Gevaarlijk boek
Kijkvragen

Vraag 1
Wanneer is een theorie een wetenschappelijke theorie?

Antwoord: Wanneer een verklaring niet slaat op één situatie maar op een algemeen verschijnsel. Bv broeikaseffect, dunner wordende ozonlaag en evolutie.

Vraag 2
Noem drie redenen waardoor virussen zo snel kunnen evolueren.

Antwoord: 1 Virussen hebben alleen DNA of RNA omgeven door een eiwitmantel. 2 Ze muteren heel gemakkelijk. 3 Ze hebben een korte generatietijd. 4 Ze krijgen veel nakomelingen.

Vraag 3
Leg uit dat de volgende factoren een slectiedruk kunnen vormen bij het evolueren van HIV:
A medicijnen
B conditie patiënt
C andere ziekteverwekkers

Antwoord: A HIV-virussen die resistent zijn overleven en planten zich voort. B Virussen die het afweersysteem kunnen omzeilien, hebben een hogere overlevingskans en planten zich voort. C Virussen met een goede concurrentiepositie hebben grotere overlevingskans en planten zich voort.

Vraag 4
Leg uit hoe het evolutionair proces bij de aanpassing van HIV in het lichaam van een HIV-geïnfecteerde verloopt. Gebruik de drie mechanismen waarop Darwin zijn evolutietheorie baseerde:
1 variatie
2 concurrentie
3 erfelijkheid

Antwoord: 1 In het lichaam van de patiënt bestaat er variatie wat betreft genetische samenstelling van het virus. 2 Door concurrentiestrijd zullen de virussen met de gunstigste genensamenstelling een grotere overlevingskans hebben. 3 Zij zullen dus een grotere voortplantingskans hebben enhun genen doorgeven aan de nakomelingen (erfelijkheid).

Vraag 5
Waarom wordt er met betrekking tot de vogelgriep een ophokbeleid gevoerd?

Antwoord: Om pluimvee niet bloot te stellen aan (uitwerpselen van) overvliegende trekvogels die mogelijk besmet zijn.

Vraag 6
Welke bijdrage kan onderzoek naar HIV leveren aan het voorkómen van een vogelgriepepidemie bij de mens?

Antwoord: Beide virussen hebben hun oorsprong als ziekteverwerkers bij dieren.

Vraag 7
Waarom vormt het vogelgriepvirus een grotere bedreiging voor de mensheid dan HIV?

Antwoord: HIV is overdraagbaar door bloed-bloed en bloed-sperma contact. Het vogelgriepvirus verspreidt zich via de lucht (druppels) en uitwerpselen. Dit laatste gaat veel sneller en wanneer er een menselijke variant ontstaat, kan dit een epidemie veroorzaken.

Vraag 8
Waarom moet iemand met vogelgriep wel in quarantaine en een HIV-besmet iemand niet?

Antwoord: Als een gevaarlijke variant ontstaat die van mens op mens overgedragen kan worden, kan deze persoon andere besmetten.

Vraag 9
Welke hypothese van de econoom Malthus gebruikte Darwin voor de ontwikkeling van zijn evolutietheorie?

Antwoord: De bevolking kon niet blijven toenemen door een gebrek aan voedsel, ruimte en dergelijke. Om een voedseloorlog te voorkomen moesten de arme mensen (zwakken) minder kinderen krijgen.

Vraag 10
Welke waarneming deed Darwin op de Galapagos eilanden?

Antwoord: Dat organismen op elk eiland een afzonderlijke variant vormden, of misschien zelfs een unieke soort.

Vraag 11
Welke conclusie trok Darwin in zijn boek The origin of species by means of natural selection?

Antwoord: Er is een strijd om het bestaan (struggle for life) en organismen die het best aangepast zijn, overleven (suvival of the fittest). Zij planten zich voort en geven deze gunstige eigenschappen door (natuurlijke selectie).

Vraag 12
Waarom is de erfelijkheidstheorie belangrijk geweest bij het ontwikkelen van de neodarwinistische evolutietheorie?

Antwoord: Dit verklaarde hoe eigenschappen doorgegeven kunnen worden.

Vraag 13
Welk element uit Darwins boek veroorzaakte veel opschudding en is tegenwoordig ook nog punt van discussie?

Antwoord: Darwin's theorie kwam neer op toeval. Dus ook het ontstaan van de mens berust op toeval.

Argumenten voor Evolutie
Kijkvragen

Vraag 1
Geef de definitie van het biologisch soortbegrip.

Antwoord: Organismen behoren tot dezelfde soort als ze onderling vruchtbare nakomelingen kunnen krijgen.

Vraag 2
Hoe ontstaan fossielen?

Antwoord: Als een dood organisme heel snel wordt begraven onder zand of slib (bij water) en er is weinig zuurstof aanwezig, dan zullen vooral de harde delen (botten) slecht verrotten. Deze blijven over en vergaan uiteindelijk zodat er holtes overblijven die zich met bijvoorbeeld kiezelaarde vullen zodat een versteende afdruk ontstaat. Of de botten verstenen van binnenuit: de chemische samenstelling van de botten verandert.

Vraag 3
Wat is het belang van fossielen bij de studie naar de ontwikkeling van het leven op aarde?

Antwoord: Je kunt organismen van vroeger en nu vergelijken en daarmee een beeld geven van de ontwikkeling van het leven op aarde. Soms kan DNA geïsoleerd worden uit fossielen.

Vraag 4
Hoe kunnen vergelijkende anatomie en DNA-onderzoek een bijdrage leveren aan het onderzoek naar het ontstaan van soorten?

Antwoord: Vergelijkende anatomie: meer verwante soorten vertonen meer overeenkomsten in bouw. DNA: meer verwante soorten vertonen meer overeenkomsten in hun DNA.

Vraag 5
Leg uit welk model van soortvorming waarschijnlijk van toepassing is geweest op het ontstaan van de verschillende soorten galapagosschildpadden.

Antwoord: Allopatrisch model: door een geografische barrière (water) wordt een populatie schildpadden opgesplitst in deelpopulaties. De deelpopulaties evolueren onafhandelijk van elkaar, afhankelijk van de omstandigheden op de eilanden. Er ontstaan twee soorten.

Vraag 6
Verklaar waarom onderzoekers denken dat soortvorming bij cichliden niet altijd door geografische isolatie heeft plaatsgevonden.

Antwoord: Bepaalde meren zijn zo klein of ondiep dat er geen aparte meren konden ontstaan. Toch zijn er verschillende cichliden soorten aanwezig, die nauw aan elkaar verwant zijn.

Vraag 7
Waarom is het moeilijk voor biologen om één passende definitie van het begrip soort te geven?

Antwoord: Sommige soorten kunnen technisch nog wel onderling voortplanten, maar doen dat niet omdat ze elkaar niet 'begrijpen' of 'herkennen'.

Vraag 8
Wat is het verschil tussen
A micro-evolutie
B macro-evolutie

Antwoord: A: veranderingen die plaatsvinden binnen een soort. B: ontstaan van nieuwe soorten.

Evolutietheorie tot heden
Verdiepingsopdracht 95A en 95B

Maak een tijdlijn van belangrijke onderzoekers die bijgedragen hebben aan het ontstaan en de ontwikkeling van de evolutietheorie volgens Darwin.

Geef aan:
- de tijd waarin de persoon leefde
- de belangrijkste conclusie van de betreffende persoon
- welke bijdrage de persoon heeft geleverd in de ontwikkeling van de evolutietheorie

Belangrijke namen (in willekeurige volgorde):

1 Jean-Baptiste Lamarck
2 Alfred Wallace
3 Charles Lyell
4 Thomas Malthus
5 George Cuvier
6 Charles Darwin
7 Gregor Mendel
8 Rosalind Franklin
9 Maurice Wilkins
10 James Watson
11 Francis Crick
12 Walther Flemming
13 Theodosius Dobzhansky
14 Richard Dawkins
15 Stephen J. Gould
16 Simon Conway Morris

Verwerk je gegevens op een poster of in een power-point.

Links:
Evolutietheorie
Power Point presentatie tips
Tips voor presentatie

Het vogelgriepvirus
Is de angst voor een pandemie terecht?

Het vogelgriepvirus rukt op naar Nederland. Gebruikt de links om onderstaande vragen te beantwoorden.

1 Hoe kan het vogelgriepvirus zo snel evolueren?
2 Waarom is het vogelgriepvirus zo moeilijk te bestrijden?
3 Welke overeenkomsten heeft het vogelgriepvirus met het HIV?
4 Wat zijn de symptomen bij vogels na besmetting?
5 Tijdens de vogeltrek wordt pluimvee opgehokt. Kan hiermee een ramp zoals een enkele jaren geleden voorkomen worden? Of moeten we in de toekomst bij iedere vogeltrek massaal binnenblijven?
6 Wat zijn de symptomen bij de mens na besmetting?
7 Is de angst voor een pandemie terecht? Leg uit.

Links:
Vogelgriep

Evolutie mens
Verdiepingsdracht 96A

Van de ontstaansgeschiedenis van de mens is veel bekend. Maak met behulp van onderstaande internetbronnen een evolutionaire stamboom van de mens.

Verwerk je gegevens op een poster.

Links:
Evolutie van de mens
Mens en afstamming
PaleoAnthropologie
De evolutie van de mens
Stamboom van de mens
Stamboom mens
Nieuwe aanval op de hobbit

Archaepteryx
Verdiepingsopdracht 96B

Lees onderstaand artikel

Fossiel wijst op grote ouderdom van vogeldino's
Een fossiel van een vogelachtige dinosaurus uit Argentinië wijst uit dat deze zogeheten dromaeosaurussen veel ouder zijn dan tot nu toe gedacht. Van belang is vooral dat deze dino's met hun nieuwe ouderdom van 180 miljoen jaar oud genoeg zijn om voorouder te zijn
van Archaeopteryx. (Bron NRC 15.10.2005 en Nature 13.10.05)

Schrijf een artikel
Een Archaeopteryx is een beroemde vroege vogel waarvan de fossielen circa 150 miljoen jaar oud zijn. Zoek informatie op over de oervogel Archaeopteryx en verwerk dit in een artikel.

Verwerk onder andere informatie over:
- overgangsvormen
- missing link
- uiterlijke kenmerken Archaeopteryx
- leefwijze Archaeopteryx
- leefgebied Archaeopteryx
- voorouders Archaeopteryx
- fossiele vondsten Archaeopteryx

Links:
Natuurinfo Archaeopteryx
Archaeopteryx lithographica
Archaeopteryx
Bio doen oervogel
Ontstaan vleugels
Tips voor het schrijven van een artikel

Vergelijkende anatomie
Verdiepingsopdracht 96C

Hoe verwant zijn bepaalde organismen?

Evolutiebiologen vergelijken de lichaamsbouw van dieren bij de studie naar soortvorming (macro-evolutie).

Beschrijf de volgende begrippen in het kort:
- homologie
- analogie
- rudimentaire organen
- convergente evolutie
- divergente evolutie

Geeft van ieder begrip minstens één voorbeeld. In hoeverre kan de vergelijkende anatomie een bijdrage leveren aan onderzoek naar macro-evolutie.
Verwerk je gegevens in een (power-point)-presentatie.

Links:
Convergente evolutie
Homologie
Verwantschap insecten
Evolutie van menselijk lichaam
Overeenkomsten in bouw
Nieuwe aanval op de hobbit

Darwins hofvijver
Verdiepingsopdracht 96D

Meer dan vijfhonderd soorten cichliden hebben zich in minder dan dertienduizend jaar ontwikkeld. Voor soortsvorming bij gewervelde dieren is dat ongekend snel.

- Waarom worden de Afrikaanse meren ook wel Darwin's hofvijver genoemd?
- Waarom is Darwin's hofvijver in Darwin's nightmare aan het veranderen?
- Hoe worden vergelijkende anatomie, paleontologie en DNA onderzoek gebruikt bij het onderzoek naar soortvorming bij cichliden?

Verwerk je gegevens in een wetenschappelijk artikel.

Links:
Cichliden
Cichliden in Oost-Afrika
Darwin's nightmare
Wetenschappelijk artikel schrijven
Aanwijzingen voor schrijven taalkundig werkstuk

Virtuele DNA-sequencing
Verdiepingsopdracht 97A

Een patiënt wordt het ziekenhuis ingebracht met de symptomen van een bacteriële infectie. Jij wordt ingeschakeld om in het ziekenhuislaboratorium te achterhalen met welke bacterie deze patiënt besmet is.

- Dit doe je door een monster te nemen van de patiënt.
- Hieruit isoleer je de bacterie om deze verder te kweken op een medium in een petrischaal.
- Vervolgens isoleer je het bacterieel DNA.
- Daarna ga je de volgorde van de stikstofbasen van een uniek stuk uit dit DNA bepalen (DNA-sequentie bepaling).
- Dit vergelijk je met een online databank voor bacteriën.
- De uitslag stuur je naar de behandelend arts.

Ga naar BioInteractive Virtual Lab en kies het Bacterial Identification Lab.
Lees de instructies goed door. Beschrijf kort en bondig de stappen die je als onderzoeker uit moet voeren om de bacterie te identificeren.
Zorg er wel voor dat je de beschrijving zo maakt dat hieruit blijkt dat je zelf begrijpt wat er bij iedere stap gebeurt. Geef uiteindelijk aan met welke bacterie de patiënt besmet is.

Kunstmatige selectie
Verdiepingsopdracht 97B

Voorstanders van genetische modificatie wijzen op de vele mogelijkheden van de techniek, tegenstanders op onbekende risico’s en ethische en sociale bezwaren. Mensen selecteren, fokken en veredelen al sinds tijden.

- Gebruik onder andere onderstaande sites om meer te weten te komen over genetische modificatie, fokken en verdelen.
- Formuleer daarna een aantal argumenten voor en tegen.
- Bedenk nu of je voor of tegen bent: De mens mag de richting van evolutie beïnvloeden?

Links:
Milieuloket
Gemodificeerde insecten als ziektebestrijders
Transgene muggen
Genetische modificatie
Kunstmatige selectie
Artificiële selectie

Hedendaags onderzoek naar evolutie
Verdiepingsopdracht 98A

Zoek in de krant (bijvoorbeeld de wetenschapsbijlage) een artikel op over evolutie. Geef aan wat de onderzoeksvraag, hypothese,

werkwijze, resultaten en conclusies zijn. Geef ook aan waarom dit onderzoek te maken heeft met evolutionaire processen. Is dit een voorbeeld van fundamenteel of toegepast onderzoek?

Virtueel transgene vlieg lab
Verdiepingsopdracht 97D

Lees onderstaand artikel en maak je eigen transgene vlieg in het Transgenic Fly Virtual Lab.


Transgene mug laten knokken tegen malaria
Muggen moeten met elkaar op de vuist om de verspreiding van malaria te bestrijden. Genetisch veranderde muggen die de malariamug overwinnen en verdrijven, kunnen voor een "doorbraak" in de strijd tegen de dodelijke ziekte zorgen, meent de Commissie Genetische Modificatie (Cogem).

Transgene insecten kunnen volgens de commissie een belangrijke rol gaan spelen als ziektebestrijder. Dit betekent wel dat de muggen en andere diertjes vrijgelaten moeten worden. Dat druist in tegen alle afspraken en normen, die momenteel gelden voor gentech dieren en planten, die geïsoleerd van de natuur moeten blijven. "Het vrijlaten van transgene insecten vraagt daarom om een nieuwe aanpak", bepleitte Cogem woensdag in een rapport hierover.

Wetenschappers knutselen momenteel aan een transgene mug, die de malariaparasiet niet doorgeeft. Bij proeven met ratten met malaria en gentech muggen zijn volgens Cogem "veelbelovende successen" geboekt. "Het vertalen van deze resultaten naar malaria bij de mens lijkt slechts een kwestie van tijd."

Het vrijlaten van de genetisch aangepaste muggen kan gevolgen hebben voor de natuur. De consequenties zijn nu nog onbekend. Cogem pleit daarom voor meer onderzoek omdat deze gentech insecten wel een belangrijke bijdrage kunnen geven in de strijd tegen ziekte. Na proeven in laboratoria en kassen zouden de transgene muggen eerst losgelaten moeten worden in een geïsoleerd gebied, zoals een eiland. Malaria eist jaarlijks miljoenen dodelijke slachtoffers.
(Bron: ANP, 10 februari 2005)

Moderne evolutiebiologen
Verdiepingsopdracht 98B

Over de richting van de evolutie zijn de moderne wetenschappers het nog niet eens. Enkele bekende moderne evolutiebiologen zijn Stephen Jay Gould, Richard Dawkins, Simon Conway Morris, William Hamilton en Richard Lenski.

1 Zoek op wat de belangrijkste theorieën zijn van deze wetenschappers. Wat zijn hun meningen en argumenten zijn over de richting van evolutie.
2 Geef dit weer in de vorm van kernpunten.
3 Geef aan met welke wetenschapper jij het eens bent. Onderbouw je mening met goede argumenten.

Links:
Stephen Jay Gould
Stephen Gould
Stephen J. Gould
Simon Conway Morris
Richard Dawkins
Richard Lenski
William Hamilton
W. Hamilton

Co-evolutie
Verdiepingsopdracht 98C

Bij planten en hun bestuivers is vaak sprake van co-evolutie. Deze co-evolutie is mede verantwoordelijk voor het ontstaan van vele soorten bloemen. Door kleur, vorm of geur kan een plant een specifieke groep bestuivers trekken, die op hun beurt qua vorm, snavel of bek zo zijn aangepast dat zij gemakkelijk bij de nectar van de plant kunnen. Zoek met behulp van naslagwerken en internet een voor jou bijzondere vorm van co-evolutie en beschrijf nauwkeurig welke verandering in de ene soort een selectiedruk uitoefent op de andere soort.

Links:
Watervlo is bodyguard van alg
NIOO

Junk-DNA
Verdiepingsopdracht 98D

Lees het artikel hieronder en gebruik onder andere onderstaande links om de volgende vragen te beantwoorden:
- Wat is junk-DNA?
- Wat voor invloed hebben mutaties in junk-DNA op evolutionaire processen?
- Bevat junk-DNA zinloze of juist zinvolle informatie?

Junk-DNA in fruitvliegje is belangrijk
Junk-DNA is mogelijk toch niet zo betekenisloos als altijd werd gedacht. Bioloog Peter Andolfatto van de University of California San Diego constateert dat junk-DNA in fruitvliegjes niet in het wilde weg muteert.

Dat is een sterke aanwijzing dat dit DNA een evolutionair belangrijke functie heeft en zinnige informatie bevat. Wetenschappers vermoedden al langer dat er ook betekenis in het DNA buiten de genen zit. Het genoom van het fruitvliegje bestaat voor 80% uit junk-DNA en volgens Andolfatto is het niet ondenkbaar dat de adaptieve verschillen tussen soorten vaker ingegeven worden door verschillen in de genregulatie (door veranderingen in het junk-DNA) dan door de verschillen in de genen. (Bron: Nature, 20.10.2005 en NRC 22.10.2005)