# Eindexamen Biologie VWO 2018 tijdvak 2

> Openbaar eindexamen. Bekijk en oefen het examen: https://slimmeexamens.nl/examens/vwo/biologie/2018/tijdvak-2

## Vragen in dit examen

### Vraag 1 – Opgave 1

### Vraag 2 – Opgave 1

### Vraag 3 – Opgave 1

### Vraag 4 – Opgave 1

### Vraag 5 – Opgave 1

### Vraag 6 – Opgave 1

### Vraag 7 – Opgave 1

### Vraag 8 – Opgave 1

### Vraag 9 – Opgave 1

### Vraag 10 – Opgave 1

### Vraag 11 – Opgave 1

### Vraag 12 – Opgave 1

### Vraag 13 – Opgave 1

### Vraag 14 – Opgave 1

### Vraag 15 – keuzevraag over de verklaring van het 'dageraad

### Vraag 16 – keuzevraag over de verklaring van het 'dageraad

### Vraag 17 – keuzevraag over de verklaring van het 'dageraad

### Vraag 18 – keuzevraag over de verklaring van het 'dageraad

### Vraag 19 – keuzevraag over de verklaring van het 'dageraad

### Vraag 20 – keuzevraag over de verklaring van het 'dageraad

### Vraag 21 – keuzevraag over de verklaring van het 'dageraad

### Vraag 22 – keuzevraag over de verklaring van het 'dageraad

### Vraag 23 – keuzevraag over de verklaring van het 'dageraad

### Vraag 24 – keuzevraag over de verklaring van het 'dageraad

### Vraag 25 – keuzevraag over de verklaring van het 'dageraad

### Vraag 26 – keuzevraag over de verklaring van het 'dageraad

### Vraag 27 – Opgave 1

### Vraag 28 – Opgave 1

### Vraag 29 – Opgave 1

### Vraag 30 – keuzevraag over de verklaring van het 'dageraad

### Vraag 31 – keuzevraag over de verklaring van het 'dageraad

### Vraag 32 – Opgave 1

### Vraag 33 – Opgave 1

### Vraag 34 – Opgave 1

### Vraag 35 – Koningsvis warmteproductie

### Vraag 36 – Koningsvis warmteproductie

### Vraag 37 – Koningsvis warmteproductie

### Vraag 38 – Koningsvis warmteproductie

## Opgaven (tekst van het examen)

### Pagina 1

Examen VWO
2018
tijdvak 2
woensdag 20 juni
13.30 - 16.30 uur
biologie
Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.
Dit examen bestaat uit 38 vragen.
Voor dit examen zijn maximaal 70 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 vereist is, 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-18-2-o

### Pagina 2

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

De lauwbloedige koningsvis

Sommige vissen zijn 'lauwbloedig': ze produceren relatief veel warmte in hun lichaam, waardoor ze warmer zijn dan het koude water waarin ze leven. Welke aanpassingen hebben dergelijke vissen en hoe zijn die in de loop van de evolutie tot stand gekomen? Wetenschappers zoeken naar antwoorden.

De koningsvis (Lamp/ris guttatus, afbeelding 1) is zo'n lauwbloedige (endotherme) vis. Amerikaanse visbiologen hebben ontdekt dat koningsvissen hun temperatuur in vrijwel het hele lichaam ongeveer vijf graden hoger kunnen houden dan hun omgeving. De koningsvis komt voor in alle wereldzeeën. Hij wordt tot twee meter lang en 60 kilo zwaar. Hij heeft een afgeplatte vorm en beweegt zich voornamelijk voort door bewegingen van de borstvinnen. De koningsvis ziet er misschien niet echt uit als een predator, maar hij is wel degelijk een succesvol jager.

afbeelding 1

2p 1 Endothermie komt alleen bij grote vissoorten voor.
Leg uit dat het voor kleine vissoorten, door hun grotere oppervlakte-
inhoud verhouding, ongunstig is om endotherm te zijn.

2p 2 De koningsvis is extreem gespierd en zijn spieren zijn opvallend
donkerrood, door een grote hoeveelheid myoglobine.
Leg uit hoe de aanwezigheid van myoglobine in de spieren bijdraagt aan
het jachtsucces van de koningsvis.

De onderzoekers vingen koningsvissen vanaf een visserij-
onderzoeksschip.
Bij 22 vissen werd direct na de vangst de temperatuur gemeten van de
borstvinspier en van een aantal andere lichaamsgebieden.
Vier andere gevangen vissen werden uitgerust met meetapparatuur
(datarecorders), en daarna weer vrijgelaten. De datarecorders
verzameldden gegevens over de temperatuur van de borstvinspier, de
zwemdiepte en de watertemperatuur op die diepte.
Enkele resultaten van deze metingen staan in tabel 1.

VW-1018-a-18-2-o 2/21 lees verder ►►►

### Pagina 3

tabel 1
[FIGUUR: Tabel met de volgende kolommen: lichaamsgebied, gem. temperatuur (°C) ± standaardafwijking, temperatuurverschil t.o.v. zeewater (°C) ± standaardafwijking, aantal onderzochte vissen.
Rijen: borstvinspeir, hart, schedel, buikholte met waarden voor de kolommen.
Daaronder: 'Vrij zwemmende koningsvissen met datacorder' met rij borstvinspeir en waarden.]
3a (4p) Volgens de onderzoekers is de samentrekking van de borstvinspieren de grootste bron van warmteproductie.
In de buikholte wordt veel minder warmte geproduceerd.
Verklaar waardoor de buikholte toch vrijwel dezelfde temperatuur heeft als de borstvinspier.
3b (2p) Twee uitspraken over de gegevens in tabel 1 zijn:
1 Naast de borstvinspier is er nog een ander gebied waar veel warmte wordt geproduceerd.
2 Uit de grote spreiding in de gemeten temperaturen van de schedel blijkt dat deze metingen niet valide zijn.
4 (2p) Welke van deze uitspraken wordt of worden ondersteund door de gegevens in tabel 1?
A geen van beide
B alleen 1
C alleen 2
D zowel 1 als 2

### Pagina 4

In afbeelding 2 staan de resultaten van een meetperiode van ruim drie uur
bij één van de vrij zwemmende koningsvissen, uitgerust met een
datarecorder.

afbeelding 2
[FIGUUR: Een grafiek met op de x-as de tijd van 19:00 tot 22:20 en op de y-as
temperatuur in °C (van 2 tot 18) en diepte in meters (van 0 tot 100).
Drie lijnen zijn weergegeven: een stippellijn, een streepjeslijn en een
volle lijn. De lijnen zijn gelabeld met 1, 2 en 3.]

De drie genummerde lijnen in het diagram hebben betrekking op metingen
van de zwemdiepte, de watertemperatuur op die diepte en de temperatuur
van de borstvinsspier.

1p 5 Noteer de nummers 1, 2 en 3 onder elkaar op je antwoordblad en schrijf
erachter welke gemeten grootheid (zwemdiepte, watertemperatuur of
temperatuur van de borstvinspier) bij de betreffende lijn hoort.

VW-1018-a-18-2-o 4 / 21 lees verder

### Pagina 5

Net als zeehonden en pinguïns hebben ook koningsvissen een
onderhuidse vetlaag om warmteverlies in koud water te reduceren.
Vissen hebben echter een enorm ‘warmtelek’ in de kieuwen, waar het
bloed door een haarvaatjessnet in nauw contact komt met het koude water.
Zonder aanpassingen zouden endotherme vissen hierdoor het overgrote
deel van de geproduceerde warmte verliezen.
Afbeelding 3 toont schematisch de bouw van een kieuw. Achter het
kieuwdeksel zitten honderden dunne kieuwplaatjes, aan halfronde
kieuwbogen van bot. Dwars op elk kieuwplaatje staan weer honderden
kleine lamellen met haarvaatjes waarin zuurstof uit het passerende water
wordt opgenomen en koolstofdioxide uit het bloed wordt afgegeven.

afbeelding 3
[FIGUUR: Schematische tekening van een vis met uitvergrote weergave van de kieuwen met de labels kieuwplaatjes, vetweefsel en wondernet]

De onderzoekers vonden bij koningsvissen twee aanpassingen die het
warmteverlies in de kieuwen beperken.
1 In de kieuwbogen ligt een ‘wondernet’: een kluwen van verstrengelde
bloedvaatjes waarin het bloed dat naar de kieuwplaatjes gaat steeds
vlak naast het bloed stroomt dat vanaf de kieuwplaatjes terug naar het
lichaam gaat.
2 Rond de kieuwbogen zit een laagje vetweefsel.
6 Leg uit hoe de tegengestelde stromingsrichtingen van het bloed in de
bloedvaatjes van het wondernet het warmteverlies bij de koningsvis
beperkt.
Wat is de toegevoegde waarde van het vetweefsel op die plaats?

### Pagina 6

Een werknemer van een visgroothandel in Hawaii merkte op dat sommige koningsvissen grotere ogen hadden dan andere. Dat leidde bij geraadpleegde visbiologen tot de hypothese dat de koningsvis niet één soort is. Om dat te onderzoeken sequensen de visbiologen het mtDNA van 480 koningsvissen uit alle wereldzeeën en van de verwante soort *Lampris immaculatus*.
Op grond van variaties in het CO1-gen (dat codeert voor cytochroom c oxidase1) van de verschillende individuen concludeerden de onderzoekers dat er vijf afstammingslijnen zijn van de koningsvis *Lampris guttatus*.
Dit is weergegeven in het cladogram van afbeelding 4.

afbeelding 4
[FIGUUR: Een cladogram met vijf afstammingslijnen. Afstammingslijn 5, 4, 3, 2 en 1 zijn gelabeld.]

Op basis van dit cladogram worden drie beweringen gedaan:
1 *Lampris immaculatus* is de gemeenschappelijke voorouder van alle koningsvissen.
2 Afstammingslijn 2 is meer verwant met 4 dan met 1.
3 Afstammingslijn 3 is meer verwant met 4 dan met 5.
2p 7 Noteer de nummers 1, 2 en 3 onder elkaar op je antwoordblad en schrijf erachter of de betreffende bewering wel of niet juist is.

VW-1018-a-18-2-0 6 / 21 lees verder ►►►

### Pagina 7

Op de website van het tijdschrift *National Geographic* staat een bericht
over de warmbloedige koningsvis. Donald reageert daarop: "Ik geloof dit
niet! Als deze vis warmbloedig is, is hij dan geëvolueerd uit een
zoogdier?"
Op school bespreken leerlingen het idee van Donald.
Drie reacties zijn:
1 Als lauwbloedige vissen, net zoals walvissen, uit zoogdieren zouden
zijn geëvolueerd, dan zouden ze longen hebben en geen kieuwen.
2 Er heeft co-evolutie plaatsgevonden, waardoor zowel de
koningsvissen als de zeezoogdieren endotherm werden en hierin op
elkaar lijken.
3 Koningsvissen zijn de lauwbloedige evolutionaire schakel tussen de
koudbloedige vissen en de warmbloedige zoogdieren.
2p 8 Noteer de nummers 1, 2 en 3 onder elkaar op je antwoordblad en schrijf
erachter of de betreffende reactie wel of niet juist is.

Nieuwe eilandjes voor de alvleesklier

Ruth is één van de ruim 10.000 Nederlandse diabetes type 1 patiënten
jonger dan 25 jaar. Gelukkig voor Ruth is deze vorm van suikerziekte
sinds de ontdekking van insuline niet meer levensbedreigend. In het
verleden was het onderzoek gericht op het verbeteren van de kwaliteit
van de insuline en de wijze van toediening; de uitdaging is nu om diabetes
type 1 te genezen.

Toen Ruth vijf jaar was, kreeg zij de eerste symptomen van diabetes
type 1: veel dorst en veel plassen. Meting van de bloedglucosewaarde
door de huisarts wees uit dat deze was verhoogd. Ook werd glucose in
haar urine aangetoond.
Diabetes type 1 is een auto-immuunziekte. Het immuunsysteem maakt
antistoffen tegen de insulineproducerende $\beta$-cellen van de eilandjes van
Langerhans.

Tijdens de embryonale ontwikkeling wordt het insuline-gen ook in de
thymus afgeleezen. In de thymuscellen van kinderen met diabetes type 1
blijkt de expressie van het insuline-gen lager te zijn dan bij gezonde
kinderen.
2p 9 Leg uit dat een normale productie van insuline in de thymus nodig is om
een auto-immuunrespons van T-cellen tegen $\beta$-cellen in de alvleesklier te
voorkomen.

VW-1018-a-18-2-0 7 / 21 lees verder ►►►

### Pagina 8

2p 10
Bij gezonde personen veroorzaakt een tijdelijk hogere glucosewaarde in het bloed via regulatie van de ADH-afgifte een afname van de hoeveelheid geproduceerde urine.
Neemt de ADH-afgifte door een hogere bloedsuikerspiegel toe of af?
Neemt de resorptie van water in de nieren dan toe of af?

ADH-afgifte
Resorptie van water

A neemt af
B neemt af
C neemt toe
D neemt toe

neemt af
neemt toe
neemt af

2p 11
Als de diabetes van Ruth niet wordt behandeld zal zij, ondanks het hoge glucosegehalte in haar bloed, gewicht verliezen.
Leg uit waardoor Ruth gewicht zal verliezen als ze geen insuline gebruikt.

Een hoge glucosewaarde in het bloed (hyperglycemie) is ongezond doordat kleine bloedvaatjes beschadigd worden. Ruth leerde daarom al op jonge leeftijd om vlak voor elke maaltijd een hoeveelheid snelwerkende insuline te injecteren. Daarnaast diende zij zichzelf tweemaal per dag een langzamer werkende insuline toe (afbeelding 1).

afbeelding 1
[FIGUUR: Een grafiek met op de x-as de tijd (van 08:00 tot 08:00 de volgende dag) en op de y-as "insuline activiteit". Er zijn twee lijnen: een gestippelde lijn en een doorlopende lijn. Er zijn pijlen naar beneden die aangeven: 'ontbijt' bij 08:00, 'lunch' bij 12:00, 'avondeten' bij 16:00 en een pijl naar beneden bij 20:00. De legende geeft aan dat de gestippelde lijn "injectie met langzaamer werkende insuline" is en de doorlopende lijn "injectie met snelwerkende insuline".]

Legenda:
↑ injectie met snelwerkende insuline
↑ injectie met langzaamer werkende insuline

Ook bij patiënten zoals Ruth die zich goed aan dit schema houden, komt het voor dat de bloedglucosewaarden ernstig schommelen. Zoals een lage bloedglucosewaarde (hypoglycemie) in de nacht en het 'dageraadfenomeen': een stijging van de bloedglucosewaarde in de vroege ochtend, vóór het ontbijt.

VW-1018-a-18-2-0 8 / 21 lees verder ►►►

### Pagina 9

2p 12 Hoe is het 'dageraadfenomeen' bij diabetespatiënten het beste te verklaren?
A Doordat er minder insuline in het bloed is, neemt de aerobe dissimilatie af.
B Doordat er minder insuline in het bloed is, slaat de lever minder glucose op.
C Doordat het glucosegehalte is gedaald, maakt de alvleesklier glucagon aan.
D Tijdens de slaap wordt minder glucose verbruikt dan overdag.

Sinds haar 14e gebruikt Ruth een insulinepompje (afbeelding 2). Het pompje is geprogrammeerd om via een klein naaldje in de buik voortdurend insuline af te geven. Wanneer Ruth eet, berekent het pompje op basis van de koolhydraatraveelheid die zij invoert, hoeveel insuline er dan extra nodig is (de maaltijdbobus). De insulinetoediening door het pompje en het effect daarvan op bloedglucosewaarden gedurende een etmaal zijn vereenvoudigd weergegeven in de diagrammen van afbeelding 2.

afbeelding 2
[FIGUUR: Een diagram met op de y-as "insuline afgifte" en op de x-as tijdstippen. Er zijn vier rechthoekige pulsen te zien die insulineafgifte aangeven, rond de tijden van ontbijt, lunch en avondeten.]
[FIGUUR: Een diagram met op de y-as "bloedglucosewaarde (mmol L-1)" en op de x-as tijdstippen van 08:00 tot 08:00 de volgende dag. Een lijn toont fluctuaties in bloedglucosewaarden, met een stippellijn ter referentie.]

Op basis van de gegevens over het gebruik van een insulinepompje worden de volgende beweringen gedaan:
1 De bloedglucosewaarden kunnen bij gebruik van een insulinepompje nooit hoger worden dan 10 mmol per liter.
2 De hoeveelheid insuline die het pompje bij het avondeten afgeeft is ongeveer de helft van de hoeveelheid bij de lunch.
3 Gebruik van het insulinepompje voorkomt het dageraadfenomeen.

2p 13 Noteer de nummers 1, 2 en 3 onder elkaar op je antwoordblad en schrijf erachter of de betreffende bewering wel of niet juist is.

VW-1018-a-18-2-o 9 / 21 lees verder ►►►

### Pagina 10

Er is goede hoop op een doorbraak waardoor Ruth genezen kan worden.
Onderzoekers van de universiteiten van Leiden, Maastricht, Utrecht en
Eindhoven werken samen aan een onder de huid implanteerbare capsule,
een soort theezakje van een gelatineachtige stof, waarin zich insuline
producerende $\beta$-cellen bevinden. De cellen komen niet van een donor,
maar zijn gevormd uit lichaamseigen stamcellen van de patiënt. De
capsule voorkomt het optreden van een auto-immuunrespons tegen deze
$\beta$-cellen.

Voor het succes van deze behandeling is het noodzakelijk dat de capsule
die de $\beta$-cellen omhult, aan bepaalde eisen voldoet. Zo mogen de poriën
erin niet te groot, maar ook niet te klein zijn, zodat bepaalde stoffen wél
naar buiten en bepaalde andere stoffen niet naar binnen kunnen.
2p 14 - Welke stof is bepalend voor de minimale grootte van de poriën in de
gelcapsule?
- En welk type stoffen bepaalt de maximale grootte van de poriën?

Ook mag de gellaag die de $\beta$-cellen omhult niet te dik zijn. De
diffusieafstand mag het goed functioneren van de $\beta$-cellen niet hinderen.
2p 15 Leg uit dat voor het goed functioneren van de $\beta$-cellen de diffusiesnelheid
door de gellaag voor glucose zo hoog mogelijk moet zijn.

Een bijzondere band tussen grootvader en kleinkind

Duizenden grootvaders liepen rond met onbegrepen neurologische
klachten totdat de Amerikaanse kinderarts Randi Hagerman een verband
legde tussen de klachten van de grootvaders en de verstandelijke
beperking van hun kleinkinderen.

De grootvaders waren tot middelbare leeftijd gezond, maar vanaf hun
50ste levensjaar kregen zij geleidelijk meer last van bevgingen, motorische
problemen en achteruitgang van verstandelijke vermogens. Deze
aandoening heet nu het fragiele X-gerelateerde ataxie syndroom
(FXTAS). De aandoening van hun zwakbegaafde kleinkinderen wordt het
fragiele X-syndroom (FXS) genoemd.
De namen verwijzen naar de ‘fragiele' plaats op het X-chromosoom die
ontstaat door een mutatie in het FMR1-gen, namelijk de toename van het
aantal CGG-herhalingen (repeats) aan het begin van het gen. Deze plaats
is tijdens een mitose onder een gewone microscoop als een dun stukje
van het chromosoom zichtbaar.

VW-1018-a-18-2-o
10 / 21
lees verder ► ► ►

### Pagina 11

2p 16 Leg uit waardoor een verandering van het aantal dinucleotide-repeats op moleculair niveau grote gevolgen kan hebben.

Direct achter de promotor van het FMR1-gen liggen bij gezonde personen 6 tot 54 CGG-repeats. De volledige mutatie, met meer dan 200 CGG-repeats, leidt tot methylering en heeft FXS tot gevolg. Bij de premutatie, die kan leiden tot symptomen van FXTAS, ligt het aantal repeats tussen de 55 en 200.
Opvallend is dat als gevolg van de premutatie ongewoon veel mRNA gevormd wordt, wat soms leidt tot ophoping van RNA-eiwitcomplexen, waardoor dit RNA nauwelijks getransleerd wordt.
In afbeelding 1 is een indeling van deze mutaties in het FMR1-gen en hun gevolgen in zenuwcellen weergegeven.

afbeelding 1
[FIGUUR: Schematische weergave van het FMR1-gen met verschillende aantallen CGG-repeats en de gevolgen daarvan voor mRNA en FMRP-eiwitvorming, resulterend in verschillende fenotypen: normaal, premutatie en volledige mutatie. Normale repeats (<55) leiden tot normaal mRNA en normaal FMRP-eiwit. Premutatie (55-200) leidt tot veel mRNA, wat soms leidt tot FXTAS. Volledige mutatie (>200) leidt tot methylering en geen FMRP-eiwit, wat resulteert in 100% FXS.]

1p 17 Waardoor wordt bij een volledige mutatie het eiwit FMRP niet gevormd?

VW-1018-a-18-2-0 11 / 21 lees verder ►►►

### Pagina 12

De ophoping van RNA-eiwitcomplexen in zenuwcellen van iemand met de premutatie heeft een toxisch effect op deze cellen.
1p 18 Verklaar dat de uitval van zenuwcellen in de kleine hersenen kan leiden tot een deel van de symptomen van FXTAS.

Hoewel de premutatie recessief is, kunnen vrouwen met een heterozygoot genotype toch symptomen van FXTAS krijgen. Dit hangt samen met het feit dat bij hen in elke cel willekeurig één van de twee X-chromosomen geïnactiveerd is.
2p 19 Leg uit dat hierdoor de ernst van FXTAS bij vrouwen met één gemuteerd X-chromosoom onderling kan variëren.

In afbeelding 2 is een stamboom weergegeven van een familie waarin de aandoeningen FXS en FXTAS voorkomen. De getallen onder de symbolen van de familieleden geven het aantal CGG-repeats in het FMR1-gen op de X-chromosomen aan.

afbeelding 2

[FIGUUR: Stamboom met generaties I t/m V. Mannen worden weergegeven met vierkanten, vrouwen met cirkels. Gevulde symbolen duiden op volledige mutatie, open symbolen op normale toestand, half gevulde symbolen (open cirkel met een stip) op premutatie. De CGG-repeat aantallen zijn onder de symbolen genoteerd.]

Legenda:
OO pre-mutatie
■ volleedige mutatie

Als het aantal CGG-repeats groter is dan 55, is het aantal dat aan de volgende generatie wordt doorgegeven vaak niet stabiel. Er kan dan zowel afname als toename van het aantal repeats plaatsvinden.

VW-1018-a-18-2-0 12 / 21 lees verder ►►►

### Pagina 13

2p 20 Uit de stamboom (afbeelding 2) is af te leiden dat de premutatie in één generatie kan leiden tot een volledige mutatie in de daaropvolgende generatie.
Tijdens welk proces of welke processen heeft deze verandering van premutatie naar mutatie in deze familie plaatsgevonden?
A alleen tijdens de vorming van eicellen
B alleen tijdens de vorming van zaadcellen
C tijdens de vorming van eicellen en tijdens de vorming van zaadcellen

De diagnose FXTAS bij grootvaders is aan het licht gekomen door de verstandelijke beperking van hun kleinkinderen met FXS.
3p 21 Beschrijf aan de hand van gegevens in de stamboom (afbeelding 2) hoe de premutatie van een bepaalde grootvader stapsgewijs heeft geleid tot een volledige mutatie bij een bepaald kleinkind.

De locus van het FMR1-gen is Xq27.3 (q-arm van het X-chromosoom, positie 27.3). In afbeelding 3 is het X-chromosoom met verschillende loci afgebeeld.

afbeelding 3
[FIGUUR: Een bandjespatroon op een X-chromosoom met gen-locaties zoals p22.33, p22.32, p22.31, p22.2, p22.13, p22.12, p22.11, p11.4, p11.3, p11.23, p11.22, p11.2, p11.1, q13.1, q13.2, q21.1, q21.2, q21.31, q21.33, q22.1, q22.2, q23, q24, q25, q26.1, q26.3, q27.1, q27.3, q28.]

In afbeelding 4 zijn X-chromosomen getekend die onder een gewone lichtmicroscoop te zien zijn. De fragiele plek is in een chromosoom met een volledige FMR1-mutatie als een insnoering zichtbaar.

afbeelding 4
[FIGUUR: Vijf afbeeldingen van X-chromosomen. Chromosoom 1 ziet er normaal uit. Chromosoom 2 heeft een lichte insnoering aan de onderkant. Chromosoom 3 heeft twee duidelijke insnoeringen aan de onderkant. Chromosoom 4 en 5 hebben ook duidelijke insnoeringen aan de onderkant, met een dikkere structuur rond de insnoering.]
1 2 3 4 5

2p 22 Noteer de nummers van de X-chromosomen die te zien zijn in een karyogram van persoon IV-9 uit de familiestamboom in afbeelding 2.

VW-1018-a-18-2-o 13 / 21 lees verder ► ► ►

### Pagina 14

Ongeveer 30% van de mannen is drager van FXTAS. Om dit aan te tonen is het aantal CGG-repeats in het FMR1-gen bepaald.
Onderdeel van deze FXTAS-test is de PCR-techniek.
2p 23 Waarom berust het principe van de PCR-techniek?
A bepalen van de genexpressie
B hybridiseren van RNA
C op grootte scheiden van DNA-fragmenten
D repliceren van DNA-fragmenten
In afbeelding 5 is het resultaat van een FXTAS-test van twaalf mannen en vrouwen afgebeeld. Van elke persoon zijn stukjes DNA met het FMR1-gen gesorteerd op lengte. Bij een volledige methylering zijn geen bandjes zichtbaar, maar verschijnt er een diffuse streep.
afbeelding 5
[FIGUUR: Een gel-elektroforese gel met een marker aan de linkerkant en 12 gelanden. De marker toont banden op 3000 bp, 1000 bp, 500 bp en 300 bp. Rechts van de marker zijn de gelanden genummerd van 1 tot 12. Er zijn horizontale lijnen die bandjes of afwezigheid van bandjes aangeven in verschillende regio's van de gel, met bijbehorende interpretaties: >200 herhalingen (volledige mutatie), 50-199 herhalingen (premuntatie), en <50 herhalingen (normaal).]
2p 24 Wie van deze personen is een man die FXTAS zou kunnen krijgen?
A persoon 6
B persoon 7
C persoon 9
D persoon 11
VW-1018-a-18-2-o 14 / 21 lees verder ►►►

### Pagina 15

Uit onderzoek bleek dat bij knock-out-muizen die het eiwit FMRP niet
maken, de ontwikkeling van de hersenschors in de embryonale fase wordt
vertraagd. Na de geboorte leidt het ontbreken van FMRP tot
veranderingen in synapsen in de hersenen waardoor leer- en geheugen-
problemen ontstaan.

Normaliter worden tijdens het leren de contacten tussen zenuwcellen in
de hersenen sterker door de vermeerdering van receptoren voor
neurotransmitters in het celmembraan. Zo leidt stimulering van bepaalde
glutamaatreceptoren (mGluR5) tot de synthese van eiwitten die de
hoeveelheid van andere glutamaatreceptoren (AMPA) van zenuwcellen in
het celmembraan beïnvloeden.
In afbeelding 6 is links een normaal functionerende synaps in de
hersenen weergegeven, rechts een synaps van iemand met FXS.

afbeelding 6
[FIGUUR: Twee diagrammen van synapsen. Links: een "normale" synaps met glutamaat, mGluR5 receptor, AMPA-receptor, FMRP en eiwitsynthese. Rechts: een "fragiele X syndroom" synaps met glutamaat, mGluR5 receptor, AMPA-receptor en eiwitsynthese.]

normaal fragiele X syndroom

2p 25 Leg uit aan de hand van de gegevens in afbeelding 6 waardoor bij
personen met FXS de synaps verzwakt raakt.

Onderzoekers hopen een medicijn te vinden dat de symptomen van FXS
kan verminderen.

2p 26 Leg uit hoe gebruik van muizen met een knock-out-gen voor dit onderzoek
nuttig kan zijn.

VW-1018-a-18-2-o 15 / 21 lees verder ►►►


### Pagina 16

Biologische productie van waterstofgas

Vanwege de opwarming van de aarde wordt naarstig gezocht naar
alternatieven voor fossiele brandstoffen. Waterstofgas (H₂) is zo'n
alternatief, want bij de verbranding van H₂ komt uitsluitend water vrij. De
industriële productie van dit gas is echter nog verre van CO₂-neutraal.

Door de inzet van H₂-producerende bacteriën is het in de toekomst
misschien wel mogelijk om op een milieuvriendelijke wijze waterstofgas te
produceren. Een opstelling hiervoor met twee reactoren wordt getest door
procestechnologen.
In de eerste reactor zetten bacteriën organisch stoffen (bijvoorbeeld uit
aardappelschillen) om in organische zuren, H₂ en CO₂. In een tweede
reactor worden de organische zuren onder invloed van licht door andere
bacteriën omgezet in nog meer H₂ en CO₂. Een schematische weergave
van deze opstelling is te zien in afbeelding 1.

afbeelding 1
[FIGUUR: Schematische weergave van een opstelling voor de biologische productie van waterstofgas, met biomassa als input, twee reactoren en een gasafscheider.]
VW-1018-a-18-2-o 16 / 21 lees verder

### Pagina 17

Doel van het testprogramma is het optimaliseren van het proces, onder
andere door een geschikte vorm van biomassa te vinden. Zo is er
geëxperimenteerd met aardappelschillen, een restproduct van de
industriële verwerking van aardappelen tot frites.
Dit restproduct bevat verschillende typen polysachariden.
1p 27 Noteer de namen van twee typen polysachariden in dit restproduct.

Een ander onderdeel van het testprogramma is het selecteren van
geschikte micro-organismen. Voor reactor 1 lijkt de anaerobe thermofiele
*Caldicellulosiruptor saccharolyticus* een geschikte kandidaat. Deze
bacterie bevat het enzym hydrogenase dat in reactor 1 de onderstaande
reactie versnelt:

$H^{+} + NADH \rightarrow H_2 + NAD^{+}$

1p 28 Wat is het belang van de vorming van $NAD^{+}$ voor *C. saccharolyticus*?

Bacteriën kunnen chemo-autotroof, chemo-heterotroof, foto-autotroof of
foto-heterotroof zijn.
Door de aanwezigheid van organische zuren in reactor 2 wordt er in de
daar aanwezige purperbacteriën geen $CO_2$ verbruikt.
2p 29 Welke leefwijze hebben de purperbacteriën in reactor 2?
A chemo-autotroof
B chemo-heterotroof
C foto-autotroof
D foto-heterotroof

In beide reactoren van de proefopstelling (afbeelding 1) komt $CO_2$ vrij.
1p 30 Verklaar dat de processen die in reactor 1 en 2 plaatsvinden $CO_2$-neutraal
genoemd kunnen worden.

VW-1018-a-18-2-o 17 / 21 lees verder ►►►

### Pagina 18

Wat te doen aan de muizenplagen?

In 2014 en 2015 was er in Friesland veel schade door grote aantallen
veldmuizen (afbeelding 1). Graslanden die er in augustus nog goed
uitzagen, waren in maart kaal en vol met muizengaten (afbeelding 2).
In opdracht van verschillende organisaties, zoals het WetterSkip Fryslân,
onderzochten ecologen hoe de veldmuizenpopulaties te beheersen zijn.

afbeelding 1 afbeelding 2
[FIGUUR: Links een close-up van een hand die een veldmuis vasthoudt. Rechts een weergave van grasland met overal kleine hoopjes aarde, waarschijnlijk muizengaten.]

Veldmuizen (Microtus arvalis) leven bij voorkeur in graslanden,
wegbermen, sloten en dijken, waar ze eten van de grassen en
kruiden. Ze graven meterslange gangenstelsels in de grond, met
diepliggende nesten en voorraadkamers.
De populatiegrootte varieert gedurende het jaar.
Omdat de meeste veldmuizen de winter niet overleven zijn de aantallen in
het voorjaar relatief klein. In de zomer, wanneer de omstandigheden
gunstiger zijn en het gras hard groeit, neemt de populatie snel toe. Als
dan in het najaar ook de nieuwe generaties veldmuizen aan de
voortplanting deelnemen, kan de toename enorm zijn. Soms komen er zo
veel veldmuizen dat ze zich ook vestigen in landbouwpercelen, waar ze
eten van de gewassen die er groeien.

1p 31 Er is een grens aan het aantal individuen van een soort dat zich in een
bepaald gebied langdurig kan handhaven.
Welke vakterm gebruiken ecologen hiervoor?

VW-1018-a-18-2-o 18 / 21 lees verder ► ► ►

### Pagina 19

Tijdens het hoogtepunt van de plaag hebben boeren geprobeerd de
veldmuizen te verdrijven door het land tijdelijk onder water te zetten. Het
zou echter beter zijn om de veldmuizen te bestrijden voordat er overlast
en schade is.

Veronderstel dat in een bepaald gebied begin mei 10 veldmuizen leven en
dat dit aantal zal stijgen tot 6000 individuen begin november.
Zou in dit gebied al in een vroeg stadium worden ingegrepen, dan kan dit
het aantal individuen in november aanzienlijk beperken. Een mogelijkheid
is om al begin juli het land enkele dagen onder water te zetten, waardoor
de populatie halveert.
In de uitwerkbijlage is een assenstelsel getekend. Om een beeld te geven
van het verschil tussen wel en niet ingrijpen, kan in dit assenstelsel het
verloop van de aantallen veldmuizen in de twee beschreven situaties
vergeleken worden.
2p 32 - Schets in de uitwerkbijlage het verloop van het aantal veldmuizen
wanneer er niet ingegrepen wordt,
en schets het verloop als er wél ingegrepen wordt door het enkele
dagen onder water zetten van het land begin juli.

Het is de vraag of bestrijding door het onder water zetten van het land op
het hoogtepunt van de plaag beter is dan de plaag op zijn beloop laten en
de winter afwachten.
2p 33 - Verklaar dat afwachten wel eens een goede oplossing zou kunnen
zijn,
en verklaar dat door het land onder water te zetten op het hoogtepunt
van de plaag, de plaag het volgende jaar juist erger zou kunnen
worden.

Boeren kunnen de veldmuizenpopulatie ook terugdringen met muizengif
zoals bromadiolon, een vitamine-K-antagonist.
Vitamine K is nodig voor de vorming van trombine in het bloed.
2p 34 Waaraan sterven muizen na het eten van bromadiolonkorrels?
Ze sterven aan
A de gevolgen van trombose doordat er minder fibrine gevormd wordt.
B de gevolgen van trombose doordat er minder fibrineogeen gevormd
wordt.
C inwendige bloedingen doordat er minder fibrine gevormd kan worden.
D inwendige bloedingen doordat er minder fibrineogeen gevormd kan
worden.

VW-1018-a-18-2-0
19 / 21
lees verder ▶▶▶

### Pagina 20

In een gebied met grote aantallen muizen komen meer
stikstofverbindingen in het oppervlaktewater terecht. In sommige
gebieden met muizenschade was de concentratie stikstof in de sloten met
70% toegenomen. Er worden drie uitspraken gedaan om dit te verklaren:
1 Veldmuizen bevorderen door hun gegraaf de ammonificatie en
nitrificatie;
2 Veldmuizen verspreiden poep en urine met daarin stikstofverbindingen;
3 Veldmuizen tasten het gras aan waardoor het minder nitraat opneemt.
2p 35 Welke van deze uitspraken geeft of geven een juiste verklaring? Noteer
de nummers 1, 2 en 3 onder elkaar op je antwoordblad en schrijf erachter
of de betreffende verklaring wel of niet juist kan zijn.

In het onderzoek naar het ontstaan van veldmuizenplagen is bepaald wat
de invloed is van de openheid van het landschap (hoe ver je kunt kijken
zonder dat er struiken en bomen in het zicht staan) en de drooglegging
(verlaging van het grondwaterpeil ten opzichte van het maaiveld).
Deze variabelen staan in een database met landschapsgegevens.
In deze database is heel Nederland opgedeeld in zeshoeken met een
grootte van 1 km². Van alle zeshoeken met dezelfde openheids- en
droogleggingsklasse is bepaald wat het percentage veldmuizen-
schade was. De meldings van schade is bepaald in hoeveel procent hiervan melding was
gemaakt van muizenschade.
Het resultaat is weergegeven in het diagram van afbeelding 3.

afbeelding 3
[FIGUUR: Een staafdiagram met op de x-as de drooglegging in cm, verdeeld in vijf categorieën: 0-20 cm, 20-40 cm, 40-60 cm, 60-80 cm, 80-100 cm, 100-120 cm. Op de y-as staat het percentage schademeldingen, van 0 tot 80%. Binnen elke categorie op de x-as staan drie staven: lichtgrijs voor 0-15 m, donkergrijs voor 15-30 m, en zwart voor 300-900 m. De legend aan de linkerzijde verklaart de kleuren. De schademeldingen nemen over het algemeen toe met de drooglegging.]

percentage
schademeldingen
↑
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0-20 cm
20-40 cm
40-60 cm
60-80 cm
80-100 cm
100-120 cm
drooglegging in cm
Legenda:
openheid:
0-15 m
15-30 m
30-300 m
300-900 m

VW-1018-a-18-2-o
20 / 21
lees verder

### Pagina 21

Twee beweringen naar aanleiding van dit onderzoek zijn:
1 De drooglegging is als factor belangrijker voor het ontstaan van
schade door veldmuizen dan de openheid van het grasland.
2 Schade in een klein en door struiken en bomen beschut grasland
wordt eerder opgemerkt dan schade in een weids grasland.
36 Welke bewering wordt of welke beweringen worden ondersteund door de
gegevens in het diagram van afbeelding 3?
A geen van beiden
B alleen 1
C alleen 2
D zowel 1 als 2

Ecologen onderscheiden twee typen predatoren:
1 Specialisten, zoals de wezel, die slechts op een of enkele
prooisoorten prederen;
2 Generalisten, zoals de vos, die allerlei prooisoorten eten en makkelijk
overschakelen.
Veldmuizen worden gegeten door zowel specialisten als generalisten.
In Nederland en Duitsland komen muizenplagen vooral voor in grote
uitgestrekte graslanden. Een ingrijpende ecologische maatregel om deze
plagen te voorkomen is het omvormen van deze graslanden tot een
heterogeen landschap bestaande uit kleinere graslanden afgewisseld met
akkerbouwland, heggetjes en bosjes.
37 Verklaar welk type predator hierdoor wordt aangetrokken.
– Waardoor is juist dit type predator in staat veldmuizen te
voorkomen?

Een melkveehouder in Friesland wil zijn percelen grasland enkele keren
maaien om het gras als hooi op te slaan voor de winter. Maatregelen die
ecologen voorstellen tegen een veldmuizenplaag zijn onder andere:
1 Nestkasten plaatsen, zodat roofvogels aangetrokken worden.
2 Bodembewerking, zoals het machinaal omploegen van het grasland.
– Licht toe dat hij maatregel 1 alleen preventief (ter voorkoming van een
veldmuizenplaag) kan toepassen.
– Licht toe dat hij maatregel 2 alleen curatief (ter bestrijding van een
veldmuizenplaag) zal toepassen.

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-18-2-0 21/21 einde