Thema 4 DNA Ongeslachtelijke voortplanting

DNA en erfelijkheid Vaak lijk je op je ouders of één van je ouders. Veel eigenschappen en uiterlijke kenmerken erf je van je ouders. De helft van de eigenschappen erf je van je vader, de andere helft van je moeder. Erfelijke eigenschappen liggen opgeslagen in het DNA in je cellen.

Geslachtelijke voortplanting Bevruchting. Kern van een eicel smelt samen met een kern van een zaadcel. Bevruchte eicel De bevruchte eicel / zygote ondergaat celdeling (ontstaan miljarden cellen) Elke dochtercel is gelijk aan de moedercel. Iedere cel bevat dezelfde erfelijke informatie. Ieder individu heeft zijn eigen unieke erfelijke eigenschappen.

Ongeslachtelijke voortplanting Ongeslachtelijke voortplanting of a-seksuele reproductie is voortplanting waarbij slechts één ouder betrokken is De deling van bacteriën en andere primitieve (eencellige) organismen Planten Knollen Uitlopers Bollen Wortelstokken Enten en stekken Weefselkweek Maagdelijke voortplanting Klonen door mensen Ongeslachtelijke voortplanting of aseksuele reproductie is voortplanting waarbij slechts een ouder betrokken is. Bij seksuele voortplanting is er sprake van twee ouder-organismen, en meestal van een zaadcel en eicel waarbij genetische informatie van twee ouders gedeeltelijk wordt overgebracht op de nakomelingen. Er zijn verschillende vormen van ongeslachtelijke voortplanting: de deling van bacteriën en andere primitieve organismen maagdelijke voortplanting klonen Eencellige organismen planten zich voornamelijk op deze manier voort. Het genetisch materiaal verdubbelt zich waarna de cel zich in tweeën splitst, waardoor er twee nagenoeg identieke individuen ontstaan. Ouder en kind zijn dus genetisch gelijk, deze voortplanting is nuttig als een organisme ergens goed gedijt. Het organisme zal dan bij seksuele voortplanting het risico lopen goede eigenschappen kwijt te raken of slechte te ontwikkelen. Terwijl hij nu al goed kan overleven. Aanpassingen zijn pas nodig als het minder goed gaat. Sommige soorten kunnen kiezen of ze zich aseksueel of seksueel voortplanten. Zelfs bacteriën planten zich echter geregeld ook seksueel voort. Vrijwel alle planten kunnen zich vrij eenvoudig ongeslachtelijk voortplanten. Ze produceren bollen, knollen, uitlopers of wortelstokken. De mens heeft daar nog technieken als stekken, enten , oculeren en weefselkweek aan toegevoegd. Sommige plantensoorten, paardenbloem, veldbeemdgras kunnen zich ongeslachtelijk via zaad voortplanten. Dit wordt apomixie genoemd. Maar (bijna) alle hogere dieren moeten zich seksueel voortplanten. (zie maagdelijke voortplanting) Er is een klasse van eukaryote organismen, de Bdelloidea, behorend tot de stam van de rotiferen die zich helemaal niet seksueel voortplant. Maagdelijke voortplanting Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie Maagdelijke voortplanting of parthenogenese, een vorm van ongeslachtelijke voortplanting, is het verschijnsel dat vrouwtjes van bepaalde diersoorten nakomelingen kunnen krijgen zonder dat hier mannetjes aan te pas komen: maagdelijke vrouwtjes leggen spontaan eitjes of baren jongen. Het woord parthenogenese komt van het Grieks, παρθενος = maagd + γενεσις = geboorte. Bij planten spreekt men niet van parthenogenese maar van apomixie. De nakomelingen van maagdelijke voortplanting zijn gewoonlijk vrijwel uitsluitend vrouwtjes. Voorbeelden: de gewone wandelende tak, sommige kevers en vele bladluizen, maar ook sommige hagedissen, salamanders en slangen. Ook bij de Komodovaraan schijnt sprake te zijn van partenogenese. Bij sommige diersoorten lijkt er uitsluitend sprake te zijn van parthenogenese. Er zijn dan vaak in het geheel geen mannetjes. Bij andere soorten is zowel parthenogenese als geslachtelijk voortplanting mogelijk. Soms worden dan één of meer generaties parthenogenetische voortplanting afgewisseld met geslachtelijk voortplanting. Dit komt bij bladluizen veel voor. Partenogenese wordt soms ook niet opgemerkt omdat er wel gepaard wordt, maar deze paring enkel dient om de hormonenspiegel zodanig aan te passen dat het vrouwtje nakomelingen kan voortbrengen. De zaadcellen van het mannetje worden dan afgebroken zonder dat ze gebruikt zijn. Bij de Hymenoptera (bijen, wespen en mieren) komt een bijzondere vorm van parthenogenese voor die arrhenotokie genoemd wordt. Bij de arrhenotoke voortplanting worden uit onbevruchte eieren mannetjes geboren en uit bevruchte eieren vrouwtjes. Maagdelijke vrouwtjes krijgen uitsluitend mannetjes als nakomelingen, bevruchte vrouwtjes kunnen bij de ovipositie de bevruchting al dan niet laten plaatsvinden. Aangezien de onbevruchte eieren haploïd zijn, zijn de mannetjes haploïd. Bevruchte eieren daarentegen zijn diploïd en leveren vrouwtjes op. De sexratio bij soorten die zich op deze manier voortplanten kan enorm variëren naargelang de beschikbaarheid van mannetjes. De Groningse bioloog prof.dr. Leo Beukeboom heeft een sluipwesp, behorende tot de soort Nasonia vitripennis, ontdekt met haploïde vrouwtjes – een fenomeen dat, op één soort mijt na, nog nooit eerder in de natuur is waargenomen. Door selectie en het opkweken bij hoge temperaturen lukte het zijn medewerker dr. Albert Kamping om uit onbevruchte eieren niet alleen gynandromorfen te verkrijgen, maar ook individuen die volledig vrouwelijk waren en dus geen mannelijke eigenschappen bezaten. De ontdekking is 12 januari 2007 gepubliceerd in het prestigieuze Amerikaanse tijdschrift Science. Bij deze zelfde groep insecten komt ook thelytokie voor. Het zijn populaties waarbij de onbevruchte eieren diploïd zijn. Er komen dan zelden mannetjes voor en als ze voorkomen, dan hebben ze geen functie. In dergelijke populaties zijn alle individuen genetisch vrijwel identiek. Maagdelijke voortplanting is niet hetzelfde als ongeslachtelijke voortplanting; dit laatste begrip is ruimer en slaat b.v. ook op het stekken van planten en op organismen die niet in verschillende seksen voorkomen, zoals bacteriën.  

De deling van bacteriën en andere primitieve (eencellige) organismen

Knollen Een knol is een verdikte stengel.

Uitlopers

Bollen Een bol bestaat uit een bolschijf met rokken. Rokken zijn verdikte bladeren met veel reservevoedsel. Een bol is een ondergronds deel van een (meestal éénzaadlobbige) plant waarin voedingsstoffen worden opgeslagen die de plant gebruikt om het volgende seizoen weer uit te groeien. Bolgewassen zijn planten met bollen die voor voedsel of sierdoeleinden (bloembollen) worden geteeld. Eén plant kan soms meerdere bollen vormen, in welk geval het ook een methode voor vegetatieve vermeerdering is. Bollen worden niet altijd ondergronds gevormd, maar kunnen ook bovengronds aan de stengel of zelfs in een bloeiwijze gevormd worden en worden dan broedbolletjes genoemd. Een bol bestaat uit een bolschijf (de de sterk gedrongen en verbrede stengel), waarop de verdikte bladeren (rokken of schubben) staan ingeplant en waarin een grote hoeveelheid reservevoedsel is opgeslagen. Men spreekt van rokken (bijvoorbeeld bij de tulp) als ze elkaar geheel omsluiten, en men spreekt van schubben (bijvoorbeeld bij de lelie) als ze elkaar gedeeltelijk omsluiten. De buitenste rokken zijn niet verdikt en drogen vliezig op, waardoor ze de rest van de bol tegen uitdrogen en aantasting door schimmels beschermen. Bij het pellen van de bol worden deze vliezige rokken verwijderd. In de oksels van de rokken bevinden zich de zijknoppen. Aan het eind van het groeiseizoen sterven de bovengrondse delen en de wortels af. Voor het uitlopen in het nieuwe groeiseizoen gebruikt de plant het reservevoedsel uit de rokken, die daardoor verschrompelen. In het voorjaar kunnen de zijknoppen zich ontwikkelen tot nieuwe bollen, zogenaamde klisters. Deze kunnen geplant worden en uitgroeien tot nieuwe planten. Meestal duurt het enkele jaren voordat deze nieuwe bollen groot genoeg zijn om een bloem te kunnen voortbrengen.

Enten en stekken

Maagdelijke voortplanting Meeste hogere dieren doen aan geslachtelijke voortplanting. Sommigen kunnen echter aan maagdelijke voortplanting doen. Vrouwtjes krijgen jongen zonder dat hier een mannetje aan te pas is gekomen. Nakomelingen vaak alleen vrouwtjes. Soms ook geslachtelijke voortplanting. Soms paring, maar alleen voor de hormonen (zaadcellen later afgebroken) Bijv. sommige bladluizen, wandelende takken, kever, hagedissen, salamanders, slangen,wespen, bijen, mieren, etc. Maagdelijke voortplanting of parthenogenese, een vorm van ongeslachtelijke voortplanting, is het verschijnsel dat vrouwtjes van bepaalde diersoorten nakomelingen kunnen krijgen zonder dat hier mannetjes aan te pas komen: maagdelijke vrouwtjes leggen spontaan eitjes of baren jongen. Het woord parthenogenese komt van het Grieks, παρθενος = maagd + γενεσις = geboorte. Bij planten spreekt men niet van parthenogenese maar van apomixie. De nakomelingen van maagdelijke voortplanting zijn gewoonlijk vrijwel uitsluitend vrouwtjes. Voorbeelden: de gewone wandelende tak, sommige kevers en vele bladluizen, maar ook sommige hagedissen, salamanders en slangen. Ook bij de Komodovaraan schijnt sprake te zijn van partenogenese. Bij sommige diersoorten lijkt er uitsluitend sprake te zijn van parthenogenese. Er zijn dan vaak in het geheel geen mannetjes. Bij andere soorten is zowel parthenogenese als geslachtelijk voortplanting mogelijk. Soms worden dan één of meer generaties parthenogenetische voortplanting afgewisseld met geslachtelijk voortplanting. Dit komt bij bladluizen veel voor. Partenogenese wordt soms ook niet opgemerkt omdat er wel gepaard wordt, maar deze paring enkel dient om de hormonenspiegel zodanig aan te passen dat het vrouwtje nakomelingen kan voortbrengen. De zaadcellen van het mannetje worden dan afgebroken zonder dat ze gebruikt zijn. Bij de Hymenoptera (bijen, wespen en mieren) komt een bijzondere vorm van parthenogenese voor die arrhenotokie genoemd wordt. Bij de arrhenotoke voortplanting worden uit onbevruchte eieren mannetjes geboren en uit bevruchte eieren vrouwtjes. Maagdelijke vrouwtjes krijgen uitsluitend mannetjes als nakomelingen, bevruchte vrouwtjes kunnen bij de ovipositie de bevruchting al dan niet laten plaatsvinden. Aangezien de onbevruchte eieren haploïd zijn, zijn de mannetjes haploïd. Bevruchte eieren daarentegen zijn diploïd en leveren vrouwtjes op. De sexratio bij soorten die zich op deze manier voortplanten kan enorm variëren naargelang de beschikbaarheid van mannetjes. De Groningse bioloog prof.dr. Leo Beukeboom heeft een sluipwesp, behorende tot de soort Nasonia vitripennis, ontdekt met haploïde vrouwtjes – een fenomeen dat, op één soort mijt na, nog nooit eerder in de natuur is waargenomen. Door selectie en het opkweken bij hoge temperaturen lukte het zijn medewerker dr. Albert Kamping om uit onbevruchte eieren niet alleen gynandromorfen te verkrijgen, maar ook individuen die volledig vrouwelijk waren en dus geen mannelijke eigenschappen bezaten. De ontdekking is 12 januari 2007 gepubliceerd in het prestigieuze Amerikaanse tijdschrift Science. Bij deze zelfde groep insecten komt ook thelytokie voor. Het zijn populaties waarbij de onbevruchte eieren diploïd zijn. Er komen dan zelden mannetjes voor en als ze voorkomen, dan hebben ze geen functie. In dergelijke populaties zijn alle individuen genetisch vrijwel identiek. Maagdelijke voortplanting is niet hetzelfde als ongeslachtelijke voortplanting; dit laatste begrip is ruimer en slaat b.v. ook op het stekken van planten en op organismen die niet in verschillende seksen voorkomen, zoals bacteriën.  

Maagdelijke voortplanting bij wespen, bijen en mieren Uit onbevruchte eitjes worden ♂ geboren, uit bevruchte eitjes ♀. Mannetjes zijn haploïd (n). Vrouwtjes zijn diploïd (2n).

Klonen als foutje

Klonen door mensen Het schaap Dolly was het eerste gekloonde dier. Gekloond uit een cel van een volwassen schaap. Dolly werd geboren in 1996. Vernieuwend omdat voor het eerst uit een volwassen cel een nieuw organisme kon groeien. Daarvoor konden alleen embryo’s ontstaan uit embryonale stamcellen.

Andere gekloonde dieren Okt 1997: Muis. Dec 1997: Koe. Okt 1998: Geit. Dec 1999: Rhesusaap. Mrt 2000: Varken. Jan 2001: Aziatisch rund. Dec 2001: Kat. Mei 2003: Paard en witstaarthert. Aug 2003: Wilde kat. Sep 2003: Rat. Dec 2004: Kat op bestelling. Apr 2005 /2006: Hond Deze zomer is de wereld een Snuppy rijker geworden, een klein Afghaans windhondje. Zijn naam lijkt op Snoopy, maar de letters ervan staan ook voor Seoul National University Puppy. Want Snuppy is niet zomaar een pup: het is de eerste gekloonde hond op aarde. Snuppy naast zijn draagmoeder Honden klonen is notoir moeilijk. Ook dit keer. Voordat Snuppy het levenslicht zag waren in het Zuid-Koreaanse Seoul duizend pogingen tot klonen uitgevoerd waarbij 123 draagmoederhonden werden ingezet. Het dna van Snuppy is afkomstig uit een lichaamscel die uit het oor van een volwassen Afghaanse windhond werd gehaald. Het dna werd uit deze cel verwijderd en overgezet in een leeggehaalde eicel die vervolgens werd ingebracht bij een labrador-draagmoeder. Snuppy kwam ter wereld via een keizersnee, maar pas toen het beestje vier maanden was maakten de onderzoekers via wetenschapsblad Nature zijn bestaan wereldkundig. De onderzoekers willen via gekloonde honden, en stamcellen onttrokken aan honden klonen, ziektes bestuderen die zowel bij honden als bij mensen voorkomen. Aan het klonen van huisdieren wordt, zeker ook gezien het geringe succespercentage, nog niet gedacht. Het hondje kan in elk geval toegevoegd worden aan een groeiende lijst gekloonde