Oefentoets Biologie: Voortplanting | VWO 4/VWO 5/VWO 6 | variant 12

Deze oefentoets bevat 20 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.

Aantal vragen

20

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

Voortplanting

Ontwikkeling.
Zie figuur B 3804 van de bijlage.

In de afbeelding is in figuur 1 het voortplantingsstelsel van een vrouw schematisch getekend.

1. Welk nummer geeft de vagina aan? [invulveld]
2. Met welk nummer is het deel aangegeven waar zich follikels bevinden? [invulveld]
3. Na bevruchting vindt ontwikkeling van het embryo plaats. In de afbeelding is in figuur 2 een gedeelte van deze ontwikkeling weergegeven.

In welk deel van figuur 1 vindt deze ontwikkeling plaats? [invulveld]

afbeeldingafbeelding

Voortplanting

1/8 Finse ballen.

DE BESTE BALLEN ZIJN FINS.

Finse mannen behoren tot de vruchtbaarste ter wereld. Ze produceren per milliliter zaadvocht de meeste spermacellen. Onderzoekers staan voor een raadsel. De Finnen zelf vermoeden dat hun schone milieu en genetische factoren een rol spelen.

Toen in 1992 de studie van de Deense onderzoekers E. Carlsen en N. Skakkebaek aantoonde dat de mannelijke vruchtbaarheid de laatste vijftig jaar is gehalveerd, was androloog J. Suominen stomverbaasd.
Naar zijn gevoel gold de bevinding absoluut niet voor Finland, waar hij op het biomedisch instituut van de universiteit van Turku al vele jaren onderzoek doet naar sperma. Samen met zijn collega M. Vierula verzamelde hij Finse studies die uitsluitsel moesten geven over zijn twijfel. Ze vonden er zes. Deze toonden aan dat de Finse man gemiddeld bijna twee maal zoveel zaadcellen per milliliter zaadvocht produceert als andere mannen: niet 66 miljoen zoals het Deense onderzoek meldde, maar 114 miljoen. Bovendien werd duidelijk dat de hoeveelheid zaad per ejaculatie bij de Finse man vier milliliter is; ruim dertig procent meer dan elders.
Vierula benadrukt dat de concentratie spermacellen niets zegt over de kwaliteit ervan. "Het tellen van zaadcellen is niet zo moeilijk. Verschillende studies zijn wat dit betreft dan ook redelijk betrouwbaar te vergelijken. Maar het in kaart brengen van afwijkende vormen en de veranderingen in de beweeglijkheid van zaadcellen is veel ingewikkelder en vaak subjectief. Dergelijke onderzoeken kun je niet zomaar naast elkaar leggen."
Dat dit inderdaad vrijwel onmogelijk is, bleek eind vorig jaar toen onderzoekers uit Parijs, Edinburgh, Kopenhagen en Turku in de Deense hoofdstad 27 dezelfde spermamonsters onafhankelijk van elkaar beoordeelden. Weken de tellingen enigszins af, de classificaties liepen fors uiteen. Suominen wijt dit onderscheid aan de afwijkende onderzoeksmethoden. Dit kan volgens hem ook deels de onderlinge verschillen verklaren tussen de diverse internationale studies naar de kwaliteit van zaadcellen.
Wel betrouwbaar acht hij onderzoeken die door eenzelfde groep zijn verricht, zoals in Parijs of Gent. In deze beide gevallen wordt gesteld dat de kwaliteit van zaadcellen in de loop der jaren is achteruitgegaan. Of dit ook voor Finland geldt, weet de Finse onderzoeker niet. Een onderzoek van de universiteit van Turku, dat nog loopt, moet dit uitwijzen. "Zo'n achteruitgang sluit ik niet uit. Want afnemende vruchtbaarheid gaat eerst gepaard met veranderingen in de beweeglijkheid en in de vorm van de spermacellen en pas later met de daling van het aantal ervan."
Wel schijnt de Finse man, als we Suominen en Vierula mogen geloven, hoog te scoren als het gaat om het aantal spermacellen per ejaculatie. Het lijkt er zelfs op dat in noordelijke delen van Finland de mannen de kroon spannen. Maar deze laatste vermoedens zijn slechts gebaseerd op enkele studies. De onderzoekers in Turku zijn van plan de regionale verschillen in hun land nauwkeuriger in kaart te brengen.
Mochten er inderdaad duidelijke verschillen zijn, dan heeft Suominen alvast een mogelijke verklaring. Hij denkt aan de uiteenlopende levensstijlen: het rustige landelijke leven in het noorden en het stressvollere bestaan in het dichter bevolkte en meer geïndustrialiseerde zuiden van het land.
Een onderzoek in de Verenigde Staten, waarbij in een gevangenis de hoeveelheid spermacellen in het zaad van gevangenen werd geteld brengt hem onder meer op deze gedachte. Het bleek dat de aantallen cellen bij deze mannen zeer hoog waren. De Amerikaanse wetenschappers legden de link naar het regelmatige bestaan en het onbekommerde leven inzake voedsel, geld en huisvesting.
Maar deze maand gepubliceerde onderzoeken in het vakblad Fertility and Sterility, zaaien twijfel aan deze stresshypothese. Amerikaanse onderzoekers vonden grote regionale verschillen tussen zaaddonors in Californië en New York City. De zaaddonors aan de westkust produceerden ongeveer de helft minder zaadcellen. Deze grote regionale verschillen, aldus de onderzoekers, kunnen misschien verklaren waarom Carlsen en Skakkebaek in 1992 aan de hand van 61 verschillende studies uit de periode 1938-1990 op nagenoeg een halvering van de zaadcelconcentraties in het sperma zijn uitgekomen.
Alle onderzoeken van vóór 1970 waren Amerikaanse studies, waarvan 80 procent uit New York, waar de spermaconcentratie kennelijk aan de hoge kant is, terwijl van de onderzoeken in 1970 80 procent afkomstig was uit andere streken of landen, waaronder vijf Derde-Wereldlanden, waar de spermaconcentraties gemiddeld lager zijn dan in westerse landen.
Als het hectische westerse leven de eventuele oorzaak van de daling van het aantal zaadcellen is, dan zou Finland toch ook een dergelijke tendens moeten vertonen? Suominen en Vierula geven toe dat het probleem waarschijnlijk veel ingewikkelder is. Ook zij gissen naar het 'mysterie van de Finse testikels'. Het blijft bij uiteenlopende hypothesen die nog niet zijn gestaafd.
Een daarvan is het spaarzame gebruik van pesticiden in Finland. Suominen: "Wij hebben een koud klimaat waarin veel insecten die schadelijk zijn voor gewassen, nauwelijks kunnen overleven. Daarom hebben wij veel minder pesticiden nodig, zodat we er ook minder van binnenkrijgen via ons voedsel. Misschien dat daarom de kwaliteit van ons zaad nog niet is aangetast. Bijvoorbeeld Denemarken, dat eenzelfde levensstijl en levensstandaard heeft, gebruikt veel meer van dit soort verdelgingsmiddelen. In dat land is het gehalte aan spermacellen in het zaadvocht minder dan de helft van dat in Finland."
Een andere verklaring voor Finland als topscorer op zaadgebied zou volgens de Finse onderzoekers van genetische aard kunnen zijn. Hun verre voorvaderen moesten in een bar klimaat zien te overleven. Om ze een extra kans te geven zou de natuur ze hebben geholpen door hun voortplantingscapaciteit in de loop der jaren te vergroten.
De mogelijkheid dat Finnen misschien minder met elkaar naar bed gaan en dat de mannen daardoor zaad opsparen, wijst Suominen van de hand. De gemiddelde coïtusfrequentie in Finland wijkt volgens hem niet af van die van andere landen.
Vierula speculeert over de mogelijkheid dat de man ooit veel vruchtbaarder is geweest dan nu. Bij andere zoogdieren ligt het aantal gezonde spermacellen veel hoger. Bij fokstieren bijvoorbeeld verkeren die cellen voor bijna honderd procent in goede staat terwijl bij mannen veertig procent gezonde cellen als normaal wordt beschouwd. Bovendien vermoedt hij dat niet alleen de kwaliteit van de zaadcellen bij mannen vroeger beter was, maar dat ook het gehalte ervan veel hoger is geweest. "We weten dat op het noordelijk halfrond het gehalte in de winter het hoogst en in de zomer het laagst is. Dit zou met temperatuurverschillen te maken kunnen hebben, maar dat geloof ik niet. In Finland bijvoorbeeld zijn de temperaturen ook in de zomer vrij laag. Slechts een paar dagen per jaar komen ze boven de dertig graden Celsius. Ik veronderstel dat licht een rol speelt bij deze seizoensgebonden fluctuaties. Het lijkt erop dat teelballen donkere nachten nodig hebben voor een optimale productie. Als dit klopt, dan zou het vele kunstlicht weleens de oorzaak kunnen zijn van een afgenomen zaadproductie. Immers we leven wat licht betreft het gehele jaar door in een zomerachtige omgeving. De daglengte is bijna altijd hetzelfde."
De Deense onderzoekers Carlsen en Skakkebaek brachten de afname van de hoeveelheid spermacellen bij de mens in verband met oestrogeenachtige stoffen - pseudo-oestrogenen - in het milieu. Tevens legden zij een verband tussen pseudo-oestrogenen en aandoeningen als zaadbalkanker, niet ingedaalde zaadballen en hypospadie, een abnormale uitmonding van de urinebuis. in de penis. Al deze afwijkingen komen in veel landen steeds vaker voor.
Bioloog R. Santti, die als onderzoeker van de medische faculteit van de universiteit van Turku nauw samenwerkt met Suominen en Vierula, meent dat pseudo-oestrogenen niet de grote boosdoeners zijn. Want waarom is bijvoorbeeld de kans op al die ziekten in Japan zo laag, terwijl daar zoveel sojabonen worden geconsumeerd, vraagt hij zich af. "Sojabonen bevatten fyto-oestrogenen en van deze stoffen is recent aangetoond dat ze een miljoenen malen sterkere hormonale potentie kunnen hebben dan de pseudo-oestrogenen. Wij hebben zelfs met dierproeven bewezen dat fyto-oestrogenen de ontwikkeling van prostaatkanker kunnen vertragen. Fyto-oestrogenen zijn alleen gevaarlijk als ze in zeer hoge doses het lichaam binnenkomen."
De verklaring voor de genitale aandoeningen moet volgens Santti niet in eerste instantie worden gezocht in oestrogene stoffen. Zelf denkt hij eerder aan stoffen als dioxinen en PCB's, die mogelijk de mannelijke sekshormonen - de androgenen - tijdens het foetale stadium blokkeren, waardoor er een lichte mate van demasculinisatie ontstaat. "In vis uit de Botnische Golf zitten dergelijke anti-androgene stoffen. Vrouwen die deze vis eten, krijgen de stoffen binnen en slaan ze op in hun vet. Tijdens de zwangerschap verplaatsen deze stoffen zich via de placenta naar de foetus. De vervuiling is ooit begonnen in het zuiden van de Botnische Golf en is langzaam richting ons land opgerukt. Misschien dat dit verklaart waarom bij ons zaadbalkanker nog weinig voorkomt en de hoeveelheid spermacellen hoog is in vergelijking met de ons omringende landen. Als mijn theorie klopt, en ik hoop van niet, dan krijgen wij in een later stadium met dezelfde problemen te maken."

(De Volkskrant, 18 mei 1996).

Zie volgende scherm

Voortplanting

2/8 Finse ballen.

In welke twee opzichten verschilt het ejaculaat van de Finse mannen van dat van andere mannen?

Voortplanting

3/8 Finse ballen.

Noem tenminste drie mogelijkheden die worden aangedragen voor de grote verschillen tussen het Finse zaad en het zaad elders.

Voortplanting

4/8 Finse ballen.

Leg uit waarom de beweeglijkheid en de vorm van zaadcellen zo belangrijk zijn voor het kunnen bevruchten van een eicel.

Voortplanting

5/8 Finse ballen.

Waarom zijn verschillende studies die zijn verricht naar de zaadkwaliteit vaak niet met elkaar te vergelijken?

Voortplanting

6/8 Finse ballen.

Noem een argument vóór en een argument tegen het mogelijke verband tussen pseudo-oestrogenen en de afname van de hoeveelheid spermacellen. Leg uit.

Voortplanting

7/8 Finse ballen.

Waarom is het beter dat mannen 114 miljoen zaadcellen per milliliter zaadvocht produceren (zoals de Finse mannen), dan de 66 miljoen zaadcellen van Deense mannen? Voor een bevruchting van een eicel is toch maar 1 zaadcel nodig? Leg je antwoord uit aan de hand van zeker 2 duidelijk geformuleerde argumenten.

Voortplanting

8/8 Finse ballen.

Leg het verband uit tussen vis in de Botnische Golf en de afname van de vruchtbaarheid van mannen.

Voortplanting

1/3 Spermatogenese.
Zie de figuren A 363, A 364, A 368 en B 3864 van de bijlage.

De informatie uit de twee hierna vermelde afbeeldingen kan ook gebruikt worden.

In de afbeelding A 364 is de vorming van spermacellen (spermatogenese) bij de mens weergegeven.
Tijdens deze spermatogenese wordt de hoeveelheid DNA per cel bepaald.

Zie figuur B 3864 van de bijlage.
In het diagram van de afbeelding B 3864 is de hoeveelheid DNA per cel afgezet tegen de fasen van de spermatogenese. Verschillende fasen zijn aangegeven met cijfers.

Zet hieronder achter elk van de gebeurtenissen tijdens de spermatogenese het cijfer van de fase waarin die gebeurtenis plaatsvindt.

fase:
● metafase van mitose [invulveld]
● metafase van meiose 1 [invulveld]
● metafase van meiose II [invulveld]
● spermiogenese [invulveld]

afbeeldingafbeeldingafbeeldingafbeeldingafbeeldingafbeeldingafbeeldingafbeelding

Voortplanting

2/3 Spermatogenese.

Bij de bepaling van de hoeveelheid DNA per kern in spermacellen blijkt dat ongeveer de helft van de spermacellen iets meer DNA bevat dan de andere helft.

Geef een verklaring voor dit verschijnsel.

Voortplanting

3/3 Spermatogenese.
Zie figuur A 879 van de bijlage.

In een onderzoek is gebleken dat bij mannen de spermatogenese kan worden stilgelegd door wekelijkse injecties met testosteron. Bij het begin van de injecties nam de spermatogenese aanvankelijk toe, maar na enige tijd stopte de spermatogenese. Bij deze onvruchtbaar geworden mannen nam de productie van bepaalde stoffen af. Toen de injecties na een jaar werden gestopt, kwam vier maanden later de spermatogenese weer op gang.

In de afbeelding is een terugkoppelingsschema getekend.

Van welke stoffen die in de afbeelding zijn genoemd, was de productie bij de onvruchtbaar geworden mannen afgenomen?

afbeeldingafbeelding

Voortplanting

1/2 Een zwangerschap.

Aan het eind van een zwangerschap is het totale aantal rode bloedcellen van een vrouw 20% hoger dan voorafgaand aan haar zwangerschap. Dit is niet de enige verandering van haar bloed. In de tabel hieronder zijn nog enkele verschillen tussen haar bloed vóór de zwangerschap en aan het eind van haar zwangerschap weergegeven.
afbeeldingafbeelding

Geef een verklaring voor het lagere percentage rode bloedcellen per volume-eenheid bloed, terwijl het totale aantal rode bloedcellen in het bloed van de zwangere vrouw hoger is.

Voortplanting

2/2 Een zwangerschap.

Aan het eind van de zwangerschap verandert de concentratie van een aantal stollingsfactoren in het bloed waardoor het bloed van de vrouw sneller stolt.

Noem een nadelig effect van deze snellere stolling in de laatste fase van de zwangerschap en een gunstig effect daarvan tijdens en direct na de bevalling.

Voortplanting

1/2 Een zwangerschap.

De totale hoeveelheid bloed (P) die gedurende een week in de zevende maand van een zwangerschap door de baarmoederader stroomt, wordt vergeleken met de hoeveelheid bloed (Q) die gedurende de week vóór de ovulatie die aan deze zwangerschap vooraf ging, door de baarmoederader stroomde.

Is de hoeveelheid P kleiner dan, gelijk aan of groter dan de hoeveelheid Q?

Voortplanting

2/2 Een zwangerschap.
Zie figuur A 285 van de bijlage.

Gedurende de zwangerschap wordt glucose uit het bloed van de baarmoederslagader opgenomen in het bloed van het ongeboren kind. In een ongeboren kind van negen maanden wordt een deel van deze glucose verbruikt en een deel wordt in de lever omgezet in glycogeen dat wordt opgeslagen. In de afbeelding is een deel van het bloedvatenstelsel van een ongeboren kind weergegeven. In het bloedvatenstelsel is een plaats P aangegeven.

Is bij een ongeboren kind van negen maanden de glucose-concentratie op plaats P lager dan, gelijk aan of hoger dan die op dezelfde plaats direct na de geboorte?

afbeeldingafbeelding

Voortplanting

1/7 Voor en na een zwangerschap.
Zie figuur B 1642 van de bijlage.

In de afbeelding is een menstruatiecyclus weergegeven die 28 dagen duurt. De letters P, Q, R en S geven bepaalde perioden in deze cyclus aan. In het binnenste deel van de afbeelding is schematisch de verandering van het baarmoederslijmvlies getekend.

In welke van de perioden P, Q, R en S is per 24 uur de groei van de follikel, die in deze cyclus zal openbarsten, het sterkst?

In periode [invulveld]

afbeeldingafbeelding

Voortplanting

2/7 Voor en na een zwangerschap.

In de tabel hieronder zijn de veranderingen in hoeveelheid en samenstelling van het bloed van een vrouw tijdens de zwangerschap weergegeven in ml en in ml per kg lichaamsgewicht. Er wordt gesteld dat de hoeveelheid hemoglobine per rode bloedcel gedurende de zwangerschap niet verandert en dat de bloeddruk gelijk blijft of enigszins stijgt.
afbeeldingafbeelding

De volgende beweringen worden gedaan:
1. de totale hoeveelheid O2 die door het bloed van een vrouw in de veertigste week van de zwangerschap kan worden gebonden, is groter dan bij een niet-zwangere vrouw;
2. de hoeveelheid O2 die per ml bloed kan worden vervoerd, neemt tijdens de zwangerschap af;
3. tijdens de zwangerschap neemt het hartminuutvolume toe. Het hartminuutvolume is de hoeveelheid bloed die per minuut de linker kamer van het hart verlaat.

Leg aan de hand van de gegevens in de tabel van elke van deze beweringen uit of die juist of onjuist is.

Voortplanting

3/7 Voor en na een zwangerschap.
Zie figuur A 330 van de bijlage.

Tijdens haar zwangerschap wordt van een vrouw P de bloedgroep bepaald. In het celmembraan van haar rode bloedcellen komen antigenen B voor en geen antigenen A. Na haar bevalling heeft zij een bloedtransfusie met een halve liter bloed nodig. Eerst wordt ter controle een zogenaamde kruisproef gedaan: rode bloedcellen van de donor worden gemengd met bloedserum van vrouw P. Als er klontering van de rode bloedcellen optreedt, is het donorbloed ongeschikt voor vrouw P. Alleen de bloedgroepen van het ABO-systeem worden in beschouwing genomen.

Leg van de bloedgroepen AB en O uit of vrouw P daarmee een bloedtransfusie kan krijgen en waardoor dat al dan niet mogelijk is.

afbeeldingafbeelding

Voortplanting

4/7 Voor en na een zwangerschap.
Zie figuur C 110 van de bijlage.

In de afbeelding is schematisch een stadium in de ontwikkeling van de placenta getekend. Een aantal delen en weefsels is met cijfers aangegeven. Sommige antistoffen kunnen van het bloed van de moeder in het bloed van het ongeboren kind komen.

Door welke van de aangegeven weefsels gaat een antistofmolecuul achtereenvolgens heen op de kortste weg van het bloed van de moeder naar het bloed van het ongeboren kind?

afbeeldingafbeelding