Upgrade to remove ads
Only $35.99/year

Evolutie oefenvragen I

Terms in this set (86)

Twee onderzoekers doen ieder een uitspraak over de evolutie van veren:

1) Veren zijn geëvolueerd uit schubben.
2) Veren zijn geëvolueerd als middel voor warmte-isolatie.

Leg uit waarom deze twee verklaringen elkaar niet uitsluiten maar juist aanvullen.
1) Geeft een antwoord op de vraag hoe veren zijn ontstaan in de loop van de evolutie.

2) Geeft een antwoord op de vraag naar de functie van veren.
_________ is het fenomeen dat organismen richting een donkere schutkleur evalueren op plaatsen met veel (roet) vervuiling.
Industrieel melanisme
Formule exponentiele groei:
N(t) = N₀ × eʳᵗ
waarbij r = ln(R)

of

N(t) = N₀ × Rᵗ
Bij de meeste populaties schommelt de omvang rond een gemiddelde dat wordt gezien als de _________ van de omgeving.
draagkracht (K)
Logistische groei
Naarmate de populatieomvang dichter bij de draagkracht komt vlakt de populatieomvang af.
Soorten met een groeifactor die groot genoeg is om een populatieomvang rond de draagkracht K te handhaven en meestal in een tamelijk constante omgeving leven:
K-geselecteerde soorten
Soorten symbiose:
Mutualisme
(beide symbionten hebben voordeel)

Commensalisme
(één symbiont voordeel, ander neutraal)

Parasitisme
(één symbiont voordeel, ander nadeel)
Bij meercellige organismen kunnen mutaties alleen doorgegeven worden naar de volgende generatie als het in de ________ plaatsvindt.
kiembaan
Substitutie (mutatie)
Een base wordt vervangen door een andere base.

Transitie
mutatie van de ene purine naar de andere (A↔G) en van de ene pyrimidine naar de andere (C↔T).

Transversie
Mutaties van purine naar pyrimidine en vice versa (A↔C, A↔ T, C↔G en G↔T).
Mutatie waarbij een extra kopie van een gen ontstaat op hetzelfde of een andere chromosoom:
Genduplicatie
_________ zijn cellen die twee homologe exemplaren van ieder type chromosoom bevatten.
Diploïde cellen
Nieuwe combinaties van erfelijk eigenschappen ontstaan o.a. door:
Mutaties

Hergroeperen van al aanwezige erfelijke eigenschappen via geslachtelijke voortplanting (eukaryoten)

Onderlinge uitwisseling van genetisch materiaal (met name bacteriën)
Een proces tijdens meiose dat zorgt voor _________, het ontstaan van nieuwe combinaties van erfelijke eigenschappen binnen een chromosoom, heet _________, het uitwisselen van een segment tussen chromatiden van twee homologe chromosomen.
recombinatie

crossing-over
Wanneer in een diploïde individu op twee homologe chromosomen dezelfde allelen aanwezig zijn voor een bepaald gen, dan is het individu _________ voor dat kenmerk.
homozygoot
Heterozygoot
Wanneer op twee homologen verschillende allelen aanwezig zijn.
Wat is de term voor interacties tussen genen die mede bepalend zijn voor het uiteindelijke fenotype?
Epistatische interacties
CYP2J19 is een gen dat bij vogels betrokken is bij het waarnemen van kleuren, bij sommige vogels fungeert het ook als een rood pigment in veren. Hier is sprake van _________.
pleiotropie
In een populatie van 100 diploïde individuen zijn A en B genen voor bloemkleur. De drie genotypen zijn AA (wit), AB (roze, intermediair fenotype) en BB (rood).
In die populatie hebben 30 het genotype AA, 60 AB en 10 BB.

De genotype frequenties zijn dan:
AA: 30/100 = 0,3

AB: 60/100 = 0,6

BB: 10/100 = 0,1
Vier voorwaarden Hardy-Weinberg-evenwicht:
Geen selectie

Oneindig grote populatie

Geen genetische uitwisseling met andere populaties

Partnerkeuze volgens toeval
Chi-kwadraattoets
Een statistische toets om te berekenen hoe groot de kans is dat een gevonden frequentieverdeling bij een categorische/nominale variabele op toeval berust.
In een populatie komen drie varianten in bloemkleur voor, die worden veroorzaakt door 2 allelen rood (R) met frequentie p en wit (W) met frequentie q. De heterozygoten hebben het intermediaire fenotype 'roze'. De populatie bestaat uit 517 planten, waarvan 200 rood, 240 roze en 77 wit.

Ga na of er sprake is van een Hardy-Weinberg evenwicht, gebruikmakend van de chi-kwadraattoets.
p: 320/517 = 0,619
q: 197/517 = 0,381

Verwachte waarden:
p² = 0,619² = 0,383...
0,383...× 517 = 198 (rood)

2pq = 2 × 0,619 × 0,381 = 0,471...
0,471...× 517 = 244 (roze)

q² = 0,381² = 0,145...
0,145...× 517 = 75 (wit)

De chi-kwadraattoets ((G-V)²/V) wordt 0,14, dat is minder dan de grenswaarde. Er is dus sprake van een evenwicht.
Eén genotype kan (afhankelijk van omgevingsomstandigheden) leiden tot verschillende fenotypen
Fenotypische plasticiteit
Methylgroepen (CH₃) op bepaalde cytosine in DNA, doorgegeven door ouders, kunnen ervoor zorgen dat genen niet tot uitdrukking komen. Zo'n extra laag informatie op DNA wordt aangeduid als _______.
epigenetische informatie
Fenotypische variantie Vꜰ =
omgevingsvariantie Vₒ + genetische variantie Vɢ + interactievariantie Vı
Genetische variantie Vɢ =
additieve genetische variantie Vɢᴀ + dominantiecomponent genetische variantie Vɢᴅ + interactiecomponent genetische variantie Vɢı
Het deel van de fenotypische variantie wat een erfelijke basis heeft:
Erfelijkheidsgraad
Drie belangrijkste voorwaarden natuurlijke selectie:
1. Variatie in bepaalde eigenschappen.

2. Variatie is te minste deels erfelijk bepaald.

3. Er is een selectiedruk.
Twee manieren waarop seksuele selectie kan plaatsvinden:
Competitie tussen soortgenoten van het zelfde geslacht.

Partnerkeuze door het andere geslacht.
Wanneer een individu een partner kiest die zo weinig mogelijk van het individu afwijkt, heet dat _________.
positief assortatief paren
Fitness
Het vermogen van een individu om te overleven en nakomelingen te produceren.
Berekenen van relatieve fitness (w)
De absolute fitness van een bepaald genotype gedeeld door de hoogste absolute fitness of w = 1 - s.
Het verschil van de fitness van een genotype met de referentiewaarde van 1 (hoogst mogelijke fitness) wordt de _________ genoemd. s = 1 - w
selectiecoëfficiënt (s)
In een denkbeeldige populatie wandelende takken die zich parthenogenetisch voorplanten, komen twee kleurvarianten voor: groen en bruin. De kans dat een vrouwelijke groene overleeft tot geslachtsrijpe leeftijd is 6% en produceert gem. 200 identieke nakomelingen. Voor de bruine is dat 9% en produceert gem. 100 identieke nakomelingen.

Wat is de gem. absolute en relatieve fitness en de selectiecoëfficiënt van een bruine wandelende tak?
De gem. absolute fitness van een bruine wandelende tak is 0,09 × 100 = 9.
De gem. absolute fitness van een groene wandelende tak is 0,06 × 200 = 12.

De relatieve fitness van een bruine wandelende tak is dan 9/12 = 0,75

De selectiecoëfficiënt is 1 - 0,75 = 0,25
Met ______ fitness kan het gedrag van sociale insecten worden verklaard en ook dat van andere dieren met gemeenschappelijke broedzorg.
inclusieve fitness
Fixatie
Wanneer één allel na een aantal generaties andere allelen verdringt en als enige overblijft.
Drie vormen selectie binnen een populatie:
Directionele selectie (gericht): de extreme van één kant wordt weg geselecteerd.

Stabiliserende selectie: de extremen van beide zijden worden weggeselecteerd.

Disruptieve selectie: de middengroep valt weg.
Er wordt een selectie-experiment uitgevoerd op een populatie van 100 vlinders, waarbij de vleugellengte wordt gemeten. Bij de uitgangspopulatie is de gem. lengte 31,2 mm. De tien grootste (gem. lengte 38,5 mm) worden de ouders van de nieuwe generatie. Bij de nieuwe generatie is de vleugellengte 33,9 mm.

1) hoe groot is h²?

2) bereken de additieve genetische variantie in de uitgangspopulatie (fenotypische variatie: 20,2)
(a) gem. vleugellente uitgangspopulatie (ouderpopulatie): 31,2 mm
(b) gem. vleugellengte selectiegroep: 38,5 mm
(c) gem vleugellengte nakomelingen: 33,9 mm

Selectieverschil S = a - b: 31,2 - 38,5 = -7,3 mm
Respons op selectie R - a - c = 31,2 - 33,9 = -2,7 mm

1) h² = R/s = -2,7/-7,3 = 0,37

2) h² = Vɢᴀ/Vꜰ, dus 0,37 = Vɢᴀ/20,2
Vɢᴀ = 20,2 × 0,37 = 7,5
Wat gebeurt er met h² als er generaties lang wordt doorgeselecteerd?
Bij voortdurende selectie raakt de additieve genetische variantie uitgeput. De selectielijn stabiliseert zich op een min of meer vaste waarde. Het selectieverschil S blijft meestal wel waarneembaar door de omgevingsvariantie, maar de respons R wordt geleidelijk nul. Dat betekent ook dat h² nul wordt.
Genetische drift
Door een opeenstapeling van toevalseffecten kan de frequentie van een bepaald allel wegdrijven van de oorspronkelijke allelfrequentie in de populatie.
Processen die genetische drift tegenwerken (behoudt van genetische diversiteit):
Genetische uitwisseling tussen populaties

Selectie

Ontstaan van nieuwe allelen door mutaties
Wanneer een populatie door menselijke of natuurlijke factoren tijdelijk door een fase gaat waarin zij een kleine effectieve populatieomvang heeft. De versterkte genetische drift kan dan leiden tot snelle veranderingen in allelfrequenties.
Flessenhals (bottleneck)
De _________ van Kimura (1983) stelt dat het merendeel van de mutaties die gefixeerd worden in een populatie selectief neutraal zijn en dat die mutaties gefixeerd zijn door _________.
neutrale theorie

genetische drift
Een _________ is een eigenschap met een genetische basis die onder normale omstandigheden bijdraagt aan de fitness van een organisme.
adaptatie
Oorzaken van niet functionele eigenschappen organismen:
Historische beperkingen: voortgaan op een eenmaal ingeslagen weg.

Pleiotropie: sommige eigenschappen kunnen niet onafhankelijk van elkaar evalueren.

Compromissen tussen functies: de functies van één of meerdere eigenschappen kunnen elkaar in de weg zitten.

Anachronische eigenschappen: bepaalde eigenschappen kunnen (deels) hun functie verliezen door verandering in de omgeving.
Er is sprake van een _________ wanneer een oorspronkelijke adaptatie door een vrij plotselinge verandering van de omgeving de fitness van een individu juist verlaagt.
evolutionaire val
Soortbegrippen
Biologisch soortbegrip

Fylogenetische soortbegrip

Morfologisch soortbegrip
Fylogenetische soortbegrip
Beschrijft een soort als de kleinste groep individuen op een fylogenetische boom, afkomstig van een gedeelde voorouder.
Een _________ is een set zeer nauwverwanten soorten waartussen geen duidelijke grenzen zijn te trekken op basis van uiterlijke kenmerken.
soortencomplex
Eigenschappen die kunnen leiden tot reproductieve isolatie:
1. Prezygotische isolatie
- premating isolating mechanisms (verhinderen copulatie)
- Eigenschappen die verhinderen dat copulatie leidt tot een bevruchte eicel.
- Incompatibele gameten

2. Postzygotische isolatie
- een sterk verminderde fitness van de hybride nakomelingen
Twee vormen allopatrische soortvorming:
Soortvorming door vicariantie: er ontstaat een barrière die het verspreidingsgebied van de populatie opsplitst.

Peripatrische soortvorming: één of een meer individuen koloniseren een nieuw gebied dat geografisch gescheiden is van de oorspronkelijke populaties.
Bij peripatrische soortvorming zal het effect van genetische drift in de nieuwe populatie relatief groot zijn, omdat ze niet alle allelen uit de oorspronkelijke populatie zullen dragen, dit heet het _________.
stichtereffect (founder effect)
Soortvormingsproces waarbij de populaties waaruit de nieuwe soorten ontstaan nog verbonden zijn via een contactzone waarin gene flow tussen beiden plaatsvindt.
Parapatrische soortvorming
Sympatrische soortvorming is mogelijk wanneer disruptieve selectie op bepaalde eigenschappen direct of indirect leidt tot _________ tussen de groepen met die eigenschappen.
reproductieve isolatie
Proces waarbij soortspecifieke kenmerken steeds verder worden geaccentueerd, doordat individuen die positief assortatief paren meer nakomelingen krijgen dan die met hybriden paren:
Versterking (reinforcement)
Reproductieve kenmerkverschuiving
Patroon door versterking waarbij soorten van elkaar gaan verschillen in een gebied waar ze sympatrisch voorkomen.
Wanneer kan het ontstaan van polyploïdie na een hybridisatie gunstig zijn?
Als de chromosomen die een individu van beide ouders heeft ontvangen niet volledig homoloog zijn.
Het ontstaan van toenemende verschillen in één of meer kenmerken tussen afstammingslijnen van één voorouder.
Divergente evolutie
Voor fylogenetische analyse binnen het soortniveau wordt vaak _________ of het _________ gebruikt omdat bij deze chromosomen geen recombinatie optreedt.
mitochondriale DNA

Y-chromosoom
_________ kenmerken zijn eigenschappen die organismen delen op grond van hun afstamming.
Homologe kenmerken
Kenmerktoestanden
De verschillende vormen die een homoloog kenmerk kan aannemen (bijv. het voorste ledemaat; vinvormig, vleugelvormig, schopvormig...)
Typen fylogenetische analyse:
Maximum parsimonie en maximum likelihood
(zoeken van 'beste' stamboom)

Bayesiaanse analyse

Clusteringsmethoden
Bij het vinden van de 'beste' stamboom wordt gekeken naar overgangen in kenmerktoestanden die zo'n boom vereist. Eén criterium dat daarbij gebruikt wordt is _________ (het spaarzaamheidprincipe).
maximum parsimonie
Het primitieve (oorspronkelijke) kenmerktoestand:
Plesiomorf
Apomorf
Afgeleide kenmerktoestand (later in de evolutie ontstaan).
Gedeelde apamorfe eigenschappen afkomstig van een gemeenschappelijke voorouder. (bijv. veren)
Synapomorfie
Symplesiomorfie
Primitieve kenmerktoestanden die voor diverse soorten het zelfde zijn. (bijv. niet-gefuseerde middenhandsbeentjes)
Apamorfe kenmerken die uniek zijn voor een soort.
Autoapomorfie
De methode om de fylogenie te reconstrueren op basis van synapomorfieën uitgaande van het spaarzaamheidsprincipe (maximum parsimonie) wordt de _________ genoemd.
cladistische analyse of cladistische methode
Een _________-analyse zoekt naar de boom die met de grootste aannemelijkheid de gevonden verdeling van de kenmerktoestanden heeft voortgebracht, d.m.v. substitutiemodellen en kansberekening.
maximum likelihood
Bayesiaanse methode
Bemonstert bomen op basis van hun waarschijnlijkheid. Zo ontstaat een set van bomen, die kan worden samengevat door te kijken welke combinatie van claden daarin het meest voorkomt.
(Bayesiaanse analyse) een clade die in alle bemonsterde bomen voorkomt, krijgt een _________ van 1,0. Een clade met lager dan 0,95 wordt doorgaans genegeerd.
Bayesian posterior probability
Algoritmische methoden waarbij wordt gekeken naar de algehele genetische verschillen tussen organismen. Aangenomen word dat de mate waarin twee taxa genetisch verschillen iets zegt over de mate van verwantschap.
Clusteringsmethoden
Veel nucleotidensubstituties zijn selectief neutraal en het aantal loopt min of meer lineair toe na opsplitsing tussen soorten. Hiermee kan de ouderdom van een clade vastgesteld worden.
Moleculaire klok
Gegevens van fossielen kunnen gebruikt worden gebruikt om een boom gebaseerd op nucleotiden sequenties (uitgaande van de moleculaire klok) te _________, en te verzien van een tijdas.
kalibreren
Onzekerheden bij kalibratie van een fylogenetische boom op basis van fossielen:
Altijd enige onnauwkeurigheid bij datering fossiel.
kleine foutmarge radioactieve datering en onzekerheid over omliggende sedimenten.

Vrijwel onmogelijk om precieze splitsingstijd vast te stellen.
het fossielenarchief is incompleet, ze vallen slecht te onderscheiden en zijn vaak onvolledig.

Mogelijk dat de boom niet de correcte fylogenie weergeeft.
bijv. verschil in het vertakkingspatroon of relatieve lengte van takken. Kan worden nagegaan met bootstrap ondersteuning.
Parallelle evolutie
Het ontstaan van vergelijkbare eigenschappen in nauwverwante afstammingslijnen.
Een _________ is het verdwijnen van een eigenschap die in een (verre) voorouder is ontstaan.
reversie (omkering)
Indeling van groep met een gemeenschappelijke voorouder, maar niet alle afstammingslijnen:
Parafyletische groep
Polyfyletische groep
Indeling van groep die de afstammelingen van verschillende voorouders omvat. (bijv. roofvogels en valkachtigen)
_________ is het proces waarbij een vooroudersoort zich in relatief korte tijd splitst in een groot aantal evolutionaire lijnen met adaptaties aan verschillende ecologische omstandigheden. Die mogelijkheid doet zich voor wanneer een groot aantal _________ beschikbaar komen.
Adaptieve radiatie

ecologische niches
Natuurlijke en seksuele selectie

- mogelijk effect antropogene invloeden:

- doorwerking op genetische variatie binnen populatie:
Introduceren van een nieuwe selectiedruk, verandering van de balans tussen selectiedrukken.

Vaak verlaging van de genetische diversiteit binnen een populatie door directionele selectie.
Genetische drift

- mogelijk effect antropogene invloeden:

- doorwerking op genetische variatie binnen populatie:
Door versnippering van leefgebieden kan de genetische drift toenemen.

Verlaging van de totale genetische diversiteit binnen een populatie. (allelen verdwijnen/fixeren)
Last universal common ancestor
(LUCA) Laatste gemeenschappelijke voorouder van alle organismen. Leefde naar schatting tussen 3,5 en 3,8 miljard jaar geleden.
Acht biogeografische regio's
Terrestrische gebieden, met ieder min of meer karakteristieke combinatie planten en/of diersoorten:

- Nearctisch
- Palearctisch
- Neotropisch
- Ethiopisch
- Oriëntaals
- Australisch
- Oceanisch
- Antarctisch
Voornaamste oorzaak bestaan biogeografische regio's:
Het opbreken, verplaatsen en verbinden van continenten door plaattektoniek.
Een taxon met een verspreiding die beperkt is tot één gebied wordt een ________ genoemd.
endeem
Sets found in the same folder