Thema 1.3 De moderne synthese

Question 1

Darwin en Wallace wezen ons op 2 belangrijke principes die gelden voor alle diersoorten:

Answer 1

 Individuen verschillen van elkaar in hun eigenschappen.

 De eigenschappen van individuen worden in zekere mate doorgegeven aan het nageslacht.

Question 2

Waaruit is de evolutietheorie ontstaan?

Answer 2

Malthus bracht een prangende vraag aan het licht, namelijk wat gebeurt in populaties als er
voedseltekorten ontstaan? Het begin van een overlevingsstrijd? Samen met bovengenoemde
principes is hieruit de evolutietheorie ontstaan:
Evolutie = variatie + erfelijkheid + selectie (+ een hoop tijd)

Question 3

moderne synthese

Answer 3

tijdens de overerving treden variaties op, die een bepaald voordeel kunnen opleveren. Darwin wist
echt niet hoe dit gebeurde, omdat hij geen kennis had van genen. De moderne synthese combineert
Darwin met kennis van genetica (Mendel):
Evolutie = genetica + selectie (+ een hoop tijd)

Question 4

Fitness:

Answer 4

hoe succesvol een individu is in reproduceren. Bijv. 3 kinderen, fitness = 3 = lifetime reproduction success

Question 5

Darwin’s theory of evolution:

Answer 5

o Bij kunstmatige selectie is er sprake van een helpende hand en een uiteindelijk doel.
o Bij natuurlijke selectie is er geen helpende hand en geen uiteindelijk doel.
o Natuurlijke selectie is niet het enige dat voor verandering zorgt, maar aangepaste verandering
o De term ‘survival of the fittest’ komt van Herbert Spencer en niet van Darwin

Question 6

Mendel & post-Mendelian genetica:

Mendel law of genetics

Answer 6

o Genen werken in paren en een kopie van elk gen wordt doorgegeven via een gameet (man+vrouw geslachtscel).
o De relatie tussen het genotype en fenotype is complexer dan het lijkt. Dit komt doordat
genen dominant of recessief kunnen zijn. Hierdoor kan een plant met een ander genotype
toch hetzelfde fenotype hebben.
o Als een organisme 2 dezelfde kopieën van een gen heeft noem je dit homozygoot YY yy, bij 2
verschillende heterozygoot Yy
o Erfelijkheid werkt niet door te mengen, maar is altijd specifiek. Dus een plant met witte en een plant met rode bloemen leiden niet tot planten met roze bloemen, maar rode of witte.
o Mendel heeft zelf nooit een gen gezien en het woord ook nooit genoemd. Maar door zijn experimenten heeft hij wel het mechanisme kunnen ontrafelen.

Question 7

Genen & chromosomen:

Answer 7

zitten op chromosomen en de mens heeft 46 chromosomen.

Question 8

Locus:

Answer 8

Een gen voor een bepaalde eigenschap bevindt zich op een specifiek punt op het
chromosoom

Question 9

Allelen:

Answer 9

Op deze plek op het chromosoom, kunnen zich meerdere typen genen bevinden (X of Y bijvoorbeeld).

Question 10

Meiose:

Answer 10

Het proces om cellen te produceren met maar de helft van het aantal chromosomen

Question 11

mitose:

Answer 11

normale proces celdelingsproces

Question 12

Factoren die de overdracht van genen beïnvloeden:

Answer 12

 Bepaalde genen kunnen niet los van elkaar worden doorgegeven.
 Een chromosoom wordt gezien als linkage group van genen. Genen op hetzelfde chromosoom hoeven echter niet per se samen doorgegeven te worden.
 Crossing over is de uitwisseling van genen, die op deze manier een nieuwe combinatie
gaan vormen en dus recombination hebben ondergaan.
 Genen kunnen ook muteren door omgevingsinvloeden, zoals straling.

Question 13

Wat bepaald de kans op overdracht gen?

Answer 13

hoe dichterbij 2 genen worden gevonden op een chromosoom, hoe groter de kans is dat ze worden gegeven bij recombination. Kan op overdracht = hoe dicht bij loci is op een chromosoom

Question 14

Er zijn 3 bronnen van variatie waar natuurlijke selectie mee kan werken:

Answer 14

 Mendelian variatie door ouderlijke genen te mixen.
 Recombination waar genen tussen chromosomen uitgewisseld worden.
 Gen mutaties.

Question 15

polygenetisch:

Answer 15

Veel eigenschappen die we als mens bezitten hangen niet af van 1 gen, en zijn dus ook niet compleet dominant of recessief.

Question 16

pleiotropie:

Answer 16

Genen hebben meer dan 1
fenotypisch effect (door polygenetisch effect)

Question 17

De evolutie van de mens:

Answer 17

o 4,4 miljoen jaar geleden: ardipithecus, Ethiopië, liep rechtop.
o 4,2 miljoen jaar geleden: australopithecus, Afrika, liep rechtop, kon goed klimmen
o 2,5 miljoen jaar geleden: homo habilis, grotere hersenen, vleeseter.
o 1,8 miljoen jaar geleden: homo erectus, 50% meer herseninhoud, omnivoor, gereedschap.
o 400 duizend jaar geleden: homo sapiens, 20% meer herseninhoud.
o 150 duizend jaar geleden: moderne homo sapiens, 20% meer herseninhoud.

Question 18

Chromosoom bestaat uit:

Answer 18

Genen van DNA.

ontdekt in 1953 door Watson en Crick

Question 19

DNA (desoxyribonucleïnezuur):

Answer 19

is een groot molecuul dat zich in de kern van een cel bevindt en uit 4 soorten bases bestaat: adenine, thymine, cytosine en guanine en fosforisch zuur.

Question 20

nucleotide:

Answer 20

Elke koppeling tussen een suiker, zuur en base. Adenine kan samenwerken met thymine (AT) en cytosine met guanine (CG). Ze vormen aminozuren die weer proteïne vormen. De natuur kent 20 aminozuren

Question 21

Productie van DNA naar proteine:

Answer 21

DAN -> transcriptie -> RNA -> splicing -> mRNA -> export -> mRNA -> translation -> a.a. Chain -> folding -> protein
Een derde van alle proteine coderende genen bevinden zich in onze hersenen

Question 22

The human genome project:

Answer 22

We hebben de volgorde van het menselijk genoom bepaald en weten nu uit hoeveel genen een mens bestaat

Question 23

Erfelijkheid (heritability):

Answer 23

de mate waarin een karakteristiek in een populatie voorkomt door genetische in plaats van omgevingsfactoren.
o 40% van de menselijke variatie is genetisch, dus 60% wordt door de omgeving bepaald

Question 24

multiregionale hypothese:

Answer 24

stelt dat de homo erectus door geleidelijke veranderingen in de vele populaties is uitgegroeid tot de homo sapiens. Volgens deze theorie leven mensen al een miljoen jaar buiten Afrika.

Question 25

De uit-Afrika hypothese

Answer 25

stelt dat een populatie homo erectus uitgegroeid is tot de homo sapiens in Afrika en van daaruit is verspreid over andere delen van de wereld. De mens leeft in deze theorie pas 100-200 duizend jaar buiten Afrika. Deze hypothese is op basis van onderzoek naar mitochondriën, die alleen door toevallige variaties veranderen en dus voor dateringsonderzoek gebruikt kunnen worden, het meest aannemelijk.

Question 26

Gene flow:

Answer 26

ontstaat als dieren van de ene populatie naar de andere verhuizen en een gunstige genetische variatie hebben die de nieuwe populatie niet heeft.

Question 27

Genetische drift (genetic drift)

Answer 27

een statistisch proces, dat voortkomt uit de invloed van
toeval op de verspreiding van genen. Het werkt vooral bij kleine populaties, waar de invloed
van natuurlijke selectie niet groot is

Question 28

Het founder effect:

Answer 28

ontstaat als een populatie ontstaat vanuit een klein aantal dieren, waardoor de genetische variatie beperkt is. Genetische drift is dan belangrijk om voor meer
variatie in de genen te zorgen.

Question 29

groepselectie theorie

Wyne Edwards

Answer 29

dieren elkaar helpen te overleven en bij elkaar komen om vast te stellen of ze verder moeten voorplanten of dat de groep anders te groot wordt. Dieren zijn hierdoor altruïstisch en bereid zichzelf op te offeren.
 Echter, als dit zo is dan zou een egoïstisch dier zich heel snel kunnen voortplanten in een dergelijke groep, waardoor het egoïstische gedrag zich zou verspreiden ten koste van het altruïstische gedrag.
 George Williams stelt dat dieren het meeste samenwerken met familieleden, omdat ze
hiermee ook het doorgeven van hun eigen genen stimuleren. Feitelijk gedragen genen
zich hierbij dus egoïstisch.

Question 30

Multilevel selectie theorie:

Answer 30

Deze theorie is een poging om groepselectie te laten herleven (Elliot Sober, David Sloan Wilson). Het is een complexe theorie, die voorstelt dat groepen gezien worden als vehikels, waarbij natuurlijke selectie plaatsvindt op het niveau van de genen, het
individu en de soort (ofwel multilevel).
 De theorie wijkt af van die van Wynne-Edwards in de zin dat individuele natuurlijke selectie ook wordt verondersteld.
 Dawkins gelooft wel in groepselectie, maar dan op het niveau dat groepen met elkaar
concurreren en dat de winnende groep zich kan voortplanten. Dit is niet hoe deze
theorie bedoeld is door de bedenkers.

Question 31

Inclusive Fitness

Hamilton

Answer 31

selectie werkt op individuen. Individuen helpen hun nageslacht overleven, door voor ze te zorgen omdat ze hiermee hun eigen genen doorgeven.
 Als je een kind redt, dan heb je hiermee 50% van je genen behouden. Bij een kleinkind,
neef of nicht is dit 25% etc. Ofwel je kunt je genen ook doorgeven door voor familieleden te zorgen in plaats van je eigen kinderen.
- fitness (r) = direct + indirecte fitness
- r = coefficient of relatedness
- theorie wordt gebruikt om altruïstische daden onder dieren te verklaren

Question 32

Reciprook altruïsme

Answer 32

komt met voorbeelden van altruïstisch gedrag bij dieren, dat niet is gericht op familieleden
Robert Trivers

Question 33

Voorwaarden reciprook altruïsme:

Answer 33

Voorwaarden zijn dat dieren in stabiele groepen leven, relatief lang leven en in staat zijn om vast te stellen wie zich niet aan de regels houdt. Kosten altruïstisch gedrag moeten tegen de baten opwegen, zodat altruïstisch gedrag ook teruggegeven wordt. Is
het alleen wel altruïstisch als je erop rekent dat je iets terugkrijgt?

Question 34

Het zelfzuchtige gen (selfish gene):

Answer 34

Richard Dawkins stelt dat we ons bij evolutie niet op het individu, maar de genen moeten richten, waarbij het gen als enige doel heeft zichzelf te vermeerderen om te overleven

Question 35

replicator:

Answer 35

een entiteit die kopieën van zichzelf kan maken. Een vehikel is een entiteit die de replicatoren kan dragen. Je kunt genen hier zien als de replicator en een organisme als het vehikel.

Question 36

Wat verklaart de theorie van selfish gene:

Answer 36

verklaart vele vormen van sociaal gedrag onder dieren, dat alleen gericht is op het laten overleven van genen. De theorie is niet universeel geaccepteerd, omdat veel
mensen de gedachte dat ze alleen een vehikel zijn voor genen niet heel aansprekend vinden.

Question 37

DNA-methylatie:

Artikel Miller

Answer 37

een epigenetisch proces waarbij je de structuur van het DNA verandert door een methylgroep aan het DNA toe te voegen. Hiermee kun je de activiteit van het DNA veranderen, zonder de volgorde aan te tasten.

Question 38

Onderzoek naar ratten

Artikel Miller

Answer 38

Bij ratten heeft onderzoek uitgewezen dat rattenmoeders, die voor hun jongen zorgen leiden tot
ratten die minder gevoelig zijn voor stress in vergelijking met ratten die niet verzorgd zijn.

Question 39

Onderzoek naar muizen

Artikel Miller

Answer 39

Als bij muizen de moeder te weinig middelen krijgt om goed voor haar jongen te zorgen, dan
wordt ze angstig en gaat ze ook minder voor ze zorgen. Dit leidt ertoe dat de muizenjongen een
grotere kans hebben op angst. Ofwel het gedrag wordt epigenetisch doorgegeven.

Question 40

Onderzoek kindermishandeling:

Artikel Miller

Answer 40

Onderzoekers veronderstellen dat kinderen die mishandeld worden door epigenetica ook een
andere hersenstructuur ontwikkelen. Dit is echter lastig te onderzoeken. Kan, hoeft niet.

Question 41

Epigenetica betekent:

Answer 41

sociale interactie het tot uiting komen van genen beïnvloedt, echter dit is maar een mechanisme van verandering naast de andere mechanismen

Question 42

Darwin gebruikte een analogie met kunstmatige selectie om te komen tot zijn theorie
over natuurlijk selectie. Waarom is die analogie niet handig?

Answer 42

Bij kunstmatige selectie is er sprake van doelgerichte selectie, waarbij er bewust op bepaalde
gewenste eigenschappen wordt geselecteerd. Dat kan leiden tot het misverstand dat natuurlijke selectie ook doelgericht is. Dit is echter niet het geval, natuurlijke selectie is doelloos en wordt niet gestuurd door een hogere macht.

Question 43

Welke alternatief voor survival of the fittest op individueel niveau stelt WynneEdwards voor om een probleem met de evolutietheorie op te lossen?

Answer 43

Hij stelt groepsselectie voor. Hij stelt dat selectie niet op individueel niveau plaatsvindt, maar dat het
gaat om de bijdrage van een kenmerk aan het voortbestaan en de voortplanting van de groep.
Hiermee kan hij de evolutie van sociaal gedrag verklaren. Natuurlijke selectie volgens Darwin leidt namelijk tot egoïstische individuen, want de meest egoïstische individuen kunnen zich voortplanten
en zullen deze aanleg dus ook doorgeven aan volgende generaties. Echter, hoe kan sociaal gedag dan ontstaan?

Door natuurlijke selectie naar groepsniveau te verplaatsen wil Wynne-Edwards dit probleem
oplossen. Altruïstisch gedrag komt de groep ten goede en daardoor maakt de soort meer kans zich
voor te planten en wordt deze aanleg ook weer doorgegeven aan de volgende generatie.

Question 44

Waarom is dit geboden alternatief van groepsselectie zeer onwaarschijnlijk?

Answer 44

Als in een dergelijke altruïstische groep een egoïstisch individu ontstaat, dan heeft deze een
onmiddellijk voortplantingsvoordeel ten opzichte van groepsgenoten. Daarmee zullen de egoïstische
groepsgenoten, de altruïstische groepsgenoten verdringen en dan ben je weer terug bij af.

Question 45

Darwin heeft het over ‘survival of the fittest’. Hoe werd individuele fitness bepaald in de oorspronkelijke visie en hoe is dat in de loop van de tijd veranderd?

Answer 45

In eerste instantie ging het om het overleven van het sterkste en meest aangepaste individu. Fitness
slaat hierbij op aanpassingsvermogen, kracht of slimheid. Echter, later ging men zich realiseren dat
voortplanting belangrijker is dan overleven voor het evolutionaire succes van een individu. De
definitie van fitness legde daardoor meer nadruk op reproductief succes. (hoeveel kinderen)

Question 46

. Bespreek hoe Hamilton het idee van individuele fitness verder uitbreidde

Answer 46

Een individu plant zich niet alleen voort via zijn eigen kinderen, maar ook via zijn familie, want die
dragen ook een deel van zijn genen. Die moet je dus meetellen bij de berekening van fitness, waarbij
je wel rekening houdt met de verwantschapsgraad of verwantschap coëfficiënt. Broers en zussen zijn
0,50 verwant, kleinkinderen 0,25 en op die manier kun je een optelsom maken van iemand zijn
reproductieve succes. Dat noemt Hamilton inclusive fitness.

Question 47

Waarom biedt Hamilton een betere oplossing dan Wynne-Edwards voor het probleem van sociaal gedrag? Benoem het ‘selfish gene’ concept van Dawkins.

Answer 47

De theorie van Hamilton verschuift de opvatting over natuurlijke selectie van individueel naar
genetisch niveau. Het is eigenlijk helemaal niet zo belangrijk dat het individu zich kan voortplanten,
het gaat erom dat diens genen dat kunnen. Het egoïsme dat evolutie in de hand werkt zit dus niet in
het individu, maar in de genen. Daarom spreekt Dawkins over zelfzuchtige genen (selfish genes).
Dit geeft ook een alternatieve verklaring voor altruïstisch hulpgedrag, als een individu namelijk zijn
genetische verwanten te hulp schiet, dan lijkt dit op individueel niveau altruïstisch. Het is echter
verhulde zelfzuchtigheid op genetisch niveau. En hierdoor geeft dit zogenaamde altruïstische gedrag
een evolutionair voordeel en daardoor kan het zichzelf verspreiden.

Question 48

Wat is de motor achter evolutie

Answer 48

variatie, want zonder variatie ook geen selectie en dan ook geen evolutie.

Question 49

Individuen zijn eigenlijk DNA-kopieermachines. Wij zijn echter niet onze genen, maar veel complexer dan dat. In de video wordt de metafoor van noten in een muziekstuk gebruikt, op welk fundamenteel onderscheid in de genetica doelt deze metafoor?

Answer 49

Het onderscheid tussen genotype en fenotype. Het fenotype is feitelijk alleen een vehikel voor de
verspreiding van genen, maar het is wel complexer dan de genen zelf. Het genotype kun je zien als
muzieknoten. Echter om een muziekstuk (fenotype) te maken heb je meer nodig dan muzieknoten.
Je hebt een volgorde, timing etc. hiervoor nodig.

Question 50

Jacques van Alphen gebruikt de metafoor van een kookboek en stelt dat koken meer is
dan wat ingrediënten door elkaar gooien. Welke 2 belangrijke principes uit de genetica noemt hij?

Answer 50

De ingrediënten zijn de genen, maar er is meer nodig om te komen tot het gerecht (fenotype). Ofwel
er is geen 1-op-1 relatie tussen genen en kenmerken, ons fenotype is veel complexer. Het eerste
principe van genetica dat hij hierbij noemt is dat 1 gen vaak meerdere effecten heeft (pleiotropie).
Het tweede principe is dat er bij 1 kenmerk vaak meerdere genen zijn betrokken, waarbij er zelfs
interactie tussen de genen kan optreden (polygenie).

Question 51

Kunnen we doordat het gehele menselijke genoom hebben beschreven nu evolutie in
eigen hand nemen?

Answer 51

Nee, allereerst is er het probleem van pleiotropie, waarbij een gen meerdere effecten heeft en
daarnaast interacteren genen ook nog met elkaar (polygenie). Dus als we een gen uitzetten, maken
we een onbedoelde eigenschap ongedaan, maar er zijn ook bijeffecten, die misschien niet zo
wenselijk zijn. Een tweede argument is dat we weliswaar aan ons genoom kunnen knutselen, maar
dat we hiermee natuurlijke selectie niet stopzetten. Dus alles wat we aanpassen is evolutionair
gezien gewoon een variatie waar natuurlijke selectie mee aan de slag gaat. Of er dan nog iets van de
variatie overblijft is de vraag.

Question 52

De conclusie in het fragment is dat we nog lang niet zover zijn dat we de functie van
de genen begrijpen. Dawkins komt tot een vergelijkbare conclusie in het boek. Wat is zijn
redenering?

Answer 52

Er is geen 1-op-1 relatie tussen onze genen en kenmerken. Het heeft dus niet zoveel zin om te gaan
zoeken naar effecten van specifieke genen, zeker niet als we het over gedrag hebben. Wat wel
mogelijk is, is dat we de gemiddelde invloed van onze genen op specifieke gedragskenmerken
bepalen. Deze genetische evidentie kan gedragsgenetica bijdragen aan evolutionaire psychologie

Question 53

Hoe zijn chromosomenparen opgebouwd, wat is het onderscheid tussen dominant en recessief, homozygoot en heterozygoot?

Answer 53

Chromosomen komen voor in paren, waarbij 1 van de vader en 1 van de moeder. Ze bestaan voor
een deel uit genen, die zich op vaste plaatsen (loci) op het chromosoom bevinden. Een gen kan
dominant zijn of recessief. Een genen paar kan bestaan uit 2 dominante of recessieve genen
(homozygoot) of 1 dominant en 1 recessief gen (heterozygoot). In het geval van haarkleur betekent
dit dat de combinatie bruin-bruin leidt tot bruin haar, bruin-blond leidt tot bruin haar omdat het gen
voor bruin haar dominant is. De combinatie blond-blond leidt tot blond haar. Ofwel bij
heterozygoten zal het dominante gen tot uiting komen (bruin-blond).
- genotype = BB of bb
- fenotype = bruin haar of blond haar
- gameten = B of B b of b

Question 54

Waarom kan met blond en bruin haar, blond haar niet in de 2e generatie verschijnen, maar wel in de 3e

Answer 54

Omdat in de eerste generatie de moeder dominant homozygoot is, kan de recessieve eigenschap
nooit tot expressie komen, immers de moeder zal altijd een dominant gen doorgeven. Maar het allel
voor blond haar is wel recessief aanwezig bij alle nakomelingen vanuit de vader. In de derde
generatie kan er daardoor wel blond haar uitkomen (25% kans).

Question 55

Genoom:

Answer 55

dit is al het genetische materiaal, ofwel je volledige DNA code. Het bevindt zich in de nucleus van elke lichaamscel. Behalve in een gameet, want die bevat maar 50% van het genoom

Question 56

Genotype:

Answer 56

dit is het genetisch materiaal dat een specifiek persoon bezit. Iedereen (behalve eeneiige tweelingen) heeft een ander genotype. Dit is feitelijk het kookboek.

Question 57

Fenotype:

Answer 57

dit zijn alle biologische en psychologische eigenschappen van iemand. Van cel tot
orgaan, inclusief brein, psyche en gedrag zijn onderdeel van het fenotype. Dit zijn de producten
die je met het kookboek kunt maken.

Question 58

Chromosoom:

Answer 58

een genoom bestaat uit chromosomen, dit is de structuur die al het genetische
materiaal verpakt. Mensen hebben 46 chromosomen (ei- en zaadcellen hebben er 23). De chromosomen zijn in paren aanwezig, omdat er 23 van de moeder en 23 van de vader zijn. Het zijn de hoofdstukken van het kookboek

Question 59

Gen:

Answer 59

genen zijn de onderdelen van de chromosomen. Het zijn als het ware paragrafen in het hoofdstuk. Op fysiologisch niveau kun je een gen zien als een regio op een chromosoom

Question 60

DNA:

Answer 60

de taal waarin het kookboek is geschreven. Het heeft maar 4 letters (ACTG) en daarmee kan alles worden geschreven. DNA is een lang molecuul dat zich over het hele chromosoom uitstrekt en de vorm heeft van een dubbele helix.

Question 61

Psychologische eigenschappen zijn ook onderdeel van het fenotype en dus onderhevig
aan natuurlijke selectie en evolutie. Leg dit uit voor impulsiviteit?

Answer 61

Genen zijn bepalend voor de bouwstoffen (proteïne) van het menselijk lichaam en dus ook voor de
manier waarop ons brein wordt gevormd. Een eigenschap als impulsiviteit heeft dus te maken met
de manier waarop ons brein is ontwikkeld. De relatie is echter wel indirect en als volgt:
Genen -> proteïne -> breinstructuur -> eigenschap.
Er zijn individuele verschillen tussen mensen, niet iedereen is even impulsief. Dit komt omdat de
DNA-code van de genen die impulsiviteit indirect bepalen niet bij iedereen hetzelfde zijn.

Question 62

Wat is het verschil tussen genetica en epigenetica?

Answer 62

Bij de mens wordt het geslacht genetisch bepaald, bij een krokodil oefent temperatuur invloed uit op
de werking van bepaalde genen (epigenetica). Een epigenetische variatie wil zeggen dat een verschil
in een eigenschap niet direct te herleiden is tot genetische verschillen, maar verschillen in de werking
van bepaalde genen.

Question 63

Hoe compliceren epigenetische effecten het nature-nurture debat?

Answer 63

In het nature-nurture debat staat de vraag centraal in hoeverre een eigenschap afhankelijk is van
erfelijke (genetische) factoren of omgevingsfactoren. Echter, die componenten zijn soms heel
moeilijk uit elkaar te halen door epigenetische effecten, waarbij de omgeving de werking van
bepaalde genen beïnvloedt. Hierdoor zijn nature en nurture nauwelijks nog uit elkaar te trekken en
valt niet aan te geven of het nu een nature of nurture effect is.