Məlumat

8.1: Mendelin monohibrid xaçları - Biologiya

8.1: Mendelin monohibrid xaçları - Biologiya


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Gregor Mendel (1822-1884) varisliyin əsas qaydalarını kəşf edən avstriyalı rahibdir. 1858-ci ildən 1866-cı ilə qədər monastır bağında bağ noxudları yetişdirdi və bu cütləşmələrin nəslini təhlil etdi. Bağ noxudu, eksperimental orqanizm üçün yaxşı bir seçim idi, çünki aydın şəkildə yetişdirilən bir çox çeşid mövcud idi. keyfiyyətcə kimi xüsusiyyətlər

  • toxum toxuması (yuvarlaq və qırışlı)
  • toxum rəngi (yaşıl və sarı)
  • çiçək rəngi (ağ və bənövşəyi)
  • hündür vs cırtdan böyümə vərdişi
  • və kəmiyyət baxımından deyil, keyfiyyətcə dəyişən digər üçü.

Bundan əlavə, noxud normaldır özünü tozlandıran çünki erkəkciklər və karpellər ləçəklərin içərisində qapalıdır. Yetişməmiş çiçəklərdən erkəkcikləri çıxararaq, Mendel yetişən zaman başqa bir çeşidin tozcuqlarını karpellərdə fırçalaya bilərdi.

İlk Xaç

Mendel, saf yetişdirilən, qırışlı toxumlu, saf damazlıq yuvarlaq toxumlu bir növ keçdi. Valideynlər (təyin P nəsil) təmiz damazlıq idi, çünki hər biri toxum toxumasını idarə edən gen lokusundakı (7-ci xromosomda) allellər üçün homozigot idi (RR dəyirmi üçün; rr qırışlar üçün).

Nəticələr

Bütün noxud ikinci və ya hibrid nəsil yuvarlaq idi.

Təfsir

Bunun bütün noxudları F1 nəsil var Rr genotipi. Meyozun əmələ gətirdiyi bütün haploid sperma və yumurta bir xromosom 7 aldı. Bütün zigotlar bir dənə aldı. R allel (yuvarlaq valideyndən) və bir r allel (qırışmış valideyndən). Çünki yuvarlaq xüsusiyyət budur dominant, fenotip bütün toxumlar yuvarlaq idi.

P gametes (dəyirmi valideyn)
RR
P gametləri
(qırışlı valideyn)
rRrRr
rRrRr

İkinci Xaç

Daha sonra Mendel hibrid noxudların öz-özünə tozlanmasına icazə verdi.

Nəticələr

Hibrid nəslində yox olan qırışlı xüsusiyyət yeni noxud məhsulunun 25% -də yenidən ortaya çıxdı.

Təfsir

Bərabər ədədlərin təsadüfi birləşməsi Rr gametlər bir F əmələ gətirdi2 25% ilə nəsil RR və 50% Rr - həm dəyirmi fenotiplə - və 25% rr qırışmış fenotiplə.

F1 gametlər
Rr
F1 gametlərRRRRr
rRrrr

Üçüncü Xaç

Mendel daha sonra F-də hər bir fenotipdən bəzilərinə icazə verdi2 öz-özünə tozlanan nəsil. Onun nəticələri:

  • F -də bütün qırışmış toxumlar2 nəsil F -də yalnız qırışmış toxumlar istehsal etdi3.
  • F turunun üçdə biri (193/565)1 toxumlar F -də yalnız yuvarlaq toxumlar istehsal edirdi3 nəsil, lakin
  • onların üçdə ikisi (372/565) F-də hər iki növ toxum istehsal etmişdir3 və — bir daha — 3:1 nisbətində.

Təfsir

F-də yuvarlaq toxumların və qırışan toxumların üçdə biri2 nəsil homozigot idi və yalnız eyni fenotipli toxumlar istehsal edirdi. Ancaq F-də dəyirmi toxumların üçdə ikisi2 heterozigot idi və onların öz-özünə tozlanması tipik F nisbətində hər iki fenotipi əmələ gətirirdi.1 xaç

Fenotip nisbətləri təxminidir

Sperma və yumurta birləşməsi təsadüfi olur. Beləliklə rəngli fotoşəkildəki pod () - 9 hamar toxum və 3 qırışmış toxum ilə! - statistik təsadüfi bir şey təmsil edir. Nümunənin ölçüsü böyüdükcə şans sapmaları minimuma endirilir və nisbətlər nəzəri proqnozlara daha yaxından yaxınlaşır. Cədvəl Mendelin F-dən on tərəfindən faktiki toxum istehsalını göstərir1 bitkilər. Fərdi bitkiləri gözlənilən 3: 1 nisbətindən çox uzaqlaşsa da, qrup bütövlükdə buna çox yaxından yanaşdı.

DəyirmiQırış
1.4512
2.278
3.247
4.1916
5.3211
6.266
7.8824
8.2210
9.286
10.257
Ümumi336107

Mendelin hipotezi

Nəticələrini izah etmək üçün Mendel aşağıdakıları ehtiva edən bir fərziyyə hazırladı:

  1. Orqanizmdə müəyyən bir xüsusiyyətin görünüşünü idarə edən bir cüt amil var. (Biz onları çağırırıq genlər.)
  2. Orqanizm bu amilləri hər birindən valideynlərindən miras alır.
  3. Hər biri nəsildən -nəslə ayrı, dəyişməz bir vahid olaraq ötürülür. (F -də qırışmış toxumlar2 nəsil, yuvarlaq toxumalı F-dən keçməsinə baxmayaraq, P nəslindən daha az qırışa malik deyildi1 nəsil.)
  4. Qametlər əmələ gəldikdə, amillər ayrılır və hər bir gametə vahid kimi paylanır. Bu ifadə tez-tez Mendel adlanır ayrılıq qaydası.
  5. Əgər orqanizmdə bir xüsusiyyətə görə iki fərqli amil (biz onları allel adlandırırıq) varsa, biri digərinin tamamilə istisna edilməsi ilə ifadə edilə bilər (dominant vs resessiv).

Testcross: Mendel Hipotezinin Testi

Yaxşı bir fərziyyə bir neçə standarta cavab verir.

  • O, müşahidə olunan faktların adekvat izahını verməlidir.
  • İki və ya daha çox fərziyyə bu standarta cavab verərsə, daha sadə olana üstünlük verilir.
  • Bunu bacarmalıdır proqnozlaşdırmaq yeni faktlar.

Beləliklə, bir ümumiləşdirmə etibarlı olarsa, müəyyən spesifik nəticələr ola bilər çıxarıldı ondan. Öz fərziyyəsini yoxlamaq üçün Mendel hələ həyata keçirmədiyi bir damazlıq təcrübəsinin nəticəsini proqnozlaşdırdı. Heterozigot dəyirmi noxudları keçdi (Rr) qırışlarla (homozigot, rr) olanlar. O, bu halda istehsal edilən toxumların yarısının yuvarlaq olacağını proqnozlaşdırmışdı (Rr) və yarısı qırışmış (rr)

F1 gametlər
Rr
P gametlərirRrrr
rRrrr

Monastır bağçasındakı təsadüfi bir müşahidəçi üçün xaç xaçdan heç bir fərqi yoxdur P yuxarıda təsvir edilən xaç: yuvarlaq toxumlu noxudların qırış toxumluları ilə çarpazlanması. Amma Mendel bu dəfə həm yumru, həm də qırışmış toxumlar və 50:50 nisbətində istehsal edəcəyini proqnozlaşdırmışdı. O, xaç etdi və 106 yumru noxud və 101 qırış noxud yığdı.

Bu cür cütləşməyə a deyilir testcross. O, iki fərqli genotipin (məsələn RRRr) eyni fenotipi əmələ gətirir.

Mendel burada dayanmadı.

  • O, altı digər keyfiyyət əlaməti ilə fərqlənən noxud sortlarını keçməyə davam etdi. Hər halda, nəticələr onun hipotezini dəstəklədi.
  • O, fərqlənən noxudları keçdi iki xüsusiyyət. Bir xüsusiyyətin irsiyyətinin digərindən fərqli olduğunu tapdı və ikinci qaydasını belə qurdu: müstəqil çeşid qaydası.

Mendelin qaydaları bu gün

Mendel 1866 -cı ildə tapıntılarını nəşr edərkən çox az diqqət çəkildi. 1900 -cü ilə qədər, 34 il sonra və ölümündən 16 il sonra əsərləri ortaya çıxdı. O vaxta qədər müstəqil işləyən üç kişi eyni prinsipləri kəşf etdilər. Beləliklə, genetikanın indiki diqqətəlayiq inkişafı yalnız 20 -ci əsrin əvvəllərinə təsadüf edir.

Xromosomların kəşfi və meyoz zamanı davranışları (2n -> n) və gübrələmə (n + n -> 2n) - Mendelin qaydalarının struktur əsasını qurdu.

Mendelin qaydalarının bugünkü vəziyyəti necədir? Onlar üçün bir çox vacib istisnalar aşkar edilsə də - üç nümunə:

  • bir çox allel cütlüyünün hər iki üzvü fenotipə təsir edir; yəni ikisi də tam hakim deyil
  • bir neçə fərqli gen cütü - çox vaxt müxtəlif xromosomlarda - bir fenotipə təsir göstərir əlavə olaraq heç biri tam hakim deyil.
  • bir çox gen lokusları müstəqil olaraq miras alınmır, lakin əlaqə göstərir (çünki eyni xromosomda bir -birinə nisbətən yaxındır)

Onun qaydaları hələ də genetika elminin dayandığı təməli təşkil edir.


Mendel qanunları, monohibrid və dihibrid xaçlar

Mendel qanunları, monohibrid və dihibrid xaçlar. Xanım Stüart Biologiya üzrə fəxri fərman verir. Zəng işi. Genotip və fenotip arasındakı əlaqəni təsvir edin. Standartlar. CLE 3210.4.1 Genetik məlumatın nuklein turşularında necə kodlaşdırıldığını araşdırın. - PowerPoint PPT təqdimatı

Mendels Qanunları, Monohibrid və dihibrid xaçlar StewartHonors BiologyBell işiGenotiplə fenotip arasındakı əlaqəni təsvir edinStandartlarCLE 3210.4.1Genetik məlumatların nuklein turşularında necə kodlandığını araşdırın.

CLE 3210.4.3 Monohibrid və dihibrid xaçların nəticəsini proqnozlaşdırın.

Məqsədlər Ayrılıq qanununun təhlili Valideynlərin genotiplərindən istifadə edərək punnet meydanı yaradın Monohibrid xaçların nəticəsini və ehtimalını proqnozlaşdırın

Baxış: İrsiyyət nədir? Uşaqlar niyə valideynlərinə bənzəyirlər? Bacı -qardaşlar niyə bir -birinə bənzəyir?

Biz valideynlərimizdən miras alırıq

İrsiyyət = genetik xüsusiyyətlərin valideynlərdən nəsillərə keçməsi

6Xüsusiyyətlər və genlərGenlər xüsusiyyətlərimizi müəyyən edən təlimatları daşıyırGenlər = müəyyən bir xüsusiyyəti kodlayan DNT ardıcıllığının seqmentləriXüsusiyyətlər = xüsusiyyətlərin (keyfiyyətlərin) genetik olaraq müəyyən edilmiş variasiyaları Məsələn: təbii saç rəngi, göz rəngi, dəri tonu və s.

Yaşadığımız mühit də xüsusiyyətlərimizi müəyyən etməyə kömək edə bilər.Məsələn: insanın genləri müəyyən bir saç rəngini kodlaya bilər, lakin boyalara, kimyəvi maddələrə, günəş işığına və s. məruz qalma bu rəngi dəyişə bilər. ayaq itkisi), orijinal burun şəklini dəyişdirmək üçün plastik cərrahiyyə və s.

Əzələlərin sayı (bir qəza ayaq itkisinə səbəb olur), burun əməliyyatının orijinal formasını dəyişdirmək üçün plastik cərrahiyyə və s.

Xromosomlar genləri (alelləri) daşıyır. Xromosomlar təkrarlanır və homolog cütlər sıraya düzülür və tetradlar əmələ gətirirlər. Biri dominant bir allel, digəri isə resessiv bir allele sahib ola bilər. Meyoz I -də homolog cütlər (tetradlar) ayrılır. Meiosis II -də qardaş xromatidləri (dublikatları) ayrılır. 4 gametin hər birinə bir allel vermək. Hansı gamet döllənirsə, allel körpə alacaq. 9 Biz valideynlərimizdən xasiyyətləri necə miras alırıq?

İnsan bədəni hüceyrələrində (somatik hüceyrələrdə) 2 tam 23 xromosom dəsti var 2 x 23 = 46 xromosom uşaq genlərin qarışığı GübrələməGübrələnmə bir sperma yumurta ilə birləşərək ziqot əmələ gətirir. Ziqotda indi 2 dəst 23 xromosom var (cəmi 46) Bu hüceyrə bölünməyə başlayacaq və nəticədə uşaq olacaq.

Zygotecats Köpəyinizə valideynlərimizdən xüsusiyyətləri necə miras aldığımızı söyləyin

12 Valideynlər hər bir xromosom cütündən birini uşağa qatırlar.Karyotipdə, hər yerdə 2 xromosom vardır, bunlar valideynlərdən alınan 2 xromosomu təmsil edir. Biri anadan, biri atadan. Meyoz zamanı bunlar fərqli gametlərə (cinsi hüceyrələrə) ayrılacaq.

Mendel iki qanun təklif etdi.Bu qanunlar hər bir valideyn üçün homolog xromosom cütlərinin meioz zamanı gametlərə necə ayrılacağını izah edir.

Müstəqil çeşid qanunuSegregasiya qanunu Gametlərin əmələ gəlməsi zamanı homoloji xromosomlar ayrılır.

Pişiklərinizə ayrılma qanununu izah edin

Allele cütləri gamet meydana gəlməsi zamanı müstəqil olaraq ayrılır -bu, nəsillərə xüsusiyyətlərin ötürülməsinin bir -birindən asılı olmadığını göstərir.

Pişiklər İtinizə müstəqil çeşid qanununu izah edin

Valideynlər xromosomlara təsadüfi töhfə verdikləri üçün hər bir uşaq özünəməxsus xüsusiyyətlərin birləşməsini miras alır. Bəziləri anaya bənzəyir, bəziləri ataya bənzəyir, digərləri tamamilə bənzərsizdir.

Pişiklər və Köpəklər cütlüyünün payını düşünün Xarakterlərin irsiyyətini necə proqnozlaşdıra bilərik?

Punnett SquaresPunnett Squares?Punnett Squares mirasın proqnozlaşdırılması üçün genotiplərdən istifadə edirPunnett Squares seqreqasiya qanununu hərəkətdə göstərir

MomDadPunnett meydanının xaricindəki hərflər nəyi təmsil edir?

Punnett meydanındakı hər kvadrat nəyi təmsil edir?

Valideynlərin genotipini hansı tərəfə qoymağınızın əhəmiyyəti varmı?

Xeyr, nəticələr eynidir. Monohibrid CrossMonohybrid = iki orqanizm arasında xaç, eyni anda yalnız bir xüsusiyyətin irsiyyət modelini/ehtimalını proqnozlaşdırır. heterozigot dominant Valideynlərin genotipləri nələrdir? Necə faizi ağ xəz olacaq?

BB və BbBbBBBBBBBbbb0 Anlamaq üçün yoxlayın Bir gözlü bənövşəyi rəngli insanlar iki gözlü bənövşəyi rəngli insanlar ilə kəsişir. Onların bütün övladlarının iki gözü var. Hansı əlamət dominantdır? Bu gen üçün allelləri (variasiyaları) təmsil etmək üçün E və ya e hərfindən istifadə edin. Homozigotlu iki gözlü bənövşəyi rəngli insanlar ilə təmiz cinsli bir gözlü bənövşəyi rəngli insanlar yeyəndən keçsəniz nəslin genotipi nədir? Bu çarpaz hissənin nəsilləri hansı nəsildir? Əgər bir-birinizlə nəsli keçmisinizsə ortaya çıxan nəslin iki gözü olacaq? İki gözlüEeF 4-dən 13-ü və ya 75 %

Bir şeyin digərinə nisbətlə nisbətləri

Genotipik nisbət = bir xaç nəslindəki mümkün genotiplərin nisbəti

Fenotipik nisbət = bir xaç nəslindəki mümkün fenotiplərin nisbəti

Məlum qısa yollar Homoziqot resessivlə çarpazlaşan homozigot dominant 100% nəsil heterozigot olacaq4:0 heterozigotun digər genotiplərə nisbəti 100% nəsil dominant xüsusiyyət nümayiş etdirəcək4:0 dominantın resessiv nisbəti Misal: Çapraz a B = qara xəz b bb =

BHeterozigot x heterozigotBu xaçı tamamlayın - Bb x Bb

Genotipik nisbət:BB : Bb: bb = 1:2:1 Həmişə!

Fenotipik nisbət: Dominant əlamət göstərilir: Resessiv xüsusiyyət göstərilir = 3:1 Həmişə!

b BbBbBbBBbbbTest CrossGuinea Donuz Kürk Rəngi ​​B = Qara xəz b = Ağ xəz

Qara xəzli bir Qvineya Donuzu üçün hansı genotiplər mümkündür?

Hansı genotipin düzgün olduğunu necə müəyyən edə bilərik?

Test Xaçı = genotipi müəyyən etmək üçün dominant əlaməti ifadə edən fərddən homozigot resessiv fərdlə çarpazlaşın. Test Xaç Qara qvineya donuzu homozqoz resessiv ağ qvineya donuzu ilə çarpazlaşarsa və hətta nəslindən biri ağ rəngdədirsə, bunun üçün yeganə mümkün genotip nədir? qara qvineya donuzu?

bAllellər üçün dominant əlaqələrin üç növü Tamamilə hökmranlıq

Codominance Tam DominanceStandart dominant vs resessif əlaqələr

Natamam dominantlıq Biri digərinə tamamilə hakim deyildir Əksinə, heterozigotlarda dominant və resesif xüsusiyyətlərin qarışığı olacaq.

Bir gen üçün hər iki allel eyni anda heterozigotlarda ifadə edilir, nə allel dominant, nə də resessivdir, nə də bir -birinə qarışır.

İKİ xüsusiyyətin izlənildiyi xaç

F.o.i.l istifadə edin gametləri təyin etmək üsulu

F hər bir xarakteristikanın ilk iki allelini cütləşdirir Xarici iki allelini cütləşdirir Daxili iki allelini cütləşdirir L Hər bir xüsusiyyət üçün son iki aleli cütləşdirin

Növbəti iş səhifənizdə bunu edirsiniz

Heterozigot x heterozigotHər bir qvineya donuzu üçün gamet birləşmələri hansılardır? Nəsil Qısayol:9:3:3:1 fenotipik nisbət Həmişə!

9 İki dominant əlamət3 Biri dominant bir resessiv əlamət3 Digər dominant və resessiv kombin1 hər iki resessiv əlamət


8.1: Mendelin Monohibrid Xaçları - Biologiya

Suala cavab verməyə kömək edəcək təlimat

Noxud bitkilərində kürə toxumları (S) çürük toxumlara nisbətən üstünlük təşkil edir. Toxum forması xüsusiyyətinə görə heterozigot olan iki bitkinin genetik xaçında, nəslin hansı hissəsində kürə toxumları olmalıdır?
Təlimat

Yuxarıdakı rəqəm F1-hibrid bitkilərin monohibrid çarpazını təmsil edir. Hər iki ana bitki toxum formasını təyin edən allel üçün heterozigotdur (Ss). Homozigot (SS) və ya heterozigot (Ss) bitkilərində dominant allelin (S) olması kürə toxumları ilə nəticələnir. Homoziqot resessiv (ss) bitkilərin çətirli toxumları var.

Problemi 1 həll etmək üçün Punnett meydanı qurmalısınız. Bu təlimat sizə bu prosesdə yol göstərəcək.

Punnett kvadratının qurulması

1. 2 ilə 2 Punnett meydanı qurun.
2. Punnett meydanının sol tərəfində ana 1 üçün allelləri yazın.

Hər gametin ana -atasının iki allelindən biri olacaq. Bu xüsusi çarpazda, gametlərin yarısında dominant (S) alleli, yarısında isə resesif (lər) alleli olacaq. Hər bir valideynin allellərini izləmək üçün mavi və qəhvəyi rənglərdən istifadə edəcəyik.

3. Punnet kvadratının üstündə 2-ci anadan olan allelləri yazın.

Bu heterozigot ana (Ss) üçün, gametlərin yarısında dominant (S) alleli, yarısında da resessiv (lər) allel olacaq.

4. Valideyn 1 üçün kvadratları doldurun.

Hər kvadratı sətirlə düzülən 1-ci valideynin alleli ilə doldurun.

5. Valideyn 2 üçün kvadratları doldurun.

Hər kvadratı sütunla düzülən 2-ci Valideyn alleli ilə doldurun.


8.3 | Vərəsəlik qanunları

Bu hissənin sonunda aşağıdakıları edə biləcəksiniz:

  • Mendelin seqreqasiya və müstəqil çeşid qanununu genetika və meyoz hadisələri baxımından izah edin
  • Çoxlu gen xaçlarından genotiplərin və fenotiplərin ehtimalını hesablamaq üçün çəngəlli xətt metodundan və ehtimal qaydalarından istifadə edin.
  • Bağlanma və rekombinasiyanın gamet genotiplərinə təsirini izah edin
  • Genlər arasında epistatik təsirlərin fenotipik nəticələrini izah edin

Mendel, noxud bitkisi təcrübələrinin nəticələrini diploid orqanizmlərdə dominant və resesif irsiyyətin əsaslarını izah edən, bəzən "qanunlar" adlandırılan dörd postulata ümumiləşdirdi. Öyrəndiyiniz kimi, eyni F2 fenotipik nisbətləri nümayiş etdirməyən Mendelizmin daha mürəkkəb uzantıları mövcuddur (3: 1). Buna baxmayaraq, bu qanunlar klassik genetikanın əsaslarını ümumiləşdirir.

Vahid Faktorların və ya Genlərin Cütləri

Mendel əvvəlcə irsiyyətin cütləşdirilmiş vahid amillərinin gametogenez və gübrələmə zamanı cütləşən faktorların ayrılması və yenidən birləşməsi ilə nəsildən -nəslə sadiq şəkildə ötürüldüyünü irəli sürdü. Noxudları ziddiyyətli xüsusiyyətlərlə keçdikdən və F2 nəslində resesif xüsusiyyətin yenidən ortaya çıxdığını gördükdən sonra, Mendel irsi faktorların ayrı -ayrı vahidlər olaraq miras qalması lazım olduğunu düşündü. Bu tapıntı, o zamanlar valideyn xüsusiyyətlərinin nəsildə qarışdığı inancına zidd idi.

Allellər Dominant və ya Resessiv ola bilər

Mendelin hökmranlıq qanunu bildirir ki, heterozigotda bir əlamət eyni xüsusiyyət üçün digər əlamətin mövcudluğunu gizlədir. Fenotipə töhfə verən hər iki allel əvəzinə, dominant allel yalnız ifadə ediləcəkdir. Resessiv allel "gizli" olaraq qalacaq, ancaq dominant alelin ötürülməsi üsulu ilə nəsillərə ötürüləcək. Resessiv xüsusiyyət yalnız bu allelin iki nüsxəsi olan nəsillər tərəfindən ifadə ediləcəkdir (Şəkil 12.15) və bu nəsillər özünü keçdikdə əsl cins olacaqlar.

Mendelin noxud bitkiləri ilə apardığı təcrübələrdən sonra digər tədqiqatçılar hökmranlıq qanununun hər zaman doğru olmadığını tapdılar. Bunun əvəzinə bir neçə fərqli miras nümunəsinin mövcud olduğu təsbit edildi.

Şəkil 8.15 Fotodakı uşaq resessiv xüsusiyyət olan albinizmi ifadə edir.

Allellərin bərabər seqreqasiyası

Bir-birinə zidd əlamətlərə malik əsl damazlıq noxud bitkilərinin hamısı dominant əlaməti ifadə edən F1 nəsilləri və dominant və resessiv əlamətləri 3:1 nisbətində ifadə edən F2 nəsillərinin yaranmasına səbəb olduğunu müşahidə edən Mendel seqreqasiya qanununu təklif etdi. Bu qanun, cütləşən vahid faktorların (genlərin) gametlərə bərabər şəkildə ayrılmalı olduğunu bildirir ki, nəsillərin hər iki faktoru miras almaq ehtimalı bərabərdir. Monohibrid çarpazın F2 nəsli üçün genotiplərin aşağıdakı üç mümkün kombinasiyası nəticələnə bilər: homozigot dominant, heterozigot və ya homozigot resessiv. Heterozigotlar iki fərqli yoldan (bir dominant və bir resessiv alleli valideyndən alır) yarana bildiyindən və heterozigotlarla homozigot dominant fərdlər fenotipik olaraq eyni olduqları üçün qanun Mendelin müşahidə etdiyi 3:1 fenotipik nisbətini dəstəkləyir. Allellərin bərabər şəkildə ayrılması, məlum genotipləri olan valideynlərin nəslini dəqiq proqnozlaşdırmaq üçün Punnett kvadratını tətbiq edə bilməyimizin səbəbidir. Mendelin ayrılıq qanununun fiziki əsası, hər genin fərqli versiyaları olan homoloji xromosomların qız nüvələrinə ayrıldığı meyozun birinci bölünməsidir. Cinsi çoxalmada xromosomların meyotik seqreqasiyasının rolu Mendelin sağlığında elmi ictimaiyyət tərəfindən başa düşülməmişdir.

Müstəqil çeşid

Mendelin müstəqil çeşid qanunu, genlərin allellərin gametlərə bölünməsi baxımından bir -birlərinə təsir etmədiklərini və hər bir gen üçün mümkün olan hər cür allel birləşməsinin meydana gəlmə ehtimalının olduğunu bildirir. Müstəqil gen çeşidi, iki xüsusiyyət üçün fərqli xüsusiyyətlər ifadə edən iki həqiqi ata-ana arasındakı bir xaç olan dihibrid xaçla təsvir edilə bilər. İki noxud bitkisi üçün toxum rənginin və toxum toxumasının xüsusiyyətlərini nəzərdən keçirin, biri yaşıl, qırışmış toxumları (yyrr) və digəri sarı, yuvarlaq toxumları olan (YYRR). Hər bir ana homozigot olduğu üçün, ayrılma qanunu göstərir ki, yaşıl/qırışlı bitkilər üçün gametlər hamısı bir ildir, sarı/yuvarlaq bitkilər üçün gametlər isə hamısı YR -dir. Beləliklə, F1 nəslinin hamısı YyRr-dir (Şəkil 12.16).

F2 nəsli üçün, seqreqasiya qanunu, hər bir gametin ya R allelini, ya da Y allelini və ya y alelini qəbul etməsini tələb edir. Müstəqil çeşid qanunu, bir r allelinin sıralandığı bir gametin Y allelini və ya y allelini ehtiva etməsinin eyni dərəcədə ehtimal olunduğunu bildirir. Beləliklə, YyRr heterozigotunun öz-özünə çarpazlaşması zamanı yarana biləcək dörd eyni ehtimallı gamet var: YR, Yr, yR və yr. Bu gametləri 4x4 Punnett kvadratının yuxarı və sol tərəfində yerləşdirmək (Şəkil 12.16) bizə eyni dərəcədə ehtimal olunan 16 genotipik birləşmə verir. Bu genotiplərdən 9 dəyirmi/sarı: 3 yuvarlaq/yaşıl: 3 qırışlı/sarı: 1 qırışlı/yaşıl bir fenotipik nisbət çıxarırıq (Şəkil 12.16). Xaçları kifayət qədər böyük bir nümunə ölçüsü ilə etdiyimizi fərz etsək, gözlədiyimiz nəsil nisbətləri bunlardır. Müstəqil çeşid və hökmranlıq səbəbindən, 9: 3: 3: 1 dihibrid fenotipik nisbət, dominant və resessiv bir nümunəni izləyən hər hansı bir monohibrid xaç üçün xarakterik olan 3: 1 nisbətinə bölünə bilər. Toxum rənginə məhəl qoymadan və yuxarıdakı dihibrid xaçda yalnız toxum toxumasını nəzərə alsaq, F2 nəsil nəslinin dörddə üçünün yuvarlaq və dörddə birinin qırışa çevriləcəyini gözləyərdik. Eynilə, yalnız toxum rəngini ayıraraq, F2 nəslinin dörddə üçünün sarı, dörddə birinin yaşıl olacağını düşünürük. Allellərin toxuması və rənginə görə sıralanması müstəqil hadisələrdir, buna görə məhsul qaydasını tətbiq edə bilərik. Buna görə də, yuvarlaq və sarı F2 nəslinin nisbətinin (3/4) Å olacağı gözlənilir.

(3/4) = 9/16 və qırışmış və yaşıl nəslin nisbətinin (1/4) Å olacağı gözlənilir

Bu nisbətlər Punnett kvadratından istifadə etməklə əldə edilən nisbətlərlə eynidir. Məhsul qaydasından istifadə edərək yuvarlaq, yaşıl və qırışlı, sarı nəsillər də hesablana bilər, çünki bu genotiplərin hər biri bir dominant və bir resessiv fenotipdən ibarətdir. Buna görə də hər birinin nisbəti (3/4) Å kimi hesablanır

(1/4) = 3/16. Müstəqil çeşid qanunu, sarı, qırışlı (YYrr) və yaşıl, yuvarlaq (yyRR) valideynlər arasında bir çarpazlığın, YYRR x yyrr xaçında olduğu kimi eyni F1 və F2 nəslini verəcəyini də göstərir.

Bağlı Genlər Müstəqil Çeşid Qanununu pozur

Mendelin bütün noxud xüsusiyyətləri müstəqil çeşid qanununa uyğun davransa da, indi bəzi allel birləşmələrinin bir-birindən asılı olmayaraq miras alınmadığını bilirik. Ayrı homolog olmayan xromosomlarda yerləşən genlər həmişə müstəqil olaraq sıralanacaq. Bununla belə, hər bir xromosom, ipdəki muncuqlar kimi xromosomlar üzərində xətti şəkildə təşkil edilmiş yüzlərlə və ya minlərlə gen ehtiva edir. Allellərin gametlərə ayrılması, eyni xromosomda fiziki cəhətdən bir -birinə yaxın olan genlərin bir cüt olaraq miras qalma ehtimalı olan əlaqədən təsirlənə bilər. Bununla birlikdə, rekombinasiya prosesi və ya "krossover" səbəbiylə eyni xromosomdakı iki genin müstəqil davranması və ya sanki bir -biri ilə əlaqəli olmadığı kimi davranması mümkündür. Bunu başa düşmək üçün gen əlaqəsinin və rekombinasiyanın bioloji əsaslarını nəzərdən keçirək.

Homoloji xromosomlar eyni genlərə sahibdirlər. Allellər homolog xromosom cütlüklərində fərqlənə bilər, ancaq uyğun gəldikləri genlər fərqlənmir. Meyozun birinci bölünməsinə hazırlıq olaraq, homolog xromosomlar çoxalır və sinapslaşır. Homoloqlardakı genlər bir-birinə uyğunlaşır. Bu mərhələdə homoloji xromosomların seqmentləri genetik materialın xətti seqmentlərini mübadilə edir (Şəkil 12.18). Bu proses rekombinasiya və ya krossover adlanır və bu, ümumi genetik prosesdir. Rekombinasiya zamanı genlər uyğunlaşdırıldığı üçün gen sırası dəyişdirilmir. Bunun əvəzinə, rekombinasiyanın nəticəsi, ana və ata allellərinin eyni xromosom üzərində birləşməsidir. Verilmiş bir xromosomda allellərin geniş qarışdırılmasına səbəb olan bir neçə rekombinasiya hadisəsi baş verə bilər.

Şəkil 8.18 Krossover və ya rekombinasiya prosesi, mayoz zamanı iki homolog xromosomun hizalanması və genetik materialın bir seqmentini mübadilə etməsi zamanı baş verir. Burada C geni üçün allellər dəyişdirildi. Nəticə iki rekombinant və iki qeyri-rekombinant xromosomdur.

İki gen eyni xromosomda yaxın məsafədə yerləşdikdə, onlar əlaqəli sayılır və onların allelləri birlikdə meioz yolu ilə ötürülməyə meyllidirlər. Buna nümunə olmaq üçün, çiçəklərin rəngini və bitkilərin hündürlüyünü əhatə edən dihibrid bir xaç təsəvvür edin ki, bu genlər xromosomda bir -birinin yanında olur. Bir homolog xromosomda uzun bitkilər və qırmızı çiçəklər üçün allellər, digər xromosomda isə qısa bitkilər və sarı çiçəklər üçün genlər varsa, gametlər meydana gəldikdə uzun və qırmızı allellər bir gametə, qısa və sarı allellərə birləşəcək. digər gametlərə keçir. Bunlara valideyn genotipləri deyilir, çünki fərdi gamet istehsal edən valideynlərdən miras qalmışdır. Ancaq genlərin fərqli xromosomlarda olmasından fərqli olaraq, uzun və sarı allelləri olan gametlər olmayacaq və qısa və qırmızı allelləri olan gametlər olmayacaq. Bu gametlərlə Punnett meydanını yaratsanız, görərsiniz ki, dihibrid xaçın 9: 3: 3: 1 nəticəsinin klassik Mendelian proqnozu tətbiq olunmayacaq. İki gen arasındakı məsafə artdıqca, aralarında bir və ya daha çox keçmə ehtimalı artır və genlər ayrı xromosomlarda olduğu kimi davranırlar. Genetiklər bir xromosomda genlərin bir-birindən nə qədər uzaq olduğunu ölçmək üçün rekombinant gametlərin nisbətindən (valideynlər kimi olmayanlar) istifadə etdilər. Bu məlumatlardan istifadə edərək, insanlar da daxil olmaqla, yaxşı öyrənilmiş orqanizmlər üçün xromosomlar üzərində genlərin ətraflı xəritələrini qurmuşlar. Mendelin əsas nəşrində əlaqədən bəhs edilmir və bir çox tədqiqatçılar onun əlaqə ilə qarşılaşıb-yaxmadığını soruşdular, lakin onun müstəqil çeşid postulatını qüvvədən salacağından narahat olduqları üçün bu xaçları dərc etməməyi seçdilər. Bağ noxudunun yeddi xromosomu var və bəziləri onun yeddi xüsusiyyəti seçməsinin təsadüf olmadığını irəli sürürlər. Bununla birlikdə, araşdırdığı genlər ayrı -ayrı xromosomlarda yerləşməsə belə, rekombinasiyanın geniş qarışıq təsirləri səbəbindən sadəcə əlaqəni müşahidə etməməsi mümkündür.

Şəkil 8.20 Siçanlarda xallı aquti qabığının rəngi (A) qara və ya boz kimi bərk rəngə üstünlük təşkil edir. Ayrı bir lokusda (C) bir gen piqment istehsalından məsuldur. Resessiv c allel piqment istehsal etmir və homozigot resesif cc genotipi olan bir siçan, A lokusunda mövcud olan alelindən asılı olmayaraq albinodur. Beləliklə, C geni A geninə epistatikdir. Dominant allel ayrı bir gendə ifadəni maskaladıqda epistaz da baş verə bilər.

Yaz balqabağında meyvə rəngi bu şəkildə ifadə edilir. W geninin (ww) homozigot resessiv ifadəsi Y geninin (YY və ya Yy) homozigot dominant və ya heteroziqot ifadəsi ilə birləşdikdə sarı meyvə, wwyy genotipi isə yaşıl meyvə əmələ gətirir. Bununla belə, W geninin dominant nüsxəsi homozigot və ya heterozigot formada mövcuddursa, yay balqabağı Y allellərindən asılı olmayaraq ağ meyvə verəcəkdir. Hər iki gen üçün ağ heterozigotlar arasında keçid (WwYy Å

WwYy) fenotipik nisbətdə 12 ağ: 3 sarı: 1 yaşıl olan nəsillər istehsal edəcək.

Nəhayət, epistaz qarşılıqlı ola bilər ki, hər iki gen dominant (və ya resessiv) formada olduqda eyni fenotipi ifadə etsin. Çobanın pul kisəsindəCapsella bursa-pastoris), toxum formasının xüsusiyyəti dominant bir epistatik əlaqədə iki gen tərəfindən idarə olunur. A və B genləri homozigot resessiv olduqda (aabb), toxum ovoiddir. Bu genlərdən hər hansı biri üçün dominant alel varsa, nəticə üçbucaqlı toxumlardır. Yəni, aabb xaricindəki hər bir mümkün genotip üçbucaqlı toxumlarla nəticələnir və hər iki gen (AaBb x AaBb) üçün heterozigotlar arasında çarpazlıq 15 üçbucaqlı: 1 yumurtavari fenotipik nisbətlə nəsil verəcəkdir.

Mendelin təcrübələrini mükəmməl bir şəkildə nəzərdən keçirmək və öz xaçlarınızı yerinə yetirmək və miras nümunələrini müəyyən etmək üçün Mendel Peas (http://openstaxcollege.org/l/mendels_peas) veb laboratoriyasını ziyarət edin.

Şəkil 8.21 Xromosomlar genetik məlumat üçün anbar kimi xidmət edən DNT və zülallardan ibarət iplikli nüvə strukturlarıdır. Burada təsvir olunan xromosomlar meyvə milçəyinin tüpürcək bezindən təcrid olunmuş, boya ilə boyanmış və mikroskop altında görüntülənmişdir. Kiçik barkodlara bənzər olaraq, xromosomlar fərqli boyaları udur və xarakterik bantlama nümunələri yaradır ki, bu da onların müntəzəm identifikasiyasına imkan verir. (kredit: Matt Russellin "LPLT"/Wikimedia Commons miqyaslı bar məlumatları ilə işin dəyişdirilməsi)


Testcross: Mendel Hipotezinin Testi

  • O, müşahidə olunan faktların adekvat izahını verməlidir.
  • İki və ya daha çox fərziyyə bu standarta cavab verərsə, daha sadə olana üstünlük verilir.
  • Bacarmalıdır proqnozlaşdırmaq yeni faktlar.

Beləliklə, bir ümumiləşdirmə etibarlı olarsa, müəyyən spesifik nəticələr ola bilər çıxarıldı ondan.

Hipotezini sınamaq üçün Mendel hələ həyata keçirmədiyi bir heyvandarlıq təcrübəsinin nəticəsini proqnozlaşdırdı. Heterozigot dəyirmi noxudları keçdi (Rr) qırışlı (homozigot, rr) olanlar. O, bu halda istehsal edilən toxumların yarısının yuvarlaq olacağını proqnozlaşdırmışdı (Rr) və yarım qırışlı (rr)

F1 gametlər
R r
P gametləri r Rr rr
r Rr rr

Manastır bağçasında təsadüfi bir müşahidəçi üçün, xaçdan fərqli görünmədi P yuxarıda təsvir olunan xaç: yuvarlaq toxumlu noxud qırışlı toxumlarla kəsilir. Ancaq Mendel bu dəfə həm yuvarlaq, həm də qırışmış toxumlar istehsal edəcəyini və 50:50 nisbətində olacağını proqnozlaşdırdı. O, xaç etdi və 106 yumru noxud və 101 qırış noxud yığdı.

Bu cür cütləşməyə a deyilir testkross. O, iki fərqli genotipin (məsələn RRRr) eyni fenotipi istehsal edir.

  • O, altı digər keyfiyyət əlaməti ilə fərqlənən noxud sortlarını keçməyə davam etdi. Hər halda, nəticələr onun hipotezini dəstəklədi.
  • Fərqli noxudları keçdi iki xüsusiyyət. Bir xüsusiyyətin irsiyyətinin digərindən fərqli olduğunu tapdı və ikinci qaydasını belə qurdu: müstəqil çeşid qaydası.
    (Ancaq burada şanslı idi! Bunun səbəbini müzakirə etmək üçün bağlantı.)

8.1: Mendelin monohibrid xaçları - Biologiya

Bu məzmuna baxmaq üçün J o VE -yə abunə olmaq lazımdır. Yalnız ilk 20 saniyəni görə biləcəksiniz.

JoVE video pleyeri HTML5 və Adobe Flash ilə uyğun gəlir. HTML5 və H.264 video kodekini dəstəkləməyən köhnə brauzerlər hələ də Flash əsaslı video pleyerdən istifadə edəcəklər. Flash -ın ən yeni versiyasını buradan yükləməyi məsləhət görürük, lakin 10 və yuxarıdakı bütün versiyaları dəstəkləyirik.

Bu kömək etmirsə, bizə bildirin.

Noxud bitkisindən istifadə edərək Gregor Mendel əvvəlcə monohibrid xaçlar etdi. Pod rəngi kimi bir əlamətlə fərqlənən orqanizmlər arasında damazlıq təcrübələri.

Məsələn, orijinal valideyn nəslində, P sıfır, bir valideyndə bütün yaşıl qabıqlar var. Genotipi böyük hərf G və#39s kimi təmsil olunan yaşıl pod rəngli allel üçün homozigotdur. Digər valideynin yalnız sarı qabıqları var və kiçik hərflərlə göstərilən sarı pod allel üçün homozigotdur.

Birinci nəsli keçdikdən sonra filial və ya F bir nəsil yaşıl qabıqların eyni fenotipini ifadə edən eyni görünür. Bu nəticə Bərabərlik Prinsipini göstərir və yaşıllığın iki rəngin dominant xüsusiyyəti olduğunu göstərir.

İndi F bir nəslin bitkilərinin özünü dölləməsinə icazə verildikdə, onların nəsli F iki bitkinin bəziləri yaşıl qabıqlı, digərləri isə sarı nisbətdə üçdən bir nisbətdədir. Hansı ki, sarı həqiqətən resesif bir xüsusiyyətdir, ilk valideynlərdən gələn gizli bir forma.

12.3: Monohibrid Xaçlar

Ümumi baxış

1850 və 1860 -cı illərdə Gregor Mendel, noxud bitkilərində monohibrid xaçlar edərək irsi araşdırdı. Fərqli xüsusiyyətlərə görə həqiqi yetişdirən iki bitkini keçdi. Mendel öz müşahidələrinə əsaslanaraq, orqanizmlərin hər bir əlamətin iki nüsxəsini, hər bir valideyndən bir nüsxəsini miras aldığını və dominant əlamətlərin resessiv əlamətləri gizlədə biləcəyini təklif etdi. Bu nəticələr genetikada iki təməl prinsipin əsasını təşkil etdi: Vahidlik Prinsipi və Segregasiya Qanunu.

Monohibrid Xaçlar Dominant və Resessiv Xüsusiyyətləri Açıqlayır

1850-1860-cı illəri əhatə edən səkkiz ildən çox vaxt ərzində Gregor Mendel adlı Avstriyalı rahib noxud bitkiləri ilə toxumçuluq təcrübələri həyata keçirdi. Bu təcrübələr irsiyyətin əsas prinsiplərini nümayiş etdirərək ona &ldquotbu müasir genetikanın atası ləqəbini qazandırdı.&rdquo Mendelin eksperimentləri yeddi noxud bitkisi xüsusiyyətlərinə yönəldilib, onların hər biri tək gen lokusu ilə müəyyən edilən iki əlamətdən biri kimi təzahür edir.

Mendel, bəzi noxud bitkilərinin özünü gübrələmə yolu ilə çoxaldıqda, nəsillərinin həmişə eyni xüsusiyyət nümayiş etdirdiyini fərq etdi. Başqa sözlə, əsl yetişdiricilər idi. Məsələn, sarı qabıqlı bəzi bitkilər yalnız sarı qabıqlı nəsillər verirdilər. Sarı qabıqlar üçün doğru yetişdirilən digər bitkilərlə çarpazlaşdıqda, bu bitkilər də yalnız sarı qabıqlı nəsillər verirdi. Eynilə, Mendel yalnız yaşıl qabıqlı nəsillər verən həqiqi noxud bitkilərini müşahidə etdi.

O dövrdə irsi xüsusiyyətlərin valideyn xüsusiyyətlərinin bəzi qarışığı olduğu düşünülürdü. Mendel bunun əvəzinə yaşıl və sarı qabıqlar kimi ayrı -ayrı fenotipləri müşahidə etdi. O, təklif etdi ki, nəsillərə qarışan xüsusiyyətlər deyil, ayrı -ayrı amillər (indi genlər kimi tanınır) valideynlərdən miras alınır və nəsildə ayrı qalır. Bir xüsusiyyətin nəsildən -nəslə keçmədiyi hallarda Mendel, görünən xüsusiyyətin yalnız digər irsi xüsusiyyətin varlığını maskalamasını təklif etdi. Başqa sözlə, irsiyyət hissəciklidir və dominant əlamətlər resessiv əlamətləri gizlədir. Hansı xüsusiyyətin dominant olduğunu müəyyən etmək üçün Mendel monohibrid xaçlar apardı. Monohybrid crosses combine two true-breeding organisms that differ by a single trait. All offspring of such crosses are monohybrids, or heterozygotes, and display the dominant trait.

For example, Mendel crossed pea plants that bred true for yellow pods with those that bred true for green pods to determine the dominant pod color. This parental generation (P0) produced offspring, the first filial generation (F1), that were all monohybrids with green pods. Repeatedly observing these findings established green pods as the dominant trait and demonstrated Mendel&rsquos principle of uniformity: heterozygotes for a single gene trait display the same phenotype.

Parental Alleles Are Randomly Distributed to Gametes

Mendel then induced self-fertilization in the F1 plants, producing the F2 nəsil. F2 pea plants with green pods outnumbered those with yellow pods by a ratio of 3:1. Mendel repeatedly observed this 3:1 inheritance pattern for each of the seven pea plant characteristics.

Mendel&rsquos law of segregation explains this recurring ratio. The law of segregation states that an organism distributes one of its two gene copies to each gamete (egg or sperm cell). Importantly, this distribution is random, such that a heterozygote (Gg) is equally likely to produce gametes with dominant (G) and recessive (g) alleles.

If a heterozygote self-fertilizes (Gg x Gg), the parental alleles can combine in four possible ways: paternal G with maternal G (GG), paternal G with maternal g (Gg), paternal g with maternal G (Gg), and paternal g with maternal g (gg). Three outcomes produce green pods (the GGGg genotypes) and one produces yellow pods (the gg genotype), a 3:1 ratio. Thus, if all outcomes are equally likely, self-fertilizing heterozygotes will produce three offspring with green pods for every one with yellow pods. This is remarkably close to the phenotypic ratio that Mendel observed, confirming his proposed law of segregation.

Dominant Traits Are Not Always Common

Unlike green pods, green peas are recessive, whereas yellow peas are dominant. Why, then, are the peas we regularly encounter green? In short, people prefer green peas over yellow ones. As Mendel&rsquos experiments demonstrate, homozygotes produce offspring with the same trait, or phenotype, when self-fertilized or crossed with other homozygotes. If farmers continue to exclude yellow peas from their crop crosses, they will continue producing only green peas. This example illustrates another important point: dominant traits are not necessarily the most common traits. Harmful dominant traits, for example, may be selected against.

Griffiths, Anthony J.F., Jeffrey H Miller, David T Suzuki, Richard C Lewontin, and William M Gelbart. 2000. Introduction to Genetic Analysis. Nyu York: W.H. Freeman. [Mənbə]

Miko, Ilona. 2008. &ldquoTest Crosses.&rdquo Təbiət təhsili 1 (1): 136. [Source]


8.1: Mendel's Monohybrid Crosses - Biology

Students should be able to:

Identify and define Mendel's law of segregation

Identify and define Mendel's law of independent assortment

Understand basic probability as it relates to Mendelian genetics

Collect data from monohybrid and dihybrid crosses and analyze the results using the chi-square test of fitness.

Define and work with examples of monohybrid, dihybrid and X-linked crosses involving different types of organisms.

Define and utilize terms associated with Mendelian genetics.

Mendelian genetics is built on the work done by the "father of genetics", Gregor Johann Mendel (1822-1884). His contributions to the study of inheritance paved the way for our basic understanding of how traits are inherited from one generation to the next. He was also instrumental in applying statistical analysis to his experiments. Because of this he was able to predict outcomes of various genetic crosses and then test those predictions against actual crosses.

Mendel did much of his work with easily obtained local organisms, especially members of the genus Pisum or garden peas. He also did genetic work with other plants and honey bees.

Mendel recognized from observations and early experiments that his experimental organisms had two alternate forms of a trait. We call these alternate forms alleles (genes). According to Mendel, an individual possesses two alleles for each trait. The individual can have two alleles that are the same or one of each form. If the individual possessed two alleles that were the same the individual would be homozigot (or pure) for the trait. Mendel would indicate this by using letters to represent the alleles. If an individual was homozygous then it would be AA və ya aa. If the offspring contained one of each allele then it was termed heterozigot və ya Aa. The uppercase form of the allele was used to indicate that the individual was dominant for the trait and lower case indicated that the individual was the contrasting opposite or resessiv for the trait. For example, if the trait was color, and the dominant trait was red, the contrasting trait might be white. Şərtlər dominantresessiv are used to signify when the trait appeared in the offspring of a cross between two homozigot individuals that represented alternate forms of the trait. If the trait appeared in the first generation (first filial or F1) then it was designated as dominant. If the trait "skipped" the F1 and appeared in the second generation (F2) then the trait was designated as recessive. F.2 generation was obtained by crossing two F1 individuals.

Mendel could not "see" the alleles for the trait but could see the outward appearance of the offspring. The outward appearance is called phenotype (color, size, etc.). The combination of alleles that caused the phenotype was called the genotype (AA, Aa, or aa). A homozygous dominant individual (AA) reflects the dominant trait. A heterozygous dominant individual (Aa) reflects the dominant trait also. A homozygous recessive individual (aa) reflects the recessive trait.

If a cross involves only one trait then it is called a monohybrid cross. A monohybrid cross is outlined in the following manner. The color name is the phenotype and the letters following it represent the genotype alleles. Uppercase letters represent the dominant trait, and lowercase letters represent the recessive trait.

Trait = Flower Color
Dominant Trait = Red
Recessive Trait = White
P generation (Parental) Red (RR) X White (rr)
F1 nəsil Red (Rr)
F2 nəsil Red (Rr) X Red (Rr)
Red (RR, Rr)
White (rr)

In above cross between two homozygous individuals, one with the dominant trait (red flowering plant, RR) and one with the contrasting recessive trait (white flowering plant, rr), resulted in an F1 generation that is all heterozygous red flowering individuals. F.1 generation is crossed to produce the F2 generation and the results are homozygous and heterozygous red flowering plants (RR, Rr) and homozygous white flowering plants (rr). It is important to point out here that Mendel's experiment with this and his resultant statistical analysis and prediction showed that the total offspring of the F2 generation was 75% red flowering plants and 25% white flowering plants or a 3:1 ratio.

If two homozygous traits are crossed the phenotype of the F1 is called the dominant trait. When two F1's are crossed, the F2 phenotype will have representatives of the dominant trait and the recessive trait (the recessive trait was "hidden" in the F1 and reappears in the F2). The phenotypic ratio in the F2 will be 3:1, dominant to recessive.

In summary, the F2 generation of a monohybrid cross, with dominance, will result in a:

Phenotypic ratio of 3:1
Genotypic ratio of 1:2:1

This type of experimental monohybrid cross, led Mendel to develop his Law of Segregation, which is:

Each organism contains two alleles for each trait, and the alleles segregate during the formation of gametes. Each gamete then contains only one allele for each trait. When fertilization occurs, the new organism has two alleles for each trait, one from each parent.

Mendel stated it this way:

"Alternative versions of genes account for variations in inherited characters." "For each character, an organism inherits two genes, one from each parent". "If the two alleles differ, then one, the dominant allele, is fully expressed in the organism's appearance the other, the recessive allele, has no noticeable effect on the organism's appearance." "The two genes for each character segregate during gamete production."

If a cross involves two traits, then it is termed a dihybrid cross. A dihybrid cross is outlined in the following manner. The terms are similar to a monohybrid cross. There are some slight differences. In a dihybrid cross the recessive allele in the heterozygous condition does not effect the phenotype so it is generally signified by an underscore (i.e. A_)

Trait 1 = Flower Color Trait 1 Dominant Red Trait 1 Recessive White
Trait 2 = Flower position Trait 2 Dominant Terminal Trait 2 Recessive Axial
P Generation Red / Terminal (RRTT) X White / Axial (rrtt)
F1 Generation Red / Terminal (RrTt)
F2 Generation Red / Terminal (RrTt) X Red / Terminal (RrTt)
Red / Terminal (R_T_)
Red / Axial (R_tt)
White / Terminal (rrT_)
White / Axial (rrtt)

In the above cross of two homozygous individuals one with two dominant traits (red, terminal flowers, RRTT) and one with the contrasting recessive traits (white, axial flowers, rrtt), resulted in an F1 generation that is all heterozygous red terminal flowers. F.1 generation is crossed to produce the F2 generation and the results are a little different than in a monohybrid cross. In the monohybrid F2 there were only two phenotypes. In a dihybrid cross there are four phenotypes. homozygous and heterozygous red, terminally flowered plants (R_T_), red, axially flowered plants (R_tt), white, terminally flowered plants (rrT_) and homozygous white axially flowered plants (rrtt).

Mendel's analysis of this type of cross showed that there was a ratio of 9 red, terminal to 3 red axial to 3 white terminal to 1 white axial or a 9:3:3:1 ratio

In summary, the F2 generation of a dihybrid cross, with dominance in the two traits will result in a:

Phenotypic ratio of 9:3:3:1
Genotypic ratio of 1:2:2:1:4:1:2:2:1

This type of experimental dihybrid cross led to the Law of Independent Assortment, which is:

"emergence of one trait will not effect the emergence of another"

Or, the members of an allelic pair segregate independently of members of another allelic pair. All possible allelic combinations can occur in the reproductive cells.

Mendel's contributions to the understanding of inheritance were numerous, but his application of the scientific method and the statistical analysis of his results were another important contribution to field of biology. This brings us in our study of genetics to your application of the statistics and probability to the lab results.

Probability allows you to predict outcomes of many genetic crosses that conform to Mendelian inheritance. One of the statistical applications that is used to analyze experimental results is the chi-square test of fitness ( Х 2 , Х = the Greek letter chi). This statistical test is used to determine if your experimental data is within acceptable parameters of the expected or theoretical data. For example, if you toss a coin 50 times you would expect it come up 25 heads and 25 tails. But if you observe 27 heads and 23 tails when you tossed the coin, is this an acceptable deviation due to chance or is it not acceptable and therefore not due to chance and chance alone. The chi-square test of fitness can determine if the deviations from the expected values are due to chance and therefore should be accepted. The chi-square test is as follows:

Where Σ = the sum of, d = the difference between the expected and the observed (deviation), and e = the expected outcome

The spreadsheets for the monohybrid and dihybrid crosses and the coin toss are set up to utilize the chi-square test. All you need to do is add your experimental data, and it will calculate Х 2 . You will also need to employ a chi-square probability table which you will be asked to download so you can compare the calculated chi-square with the acceptable deviations.

Probabilities for chi-square range from 0.99 to 0.01. If your chi-square value is within the 0.80 to 0.99 probability then the deviations are insignificant. If they are within the 0.01 to 0.50 then the deviations are significant and they are not due to chance. However, the test does NOT tell you what caused the deviations.

Pre-Lab Activity #1 - Gregor Johann Mendel's Biography

Go to the Learning Resources Center (LRC) website, then to Access Science and find and print out a biography of Gregor Mendel. Make sure you read the biography and then attach it to your pre-lab questions.

Pre-Lab Activity #2 - Thomas Hunt Morgan's Biography

Go to the Learning Resources Center (LRC) website, then to Access Science and find and print out a biography of Thomas Hunt Morgan. Make sure you read the biography and then attach it to your pre-lab questions.

Pre-Lab Activity #3 - Downloading Chi-Square Spreadsheets

Download the following spreadsheets for data collection and Chi-square Analysis

Pre-Lab Activity #4 - Downloading Probability Analysis Spreadsheets and Data Collection Sheet

Pre-Lab Activity #5 - Virtual Monohybrid and Dihybrid Crosses and Probability and Statistical Analysis

This is an optional way of doing Lab Activities #1, #2 and #3. Use the Monohybrid and Dihybrid Cross Probability Spreadsheets, Coin Toss, Chi-Square Probability Chart and the Data Collection Sheet - Genetics. (yuxarıya bax). You need to follow the same procedures for these three Lab Activities, except the corn kernel analysis will be as images.

The Laboratory Activities and Data Collection

Lab Activity #1 - Probability and Statistical Analysis (This lab activity can be done before the laboratory session)

Flip a penny 100 times and record the number of heads and the number of tails that occur in the Data Collection Sheet.

Using an active spreadsheet enter your data from the Data Collection Sheet and let it calculate a value for chi-square.

Using the Chi-square probability table determine if the results were due to chance or to some other factor. Your df = 1 (number of events minus 1)

Print out the spreadsheet and attach it to your post-lab questions.

Lab Activity #2 - Analysis of Monohybrid Cross

Corn kernels from an experimental cross (purple, yellow)

Monohybrid cross spreadsheet.

Obtain a bag containing the kernels from an experimental cross

Separate out the kernels of the different phenotypes

Count the total number of kernels of each phenotype

Record your results on the Data Collection Sheet.

Using an active spreadsheet, enter your data and let it calculate a value for chi-square.

Using the chi-square probability table, and a df value of 1, find the value that is closest to your calculated value.

Determine the probability and whether your result deviations are insignificant or significant.

Graph the data as indicated on the spreadsheet.

Print out the graph and attach it to your post-lab questions.

Print out the spreadsheet and attach it to your post-lab questions.

Lab Activity #3 - Analysis of Dihybrid Cross

Corn kernels from an experimental cross (purple smooth, purple wrinkled, yellow smooth, yellow wrinkled)

Dihybrid cross spreadsheet.

Obtain a bag containing the kernels from an experimental cross

Separate out the kernels of the different phenotypes

Count the total number of kernels of each phenotype

Record your results on Data Collection Sheet.

Using an active spreadsheet, enter your data and let it calculate a value for chi-square.

Using the chi-square probability table, and a df value of 3, find the value that is closest to your calculated value.

Determine the probability and whether your result deviations are insignificant or significant.

Graph the data as indicated on the spreadsheet.

Print out the graph and attach it to your post-lab questions.

Print out the spreadsheet and attach it to your post-lab questions.

Post-lab Activity and Data Analysis

Use the chi-square calculations and graphs for answering your post-lab questions.


Mendel used the scientific method to test his hypotheses

After entering the priesthood at a monastery in Brno, in what is now the Czech Republic, Gregor Mendel was sent to the University of Vienna, where he studied biology, physics, and mathematics. He returned to the monastery in 1853 to teach. The abbot in charge had set up a small plot of land to do experiments with plants and encouraged Mendel to continue with them. Over seven years, Mendel made crosses with many thousands of plants. Analysis of his meticulously gathered data suggested to him that inheritance was due to particulate factors.

Mendel presented his theories in two public lectures in 1865 and a detailed written publication in 1866, but his work was ignored by mainstream scientists until 1900. By that time, the discovery of chromosomes had suggested to biologists that genes might be carried on chromosomes. When they read Mendel’s work on particulate inheritance, the biologists connected the dots between genes and chromosomes.

Mendel chose to study the common garden pea because it is easily cultivated and is amenable to manipulation and controlled crosses. Pea flowers have both male and female sex organs—stamens and pistils, which produce gametes that are contained within the pollen and ovules, respectively:

Pea flowers normally self-fertilize. However, the male organs can be removed from a flower so that it can be manually fertilized with pollen from a different flower.

There are many varieties of pea plants with easily recognizable characteristics. A character is an observable physical feature, such as seed shape. A trait is a particular form of a character, such as round or wrinkled seeds. Mendel worked with seven pairs of varieties with contrasting traits for characters such as seed shape, seed color, and flower color. These varieties were true-breeding: that is, when he crossed a plant that produced wrinkled seeds with another of the same variety, all of the offspring plants produced wrinkled seeds.

As we will see, Mendel developed a set of hypotheses to explain the inheritance of particular pea traits, and then designed crossing experiments to test his hypotheses. He performed his crosses in the following manner:


8.1: Mendel's Monohybrid Crosses - Biology

Figure 8.1 Mendel&rsquos Monohybrid Experiments

In his early experiments, Gregor Mendel set out to test the hypothesis that the inheritance of traits was a result of the irreversible blending of different versions of a trait. Mendel crossed a true-breeding spherical-seed pea plant with a true-breeding wrinkled-seed pea plant. He observed that the F1 generation for all of the pea plants had spherical seeds. Mendel then allowed the F1 generation plants to self-pollinate, and the seed shapes of the resulting F2 generation were analyzed. Results showed that three-quarters of the F2 seeds were spherical, and one-quarter of the seeds were wrinkled. Importantly, Mendel observed this same pattern of inheritance regardless of which seed type contributed the pollen in the parental generation. If the theory of blending inheritance had been correct, all of the F1 progeny would be slightly wrinkled. Further, the wrinkled trait would have been lost forever and would not have reappeared in the F2 generation. Clearly, the results of Mendel&rsquos monohybrid cross were inconsistent with his theory, forcing him to reject the hypothesis. The significance of Mendel&rsquos work was not realized until more than a decade after his death in 1884. From these simple but cleverly designed monohybrid experiments and his later dihybrid crosses, Mendel observed that traits were inherited in certain numerical ratios. These results led Mendel to derive three basic principles of inheritance: the law of segregation, the law of independent assortment, and the law of uniformity. Mendel&rsquos work eventually became the foundation for modern genetics.

Original Paper

The original German version of Mendel&rsquos paper, Versuche über Pflanzen-Hybriden, with an English translation and extensive explanatory notes, is available online:
http://www.mendelweb.org/Mendel.plain.html

McGuire, T. 2008. Gene Inheritance and Transmission Topic Room. Nature Education Library, Genetics Topic Room
http://www.nature.com/scitable/topicpage/Gene-Inheritance-and-Transmission-Topic-Room-56822

Figure 8.4 Homozygous or Heterozygous?

Mendel realized that one problem that must be solved is how to tell the difference between homozygous and heterozygous individuals with dominant phenotypes. He developed the idea of a test cross, based on the reasoning that the genotype of an individual may be determined by crossing it with a homozygous recessive individual and observing the phenotypes of the progeny produced. Specifically, Mendel took spherical-seed pea plants of an unknown genotype and crossed them with wrinkled-seed pea plants, which were known to be homozygous recessive. Results showed that if the plant being tested were homozygous, all of the progeny would display the dominant spherical phenotype. By contrast, if the plant being tested were heterozygous, then 50 percent of the progeny would have spherical seeds and the other 50 percent would have wrinkled seeds. Mendel obtained the expected results, consistent with the hypothesis that a test cross can reveal the genotype of an individual. It is important to realize that in order for a test cross to accurately identify the genotype of an individual, it is essential that the &ldquotester&rdquo be homozygous recessive for the allele that is to be determined. This rule can be examined by considering the possibility of what would happen if the tester plant in Mendel&rsquos test cross experiment was homozygous for spherical instead of wrinkled seeds. If spherical-seed pea plants of an unknown genotype were crossed with plants homozygous for spherical, all of the resulting progeny would display the dominant spherical phenotype regardless of their genotype. Thus, results from such a cross would be misleading and fail to reveal the genotype of the individual in question.

Original Paper

The original German version of Mendel&rsquos paper, Versuche über Pflanzen-Hybriden, with an English translation and extensive explanatory notes, is available online:
http://www.mendelweb.org/Mendel.plain.html

Koning, Ross E. 1994. Plant Physiology Information Website: Mendel&rsquos Seed Shape Trials
http://plantphys.info/plants_human/seedshape.shtml

Figure 8.13 Some Alleles Do Not Assort Independently

Thomas Morgan and colleagues at Columbia University used Drosophila as a model organism to study genetics. The researchers soon realized that some of the crosses did not follow the rule of independent assortment. Morgan crossed BbVgvg (phenotypically wild-type) flies with bbvgvg (black body, vestigial wings) flies and expected to get a phenotypic ratio of 1:1:1:1. Instead, however, he observed a phenotypic ratio of approximately 4:1:1:4. This departure from the ratios predicted by Mendel&rsquos law can be attributed to linkage. Today, we know that the genes qaraköhnəlmiş are on the same chromosome. The traits with which Mendel chose to work and publish were either on separate chromosomes, resulting in independent assortment, or very far apart on the same chromosome, essentially appearing to assort independently. However, if two of these traits were linked, he would not have obtained the 9:3:3:1 phenotypic ratio in the F2 generation from a dihybrid cross. For example, if the genes for seed shape and seed color were linked, and he crossed SSYY plants to ssyy plants as in Figure 8.5, he would have still obtained SsYy plants in the F1 generation. However, the only gametes produced by the plants in the F1 generation would be either SY və ya sy. Assuming complete linkage of these alleles, all of the plants in the F2 generation would be SsYy and, thus, phenotypically identical. Morgan was awarded the Nobel Prize in 1933 for his discoveries of the role of chromosomes in heredity.


Videoya baxın: Genetika - dərsləri. (Sentyabr 2022).


Şərhlər:

  1. Satilar

    Düşünürəm ki, bu çox maraqlı bir mövzudur. Baş nazirlə sizinlə söhbət edək.

  2. Goltisar

    Sən düzgün deyilsən. Mən mövqeyi müdafiə edə bilərəm. PM-də mənə yazın, müzakirə edəcəyik.

  3. Nikogami

    Bu maraqlıdır. Can you tell me where I can read about this?

  4. Sherwood

    Hesab edirəm ki, mövzunun olduqca maraqlıdır. Sizinlə birlikdə verin PM-də ünsiyyət quracağıq.

  5. Zukora

    Tam haqlısan

  6. Gabi

    məkanı bağlamaq mümkündürmü?



Mesaj yazmaq