# Eindexamen Biologie VWO 2012 tijdvak 1

> Openbaar eindexamen. Bekijk en oefen het examen: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/biologie/2012/tijdvak-1

## Vragen in dit examen

### Vraag 1 – Opgave 2

### Vraag 2 – Opgave 2

### Vraag 3 – Opgave 2

### Vraag 4 – Opgave 2

### Vraag 5 – Opgave 1

### Vraag 6 – Opgave 1

### Vraag 7 – Opgave 2

### Vraag 8 – Opgave 2

### Vraag 9 – Opgave 1

### Vraag 10 – Opgave 2

### Vraag 11 – Opgave 2

### Vraag 12 – Opgave 2

### Vraag 13 – Opgave 2

### Vraag 14 – Opgave 1

### Vraag 15 – Opgave 1

### Vraag 16 – Opgave 2

### Vraag 17 – Opgave 2

### Vraag 18 – Opgave 2

### Vraag 19 – Opgave 2

### Vraag 20 – Opgave 1

### Vraag 21 – Opgave 2

### Vraag 22 – Opgave 2

### Vraag 23 – Opgave 1

### Vraag 24 – Opgave 1

### Vraag 25 – Opgave 1

### Vraag 26 – Opgave 1

### Vraag 27 – Opgave 1

### Vraag 28 – Opgave 1

### Vraag 29 – Opgave 1

### Vraag 30 – Opgave 2

### Vraag 31 – Opgave 1

### Vraag 32 – Opgave 32

### Vraag 33 – Opgave 33

### Vraag 34 – Opgave 34

### Vraag 35 – Opgave 2

### Vraag 36 – Opgave 2

### Vraag 37 – Opgave 2

### Vraag 38 – Opgave 1

## Opgaven (tekst van het examen)

### Pagina 1

Examen VWO
2012
tijdvak 1
woensdag 23 mei
13.30 - 16.30 uur
biologie
Dit examen bestaat uit 38 vragen.
Voor dit examen zijn maximaal 68 punten te behalen.
Voor elk vraagnummer staat hoeveel punten met een goed antwoord behaald kunnen
worden.
Als bij een open vraag een verklaring, uitleg of berekening gevraagd wordt, worden aan het
antwoord meestal geen punten toegekend als deze verklaring, uitleg of berekening
ontbreekt.
Geef niet meer antwoorden (redenen, voorbeelden e.d.) dan er worden gevraagd. Als er
bijvoorbeeld twee redenen worden gevraagd en je geeft meer dan twee redenen, dan
worden alleen de eerste twee in de beoordeling meegeteld.
VW-1018-a-12-1-o

### Pagina 2

Tenzij anders vermeld, is er sprake van natuurlijke situaties en gezonde organismen.

Verdwienen koolstof

Klimaatveranderingen als gevolg van het versterkte broeikaseffect kunnen zonder een goed begrip van de koolstofkringloop niet voorspeld worden. De koolstofkringloop is zeer complex en zonder kennis van biologische, chemische en oceanografische processen niet te doorgronden. Wetenschappers voegen die kennis samen in modellen om voorspellingen te kunnen doen over de gevolgen van door de mens veroorzaakte (antropogene) uitstoot.

Het is inmiddels wel duidelijk dat de toename van het CO\textsub{2}-gehalte in de atmosfeer voor een deel door menselijk handelen veroorzaakt is. En ook is bekend dat slechts een deel van deze antropogene CO\textsub{2}-emissie in de atmosfeer aanwezig blijft. Wetenschappers zijn het er nog niet over eens waar de rest van deze CO\textsub{2} gebleven is. Ze verschillen ook van mening over de mate waarin verschillende processen een rol spelen bij het vastleggen van die verdwenen koolstof.
In de afbeelding is op schematische wijze de koolstofkringloop weergegeven.

[FIGUUR: Schema van de koolstofkringloop met verschillende compartimenten zoals atmosfeer, bodem, oppervlaktewater en organismen, en de bijbehorende uitwisselingen en hoeveelheden in gigaton C.]

VW-1018-a-12-1-o 2 lees verder ►►►

### Pagina 3

In ieder compartiment is de gemiddelde hoeveelheid vastgelegde koolstof in gigaton (Gt) aangegeven. De jaarlijkse koolstofstromen door pijlen aangegeven met ernaast de hoeveelheden in Gt koolstof per jaar.
Met behulp van de gegevens in de afbeelding kan berekend worden met hoeveel Gt de hoeveelheid koolstof in een bepaald jaar in de atmosfeer zal zijn toegenomen.
2p 1 Hoe groot is die toename ongeveer?
A 3 tot 5 Gt koolstof
B 212 Gt koolstof
C 218 tot 220 Gt koolstof
D 958 tot 960 Gt koolstof
De jaarlijkse toename van de hoeveelheid atmosferische koolstof is niet gelijk aan de antropogene emissie ervan. Er is dus koolstof 'verdwenen'. Met behulp van de gegevens in de afbeelding kan afgeleid worden welke twee processen een rol spelen bij het verdwijnen van koolstof.
2p 2 Door welke twee processen is een deel van de antropogene CO$_2$-emissie niet meer in de atmosfeer terug te vinden?
Toename van de CO$_2$-opname door een ecosysteem (door toename van de temperatuur) leidt tot een toename van de bruto primaire productie (BPP), maar niet per se tot een toename van de netto primaire productie (NPP) van dat ecosysteem. De verhoogde temperatuur kan namelijk ook de intensiteit van de dissimilatie beïnvloeden.
Met betrekking tot de stofwisseling van de producenten, worden drie mogelijke gevolgen van temperatuurstijging onderscheiden:
1 De dissimilatie blijft gelijk en de fotosynthese neemt toe.
2 De dissimilatie en fotosynthese nemen beide toe, maar de toename van de dissimilatie is minder dan die van de fotosynthese.
3 De dissimilatie en de fotosynthese nemen in gelijke mate toe.
2p 3 In welke van deze situaties kan, bijToename van de CO$_2$-opname als gevolg van een temperatuurstijging, de NPP toenemen in een ecosysteem?
A alleen in situatie 1
B alleen in situatie 2
C alleen in situatie 3
D in situatie 1 en 2
E in situatie 1 en 3
F in situatie 2 en 3
De toename van de fotosynthese in tropische ecosystemen wordt wel eens toegeschreven aan CO$_2$-bemesting op wereldschaal.
2p 4 – Wat wordt hier bedoeld met CO$_2$-bemesting?
– Leg uit waardoor CO$_2$-bemesting in een tropisch ecosysteem vaak meer effect heeft op de BPP dan in een gematigd ecosysteem.

VW-1018-a-12-1-0 3 lees verder ►►►

### Pagina 4

Aardappeleters

Aardappeleters, zoals de Nederlanders, kunnen waarschijnlijk zetmeel beter verteren dan jager-verzamelaars zoals de Mbuti uit Centraal Afrika, die veel vlees, vis en fruit eten. Genetici en antropologen van de Arizona State University hebben hier een verklaring voor gevonden.

Zetmeeleters hebben gemiddeld meer kopieën van het gen voor speekselamylase dan jager-verzamelaars. Meer kopieën van het gen voor speekselamylase in het speeksel relatief hoog is. Het kopiëren van bepaalde genen zou dan een manier kunnen zijn waarop de mens in de loop van de tijd zich heeft aangepast aan de omgeving. Het aantal kopieën van het gen voor speekselamylase in het genoom is onderzocht bij een aantal volkeren. Daarbij is onderscheid gemaakt tussen volkeren die heel weinig zetmeel eten en volkeren die veel zetmeelrijke voedingsmiddelen gebruiken. De resultaten van het onderzoek zijn in afbeelding 1 weergegeven.

afbeelding 1

[FIGUUR: Kaart van de wereld met stipjes in Afrika en Azië. Daaronder een staafdiagram met groepen mensen (Biaka, Mbuti, Hadza, Datog, Europeanen, Yakut, Japanners) en bijbehorende gemiddelde aantallen kopieën van het amylase-gen in het genoom. De y-as loopt van 5 tot 8. De staven zijn in twee kleuren, lichtgrijs voor een dieet met laag zetmeelgehalte en donkergrijs voor een dieet met hoog zetmeelgehalte. Er zijn foutbalken toegevoegd aan de staven.]

Legenda:
dieet met laag zetmeelgehalte
dieet met hoog zetmeelgehalte

VW-1018-a-12-1-o 4 lees verder 

### Pagina 5

Op basis van de resultaten van het onderzoek worden twee beweringen gedaan
over de toename van het aantal genkopieën voor speekselamylase bij bepaalde
volkeren in de loop van de evolutie:
1 Deze toename wordt beïnvloed door geografische factoren, zoals het
klimaat;
2 Deze toename wordt beïnvloed door het zetmeelgehalte van het
voedselpakket.
2p 5 Welke van deze beweringen is of welke zijn juist?
A geen van beide
B alleen 1
C alleen 2
D beide

Het verband tussen het aantal genkopieën voor amylase (gelegen in
chromosoom 1) en de concentratie van amylase in het speeksel is bij vijftig
Amerikanen met Europese voorouders onderzocht. Het resultaat van dit
onderzoek is weergegeven in afbeelding 2.

afbeelding 2
[FIGUUR: Scatterplot met op de x-as "aantal genkopieën in diploïde cellen" van 0 tot 16, en op de y-as "concentratie amylase in speeksel (mg/ml)" van 0 tot 7. De datapunten tonen een positieve correlatie tussen het aantal genkopieën en de concentratie amylase.]

Blijkbaar kunnen diploïde cellen een oneven aantal genkopieën voor amylase
bezitten.
1p 6 Geef hiervoor een verklaring.

Bij de proefpersonen uit bovengenoemd onderzoek blijkt een grote variatie in de
concentratie van amylase in het speeksel te bestaan. Dit kan niet alleen worden
verklaard door de variatie in het aantal genkopieën voor amylase.
Twee andere mogelijke verschillen tussen de proefpersonen zijn:
1 de mate van expressie van het gen voor amylase;
2 de verhouding tussen het aantal amylaseproducerende en het aantal
slijmproducerende cellen in de speekselklieren.
2p 7 Welke van deze verschillen kan of welke kunnen mede een verklaring zijn voor
de grote variatie in de concentratie amylase in het speeksel?
A geen van beide
B alleen 1
C alleen 2
D beide

VW-1018-a-12-1-o 5 lees verder >>>

### Pagina 6

2p 8 De afgifte van speekselamylase komt bij het eten meteen op gang.
Waardoor wordt de snelle afgifte van speekselamylase geregeld?
A Zintuigcellen in de mond activeren het orthosympatisch zenuwstelsel.
B Zintuigcellen in de mond activeren het parasympatisch zenuwstelsel.
C De productie van gastrine leidt tot het activeren van het orthosympatisch zenuwstelsel.
D De productie van gastrine leidt tot het activeren van het parasympatisch zenuwstelsel.

Een klein deel van het afgegeven speekselamylase blijkt 40 minuten na afgifte in
de dunne darm nog actief te zijn. Om hiervoor een verklaring te vinden, is
onderzocht wat de invloed is van de pH op de activiteit van speekselamylase. In
afbeelding 3 zijn de resultaten weergegeven: de activiteit van speekselamylase
(als percentage van de oorspronkelijke activiteit) bij verschillende pH's.

afbeelding 3
[FIGUUR: Grafiek met op de y-as 'speekselamylase-activiteit (% van de oorspronkelijke activiteit)' van 0 tot 100, en op de x-as 'tijd (min)' van 0 tot 150. Er zijn zes lijnen die de activiteit van speekselamylase over tijd weergeven bij verschillende pH-waarden: pH 2.3 (puntjeslijn), pH 3.3 (stippellijn), pH 3.8 (streepjeslijn), pH 4.3 (punt-streeplijn), pH 5.0 (doorlopende lijn), pH 5.9 (dubbele puntjeslijn).]

2p 9
- Waardoor wordt slechts een kleine hoeveelheid van de oorspronkelijk
afgegeven hoeveelheid speekselamylase in de dunne darm aangetroffen?
- Geef een verklaring voor het gegeven dat het speekselamylase in de dunne
darm actief is.

Ook foraminiferen kunnen nitraat omzetten

Wie met de boot naar Zuid-Engeland vaart, kan ze niet missen: de krijtrotsen.
De beroemde 'White cliffs of Dover' bestaan uit de neerslag van kalk van
(fossiele) foraminiferen, eencelligen met een kalkskeletje.

Tot voor kort was het een raadsel hoe sommige nu nog levende soorten
foraminiferen zonder zuurstof in de zeebodem kunnen overleven. De meeste
eukaryoten, waartoe de foraminiferen behoren, gebruiken immers zuurstof bij de
dissimilatie. Biologen uit Scandinavië en Nederland vermoeden dat ze
kunnen overschakelen op een nitraatwisseling. De Nijmeegse microbioloog
Huub de Camp zegt daarover: "Als we nitraat met $^{15}$N toevoegen aan een
monster met de foraminifeer *Globobulimina pseudospinescens*, komt er
stikstofgas met $^{15}$N uit. Dat betekent dat het beestje óf zelf nitraat afbreekt óf dat
bacteriën hem daarbij helpen."

VW-1018-a-12-1-o 6

### Pagina 7

1p 10 Welke groep bacteriën kan de door de microbioloog beschreven reactie
uitvoeren?
Foraminiferen zijn eukaryoten die onder anaerobe omstandigheden kunnen
leven.
1p 11 Noem een andere groep eukaryote organismen die dat ook kan.
De endosymbiose theorie geeft een verklaring voor het ontstaan van bepaalde
organellen in cellen van eukaryoten. Een schematische voorstelling hiervan
is gegeven in afbeelding 1.
afbeelding 1
[FIGUUR: Schematische weergave van de evolutie van prokaryoten naar eukaryoten, beginnend met een eerste prokaryoot, gevolgd door de plooiing van het celmembraan en de insluiting van aerobe heterotrofe prokaryoten.]
eerste prokaryoot
plas mamembraan
DNA
- protoplasma
plooiing
plas mamembraan
oerkaryoot
endoplasmatisch
reticulum
kernomhulsel
kern
insluiting van een aerobe
heterotrofe prokaryoot
mitochondrium
eerste heterotrofe eukaryoot
De afbraak van nitraat in de foraminifeer G. pseudospinescens kan op twee
manieren worden beschreven:
1 De eukaryoot bevat bacteriën die nitraat omzetten;
2 De eukaryoot bevat organellen die nitraat omzetten.
2p 12 Leg uit dat zowel beschrijving 1 als beschrijving 2 past in de endosymbiose-
theorie.

VW-1018-a-12-1-o
7
lees verder

### Pagina 8

De foraminifeer $G. pseudospinescens$ is beweeglijk en kan op verschillende dieptes in het sediment van oceanen worden aangetroffen. De eencellige kan zijn nitraatvoorraad aanvullen in de bovenzijde van het sediment en vervolgens weer naar diepere lagen verhuizen.

In afbeelding 2 is schematisch een deel van de stikstofkringloop weergegeven, dat voor de zee en de zeebodem met actieve foraminiferen relevant is.

afbeelding 2
[FIGUUR: Een schematische weergave van de stikstofkringloop in de oceaan en zeebodem met verschillende lagen: atmosfeer, waterkolom, zeebodem met zuurstof, en zeebodem zonder zuurstof. Verschillende processen worden aangegeven met nummers en pijlen, waaronder de omzetting en verplaatsing van stoffen, en de zuurstofgradiënt.]

Legenda: omzetting
verplaatsing
O2-gradiënt

2p 13 Vijf verschillende stikstofverbindingen zijn met een nummer aangegeven. Welke stikstofverbindingen moeten bij nummer 3 en nummer 4 in de afbeelding worden ingevuld?

nummer 3 nummer 4

A NH$_{4}$$^+$ N$_{2}$
B NH$_{4}$$^+$ NO$_{3}$$^-$
C NO$_{2}$$^-$ NH$_{4}$$^+$
D NO$_{2}$$^-$ NO$_{3}$$^-$
E NO$_{3}$$^-$ NH$_{4}$$^+$
F NO$_{3}$$^-$ N$_{2}$

1p 14 De foraminifeer $G. pseudospinescens$ verhuist regelmatig naar diepere lagen in het sediment. Noem een voordeel hiervan voor de foraminifeer.

VW-1018-a-12-1-o 8 lees verder ► ► ►


### Pagina 9

Prionen

In maart 1996 maakte de Britse overheid bekend dat de epidemie van BSE
(gekke koieziekte) onder runderen, ook voor de mens gevolgen had: bij tien
relatief jonge mensen was een nieuwe variant van de ziekte van Creutzfeldt-
Jakob (vCJD) vastgesteld. Er lopen onderzoeken naar de aard van deze
hersenaandoeningen en de mogelijkheden om verdere uitbreiding van BSE en
vCJD te voorkomen.

Een aantal ziekten, zoals BSE en vCJD, wordt veroorzaakt door prionen.
Prionen ontstaan uit PrP-eiwitten die in de hersenen een boodschapperfunctie
hebben en daarna worden afgebroken. Prionen zijn op een andere manier
gevouwen dan de PrP-eiwitten, waardoor ze niet meer afgebroken kunnen
worden. Bovendien veroorzaken ze een kettingreactie waarbij andere PrP-
moleculen ook abnormaal vouwen en daardoor onbruikbaar worden. In de
hersenen ontstaan dan holle ruimtes door het afsterven van neuronen.
Het normale PrP-eiwit heeft een ruimtelijke structuur met a-helices. De
prionvorm van dit eiwit heeft een veel stabielere structuur met B-platen.
Wanneer het afwijkende eiwit in contact komt met normaal PrP, verandert de
vouwing van het PrP waardoor het ook een prion wordt (zie afbeelding 1).

afbeelding 1

[FIGUUR: Twee eiwitstructuren met een pijl ertussen. Links een structuur met voornamelijk spiralen (alfa-helix) aangeduid als PrP. Rechts een structuur met voornamelijk platte lagen (bèta-plaat) aangeduid als prion.]

2p 15 Mede door de B-plaatstructuur gaan prionen al snel samenklonteren.
Wat verandert er in de structuur van het eiwit als een PrP verandert in een
prion?
A alleen de primaire structuur
B de primaire structuur, en daardoor ook de secundaire en tertiaire structuur
C alleen de secundaire structuur
D de secundaire structuur, en daardoor ook de tertiaire structuur

VW-1018-a-12-1-o 9 lees verder ►►►

### Pagina 10

Prionen zijn overdraagbaar tussen diersoorten die overeenkomstige PrP-eiwitten hebben. Men veronderstelt dat de variant van Creutzfeldt-Jakob (vCJD) bij mensen wordt veroorzaakt door het eten van rundvlees dat met prionen is besmet. Besmetting is moeilijk te voorkomen, doordat prionen bestand zijn tegen ontsmetten, bestralen, vriezen, drogen en verhitten (pasteurisatie en sterilisatie) en ook tegen eiwitsplitsende enzymen.

Het is niet voor de hand liggend dat mensen door het eten van vlees met prionen besmet worden, doordat prionen normaliter niet in het darmkanaal worden geresorbeerd.

1p 16 Waardoor worden prionen normaliter niet vanuit het darmkanaal van mensen geresorbeerd?

Er wordt gewerkt aan het ontwikkelen van een vaccin tegen prionziektes. Een vaccin tegen vCJD bestaande uit PrP-eiwitten, bijvoorbeeld uit runderen, zal echter niet werkzaam zijn.

2p 17 Leg uit waardoor.

1p 18 Waarom zijn prionen uit runderen ook niet geschikt voor gebruik als vaccin?

Ten tijde van de BSE-uitbraak in de jaren '90 van de vorige eeuw werd BSE aangetoond bij duizenden koeien. Het is waarschijnlijk dat in die tijd veel mensen met prionen besmet rundvlees gegeten hebben. Toch is het aantal patiënten waarbij de diagnose vCJD is gesteld, tot op heden beperkt gebleven tot enkele honderden. Drie gegevens in verband hiermee zijn:
1 De ziekte vCJD heeft een lange incubatietijd, tot wel tientallen jaren;
2 Prionen bevinden zich voornamelijk in het centrale zenuwstelsel van de besmette koeien en niet in het spierweefsel;
3 Pas na overlijden kan bij een autopsie de ziekte vCJD met zekerheid worden vastgesteld.

2p 19 Welke van deze gegevens kan of welke kunnen het tot op heden relatief geringe aantal diagnoses vCJD verklaren?
A alleen 1
B alleen 3
C alleen 1 en 2
D alleen 2 en 3
E 1, 2 en 3

Vroeger werden kinderen met groeiproblemen ingespoten met humaan groeihormoon. Dat werd bereid door klierweefsel dat groeihormoon vormt, te vermalen. Van één jongen is bekend dat hij daardoor de ziekte van Creutzfeldt-Jakob kreeg.

2p 20 Leg uit hoe iemand deze ziekte kan oplopen door inspuiting met humaan groeihormoon in vermalen klierweefsel.

1p 21 Met welke techniek kan humaan groeihormoon worden gefabriceerd, waarbij dit risico er niet is?

VW-1018-a-12-1-0 10 lees verder

### Pagina 11

Andere aandoeningen naast vCJD die veroorzaakt worden door prionen en een fatale afloop hebben, zijn Creutzfeldt-Jacob (CJD), Kuru en de erfelijke ziekte FFI (fatale familiale insomnia).
Enkele kenmerken van het beginstadium van Kuru, FFI en CJD zijn hieronder gegeven.
- Kuru: De patiënt krijgt problemen met de coördinatie van lichaamsbewegingen en kan niet goed meer lopen.
- FFI: De patiënt lijdt aan steeds toenemende slapeloosheid.
- CJD: Snel verlopende dementie. Daarnaast kan de patiënt tintelingen in de ledematen voelen en visuele en auditieve hallucinaties krijgen. Soms gaat het gezichtsvermogen achteruit.

In afbeelding 2 zijn in drie tekeningen hersengebieden aangegeven (grijs gearceerd) die door prionen aangetast zijn.

afbeelding 2

[FIGUUR: Drie doorsneden van de hersenen met in grijs gearceerde gebieden.]

2p 22 Welke tekening hoort op basis van de beschreven symptomen bij welke prionziekte?

Kuru FFI CJD
A 1 2 3
B 1 3 2
C 2 1 3
D 2 3 1
E 3 1 2
F 3 2 1

VW-1018-a-12-1-o 11 lees verder

### Pagina 12

Oorsmeer

Japanse onderzoekers hebben aangetoond dat een substitutie van één
nucleotide in het genoom van de mens een merkbare verandering in de
viscositeit van het oorsmeer tot gevolg heeft.

Oorsmeer wordt gevormd door klieren in de uitwendige gehoorgang. Het komt
bij mensen in twee vormen voor: de natte en de droge vorm.
Nat oorsmeer is bruin en plakkerig, droog oorsmeer is meer grijs van kleur en
vlokkerig. Het allel voor nat oorsmeer (N) is dominant over het allel voor droog
oorsmeer (n).
Het verschil tussen deze twee allelen is de substitutie van één nucleotide, op
plaats 538 van het ABCC11-gen van chromosoom 16. Een nucleotide met de
base guanine (in allel N) is daar vervangen door een nucleotide met adenine (in
allel n). Deze substitutie is een 'niet-synonieme' puntmutatie. Dat houdt in dat
als gevolg van deze substitutie het codon waarin deze puntmutatie heeft
plaatsgevonden, voor een ander aminozuur codeert dan het oorspronkelijke.

2p 23 Substitutie van het derde nucleotide in het codon 5' AGT 3' in de coderende
streng (dus niet de matrijstreng of template streng) van een willekeurig DNA-
molecuul kan een synonieme of een niet-synonieme mutatie veroorzaken.
In welk geval treft het hier een synonieme mutatie?
Als het laatste nucleotide van dit codon verandert in een nucleotide met de base
A adenine
B cytosine
C guanine

Het eiwit dat door het allel voor nat oorsmeer gecodeerd wordt, speelt een rol bij
het transport van stoffen door membranen. Ten gevolge van slechts één ander
aminozuur werkt dit genproduct niet meer.

2p 24 — Leg uit hoe de verandering van slechts één aminozuur kan leiden tot een
onwerkzaamheid van dit genproduct.
— Leg uit hoe een ander type oorsmeer daarvan het gevolg kan zijn.

In afbeelding 1 is de nucleotidevolgorde (alleen van de exons) in het DNA van
het allel voor nat oorsmeer weergegeven. Onder de nucleotidevolgorde is de
aminozuurvolgorde weergegeven van het eiwit waarvoor dit allel codeert.

VW-1018-a-12-1-o 12 lees verder ► ► ►
Voor alle eindexamens, zie ook www.ssleixamen.nl. Voor de perfecte voorbereiding op je eindexamen, zie ook www.ssl Leiden.nl. Pagina: 1138

### Pagina 13

afbeelding 1

1 atgactagga agagacata ctggg tgecc aactcttctg gtgegctcct gaatcgtgge
61 atcgatagag cagatgacat ggtttcagga cttatttata aatactatc tctcaagat
121 ggeceggaga gtcagcaaga gaattcct ggagggecag ctgtccacg
181 tgggggccct cgt gaatcgtggc ctccacttcc ttattgggat ctccactact catta ttggat
241 cctgececc agccggga caatgtgtgc ctgttcct accctcacgt gtcatggctc
301 tcagtccatg atgctcaga caaaatgtc caaaggcttc accggcttc gtgtccgg
361 agcttcgcag catcac acatctgagg tgaggtg aagttctcac ttgcattaag ctgattaaaa
421 ccattgaaga cctaagaagg aaggaaagga aatcgattgg gaagtettct ggcttctgg
481 gtctcagca gaatattcgg cgcatc gctggtcate tgcagcattt tgcatteg cag tgtacacctg
541 ttgtgtgaag tctctgagtttc ctgctcct tc tcagctcgag tcgacgcg tc
601 ctggecagag ctt tgccttttt ctcctccaga ggagccacc gtcgaatggec cttcagcatg
661 ttggagctt ctgtctca ccgggtga tgtaactac ctgt ttgaaggtgtgcctctgacc
721 tttcgtctga ttacccgaa gcactgtgca ttgccggtt tgactttcgt gtcgccaac
781 tcagccacgc cagactgt cacgtgggg gcaggtcttg tcacttaggt tcctccaatc
841 ttggagccttc tgatcgaccc aggttcgag cgccctttg ggaagaagaa ggtcatgcct
901 acaagatgca gcttgaggct gaggtgcatc gtcaatgggc cttcagcatg ctgagggetg
961 gcatatgccgg gatcacagac ctcggccaga ggaagaaggg gtcatgcgtg agcttgacgc
1021 ggcttcgctg ctccagaag ctgccggca gaagattgtc aaaggt agccttgttc
1081 ctgctccttc ctgtctccca cgtttcgcga cgaagaagaa ctcgaacctc cttcttcaga
1141 gtggtgtgctatcggcccta catgacattggccctcactggcc ctgtgtgtgc ttctcctactt catattggat
1201 cccactggge gtattcatg ctcgagaaga cctcgcgcag cgactcgcgcatccgt
1261 tgattgecgt cagcgaccca gcgcaggtgtacacatg ggagaaaccca ctgagtgaagggagactattggaga gaagtgcggg
1321 gtcgaggtca tcgtgaagtcgtcggaggacacagtggcc cacagcgcggtc gtcaaaggt
1381 ttgtgcaggtgtgcctgatggc cttcagcatg ctgagggetc atgtccagct ccagtgcaaagg
1441 cttgtgtgtccctatagc ttgaactcaaagg ttgtgtgtct ttgcccttttc tcctccaga
1501 ggagccacc ctgagccttc tgatcgaccc aggttcgagc agcacgatag aagagccct
1561 tcgtctcaga tcgaccgcgc tcggggcttt ga ggaggccacc ct

### Pagina 14

2p 26 Met behulp van de gegevens in de inleiding en in afbeelding 1 kan bepaald worden welk aminozuur, als gevolg van de beschreven puntmutatie in allel N, in het genproduct wordt vervangen door een ander aminozuur. Welk aminozuur wordt vervangen in het genproduct?
A arginine
B glycine
C proline
D threonine
E valine

De Japanse genetici onderzochten een persoon Q die voor het gen voor oorsmeer heterozygoot was, en droog oorsmeer maakte. Een van de allelen voor oorsmeer van persoon Q had een deletie van 27 nucleotiden (D27) aan de 3' kant van plaats 538. De onderzoekers veronderstelden dat daardoor het translatieproduct van dit allel onwerkzaam zou zijn.
1p 27 Waardoor produceert persoon Q dan droog oorsmeer?

In afbeelding 2 zijn van drie ouderparen de genotypes, wat betreft de ABCC11 allelen in chromosoom 16, schematisch weergegeven. De afkortingen G en A staan voor respectievelijk Guanine en Adenine op plaats 538. Met een - teken wordt de deletie D27 in dit gen aangegeven en met een + teken de intacte nucleotidenvolgorde.

[FIGUUR: Tabel met de genotypes van drie ouderparen.]
1 vader G+G- x moeder G+G-
2 vader G+A- x moeder G+A-
3 vader G-A+ x moeder A+A+

2p 28 Welke combinatie geeft of welke combinaties geven mogelijk de ouders van persoon Q weer?
A alleen 1
B alleen 2
C alleen 3
D 1 en 2
E 1 en 3
F 2 en 3

VW-1018-a-12-1-0 14 lees verder ►►►

### Pagina 15

Verwantschapserkenning bij muizen

De vrouwtjes van huismuizen (Mus musculus) hebben vaak gemeenschappelijke
nestplaatsen waarin ze elkaars jongen voeden en verzorgen. Genetici van de
Universiteit van Florida hebben onderzoek gedaan naar dit onzelfzuchtige
(altruïstische) gedrag.

Het kan voor muizemoeders gunstig zijn om een nest te delen met verwanten.
Verwanten hebben immers veel genetische overeenkomsten en de zorg aan
nakomelingen van verwanten vergroot dus indirect het eigen voortplantingssucces. Bij families die dit doen is sprake van indirecte fitness. Hoe nauwer de
verwantschap, des te groter het effect.
2p 29 Leg uit hoe het verzorgen van elkaars jongen zich in de loop van de tijd
uitgebreid kan hebben binnen muizenpopulaties.

De onderzoekers ontdekten dat MHC-eiwitten een rol spelen in de
verwantschapserkenning. Vrouwtjes blijken bij voorkeur hun nest te delen met
muizen met een overeenkomstig MHC-genotype en vertonen binnen dit nest
altruïstisch gedrag. De MHC-eiwitten leiden onder andere tot urine met een
kenmerkend geurprofiel. Op basis hiervan kunnen muizen een onderscheid
maken tussen individuen. De MHC-genen zijn verdeeld over meerdere loci van
chromosoom 17, met voor elke locus veel verschillende allelen. Hierdoor hebben
niet-verwanten maar weinig MHC-allelen gemeenschappelijk.
De MHC-allelen van muizen erven co-dominant over, dat wil zeggen dat van
elke locus de MHC-allelen van beide chromosomen tot expressie komen.

Gebleden is dat muizen die voor een groter aantal MHC-loci heterozygoot zijn,
een kenmerkender geurprofiel bezitten dan muizen die voor minder MHC-loci
heterozygoot zijn.
2p 30 Geef hiervoor een verklaring.

VW-1018-a-12-1-o 15 lees verder

### Pagina 16

Niet alleen vrouwtjes, maar ook muizenjongen herkennen een MHC-specifieke
geur. In een experiment werden twee groepen familienesten, elk met een eigen
homozygoot MHC-genotype gebruikt: P-nesten en Q-nesten.
Een aantal jongen uit beide nesttypen werd grootgebracht in het nest waar ze
geboren waren. De andere jongen werden vlak na de geboorte in een pleegnest
met het andere MHC-genotype overgeplaatst: P-jongen naar een Q-nest en
Q-jongen naar een P-nest.
Toen de jonge muizen enkele weken oud waren werden ze in een Y-vormige
proefopstelling gezet, met in de ene arm nestmateriaal uit een P-nest en in de
andere arm nestmateriaal uit een Q-nest. Gedurende vier minuten werd
bijgehouden hoewel tijd ze in welke arm verbleven.
In het diagram in de afbeelding zijn enkele resultaten weergegeven: hoeveel
procent van de tijd de jongen gemiddeld doorbrachten in de arm met de geur
van een P-nest. De 50-procentlijn geeft de nulhypothese aan: wanneer de
jongen zich willekeurig bewegen in de proefopstelling zullen ze gemiddeld 50
procent van de tijd in de P-arm zijn en even lang in de Q-arm. Uit de afwijking
ten opzichte van de 50-procentlijn blijkt de voorkeur voor één van de twee
nestgeuren.

[FIGUUR: Een staafdiagram met op de y-as 'percentage van de tijd bij P-nestgeur' (van 30 tot 70) en op de x-as twee groepen: 'Jongen opgegroeid in familienest' en 'Jongen opgegroeid in pleegnest'. Onder elke groep staan twee staven, een grijze en een zwarte. De grijze staaf staat voor P-jongen en de zwarte staaf voor Q-jongen. Er is een legenda die de kleuren koppelt aan de genotypes. De staaf voor grijze P-jongen in familienest is iets boven de 50%. De staaf voor zwarte Q-jongen in familienest is onder de 50%. De staaf voor grijze P-jongen in pleegnest is rond de 50%. De staaf voor zwarte Q-jongen in pleegnest is boven de 50%.]

Uit deze resultaten is af te leiden welke geur of welke geuren de jonge muizen
herkennen. Er worden drie conclusies overwogen:
1 Muizenjongen herkennen de geur die ze zelf produceren;
2 Muizenjongen herkennen de geur van hun biologische familie;
3 Muizenjongen herkennen de geur van het nest waarin ze opgroeiden.
2p 31 Welke van deze conclusies is of welke zijn juist op basis van de resultaten van
dit experiment?
A alleen 1
B alleen 2
C alleen 3
D 1 en 2
E 1 en 3
F 2 en 3

VW-1018-a-12-1-o 16 lees verder ► ► ►

### Pagina 17

Uit vervolgexperimenten is gebleken dat muizen het MHC-geurtype ook
gebruiken bij hun partnerkeuze. Bij het kiezen van een partner om mee te paren
hebben ze veelal een voorkeur voor een individu met een ander geurtype.
Hiermee wordt de kans op inteelt verkleind.
2p 32 Leg uit dat inteelt nadelig kan zijn voor het voortplantingssucces.

In een onderzoek naar de partnerkeuze bij muizen werden twee familiegroepen,
elk met een bekend homozygoot MHC-genotype, gebruikt: type R en type S.
Paringsbereide vrouwtjes, opgegroeid in één van deze familiegroepen, werd de
keuze geboden tussen mannetjes van het type R en van het type S.
De vrouwtjes paarden bij voorkeur met mannetjes van het andere MHC-type.

2p 33 Het is voordelig voor het nageslacht als de ouders zoveel mogelijk verschillen
wat betreft de MHC-allelen.
Leg dit uit aan de hand van de functie van het MHC-complex.

Vervolgens werd onderzocht of vrouwtjes hun partnerkeuze baseerden op het
herkennen van de eigen geur (zelfinspectie) of op het herkennen van de
nestgeur (familie-inprenting). Daartoe werd een aantal jongen bij pleegouders
ondergebracht: R-vrouwtjes werden meteen na de geboorte in een S-nest
geplaatst en S-vrouwtjes meteen in een R-nest. Toen de vrouwtjes geslacht-rijp
waren werd hen de keuze geboden tussen S-mannetjes en R-mannetjes.

2p 34 - Welk type mannetje heeft de voorkeur van een R-vrouwtje opgegroeid in een
S-nest, als ze een keuze maakt op basis van zelfinspectie?
- Welke voorkeur heeft een R-vrouwtje opgegroeid in een S-nest, als de
keuze op basis van familie-inprenting gemaakt wordt?

[FIGUUR: Tabel met twee kolommen: zelfinspectie en familie-inprenting. De zelfinspectie kolom bevat de letters S, S, R, R naast de rijen A, B, C, D. De familie-inprenting kolom bevat de letters S, R, S, R naast de rijen A, B, C, D.]

VW-1018-a-12-1-o 17 lees verder ► ► ►

### Pagina 18

Freediving

Met één hap lucht zo lang mogelijk of zo diep mogelijk onder water gaan, dat is de uitdaging bij freediving of apnea. Het record voor ‘static apnea’ (zo lang mogelijk onderwater stil blijven liggen) stond in juni 2009 op 11 minuut 35 seconde. Hiernaast zie je een beoefenaar van static apnea. Een begeleider houdt hem in de gaten.
Wanneer je je adem inhoudt gaat dat gemakkelijk tot je het ‘breaking point’ bereikt. Hierna begint de fase die duikers de ‘struggle fase’ noemen: bepaalde spieren gaan samentrekken om in te ademen en om dit te onderdrukken worden actief spieren met een tegengesteld effect samengerokken. Voor apnéduikers is het zaak het breaking point zo lang mogelijk uit te stellen en de struggle fase zo lang mogelijk vol te houden.

[FIGUUR: Tekening van een ribbenkast met labeling van spiergroepen: 1 halspieren, 2 buitenste tussenribspieren, 3 binnenste tussenribspieren, 4 middenrifspieren, 5 buikspieren.]

Spiergroepen rond de borstkas die betrokken zijn bij de ademhaling, zijn getekend in afbeelding 1. Met pijlen is aangegeven in welke richting de ribben bewegen als spiergroepen samentrekken. Ook de richting waarin het middenrif beweegt als de middenrifspieren samentrekken, is met een pijl aangegeven.

afbeelding 1

2p 35 De spiergroepen zijn met een nummer aangeduid.
Welke spiergroepen kunnen actief worden samenge trokken om de struggle fase te laten voortduren?
A alleen 1 en 2
B alleen 1 en 3
C alleen 2 en 4
D alleen 3 en 5
E 1, 2 en 4
F 1, 3 en 5

VW-1018-a-12-1-o 18 lees verder ►►►

### Pagina 19

Dat mensen onder water hun adem kunnen inhouden hangt samen met de
duikreflex. Na onderdompeling van het hoofd vinden er verschillende
fysiologische processen plaats, die een langer verblijf onder water mogelijk
maken, zoals perifere vaatvernauwing. Perifere vaatvernauwing houdt in dat er
onder invloed van het orthosympathisch zenuwstelsel minder bloed naar de
ledematen gaat en meer naar de hersenen en andere belangrijke organen.
Vooral koud water op het voorhoofd brengt deze vaatvernauwing teweeg.

Na prikkeling van koudereceptoren in het voorhoofd leggen impulsen een weg af
langs verschillende delen van het zenuwstelsel. Een aantal neuronen en hun
verbindingen zijn:
1 neuronen in de hersenstam;
2 neuronen in de grensstreng;
3 neuronen van de slagadertjes.

2p 36 Welke van deze neuronen zijn actief betrokken bij de perifere vaatvernauwing?
A alleen 1 en 2
B alleen 1 en 3
C alleen 2 en 3
D 1, 2 en 3

Sommige apnehouders proberen de ademprikkel tijdens de duik uit te stellen
door vooraf te hyperventileren. Er is met deze tactiek echter een groot gevaar
voor bewusteloosheid, door een zuurstofgebrek in de hersenen. Dit wordt onder
andere veroorzaakt door een vaatvernauwing in de richting van de hersenen.
Het heeft ook te maken met het effect van het hyperventileren op de $pCO_2$ van
het bloed bij aanvang van de duik.
2p 37 – Waardoor wordt na hyperventileren de ademprikkel uitgesteld?
– Waardoor is er dan een kans op bewusteloos raken tijdens de duik?

Let op: de laatste vraag van dit examen staat op de volgende pagina.
VW-1018-a-12-1-o 19 lees verder ►►►

### Pagina 20

Een andere techniek die door duikers wordt toegepast om grotere diepten te
bereiken is 'lungpacking' voor een duik. De duiker ademt eerst maximaal in tot
de totale longcapaciteit (zie afbeelding 2) is bereikt. Vervolgens sluit hij zijn
strottenklepje naar de longen. Dit wordt een paar keer herhaald.
afbeelding 2
[FIGUUR: Een grafiek met op de y-as de luchtdruk en op de x-as de tijd, waarop een curve staat die na een ademhaling weer daalt. Daarnaast een diagram dat de longvolumes weergeeft: IRV, ERV en RV.]
LP= lungpacking
TLC= totale longcapaciteit
IRV= inspiratoir reserve volume
ERV= expiratoir reserve volume
RV= restvolume
Door lungpacking voorafgaand aan een duik kan de duiker een grotere diepte
bereiken.
2p 38 Leg dit uit.
Bronvermelding
Een opsomming van de in dit examen gebruikte bronnen, zoals teksten en afbeeldingen, is te vinden in het bij dit examen
behorende correctievoorschrift, dat na afloop van het examen wordt gepubliceerd.
VW-1018-a-12-1-o
einde