelijke populaties).
In 1994 worden deze eilanden - door menselijk ingrijpen - voor het eerst opnieuw gekoloniseerd door grote aantallen insecten uit de populatie op het vasteland. Hieruit ontstaan nieuwe populaties.

Zie volgende scherm

Genetische variatie tussen insectenpopulaties

2/2 Variatie.
Zie figuur B 1643 van de bijlage.

Op welk van deze eilanden bestaan tussen de individuen van beide insectenpopulaties (de oorspronkelijke en de nieuwe) in 1995 de grootste verschillen in genotypen?

afbeelding

op eiland 1
op eiland 2
op eiland 3
op eiland 4

Evolutionaire stamboom en afleidingen

Een evolutionaire stamboom.
Zie figuur B 5632 van de bijlage.

In de afbeelding hiernaast zie je een evolutionaire stamboom.

Welke van de volgende beweringen is of welke zijn een juiste afleiding uit die stamboom?
1. Alle eukaryote cellen bevatten mitochondria.
2. De symbiose van een eukaryote voorouder met een autotrofe cel gaat vooraf aan de symbiose met een cel die aërobe dissimilatie toepast.
3. Archaebacteria zijn onafhankelijk van eubacteria en eukaryoten ontstaan.
4. Fungi (schimmels) zijn hun chloroplasten in de loop van hun ontwikkeling verloren.
5. Chloroplasten en mitochondriën zijn het resultaat van onafhankelijke endosymbiotische ontwikkelingen.

afbeelding

Evolutie op Oceanische Eilanden

Oceanische eilanden.

Oceanische eilanden worden vaak de natuurlijke laboratoria voor de studie naar evolutie genoemd.

Dat wordt gedaan omdat zij

Ontwikkeling en soortvorming bij Primaten

Ontwikkeling van de Primaten.
Zie figuur B 5646 van de bijlage.

Uit een toepaja-achtig zoogdier ontwikkelden zich vele soorten Primaten, die ieder in de natuur een eigen specifiek milieu gingen bewonen.

Dit type soortvorming noemt men .

afbeelding

Vogelpopulaties en hun geografische verspreiding

Vogelpopulaties.
Zie figuur B 5652 van de bijlage.

De geografische verspreiding van vier populaties van een bepaalde vogel is te zien in nevenstaand diagram.
Vruchtbare nakomelingen ontstaan bij onderlinge paringen tussen de populaties in de gebieden W, X en Y, maar niet in gebied Z.

Hoeveel verschillende soorten zijn hier aanwezig?

afbeelding

Energievoorziening van de eerste organismen

De eerste organismen.

Hoe verkregen de eerste eenvoudige organismen in de evolutie van het leven op aarde hun energie?

door anaërobe dissimilatie
door aërobe dissimilatie
door oxidatieve fosforylering
door de citroenzuurcyclus

Evolutie van Vinken op Galápagos

Vinken op de Galápagoseilanden.
Zie figuur B 5657 van de bijlage.

Op de Galápagoseilanden heeft de evolutie geleid tot 14 verschillende soorten vinken, die verschillend zijn aangepast aan het eten van zaden, insecten en knoppen van verschillende soorten planten.

Hoe kon die uitwaaiering in zoveel soorten ontstaan?

afbeelding

De eilanden liggen dicht genoeg bij elkaar om onderlinge migratie mogelijk te maken.
De eilanden liggen dicht genoeg bij het Zuidamerikaanse continent.
De eilanden zijn zo klein dat er genetische drift kan optreden.
De eilanden zijn voldoende van elkaar geïsoleerd.

Eigenschappen van de eerste eukaryoten

Ontwikkeling van levensvormen.

Algemeen wordt aangenomen dat prokaryoten als eerste levensvormen ontstonden.

Welke eigenschappen hadden de eerste eukaryoten die daarna ontstonden?

Deze waren .

Geschiedenis van Stofwisselingsvormen

Stofwisselingsvormen.

Welke volgorde geeft het beste de geschiedenis van de opkomst van verschillende stofwisselingsvormen weer?

eerst autotrofen, daarna anaërobe heterotrofen, tenslotte aërobe heterotrofen
eerst aërobe heterotrofen, daarna anaërobe heterotrofen, tenslotte autotrofen
eerst anaerobe heterotrofen, daarna aërobe heterotrofen, tenslotte wateroxyderende autotrofen
eerst anaërobe heterotrofen, daarna wateroxyderende autotrofen, tenslotte aërobe heterotrofen.

Eerste organismen: autotroof of heterotroof?

De eerste organismen.

Waren volgens de huidige opvattingen de eerste organismen op aarde autotroof of heterotroof?
En waren ze aëroob of anaëroob?

autotroof en aëroob
autotroof en anaëroob
heterotroof en aëroob
heterotroof en anaëroob

Evolutiesnelheid van homologe genen

Homologe genen.

De volgende samenvattingen geven onderzoeksresultaten van recente publicaties weer.
Onderzoek 1. De vergelijkende studie tussen homologe genen van het genoom van mensen en dat van muizen suggereert dat de evolutiesnelheid van homologe genen sneller verloopt bij de muis dan bij de mens.
Onderzoek 2. Bij de plantenfamilies Caprifoliaceae, Asclepiadaceae en Lamiaceae komen zowel kruidachtigen als bomen voor. De vergelijkende studie tussen homologe genen van de kruidachtigen en de boomsoorten binnen één familie suggereren dat voor de drie plantenfamilies de evolutiesnelheid van homologe genen in kruidachtigen sneller verloopt dan bij bomen.
Onderzoek 3. De vergelijkende studie van 130 homologe mitochondriale genen van een vertebraat uit een gematigd gebied met die uit een tropisch gebied die 'zustersoorten' vormen (= soorten met een gemeenschappelijke voorouder) duidt erop dat de snelheid van de basesubstitutie van homologe genen uit de tropen 1.7 keer sneller verloopt dan bij genen van het gematigd gebied.

Welke van de volgende stellingen geeft, op basis van deze studies, het best de gemeenschappelijke evolutieprocessen bij planten- en dierengenen weer?

De evolutiesnelheid van genen van kortlevende dieren en planten ligt hoger.
De evolutiesnelheid van genen van hogere dieren en planten ligt hoger.
De evolutiesnelheid van genen van dieren en planten uit de tropen ligt hoger.
Vergelijking van homologe genen bij dieren en planten toont aan dat planten sneller evolueren dan dieren.
Door hun hoge evolutiesnelheid zijn mitochondriale genen ideaal voor fylogenetisch onderzoek van evolutielijnen die ver van elkaar verwijderd zijn.

Soortvorming: Sympatrisch vs. Allopatrisch

Soortvorming.

Welke van de volgende stellingen over soortvorming is juist?

Sympatrische soortvorming (= van eenzelfde geografisch gebied) verloopt meer geleidelijk en trager dan allopatrische (= uit verschillend geografisch gebied) soortvorming.
De opsplitsing van een vliegensoort in twee rassen is een voorbeeld van allopatrische soortvorming ten gevolge van het verschil in paartijd.
De evolutie van gekweekte tarwe gaat gepaard met polyploïdie. Dit is een voorbeeld van sympatrische soortvorming.
Allopatrische soortvorming gaat gewoonlijk gepaard met sterkere secundaire voortplantingsbarrières dan sympatrische soortvorming.
Op de verschillende eilanden van Hawaii komen andere soorten fruitvliegjes voor. Dit is een voorbeeld van sympatrische soortvorming.

Fylogenetische ontwikkeling van soorten

Vijf soorten.

Vijf soorten K, L, M, N en O behoren tot hetzelfde geslacht. De tabel hieronder laat zes verschillende kenmerken zien die bij die soorten kunnen voorkomen (+) of ontbreken (-).
afbeelding

Als je aanneemt dat het meest waarschijnlijke verloop van de fylogenetische ontwikkeling het verloop is dat het kleinste aantal evolutionaire veranderingen nodig heeft, wat is dan de meest waarschijnlijke voorouder van soort O?

Dat is soort .

Verspreiding van cyanogene klaverplanten

Cyanogene klaverplanten.
Zie figuur C 305 van de bijlage.

Sommige planten zijn cyanogeen. Dat houdt in dat ze onder bepaalde omstandigheden in hun bladeren en stengels de giftige stof blauwzuur of waterstofcyanide (HCN) kunnen produceren. Blauwzuur verstoort de elektronentransportketen. Door het blauwzuur zijn deze planten beschermd tegen vraat door bijvoorbeeld slakken.

In de afbeelding is de verspreiding van de cyanoge en acyanogene rolklaverplanten over Europa weergegeven.

In de sectordiagrammen zijn de percentages van de cyanogene variant (zwart) en van de acyanogene variant (grijs) in de desbetreffende gebieden aangegeven. De lijnen geven een aantal januari-isothermen aan.

- Geef een verklaring voor het ontstaan van deze twee varianten van rolklaver.
- Geef met behulp van de gegevens in de tekst en de afbeelding een verklaring voor het verschil in de verspreiding van de cyanogene en de acyanogene variant.

afbeelding

Eivlekken en evolutie bij cichliden

Eivlekken.
Zie figuur B 3897 van de bijlage.

Bij bepaalde vissoorten, zoals de zebracichlide Pseudotropheus zebra, ontwikkelen de eieren zich in de bek van het vrouwtje. Tijdens de paringsdans neemt het vrouwtje de door haar geproduceerde eieren in haar bek.

Vervolgens spreidt het mannetje zijn anale vin en produceert sperma. Op zijn anale vin bevindt zich een aantal opvallende geeloranje vlekken die een sterke gelijkenis vertonen met de eieren. Dit is te zien in de afbeelding. Het vrouwtje hapt naar de 'eivlekken' op de vin waarbij een deel van het geproduceerde sperma wordt opgehapt. Door dit gedrag is de kans op bevruchting van de eieren groot.
Sommige biologen menen dat deze eivlekken in de loop van de evolutie ontstaan zijn uit kleine parelvormige vlekjes die bij veel soorten cichliden voorkomen.

Leg uit op welke wijze cichlidesoorten met eivlekken volgens deze biologen zijn ontstaan.

afbeelding

Instrumenten en de kleine grondvink

Kleine grondvink.
Zie figuur B 5645 van de bijlage.

Hiernaast zie je de kleine grondvink van de Galápagos-eilanden.

Welke van de instrumenten past het beste bij deze vink?

Instrument

afbeelding