Deze oefentoets bevat 16 vragen en is te gebruiken in een toetsplatform dat QTI 3.0 ondersteunt. De opgaven zijn gemaakt door een vakdocent Biologie van de NVON. Ideaal om leerlingen gericht te laten oefenen en hun kennis te toetsen.
16
Biologie
VO Kerndoel 31: Processen in de natuur
VWO 4, VWO 5, VWO 6
NVON
cc-by-sa-40
Chromosoomaantallen bij mensen.
Voor het aantal chromosomen van de mens geldt: n = 23.
Een ouderpaar heeft een dochter en een zoon. Er wordt berekend hoeveel chromosomen er, in theorie, maximaal identiek kunnen zijn bij deze broer en zuster.
Hoeveel chromosomen kunnen volgens deze berekening maximaal identiek zijn?
Eén paar chromosomen met elkaar vergeleken.
Aan het begin van een mitose worden de chromosomen van één paar met elkaar vergeleken. Dit chromosomenpaar is afkomstig van een vrouw. Er worden de volgende beweringen gedaan:
1. beide chromosomen bevatten informatie over dezelfde eigenschappen, maar die informatie hoeft niet in beide chromosomen identiek te zijn.
2. beide chromosomen bevatten identieke informatie.
3. de volgorde waarin de informatie over bepaalde eigenschappen in de chromosomen ligt, is gewoonlijk bij beide chromosomen dezelfde.
4. beide chromosomen bestaan uit één overlangse helft (chromatide) afkomstig van de eicel en één overlangse helft (chromatide) afkomstig van de spermacel.
Welke beweringen zijn juist, als mutaties buiten beschouwing gelaten worden?
Een niet-identieke tweeling.
Bij een niet-identieke tweeling kunnen beide personen van het mannelijke geslacht zijn.
Wat is hiervan de oorzaak?
Extra chromosomen.
Bij de mens kunnen als afwijking extra geslachtschromosomen voorkomen. Zo is vastgesteld dat er volwassenen zijn met in alle diploïde celkernen twee X-chromosomen en één Y-chromosoom (genotype XXY). Het totale aantal chromosomen per celkern is bij deze mensen dus 47.
Ter verklaring van het ontstaan van deze afwijking worden twee mogelijkheden genoemd:
1. tijdens de meiose in de voortplantingsorganen van één van de ouders is er iets fout gegaan bij de verdeling van de chromosomen;
2. bij de bevruchting zijn twee spermacellen gelijktijdig de eicel binnengedrongen.
Is het waarschijnlijk dat mogelijkheid 1 zal leiden tot deze afwijking?
En mogelijkheid 2?
afbeelding
X-chromosomen in een lichaamscel van een vrouw.
Over het paar X-chromosomen in een lichaamscel van een vrouw worden drie beweringen gedaan:
1. bij de mitose treedt tussen deze twee chromosomen frequent crossing-over op;
2. in het ene chromosoom van dit paar bevinden zich loci die overeenkomen met die in het andere chromosoom van dit paar;
3. het ene chromosoom van dit paar is altijd een kopie van een chromosoom van haar grootmoeder van moederskant; het andere chromosoom van dit paar is altijd een kopie van een chromosoom van haar grootmoeder van vaderskant.
Er wordt van uitgegaan dat geen mutaties optreden.
Welke van deze beweringen is of welke zijn juist?
Een foto voor van de chromosomen van een mens.
Zie figuur B 656 van de bijlage.
De figuur stelt een foto (1000x) voor van de chromosomen van een menselijke cel.
Deze foto is een opname van
afbeelding
1/3 Syndroom van Down.
Bij mensen met het syndroom van Down komt in elke lichaamscel een extra chromosoom 21 voor. Dit wordt ook wel aangeduid met trisomie 21.
Als een vrouw van 20 jaar zwanger is, is de kans dat haar kind trisomie 21 heeft 1 op 2300. Bij vrouwen van 45 jaar en ouder is die kans groter dan 1 op 100. Toch komen er meer zwangerschappen met trisomie 21 voor bij jonge vrouwen dan bij vrouwen van 45 jaar en ouder.
Geef hiervoor een verklaring.
2/3 Syndroom van Down.
Trisomie 21 kan zijn veroorzaakt door non-disjunctie tijdens meiose I of meiose II. Bij non-disjunctie blijft een chromosomenpaar bij elkaar tijdens de anafase.
Nadat een bepaalde spermamoedercel meiose I en II heeft ondergaan is de verdeling van de chromosomen 21 over de vier gevormde spermacellen als volgt:
afbeelding
Heeft bij de vorming van deze spermacellen non-disjunctie plaatsgevonden tijdens meiose I, tijdens meiose II, of is beide mogelijk?
3/3 Syndroom van Down.
Zie figuur B 3720 van de bijlage.
Bij ongeveer 8% van de personen met het syndroom van Down treft men het normale aantal chromosomen in de cellen aan. Bij deze mensen is de lange arm van het derde exemplaar van chromosoom 21 gekoppeld aan de lange arm van chromosoom 14 ter hoogte van het centromeer. Daarbij gaat van beide chromosomen de korte arm verloren. Men spreekt dan van translocatie-trisomie.
In de bijlage is een aanzet gegeven voor een schematische tekening van een kerndeling bij aanvang van de anafase.
Teken in de 'cel' in de uitwerkbijlage alleen de chromosomen 14 en 21 bij aanvang van de anafase van meiose I bij een vrouw met deze translocatietrisomie. Breng het verschil tussen de chromosomen 14 en 21 in de tekening tot uitdrukking.
afbeelding
1/3 Het genotype XXY.
Zie figuur A 288 van de bijlage.
Bij de mens kan tijdens een kerndeling non-disjunctie van chromosomen optreden.
Non-disjunctie wil zeggen dat de chromatiden van één chromosoom gedurende en na de deling bij elkaar blijven, of dat bij meiose-I de chromosomen van één paar bij elkaar blijven.
In de afbeelding zijn de geslachtschromosomen van een man bij normaal verlopende mitose en meiose afgebeeld. Verder zijn voorbeelden van non-disjunctie tijdens mitose, tijdens meiose-I en tijdens meiose-II weergegeven. Alle gevormde gameten zijn in staat tot bevruchting. Er wordt gesteld dat de kans dat uit de dan ontstane zygoten levende nakomelingen ontstaan, in alle gevallen even groot is.
In 1% van de gameetmoedercellen van een man treedt tijdens meiose-I non-disjunctie van de geslachtschromosomen op. Alle door deze man gevormde spermacellen hebben een even grote kans om een eicel te bevruchten. Eén spermacel bevrucht een eicel en gelijktijdig bevrucht een andere spermacel een andere eicel.
Bij de vorming van deze eicellen is geen non-disjunctie opgetreden. Er ontstaat een twee-eiige tweeling.
Hoe groot is de kans dat beide kinderen het genotype XXY hebben?
afbeelding
2/3 Het genotype XXY.
Twee gebeurtenissen zijn:
1. Bij een klievingsdeling tijdens de embryonale ontwikkeling van een persoon P is non-disjunctie van de geslachtschromosomen opgetreden.
2. Tijdens de vorming van een spermacel is non-disjunctie van de geslachtschromosomen opgetreden in de meiose-I; deze spermacel versmelt met een normale eicel tot een zygote waaruit een persoon R ontstaat.
Ontstaat na gebeurtenis 1 altijd een persoon met genotype XXY in alle diploïde cellen?
En na gebeurtenis 2?
afbeelding
3/3 Het genotype XXY.
Een andere persoon Q met het genotype XXY heeft bij de geboorte een mannelijk fenotype. Pas tijdens de puberteit wordt zichtbaar dat de ontwikkeling van Q niet normaal is. Zijn testes zijn klein en hij blijkt geen spermacellen te vormen. Zijn lichaamsbeharing is vrouwelijk en hij ontwikkelt borsten. Door behandeling met een bepaald hormoon kan hij een meer mannelijk uiterlijk krijgen.
Met welk hormoon wordt hij behandeld?
1/4 Geslachtstests.
Lees de onderstaande tekst.
In 1966 werden de eerste tests uitgevoerd: de deelneemsters aan de Gemenebestspelen moesten zich uitkleden voor de artsen, die met het oog en de hand controleerden of "alles in orde was". Vanzelfsprekend werd er fel geprotesteerd tegen deze gang van zaken, en al snel werd de minder vernederende Barr body-test ingevoerd. Hierbij waarbij werd speeksel afgenomen waarmee tests werden uitgevoerd.
Bij de Europese atletiekkampioenschappen van 1966 ontbraken drie toppers uit de Sovjetunie op het appèl. De Oekraïense gezusters Press, samen goed voor vijf Olympische titels in 1960 en 1964 bleven weg vanwege "familieomstandigheden", en de verspringster Tatjana Sjtsjelkanova zou geblesseerd zijn. Ook bij andere wedstrijden ontbraken sommige atletes, wat voor de (Westerse) pers de eerdere vermoedens alleen maar bevestigde.
De eerste uitsluiting na aanleiding van een sekse-test kwam in 1967. De Poolse Ewa Klobukowska, Europees kampioene op de 100 meter (waar ze door de tests was gekomen) en Olympisch kampioene op de 4 x 100 m estafette, werd tijdens een Europacupwedstrijd getest. De uitslag gaf aan dat ze "een chromosoom teveel had om aan wedstrijden voor vrouwen deel te nemen". De atletiekbond probeerde de zaak eerst stilletjes af te handelen, maar toen de Poolse bond Klobukowska gewoon wilde inschrijven voor verdere wedstrijden kwam het verhaal toch naar buiten. Jaren later zou blijken dat de sprintster XXY-chromosomen had, evenals zo'n half procent van de vrouwen, en dat ze niet gediskwalificeerd had mogen worden. Vanzelfsprekend had de Poolse grote problemen met de onterechte beschuldigingen, en ondernam een mislukte zelfmoordpoging.
Zie volgende scherm
2/4 Geslachtstests.
Bij de Barr body test wordt in het speeksel van de onderzochte persoon gezocht naar het lichaampje van Barr (Barr body) in de kern.
- Wat kan hiermee worden vastgesteld?
- Leg uit hoe de test werkt.
3/4 Geslachtstests.
Zie figuur B 5871 van de bijlage.
De Poolse Ewa Klobukowska (zie afbeelding) bleek een XXY-chromosomenpatroon te hebben.
- Wat is de naam van dit afwijkende patroon?
- Hoe kan dit afwijkende patroon ontstaan?
afbeelding
4/4 Geslachtstests.
Zie figuur B 5872 van de bijlage.
De Zuid-Afrikaanse atlete Caster Semenya werd in augustus 2009 wereldkampioene op de 800 m hardlopen. Al enige tijd was er enig rumoer rondom haar persoon, en dit bereikte een piek vlak voor de finale van de 800 m in Berlijn. De IAAF maakte voor de start hiervan bekend, dat Semenya was gevraagd om mee te werken aan een geslachtstest. Uit eerdere tests is gebleken dat Semenya drie keer zoveel lichaamseigen testosteron heeft als de gemiddelde vrouw. Daardoor is er twijfel ontstaan of zij "honderd procent vrouw is". Semenya heeft meegewerkt aan de geslachtstest. Zelf voelt zij zich al haar hele leven vrouw. Ook haar ouders verklaarden dat Caster voor hen altijd hun dochter is geweest. In afwachting van de uitslag die pas na enkele weken tegemoet kon worden gezien, was er geen aanleiding om haar uit te sluiten voor de finale, die zij aansluitend ook won in de beste prestatie van het jaar: 1.55,45. Het heeft in totaal elf maanden geduurd voordat de IAAF tot een beslissing kwam. Op 6 juli 2010 besloot de federatie dat Semenya weer als vrouw mag deelnemen aan de vrouwencompetitie. De federatie onthoudt zich van verder commentaar over deze zaak. Er zijn geen medische gegevens bekend gemaakt. Ook is niet bekend of er medische ingrepen zijn geweest die hebben geleid tot deze beslissing.
Er was intussen uitgelekt dat Semenya een Y-chromosoom heeft of een SRY-gen. Haar geslachtsklieren zouden zich daardoor ontwikkeld hebben tot inwendige testikels. Omdat ze gedeeltelijk ongevoelig zou zijn voor mannelijke hormonen, heeft de ontwikkeling tot man niet doorgezet. Onvruchtbare testikels maken wel testosteron aan. Dat zou de hoge testosteronwaarden kunnen verklaren.
Ben je het eens met de beslissing van de IAAF?
Beargumenteer je standpunt door vanuit de beschreven situatie
. een biologisch argument te geven vóór de beslissing van de IAAF
. een biologisch argument te geven tegen de beslissing van de IAAF
. en deze argumenten tegen elkaar af te wegen, waarbij je duidelijk aangeeft wat voor jou de doorslag geeft.
afbeelding