Məlumat

Nə üçün test xaçı yerinə genotip tapmaq üçün özünü tozlandırmaya deyilik?

Nə üçün test xaçı yerinə genotip tapmaq üçün özünü tozlandırmaya deyilik?


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.

Test çarpazı bizə bitkinin genotipinin nə olduğunu söyləyə bilər. Ancaq biz bunu bitkinin özünü tozlandırması ilə də bilə bilərik. Məsələn, bağ noxud bitkisi TT genotipinə malikdirsə, o zaman onların öz-özünə tozlanması bütün hündür bitkiləri verəcəkdir. Əgər bitki Tt genotipinə malikdirsə, onda onların öz-özünə tozlanması 3:1 nisbətində həm hündür, həm də cırtdan bitkilər verəcəkdir. Beləliklə, sadəcə olaraq deyə bilərik ki, öz-özünə tozlanma yolu ilə bütün bitkilər eyni tiplidirsə, ana bitki homozigotdur. Bitkilər nisbətdə olarsa, ana bitki heterozigotdur.


Çünki ana genotipdən əsaslı şəkildə əmin olmaq üçün test çarpazı üçün daha az nəsli fenotipləməlisiniz. Deyək ki, N nəslini fenotipləməyə qərar verdiniz. Əgər sınaqdan keçmiş valideyn heterozigotdursa, sizin bütün N bitkilərin hündürlüyünə sahib olma şansınız (1/2) təşkil edir.N test çarpazı üçün və (3/4)N özünü tozlandırma üçün.

Beləliklə, məsələn, öz-özünə tozlanma vəziyyətində N=8 nəsil bitkiləri fenotipləməyə qərar versəniz (3/4)8=Heterozigot valideynlərinizin 10%-i səhvən homozigot olaraq təyin ediləcək, bu, demək olar ki, ciddi bir şey üçün çox yüksək səhvdir. Test çarpazlığı halında (1/2)8Heterozigot valideynlərinizin =0,4%-i səhv olaraq homozigot olaraq təyin ediləcək. Öz-özünə tozlanma ilə oxşar dəqiqlik səviyyəsinə nail olmaq üçün siz N=19 və ya N=20 nəsil bitkiləri fenotip etməlisiniz.

Bir valideyni sınaqdan keçirərkən fərq o qədər də görünmür, lakin bir çoxunu sınamaq lazımdırsa, xərclər əlavə olunacaq.


Çarpaz tozlanma və öz-özünə tozlanma müqayisə cədvəli
Çarpaz tozlanmaÖzünü tozlandırma
Tərif Çarpaz tozlanma, çiçək tozcuqlarının eyni növdən fərqli bir bitkinin çiçəyinin damğasına köçürülməsidir. Öz-özünə tozlanma polen dənələrinin anterdən eyni çiçəyin damğasına köçürülməsidir.
içində görüldü Həşəratlar: Alma, üzüm, gavalı, armud, moruq, böyürtkən, çiyələk, paxlalı lobya, balqabaq, nərgiz, lalə, lavanda Külək: otlar, pişiklər, dandelionlar, ağcaqayın ağacları və keçi saqqalı. Bəzi paxlalılar, məsələn. fıstıq. Orkide, noxud və günəbaxan, buğda, arpa, yulaf, düyü, pomidor, kartof, ərik və şaftalı.
Transfer Külək, həşərat, su, heyvanlar və s. Tozcuqları birbaşa damğaya tökün.
Bitki fərqləri Parlaq rəngli ləçəklər, nektor və qoxu, uzun stamens və pistillər. Kiçik çiçəklər.
Nəticələr Növlərdə daha çox müxtəliflik. Müxtəlif bitkilərin genetik məlumatları birləşdirildiyi üçün növlərdə müxtəlifliyə imkan verir. Bununla belə, bitkidən bitkiyə keçəcək tozlandırıcıların mövcudluğuna əsaslanır. Daha vahid nəsil. Bitkinin bütövlükdə xəstəliyə daha az davamlı olmasına imkan verir. Bununla belə, tozlandırıcıları cəlb etmək üçün enerji sərf etməyə ehtiyac yoxdur və uyğun tozlandırıcıların tapıldığı ərazilərdən kənara da yayıla bilər.
Polen dənələrinin sayı çox sayda az sayda
Reproduksiya növü alloqamiya Avtoqamiya, geitonoqamiya
-də baş verir. Ya mükəmməl və ya qüsursuz çiçəklər Mükəmməl çiçəklər


Mendelin Bağ Noxud Bitkisi ilə Təcrübəsi | Genetika

Bu yazıda biz Mendelin bağ noxud bitkisi ilə təcrübəsindən bəhs edəcəyik.

1856-cı ildə Mendel monastır bağında bağ noxudları ilə bitki hibridləşməsinə dair təcrübələrinə başladı. Oxşar iş müasir botaniklər tərəfindən artıq görülsə də, bütün bu təcrübələrin əhəmiyyətli xüsusiyyətləri nəzərdən qaçırıldı, çünki tədqiqatçılar məlumatların sistemli, riyazi şəkildə toplanması və təhlili əvəzinə bütün irsi simvolların ümumi müşahidələrini apardılar.

Mendel sələflərinin edə bilmədiklərinə belə nail oldu. O, irsiyyətlə bağlı təcrübələrində ilk növbədə diqqətini tək bir personaj üzərində cəmləyib. İkincisi, o, hər bir bitki üçün dəqiq damazlıq uçotu aparırdı. Üçüncüsü, o, hər xaçdan yaranan müxtəlif növ bitkiləri saydı. Dördüncüsü, məlumatlarını riyazi olaraq təhlil etdi.

Mendelin uğuru qismən də onun material seçimi ilə bağlıdır. Təcrübələrində istifadə edilən bağ noxudunun (Pisum sativum) müəyyən üstünlükləri var (şək. 1.1) bu, asan böyüyən, təbii yolla mayalanan bitkidir, süni çarpaz tozlanma üçün çox əlverişlidir, buna görə də hibridləşmə (iki müxtəlif növün kəsişməsi) asanlıqla həyata keçirilir. aralıq növləri yaratmaq üçün qarışmayan və çaşqınlıq olmadan ardıcıl nəsillər vasitəsilə izlənilə bilən cüt təzadlı simvolları göstərir.

Məsələn, hündür və cırtdan xarakterin hündürlüyü üçün bir cüt təzadlı şərtlərdir, eyni şəkildə yuvarlaq və qırışmış toxumlar xarakter toxumu toxuması üçün ziddiyyətli formalardır. Öz-özünə tozlanma zamanı hər bir xarakter doğru doğur. Mendel yeddi cüt simvolla işləmişdir ki, onun 14 təmiz damazlıq növü var idi.

Monohibrid Xaç:

Mendel çiçəklərin rəngi (qırmızıya qarşı ağ), qabığın forması (şişirilmiş və sıxılmış), qabıq rəngi (yaşıl və sarı) kimi morfoloji əlamətlərdə aydın fərqlər göstərən yeməli noxud sortlarını keçdi (Şəkil 1.2). ), toxumun teksturası (dəyirmi və qırışlı), kotiledonların rəngi (sarı və yaşıl), çiçək mövqeyi (oxlu və terminal) və bitkinin hündürlüyü (hündür və cırtdan).

O, bir sortun tozcuqlarını digərinin pistilinə tozlayırdı. Dişi valideynin öz-özünə tozlanmasının qarşısını almaq üçün o, çiçəklər açılmamışdan əvvəl onun erkəkciklərini çıxarıb tozcuqları tökürdü. Çarmıxı düzəltdikdən sonra çiçəkləri həşəratlardan və yad tozcuqlardan qorumaq üçün çantalara qoydu.

Mendelin ilk təcrübələri tək bir genin irsiyyətdə necə ayrıldığını izah edir. Mendel həqiqi damazlıq hündür bitkini (dişi valideyn) cırtdan sortunun əsl damazlıq bitkisi (erkək valideyn) ilə keçdikdə, F təyin olunmuş ilk nəsil nəslində bir valideyn kimi hündür bitkilər əldə etdi.1.

O, F-də üstünlük təşkil edən uzunboylu xarakter üçün “dominant” terminindən istifadə edib.1 nəsil və F-də gizli (gizli) qalan cırtdanlıq xarakteri üçün “resessiv”1 nəsil.

F-nin özünü mayalanması1 hibridlər ikinci nəsil F-ni meydana gətirdi2 787 hündür, 277 cırtdan olmaqla cəmi 1064 bitkidən ibarətdir. Yəni F-də hündür və cırtdan bitkilər meydana çıxdı2 2.84:1 nisbətində, təxminən 3:1-ə bərabərdir.

Valideynlərin cinslərini dəyişdirərək qarşılıqlı xaç yerinə yetirdikdə, eyni nəticələr əldə edildi və bununla da hansı bitkinin erkək və ya dişi valideyn kimi istifadə edilməsinin əhəmiyyəti olmadığını göstərdi.

Eynilə, Mendel çiçəklərin rəngi (qırmızı çiçəkli və ağ çiçəkli), toxumun toxuması (dəyirmi və qırışlı), kotiledonların rəngi (sarı və yaşıl) kimi digər simvollarla fərqlənən noxud bitkilərini keçdi. Hər bir valideyndən yalnız bir simvolu ehtiva edən belə xaç monohibrid xaç adlanır.

Hər bir halda Mendel F-də üstünlük təşkil edən bir valideyn xarakteri tapdı1 hibrid və F-də özünü mayalanmadan sonra2 nəsildə hər iki valideyn simvolu dörddə üç ilə dörddə bir nisbətində ortaya çıxdı. O, hər bir təcrübəni bir neçə min bitki üzərində apardı və F-dəki bütün bitkiləri saydı2 orta nisbəti 3:1 verən nəsil.

Mendel öz təcrübələrindən belə nəticəyə gəldi ki, hər bir valideyn F-ə xarakter üçün bir amil verir1 hibrid. Bu şəkildə F1 hibriddə hər bir xarakter üçün iki amil var.

Zaman F1 hibrid iki amil bir-birindən ayrılan gametləri əmələ gətirir. Qametlərin təmizliyini vurğulayan amillərin qarışığı yoxdur. Ayrılıq fenomeni Mendelin Birinci Prinsipinə çevrildi və daha sonra Seqreqasiya Qanunu olaraq adlandırıldı.

Bu diaqrammatik olaraq aşağıdakı kimi izah olunur:

Mendel xaçlarında istifadə olunan terminlər:

Dominant və resessiv:

İki təmiz damazlıq sort kəsişdikdə, F-də dəyişməz olaraq özünü ifadə edən valideyn xarakteri.1 nəsil hibridləri üstünlük təşkil edir: F-də görünməyən1 lakin F-də görünür2 resessiv adlanır. Yuxarıdakı xaçda F-nin dörddə üçü2 nəsil dominant, dörddə biri isə resessiv xarakteri göstərir.

Bir xarakterin ziddiyyətli ifadələrini idarə edən amillərə bir-birinin allelləri və ya allelomorfları deyilir. Yuxarıdakı xaçda nəzərə alınan xarakter boydur və hündürlüyü və cırtdanlığı idarə edən T və t faktorları bir-birinin allelləridir.

Homoziqot və Heterozigot:

Bu terminlər 1902-ci ildə Beytson və Sonders tərəfindən yaradılmışdır. Mendel hər bir personajın bir cüt faktorla idarə olunduğu qənaətinə gəlmişdi. TT və tt kimi hər iki faktor eyni olduqda, fərd bu xarakter üçün homozigotdur. Faktorlar fərqli olduqda (məsələn, Tt), heterozigot termini istifadə olunur. Mendel dominant amilləri ifadə etmək üçün əlifbanın böyük hərfindən, resessiv allellər üçün isə kiçik hərflərdən istifadə etmişdir.

Mendel faktorları daha sonra 1909-cu ildə Danimarkalı botanik Yohannsen tərəfindən "gen" termini ilə əvəz edilmişdir. Genotip sözü fərdin genetik konstitusiyasına, fenotip isə xarakterin xarici görünüşünə və ya təzahürünə aiddir.

Mendel özünü F. üzvləri2 nəslini tapdı və dominant növlərdən üçdə birinin dominant xarakter üçün doğru yetişdirildiyini, üçdə ikisinin isə 3: 1 nisbətində dominant və resessivlərə ayrıldığını aşkar etdi. F-nin bütün resessiv bitkiləri2 resessiv xarakter üçün doğru yetişdirilən zaman nəsil.

Mendel, Pisum sativum-da bütün yeddi cüt ziddiyyətli simvol ilə monohibrid xaçlarda oxşar nəticələr tapdı. Minlərlə noxud bitkisi üzərində səkkiz illik təfərrüatlı araşdırmalardan sonra Mendel 1866-cı ildə Brunn Təbiət Tarixi Cəmiyyətinin məqalələrində “Bitkilərin hibridləşdirilməsində eksperimentlər”” adlı məqaləsində öz nəticələrini dərc etdi.

Lakin 1900-cü ildə Hollandiyada De-Vries, Almaniyada Korrens və Avstriyada Tschermak adlı üç alim öz tapıntılarını dərc etdirənə və Mendelin nəticələrini təsdiq edənə qədər onun işi 34 il ərzində heç bir əhəmiyyət kəsb etmədi.

İşindən razı qalmayan Mendel özü nəticələrini sınaqdan keçirdi. Hündür və cırtdan noxud bitkiləri arasındakı çarpazda F1 hibridlərin hamısı fenotipik olaraq hündür idi, lakin onların genotipləri təkcə TT deyil, həm də Tt idi. Heterozigot hibrid bitki Tt düşünün. Qametləri meydana gətirdikdə, T və t faktorları gametlərdə 1: 1 nisbətində ayrılır.

Bu o deməkdir ki, F-nin gametlərinin 50%-i1 heterozigot hibrid T faktorunu və 50% t faktorunu daşıyır. Mendel belə hibrid bitkini (Tt) əsl damazlıq, cırtdan sort (tt) bitkisi ilə keçdi. Homoziqot cırtdan bitkinin bütün gametləri resessiv amil t daşıyırdı.

Resessiv valideynin hər gametinin 50% T daşıyan gametlə birləşmə şansı və 50% heterozigot valideynin t gametesi ilə birləşmə şansı var.

Bu, nəslin 50%-nin hündür fenotipi və Tt genetik quruluşunu göstərməsi ilə nəticələnməlidir, halbuki nəslin 50%-i aşağıda diaqrammatik olaraq izah edildiyi kimi fenotipik olaraq tt genotipli cırtdan olmalıdır:

Həqiqətən də, Mendelin bu xaçın nəticələri nəzəri gözləntilərlə üst-üstə düşdü və beləliklə, onun şərhlərinin düzgünlüyünün əlavə eksperimental sübutunu təmin etdi. Fərdin genotipini sınamaq və yoxlamaq üçün ikiqat resessiv valideynə keçdiyi belə xaç testkross və ya arxa kross adlanır.

F-nin genotiplərini təyin etmək üçün2 nəsil, Mendel F2 bitkilərin öz-özünə mayalanması və üçüncü filial və ya F3 nəsil. O, müəyyən etdi ki, homozigot F2 hündür bitkilər öz-özünə mayalanma ilə yalnız hündür bitkilər verə bilirdilər. Bu, onların genotipinin TT olduğunu göstərirdi.

Eynilə F2 cırtdan homozigotlar öz genotiplərini sataraq yalnız cırtdan bitkilər verdilər. F2 Öz-özünə mayalanan heterozigotlar F1 hibridlərə çevrildi və 3:1 nisbətində hündür və cırtdan fenotiplərin yaranmasına səbəb oldu. Bu, onların genotipinin F. genotipinin eyni olduğunu sübut etdi1 hibridlər, yəni Tt.

Maraqlıdır ki, valideynlərin genotipləri tək T və t əvəzinə TT və tt kimi yazılır. Bu, Mendelin fərziyyəsinə uyğundur ki, hər bir valideynin xarakter üçün iki amil var. Sitoloji izahı da var. Bütün bitki və heyvanların somatik xromosomları homoloji cütlər şəklində mövcuddur, hər bir cütün bir üzvü ata tərəfdən, digəri isə ana valideyndən gəlir.

Gen, xromosom DNT-nin müəyyən bir genetik əlamətin müəyyən edilməsi üçün lazım olan məlumatı olan bir hissəsidir. Fərz edək ki, A hipotetik gen müəyyən bir xromosomda müəyyən bir yer və ya yeri tutur. Homoloji xromosom eyni lokusda A geni ilə eyni xüsusiyyəti idarə edən, lakin eyni əlamət üçün fərqli bir fenotip meydana gətirəcək şəkildə alternativ a geni ehtiva edir.

Eyni lokus A və a olan alternativ genlərə də allellər deyilir. Mendelin genlər haqqında heç nə bilməməsinə baxmayaraq, sonradan genlərə çevrilən faktorların mövcudluğunu təxmin edə bilməsi təəccüblü bir həqiqətdir. Meyozun reduksiya bölünməsi (Metafaza I) zamanı bir cütün xromosomları ayrılır və əks qütblərə keçir. Nəticədə genlər və ya allellər bir-birindən ayrılır və müxtəlif gametlərə keçir.

Genetik Seqreqasiyanın nümayişi:

Mendelin F1 hibridlər (Tt) fenotipik olaraq fərqlənməyən hündür bitkilər idi. Bəzən homozigot və heterozigot bitkilər fenotipik fərqlər göstərirlər. Soyada yaşıl piqment üçün fidan xarakteri var. Homoziqot (GG) soya bitkisi tünd yaşıl, heterozigot (Gg) bitkisi açıq yaşıl rəngdədir.

Homoziqot resessiv (gg) yaşıl piqmentin olmaması səbəbindən erkən mərhələlərdə ölən qızıl ölümcül fidan istehsal edir. Əgər heterozigot bitkilər yetkinlik yaşına çatdıqda və öz-özünə tozlanırsa, onların nəsli yenidən 1: 2: 1 nisbətində tünd yaşıl, açıq yaşıl və öldürücü qızılı rəngdə ayrılacaq.

Bəzən gametlərdə homozigot və heterozigot genotiplər arasında fərqlər müşahidə oluna bilər. Düyü, sorqo və qarğıdalıda mumlu endosperm geninin təsiri polen dənələrində görünür. Mumlu endospermi olan qarğıdalı ləpələri nişasta əmələ gətirir və yod ilə mavi rəngə boyanır qeyri-mum endospermi nişasta əmələ gətirmir və yod ilə qırmızı rəngə boyanır. Qarğıdalıda mumlu endosperm geni 9-cu xromosomda yerləşir.

Genetik quruluşu WxWx olan homozigot bitki endospermdə nişasta əmələ gətirir və yodla mavi rəngə boyanır. Heterozigot bitkidə (Wx wx) dominant gen nişasta istehsalına səbəb olur və ləpələr yodla mavi rəngə boyanır. Lakin homozigot resessiv bitkilərin ləpəsində (wx wx) nişasta yoxdur və yod ilə qırmızı rəngə boyanır. Bu bitkilərin anterləri yodla müalicə olunarsa, polen dənələri də oxşar şəkildə boyanır.

Homoziqot bitkilərdə bütün polen dənələri mavi rəngə boyanır. Heterozigot bitkilərdə polen taxıllarının 50%-i mavi rəngə (yəni Wx olanlar), 50%-i isə qırmızı rəngə boyanır (yəni wx olan polen dənələri).

Homoziqot resessiv bitkidə bütün polen dənələri qırmızı rəngə boyanır. Əgər damazlıq testləri heterozigot F-ni öz-özünə tozlandırma yolu ilə aparılırsa1 bitkilər, nəsil 3:1 nisbətində mavi rəngləmə ləpələrindən (GxWx və Wxwx bitkilər) və qırmızı rəngləmə ləpələrindən (wxwx bitkilər) ibarətdir.

Dihibrid Xaç:

Mendel noxud bitkiləri arasında toxumun toxuması və kotiledonların rəngi kimi iki əlaməti ilə fərqlənən xaçlar etdi. İki simvolun mirasının nəzərə alındığı belə bir xaç dihibrid xaç adlanır.

Mendel hər şeydən əvvəl yuvarlaq toxumlar üçün yetişən noxud bitkisini qırış toxumlar üçün yetişən bir bitki ilə keçdi. F1 toxum qabığının qırışlı teksturasında yumruluğun üstünlük təşkil etdiyini göstərdi. Eynilə, başqa bir xaçla kotiledonların sarı rənginin yaşıl üzərində üstünlük təşkil etdiyini müəyyən edə bildi.

İndi o, həm dəyirmi, həm də sarı simvollar üçün doğru yetişdirilən bir bitkidən kişi valideyn kimi istifadə etdi və qırışlı yaşıl üçün doğru yetişən qadın valideynlə keçdi. Tək çarpazlarının nəticələrindən gözlənildiyi kimi, F1 dəyirmi sarı idi. O, özünü F1 hibridlər, F2 nəsil bir-biri ilə müxtəlif birləşmələrdə bütün valideyn simvollarını göstərdi.

Beləliklə, yuvarlaq sarı toxumlu, yuvarlaq yaşıl toxumlu, qırışlı sarı toxumlu və qırışmış yaşıl toxumlu bitkilər 9:3:3:1 nisbətində meydana çıxdı. Qadın valideynin yuvarlaq sarı və kişi valideynin qırışlı yaşıl olduğu qarşılıqlı çarpaz eyni nəticə verdi.

Mendel monohibrid xaç prinsipini tətbiq etdi və iddia etdi ki, dihibrid çarpazda həqiqi damazlıq dəyirmi sarı valideyn homozigot RRYY, qırışlı yaşıl valideyn isə rryy olmalıdır. Hər bir xarakter iki amillə müəyyən edildiyi üçün dihibrid çarpazda hər bir valideyndə dörd amil olmalıdır.

Eynilə F1 hibrid RrYy olmalıdır. Ancaq sual qaldı ki, valideyn fenotiplərinin dörd müxtəlif kombinasiyası nəsildə necə göründü? Mendel iddia edirdi ki, yuvarlaqlıq üçün amil cütü toxumların sarı rəngi üçün bir cüt faktordan asılı olmayaraq davranmalıdır. Başqa sözlə, bir xarakter üçün bir amil başqa bir xarakter üçün amildən asılı olmayaraq keçməlidir.

Beləliklə, F1 hibridlər, R və r müxtəlif gametlərə keçir.

İndi R gametesinin əmələ gəlmə ehtimalı yarım, r gametenin də bir yarısıdır. Oxşar ehtimallar Y və y gametləri üçün də mövcuddur. Buradan belə nəticə çıxır ki, R və Y-nin eyni gametə getmə ehtimalı, R və y, r və Y, r və y kimi, dörddə birdir. Buna görə də RY, Ry, rY və ry amillərini ehtiva edən gametlər bərabər nisbətdə formalaşmalıdır.

F1 Yuxarıda göstərilən dörd növ gameti istehsal edən hibrid öz-özünə yaradılmışdır. F-də gözlənilən nəticələr2 nəslini bir dama taxtası və ya Punnett Meydanı hazırlamaqla proqnozlaşdırmaq olar. Bir valideyn tərəfindən istehsal olunan gametlər dama taxtasının üstündə, digər valideynin gametləri isə yan tərəfdə yerləşdirilir.

Dama taxtasının on altı kvadratı gübrələmə zamanı kişi və qadın gametlərinin müxtəlif mümkün kombinasiyaları ilə doldurulur. Dama taxtasından oxunan fenotiplər, Mendel tərəfindən müşahidə edildiyi kimi 9: 3: 3: 1 nisbətini göstərir.

Monohibrid xaç vəziyyətində olduğu kimi, Mendel test çarpazını həyata keçirməklə öz nəticələrini təsdiqlədi. F-ni keçdi1 ikiqat resessiv valideyn (rryy) olan hər iki simvol üçün hibrid heterozigotdur və yalnız bir növ gamet ry istehsal etməlidir. Resessiv valideynin gametlərindəki vahidlik heterozigot valideyn tərəfindən istehsal olunan gamet tiplərindəki fərqləri müəyyən edir.

İndi hibrid RrYy eyni tezlikdə RY, Ry, rY və ry daşıyan gametlər istehsal edir. Buradan belə nəticə çıxır ki, mayalanma zamanı bütün bu dörd gamet növü resessiv valideynin ry gametesi ilə birləşərsə, yaranan nəsil eyni nisbətdə simvolların bütün dörd birləşməsini göstərməlidir. Həqiqətən də, Mendel testcross nəslinin 1:1:1:1 nisbətində Dairəvi Sarı, Dairəvi Yaşıl, Qırışlı Sarı və Qırışlı Yaşıl bitkilərdən ibarət olduğunu müşahidə etdi.

Dihibrid xaçlarının nəticələrindən Mendel aşağıdakı faktları həyata keçirdi. Qametlərin əmələ gəlməsi zamanı R və r allellərinin ayrı gametlərə ayrılması Y və y allellərinin ayrılmasından asılı olmayaraq baş verir.


Punnet kvadratlarının funksiyaları

Mendel tərəfindən aparılan geniş miqyaslı təcrübələrdə, Punnett kvadratları müxtəlif müşahidə olunan əlamətlərin nisbətlərini, eləcə də onların əsas genetik tərkibini dəqiq proqnozlaşdıra bilir. Məsələn, əsl damazlıq hündür noxud bitkisi, həqiqi damazlıq qısa noxud bitkisinin polenləri ilə çarpaz mayalandıqda, Punnett kvadratı bütün nəslin hündür olacağını və onların hamısının hər iki allel ilə heterozigot olacağını təxmin edə bilər. qısalıq və hündürlük. Bundan əlavə, bu heterozigot bitkilərin öz-özünə mayalanmasına icazə verilərsə, ikinci nəsil bitkilərin təxminən yetmiş beş faizi hündür, qalan iyirmi beş faizi isə qısa olacaq. Hündür bitkilər arasında üçdə biri həqiqi damazlıq olaraq qalacaq, qalan üçdə ikisi isə heterozigot olacaq. Buna görə də bu alət bitki və heyvan yetişdiriciləri tərəfindən arzu olunan xüsusiyyəti daşıyan nəsil əldə etmək üçün müvafiq nümunələr seçmək üçün istifadə olunur.

Onlar həmçinin cütlərə uşaq sahibi olmaq barədə qərar verməkdə kömək etmək üçün genetik məsləhətləşmədə istifadə olunur. Məsələn, hər iki valideynin kistik fibroz kimi otosomal resessiv xəstəliyin daşıyıcısı olduğu hallarda, onların uşaqlarının xəstəlikdən əziyyət çəkmə ehtimalı iyirmi beş faiz, övladlarının isə daşıyıcı olma ehtimalı əlli faizdir. Bununla belə, əgər valideynlərdən birində xəstəlik varsa, digəri isə nə daşıyıcıdırsa, nə də xəstəlikdən əziyyət çəkirsə, ər-arvad uşaqlarının kistik fibroz inkişaf etməyəcəyinə əmin ola bilərlər, çünki o, anormal genin yalnız bir nüsxəsini daşıyır.


AP Biology Campbell Active Reading Guide Fəsil 14 – Mendel və Gen İdeyası

1. Qarışdırma anlayışını izah edin və sonra Mendelin "partikulyar" gen hipotezinin necə fərqli olduğunu təsvir edin.

Qarışıq – İki valideynin genetik materialı mavi və sarı boyaların yaşıl rəngə çevrilməsinə bənzər şəkildə qarışır. Bir çox nəsillər ərzində sərbəst cütləşən populyasiya vahid fərd populyasiyasına səbəb olacaqdır. Mendelin fərziyyəsi – Valideynlər nəsillərdə ayrı şəxsiyyətlərini saxlayan diskret irsi vahidləri, genləri ötürürlər.

2. Noxud bitkilərinin istifadəsi Mendelə cütləşməni idarə etməyə necə imkan verdiyini izah edin.

Noxud bitkilərinin reproduktiv hissələri çiçəyə, ləçəklər çarpaz tozlanmaya mane olur, bitkilər adətən öz-özünə gübrələnir. Mendel bir bitkinin yetişməmiş erkəkciklərini tozcuq əmələ gətirməzdən əvvəl çıxardı və sonra başqa bir bitkinin tozcuqlarını dəyişdirilmiş çiçəklərin üzərinə tozladı. Beləliklə, Mendel hər zaman yeni toxumların nəsillərindən əmin ola bilərdi.

3. Xarakterlə xasiyyət arasındakı fərq nədir?

Xarakter fərdlər arasında dəyişən irsi amildir, məsələn, çiçək rəngi. Xüsusiyyətlər xarakterin hər bir variantıdır, məsələn, bənövşəyi və ya ağ rəngli çiçəklər.

4. P nəslini, F₁ nəslini və F₂ nəslini təyin edin.

Genetik çarpazda P nəsli – əsl damazlıq valideynlər F₁ nəsli – P nəslinin övladı (birinci övlad nəsli) F₂ nəsli – F₁ nəslinin nəsli (ikinci nəsil)

5. Mendelin bənövşəyi və ağ çiçəklərin sadə çarpazının aşağıdakıları necə etdiyini izah edin:
a) təkzib edilmiş qarışdırma
b) müəyyən edilmiş dominant və resessiv xüsusiyyətləri
c) çoxsaylı nəsilləri əhatə edən təcrübələrin ləyaqətini nümayiş etdirdi

a) Qarışıq doğru olsaydı, bənövşəyi və ağ çiçəkli noxud bitkilərinin çarpazlaşmasından F₁ hibridinin solğun bənövşəyi çiçəkləri olardı, lakin bütün F₁ nəslinin bənövşəyi çiçəkli bitkiləri var idi və ağ çiçək xüsusiyyəti F₂ nəslində meydana çıxdı. b) Mendel ağ çiçəklər üçün irsi faktorun F₁ bitkilərində yoxa çıxmadığını, bənövşəyi-çiçək faktoru mövcud olduqda hansısa şəkildə gizlədildiyini və ya maskalandığını əsaslandırdı. Mendelin terminologiyasında bənövşəyi çiçək rəngi dominant, ağ çiçək rəngi isə resessiv əlamətdir. c) Əgər Mendel təcrübəni F₁-də davam etdirmək əvəzinə F₁-də dayandırsaydı, seqreqasiya qanununu və müstəqil çeşid qanununu kəşf etməzdi.

7. Cinsi reproduksiya edən orqanizmlərdə niyə hər homoloji cütdə tam olaraq iki xromosom var?

Bir xromosom ata, biri anadır.

8. Mendelin modeli dörd anlayışdan ibarətdir. Aşağıdakı uyğun məkanda hər bir konsepsiyanı təsvir edin. Konsepsiyaya ulduz işarəsi qoyaraq meyoz zamanı anlayışlardan hansının müşahidə oluna biləcəyini göstərin.

Birinci konsepsiya – Genlərin alternativ versiyaları irsi xarakterlərdə variasiyaya səbəb olur İkinci konsepsiya – Hər bir xarakter üçün hər bir orqanizm hər bir valideyndən bir genin iki nüsxəsini miras alır. sonra biri, dominant allel, orqanizmin görünüşünü müəyyən edir, digəri, resessiv allel, orqanizmin görünüşünə nəzərəçarpacaq təsir göstərmir. Dördüncü konsepsiya (seqreqasiya qanunu) * – hər bir irsi xarakter üçün iki allel gamet formalaşması zamanı ayrılır və müxtəlif gametlərdə bitir.

9. a) PP x pp xaç üçün F₂ fenotipik və genotipik nisbət nədir?
b) Hansı nəsil tamamilə heterozigotdur?
c) Hansı nəslin həm heterozigot, həm də homozigot nəsli var?

a) fenotip = 3:1 genotip = 1:2:1 b) F₁ nəsli c) F₂ nəsli

10. Noxud bitkilərində T hündür bitkilər üçün allel, t isə cırtdan bitkilər üçün alleldir. Əgər hündür boyunuz varsa
bitkinin hündürlüyünün homozigot olub olmadığını testkross ilə necə təyin etmək olar?
heterozigot hündür.

Sözügedən bitki qısa homozigotludur və əgər F₁ hamısı hündürdürsə, sirli bitki homozigot idi, əks halda 1/2 hündür və 1/2 qısadırsa, heterozigot idi.

11. Monohibrid xaç və dihibrid xaç arasındakı fərqi izah edin.

Monohibrid xaç – yalnız bir simvolun öyrənilməsini əhatə edən çarpaz Dihibrid xaç – iki simvolu əhatə edən çarpaz, məsələn, çiçək rəngi və toxum forması

14. Mendelin Müstəqil Çeşid Qanununu izah edin.

Qametlərin əmələ gəlməsi zamanı hər bir cüt allel bir-birindən müstəqil şəkildə ayrılır.

16. Ehtimalda müstəqil hadisə nədir?

Hər hansı bir xüsusi sınaqın nəticəsi əvvəlki sınaqlarda baş verənlərdən təsirlənmir.

17. Vurma qaydasını söyləyin və orijinal nümunə verin.

İki və ya daha çox müstəqil hadisənin xüsusi kombinasiyada birlikdə baş verməsi ehtimalı iki hadisənin hər birinin ehtimallarının çarpılması ilə tapılır. Məsələn, iki sikkə atılmasının başlarla nəticələnməsi ehtimalı 1/2 * 1/2 = 1/4-dür.

18. Qoşma qaydasını qeyd edin və orijinal nümunə verin.

Əlavə etmə qaydası bildirir ki, hər hansı iki və ya daha çox bir-birini istisna edən hadisələrin baş vermə ehtimalı onların fərdi ehtimallarını toplamaq yolu ilə hesablanır.

19. Cütlüyün bu spesifik vəziyyətdə bir qız, bir oğlan, bir qız və bir oğlan olması ehtimalı nədir
sifariş?

20. Natamam dominantlığın tam hökmranlıqdan nə ilə fərqləndiyini izah edin və misal göstərin.
natamam dominantlıq.

Natamam dominantlıqda, heç bir allel fenotipdə tamamilə dominant deyil və F₁ nəsli iki valideyn növü arasında olan bir fenotipə malikdir. Tam dominantlıqda dominant allel üçün heterozigot və homozigot bir-birindən fərqlənmir. Natamam dominantlığa misal olaraq, çəhrayı çiçəkli nəsli yaratmaq üçün qırmızı ana çiçəyi və ağ ana çiçəyi çarpazlaşdırmaq olar.

21. Kodominansı natamam dominantlıqla müqayisə edin və müqayisə edin.

Kodominantlıqda iki allel dominantdır və fenotipə iki fərqli, lakin bərabər şəkildə təsir göstərir, məsələn, insan qan qrupu AB.

22. Dominant allellərin genofonddakı resessiv allellərdən daha çox olması mütləq deyil. Bunun niyə doğru olduğunu izah edin.

Təbii seleksiya bir allelin genofondda nə qədər ümumi olduğunu müəyyən edir. Məsələn, altı barmağa sahib olmaq (polidaktiliya) beş barmağa üstünlük təşkil edir, lakin altı barmağın olması insan genofondunda ümumi deyil.

23. Bir genin çoxsaylı allellərə malik olduğu deyildikdə nə nəzərdə tutulduğunu izah edin. Qan qrupları əladır
bunun insan nümunəsidir.

Əksər genlər ikidən çox allel formada mövcuddur, məsələn, ABO qan qrupları.

26. Pleiotropiya nədir? Kistik fibroz və oraq hüceyrə xəstəliyi kimi xəstəliklərdə bunun nə üçün vacib olduğunu izah edin.

Çoxlu fenotipik təsirlərə səbəb olan genin xüsusiyyəti. Məsələn, oraq hüceyrə xəstəliyi və kistik fibrozun hamısı bir qüsurlu genə görə çoxlu simptomlara malikdir.

Bir lokusda bir genin fenotipik təsiri digər lokusda bir genin təsirini dəyişdirir.

28. Mətninizdə Şəkil 14.12-də təfərrüatları verilmiş dihibrid çarpazda Mendelin işi ilə proqnozlaşdırılan üç əvəzinə dörd sarı Labrador retrieverinin niyə olduğunu izah edin.

E/e geni B/b geninə epistatikdir.

29. Nə üçün boy poligenik irsiyyətin yaxşı nümunəsidir?

İki və ya daha çox gen fenotipdəki tək bir xarakterə, məsələn, boyuna əlavə təsir göstərir.

30. Kəmiyyət dəyişikliyi adətən _________ göstərir.

31. Reaksiya norması və multifaktorial terminlərindən istifadə edərək, onun potensial təsirini izah edin
ətraf mühitin fenotipik ifadəsi.

Reaksiya normaları poligenik simvollar üçün ən genişdir. Həm genetik, həm də ətraf mühit faktları bu personajların kəmiyyət xarakterinə kömək edir.

33. Yuxarıda tamamladığınız şəcərədə niyə üçüncüdə bir dişinin genotipini bildiyinizi izah edin.
nəsil, lakin digərindən əmin deyilik.

Sərbəst qulaq pərdəsinin olması ya FF və ya Ff genotipini göstərə bilər, çünki F dominant alleldir, nəticədə sərbəst qulaqcıqlar yaranır. Resessiv xüsusiyyəti olan dişi yalnız bir genotipə sahib ola bilər. Dominant xüsusiyyətə malik olan qadın homozigot və ya heterozigot ola bilər.

34. Resessiv allellərin davranışı haqqında bilmək üçün tibbi baxımdan vacib hesab etdiyinizi təsvir edin.

Minlərlə genetik pozğunluğun sadə resessiv əlamətlər kimi miras alındığı bilinir. Bu pozğunluqlar albinizm (dəri xərçənginə və görmə problemlərinə qarşı həssaslıq ilə nəticələnən piqmentasiya olmaması) kimi nisbətən yüngüldən tutmuş kistik fibroz kimi həyati təhlükəyə qədər dəyişir.

35. Sizdən irsiyyət nümunəsi və bir sıra genetik pozğunluqların ümumi simptomları haqqında ümumi biliyə malik olmanız gözlənilir. Aşağıda sadalanan pozğunluqlar üçün bu məlumatı təmin edin.
a) kistik fibroz
b) oraq hüceyrəli xəstəlik
c) axondroplaziya
d)Hantinqton xəstəliyi

a) Xlorid kanalı zülalının resessiv allelinin yaratdığı insan genetik pozğunluğu, həddindən artıq selik ifrazı və nəticədə müalicə edilmədikdə ölümcül olan infeksiyaya qarşı həssaslıq ilə xarakterizə olunur. b) β-qlobin genində bir nukleotid dəyişikliyinin hemoglobinin yığılmasına, qırmızı qan hüceyrələrinin formasını dəyişdirməsinə və əziyyət çəkən şəxslərdə çoxsaylı simptomlara səbəb olduğu resessiv irsi insan qan xəstəliyi. c) Cırtdanlığın hər 25.000 nəfərdən birində rast gəlinən formasıdır. Heterozigot fərdlər cırtdan fenotipə malikdirlər. Əlavə barmaqların və ya ayaq barmaqlarının olması kimi, axondroplaziya da resessiv allelin müvafiq dominant alleldən daha çox üstünlük təşkil etdiyi bir xüsusiyyətdir. d) Bədənin idarəolunmaz hərəkətləri və sinir sisteminin degenerasiyası ilə xarakterizə olunan dominant allelin yaratdığı insan genetik xəstəliyi, simptomların başlanmasından 10-20 il sonra adətən ölümcül olur.

36. Amniyosentez və xorion villus nümunəsi dölün yoxlanılması üçün ən çox istifadə edilən iki üsuldur.
genetik pozğunluqlar üçün. Üç əsas addımı izah etmək üçün aşağıdakı etiketsiz diaqramdan istifadə edin
amniyosentez və CVS-nin iki əsas mərhələsi.

Amniosentez: 1. Hamiləliyin on dördüncü-on altıncı həftəsindən başlayaraq amniotik maye nümunəsi götürülə bilər. 2. Biyokimyəvi və genetik testlər dərhal amniotik maye üzərində və ya daha sonra mədəni hüceyrədə aparıla bilər. 3. Karyotipləşdirmə üçün kifayət qədər miqdarda əldə etmək üçün fetal hüceyrələr bir neçə həftə ərzində kultura edilməlidir. CVS: 1. Hamiləliyin səkkizinci və onuncu həftələrində xorion villus toxumasının nümunəsi götürülə bilər. 2. Karyotipləşdirmə və biokimyəvi və genetik testlər fetal hüceyrələr üzərində dərhal aparıla bilər və bir gün ərzində nəticə verə bilər.

37. Hər bir fetal testin güclü və zəif tərəfləri hansılardır?

Amniyosentezin gücü: Döl hüceyrələrindən əlavə, amniotik maye də toplanır. Amniotic fluid can be used to detect additional enzymatic or developmental problems not detectable from the karyotype. Weakness of amniocentesis: Cells must be cultured for several weeks before karyotyping, and the test cannot be performed until the fourteenth to sixteenth week. Strength of CVS: These cells proliferate rapidly enough to allow karyotyping to be carried out immediately, and CVS can be performed as early as the eighth to tenth week. Weakness of CVS: No amniotic fluid is collected with this technique.

38. What are the symptoms of phenylketonuria (PKU)? How is newborn screening used to identify
children with this disorder?

The symptoms of phenylketonuria include an inability to metabolize the amino acid phenylalanine, causing severe mental intellectual disability. Some genetic disorders, including phenylketonuria, can be detected at birth by simple biochemical tests that are now routinely performed in most hospitals in the United States.


Limitations of True Breeding

True breeding comes with a number of limitations, most of which stem from a lack of genetic variation. Many true breeding specimens are susceptible to disease and can suffer from a number of crippling illnesses as they grow older including bone and blood disorders. In addition, many traits may appear to breed true, such the temperament for being good guard dogs, but any characteristic that is multi-genic or influenced by the environment can show variation.


Inheritance of Two Genes

Mendel also researched with inheritance of two genes, but crossing over pea plant with two contrasting traits, such as plant with seeds with round and green color and plant with seeds with yellow and wrinkled shape and found that the seeds resulted from this crossing over was yellow colored and round shaped. He thus, concluded that yellow color is dominant over green and round shape is dominant over wrinkled shape.

Now let us consider several genotype symbols –

Y = dominant yellow seed color

y = recessive green seed color

The genotype of parents is written as follows – RRYY and rryy.

Following figure shows the cross between these two parents produced the following result:

Result of the Dihybrid Cross

Round Yellow: Round Green: Wrinkled Yellow: Wrinkled Green

In the above figure, the gametes RY and ry unite on fertilization and produce RrYy hybrid at F1. When Mendel self – hybridized F 1 plants, he found 3/4 th of F 2 plants had yellow seeds while 1/4 th had green. Thus, the yellow and green color segregated in a ratio 3:1. In the similar manner, round and wrinkled seeds also segregated in the ratio 3:1.


Müxtəlif İstinadlar

An egg cell in an ovule of a flower may be fertilized by a sperm cell derived from a pollen grain produced by that same flower or by another flower on the same plant, in either of which two cases fertilization is…

A flower is self-pollinated (a “selfer”) if pollen is transferred to it from any flower of the same plant and cross-pollinated (an “outcrosser” or “outbreeder”) if the pollen comes from a flower on a different plant. About half of the more important cultivated plants are naturally cross-pollinated, and…

Occurrence in

…do not open, thus enforcing self-pollination (cleistogamous). In the chasmogamous flowers, the sepals are most commonly partly fused, and the five petals alternate in position with the sepals. There are commonly 10 stamens, but there may be fewer or more. The stamens may remain free or they may be fused…

…chief kinds of pollination: (1) self-pollination, the pollination of a stigma by pollen from the same flower or another flower on the same plant and (2) cross-pollination, the transfer of pollen from the anther of a flower of one plant to the stigma of the flower of another plant of…

…placed onto the stigma, effecting self-pollination. This is a remarkable instance in which seed formation is ensured by self-pollination if necessary, but cross-pollination is first attempted. This is an important adaptation in a genus of plants growing in arid areas where their pollinators might not be present or abundant.

Self-pollination occurs in a significant number of orchids. Several degrees of this phenomenon may be found in a single genus, from species in which accidental self-pollination results in fertilization to those in which the flowers never open, yet are capable of producing fertile seed. In…


MCAT Practice Questions: Biology

The MCAT will present you with 10 passages on biology and biochemistry topics, and ask 4-7 questions about each passage. The questions will address the four skills listed, although not every passage will require you to use each skill. You will also be presented with 15 discrete questions that are not associated with passages. These will also be designed to test both your science knowledge and application of that knowledge based on these four skills. You can find more details on what you need to know about the overall structure of the MCAT here .

The biology/biochem section of the MCAT is scored on a curved scale of 118-132, with the median score of all test takers set at 125. There is no specific number of right or wrong questions that corresponds to a given scaled score instead, each test administration is curved according to its level of difficulty and the performance of the test-takers on that day. The score for this section of the test is combined with the other three sections to give an overall score ranging from 472 to 528 .

MCAT Practice Questions: Biology

A patient presents to the emergency room with an asthma attack. The patient has been hyperventilating for the past hour and has a blood pH of 7.52. The patient is given treatment and does not appear to respond, but a subsequent blood pH reading is 7.41. Why might this normal blood pH NOT be a reassuring sign?
A. The patient’s kidneys may have compensated for the alkalemia.
B. The normal blood pH reading is likely inaccurate.
C. The patient may be descending into respiratory failure.
D. The patient’s blood should ideally become acidemic for some time to compensate for the alkalemia.

The correct answer is: C
When a patient with an asthma attack does not respond to treatment and has been hyperventilating for over an hour, he or she may become fatigued and may not be able to maintain hyperventilation. In this case, the patient begins to decrease his or her breathing rate and is not receiving adequate oxygen. By extension, carbon dioxide is trapped in the blood, and the pH begins to drop. Despite the fact that this pH is normal at the moment, this patient is crashing and may start demonstrating acidemia in the near future. While the kidneys should compensate for alkalemia, this is a slow process and would not normalize the blood pH within an hour further, adequate compensation by the kidneys would actually be a reassuring sign, eliminating choice (A). There is no evidence to believe the measurement was inaccurate, eliminating choice (B). Finally, after treatment, the patient should return to a normal blood pH with adequate ventilation and would not be expected to overcompensate by becoming acidemic, eliminating choice (D).

Suppose that in a mammalian species, the allele for black hair (B) is dominant to the allele for brown hair (b), and the allele for curly hair (C) is dominant to the allele for straight hair (c). When an organism of unknown genotype is crossed against one with straight, brown hair, the phenotypic ratio is as follows:
25% curly black hair
25% straight black hair
25% curly brown hair
25% straight brown hair
What is the genotype of the unknown parent?
A. BbCC
B. bbCc
C. Bbcc
D. BbCc

The correct answer is: D

In this dihybrid problem, a doubly recessive individual is crossed with an individual of unknown genotype this is known as a test cross. The straight- and brown-haired organism has the genotype bbcc and can thus only produce gametes carrying bc. Looking at the F1 offspring, there is a 1:1:1:1 phenotypic ratio. The fact that both the dominant and recessive traits are present in the offspring means that the unknown parental genotype must contain both dominant and recessive alleles for each trait. The unknown parental genotype must therefore be BbCc. If you want to double-check the answer, you can work out the Punnett square for the cross BbCc × bbcc:

MCAT Strategy Tips

Although the designers of the MCAT will provide physiological facts and numbers, that’s not what you’re expected to know before taking the exam. Your MCAT practice will require being able to see the same concepts that you learned in your undergraduate pre-med classes in a very defined and isolated environment—applied in a foreign scope to integrated sciences.

The interplay of scientific disciplines (i.e., how your knowledge of physics or chemistry informs your understanding of how an organ works) is paramount to your success both on the new MCAT and as a future physician. The human body is a network of interdependent physical, chemical, and biological processes, and the MCAT measures your ability to make those connections.

Knowing formulas and reactions is necessary for success on the MCAT, but will in no way be sufficient. Success will only come with practice, so here are a couple of tips:

Tip 1: When studying a “physical” science, think through all of its biological applications.

For example, let’s use reduction and oxidation. We know that LEO the Lion says GER (the Loss of an Electron is Oxidation and the Gain of an Election is Reduction). Therefore, when a metal is losing or gaining electrons, it’s either getting oxidized or reduced, respectively.

Don’t stop there. The ReDox that occurs in the Electron transport chain, with NADH losing an electron to the ETC and getting—you guessed it—oxidized, is the exact same concept. NAD+ is the product of the oxidation of NADH, just as Ag+ is the oxidized product of Ag. It’s the exact same science. So, don’t get thrown off by the fact that you learned it in two different places.

Tip 2: There are a finite number of scientific facts.

There is some truth in the claim that most of biology is rooted in chemistry and physics. Take proteins for example. We think of them as biological molecules because they serve such a prominent role in the body. In reality, they are nothing more than a very specific structural arrangement of carbon, nitrogen, oxygen, hydrogen, and sometimes sulfur.

The way in which they are bonded to each other is through a bonding orbital—just like the ones you learned about in general chemistry. They fold into specific shapes because of attractions and repulsions of the amino acids in their sequence. Those are the same attractions and repulsions seen in chemistry. The proteins themselves are coded from RNA, which is coded from DNA. RNA and DNA are just chemical molecules with the same properties you learned about in chemistry.


Laws of Inheritance

Mendel generalized the results of his pea-plant experiments into four postulates, some of which are sometimes called &ldquolaws,&rdquo that describe the basis of dominant and recessive inheritance in diploid organisms. As you will learn, more complex extensions of Mendelism exist that do not exhibit the same F2 phenotypic ratios (3:1). Nevertheless, these laws summarize the basics of classical genetics.

Pairs of Unit Factors, or Genes

Mendel proposed first that paired unit factors of heredity were transmitted faithfully from generation to generation by the dissociation and reassociation of paired factors during gametogenesis and fertilization, respectively. After he crossed peas with contrasting traits and found that the recessive trait resurfaced in the F2 generation, Mendel deduced that hereditary factors must be inherited as discrete units. This finding contradicted the belief at that time that parental traits were blended in the offspring.

Alleles Can Be Dominant or Recessive

Figure 7. The child in the photo expresses albinism, a recessive trait.

Mendel&rsquos law of dominance states that in a heterozygote, one trait will conceal the presence of another trait for the same characteristic. Rather than both alleles contributing to a phenotype, the dominant allele will be expressed exclusively. The recessive allele will remain &ldquolatent&rdquo but will be transmitted to offspring by the same manner in which the dominant allele is transmitted. The recessive trait will only be expressed by offspring that have two copies of this allele (Figure 7), and these offspring will breed true when self-crossed.

Since Mendel&rsquos experiments with pea plants, other researchers have found that the law of dominance does not always hold true. Instead, several different patterns of inheritance have been found to exist, which we will explore this later in the module.

Equal Segregation of Alleles

Observing that true-breeding pea plants with contrasting traits gave rise to F1 generations that all expressed the dominant trait and F2 generations that expressed the dominant and recessive traits in a 3:1 ratio, Mendel proposed the law of segregation. This law states that paired unit factors (genes) must segregate equally into gametes such that offspring have an equal likelihood of inheriting either factor. For the F2 generation of a monohybrid cross, the following three possible combinations of genotypes could result: homozygous dominant, heterozygous, or homozygous recessive. Because heterozygotes could arise from two different pathways (receiving one dominant and one recessive allele from either parent), and because heterozygotes and homozygous dominant individuals are phenotypically identical, the law supports Mendel&rsquos observed 3:1 phenotypic ratio. The equal segregation of alleles is the reason we can apply the Punnett square to accurately predict the offspring of parents with known genotypes. The physical basis of Mendel&rsquos law of segregation is the first division of meiosis, in which the homologous chromosomes with their different versions of each gene are segregated into daughter nuclei. The role of the meiotic segregation of chromosomes in sexual reproduction was not understood by the scientific community during Mendel&rsquos lifetime.

Müstəqil çeşid

Mendel&rsquos law of independent assortment states that genes do not influence each other with regard to the sorting of alleles into gametes, and every possible combination of alleles for every gene is equally likely to occur. The independent assortment of genes can be illustrated by the dihybrid cross, a cross between two true-breeding parents that express different traits for two characteristics. Consider the characteristics of seed color and seed texture for two pea plants, one that has green, wrinkled seeds (yyrr) and another that has yellow, round seeds (YYRR). Because each parent is homozygous, the law of segregation indicates that the gametes for the green/wrinkled plant all are yr, and the gametes for the yellow/round plant are all YR. Buna görə də F1 generation of offspring all areYyRr (Figure 8).

Figure 8. This dihybrid cross of pea plants involves the genes for seed color and texture.

In pea plants, violet flowers (P) are dominant to white flowers (p) and yellow peas (Y) are dominant to green peas (y). What are the possible genotypes and phenotypes for a cross between PpYY and ppYy pea plants? How many squares do you need to do a Punnett square analysis of this cross?

[practice-area rows=&rdquo2&Prime][/practice-area]
[reveal-answer q=&rdquo733053&Prime]Cavabı göstər[/reveal-cavab]
[hidden-answer a=&rdquo733053&Prime]The possible genotypes are PpYY, PpYy, ppYY, and ppYy. The former two genotypes would result in plants with violet flowers and yellow peas, while the latter two genotypes would result in plants with white flowers with yellow peas, for a 1:1 ratio of each phenotype. You only need a 2 × 2 Punnett square (four squares total) to do this analysis because two of the alleles are homozygous.

For the F2 generation, the law of segregation requires that each gamete receive either an R allele or an r allele along with either a Y allele or a y allele. The law of independent assortment states that a gamete into which an r allele sorted would be equally likely to contain either a Y allele or a y allele. Thus, there are four equally likely gametes that can be formed when the YyRr heterozygote is self-crossed, as follows: YR, Yr, yR, və yr. Arranging these gametes along the top and left of a 4 × 4 Punnett square (Figure 8) gives us 16 equally likely genotypic combinations. From these genotypes, we infer a phenotypic ratio of 9 round/yellow:3 round/green:3 wrinkled/yellow:1 wrinkled/green (Figure 8). These are the offspring ratios we would expect, assuming we performed the crosses with a large enough sample size.

The law of independent assortment also indicates that a cross between yellow, wrinkled (YYrr) and green, round (yyRR) parents would yield the same F1 və F2 offspring as in the YYRR x yyrr cross.

The physical basis for the law of independent assortment also lies in meiosis I, in which the different homologous pairs line up in random orientations. Each gamete can contain any combination of paternal and maternal chromosomes (and therefore the genes on them) because the orientation of tetrads on the metaphase plane is random.

In pea plants, violet flowers (P) are dominant to white flowers (p) and yellow peas (Y) are dominant to green peas (y). What are the possible genotypes and phenotypes for a cross between PpYY and ppYy pea plants? How many squares do you need to do a Punnett square analysis of this cross? The possible genotypes are PpYY, PpYy, ppYY, and ppYy. The former two genotypes would result in plants with violet flowers and yellow peas, while the latter two genotypes would result in plants with white flowers with yellow peas, for a 1:1 ratio of each phenotype. You only need a 2 × 2 Punnett square (four squares total) to do this analysis because two of the alleles are homozygous.

Linked Genes Violate the Law of Independent Assortment

Although all of Mendel&rsquos pea characteristics behaved according to the law of independent assortment, we now know that some allele combinations are not inherited independently of each other. Genes that are located on separate non-homologous chromosomes will always sort independently. However, each chromosome contains hundreds or thousands of genes, organized linearly on chromosomes like beads on a string. The segregation of alleles into gametes can be influenced by linkage, in which genes that are located physically close to each other on the same chromosome are more likely to be inherited as a pair. However, because of the process of recombination, or &ldquocrossover,&rdquo it is possible for two genes on the same chromosome to behave independently, or as if they are not linked. To understand this, let&rsquos consider the biological basis of gene linkage and recombination.

Figure 9. The process of crossover, or recombination, occurs when two homologous chromosomes align during meiosis and exchange a segment of genetic material. Here, the alleles for gene C were exchanged. The result is two recombinant and two non-recombinant chromosomes.

Homologous chromosomes possess the same genes in the same linear order. The alleles may differ on homologous chromosome pairs, but the genes to which they correspond do not. In preparation for the first division of meiosis, homologous chromosomes replicate and synapse. Like genes on the homologs align with each other. At this stage, segments of homologous chromosomes exchange linear segments of genetic material (Figure 9). This process is called recombination, or crossover, and it is a common genetic process. Because the genes are aligned during recombination, the gene order is not altered. Instead, the result of recombination is that maternal and paternal alleles are combined onto the same chromosome. Across a given chromosome, several recombination events may occur, causing extensive shuffling of alleles.

When two genes are located in close proximity on the same chromosome, they are considered linked, and their alleles tend to be transmitted through meiosis together. To exemplify this, imagine a dihybrid cross involving flower color and plant height in which the genes are next to each other on the chromosome. If one homologous chromosome has alleles for tall plants and red flowers, and the other chromosome has genes for short plants and yellow flowers, then when the gametes are formed, the tall and red alleles will go together into a gamete and the short and yellow alleles will go into other gametes. These are called the parental genotypes because they have been inherited intact from the parents of the individual producing gametes. But unlike if the genes were on different chromosomes, there will be no gametes with tall and yellow alleles and no gametes with short and red alleles. If you create the Punnett square with these gametes, you will see that the classical Mendelian prediction of a 9:3:3:1 outcome of a dihybrid cross would not apply.

As the distance between two genes increases, the probability of one or more crossovers between them increases, and the genes behave more like they are on separate chromosomes. Geneticists have used the proportion of recombinant gametes (the ones not like the parents) as a measure of how far apart genes are on a chromosome. Using this information, they have constructed elaborate maps of genes on chromosomes for well-studied organisms, including humans.

Testing the Hypothesis of Independent Assortment

To better appreciate the amount of labor and ingenuity that went into Mendel&rsquos experiments, proceed through one of Mendel&rsquos dihybrid crosses.

Sual: What will be the offspring of a dihybrid cross?

Fon: Consider that pea plants mature in one growing season, and you have access to a large garden in which you can cultivate thousands of pea plants. There are several true-breeding plants with the following pairs of traits: tall plants with inflated pods, and dwarf plants with constricted pods. Before the plants have matured, you remove the pollen-producing organs from the tall/inflated plants in your crosses to prevent self-fertilization. Upon plant maturation, the plants are manually crossed by transferring pollen from the dwarf/constricted plants to the stigmata of the tall/inflated plants.

Hipotez: Both trait pairs will sort independently according to Mendelian laws. When the true-breeding parents are crossed, all of the F1 offspring are tall and have inflated pods, which indicates that the tall and inflated traits are dominant over the dwarf and constricted traits, respectively. A self-cross of the F1 heterozygotes results in 2,000 F2 progeny.

Test the hypothesis: Because each trait pair sorts independently, the ratios of tall:dwarf and inflated:constricted are each expected to be 3:1. The tall/dwarf trait pair is called T/t, and the inflated/constricted trait pair is designated I/i. Each member of the F1 generation therefore has a genotype of TtIi. Construct a grid analogous to Figure 10, in which you cross two TtIi individuals. Each individual can donate four combinations of two traits: TI, Ti, tI, və ya ti, meaning that there are 16 possibilities of offspring genotypes. Because the TI alleles are dominant, any individual having one or two of those alleles will express the tall or inflated phenotypes, respectively, regardless if they also have a t və ya i allele. Only individuals that are tt və ya ii will express the dwarf and constricted alleles, respectively. As shown in Figure 10, you predict that you will observe the following offspring proportions: tall/inflated : tall/constricted : dwarf/inflated : dwarf/constricted in a 9:3:3:1 ratio. Notice from the grid that when considering the tall/dwarf and inflated/constricted trait pairs in isolation, they are each inherited in 3:1 ratios.

Table 3 shows all possible combinations of offspring resulting from a dihybrid cross of pea plants that are heterozygous for the tall/dwarf and inflated/constricted alleles.

Table 3. Dihybrid Cross
TtIi
TI Ti tI ti
TtIi TI TTII TTIi TtII TtIi
Ti TTIi TTii TtIi Ttii
tI TtII TtIi ttII ttIi
ti TtIi Ttii ttIi ttii

Test the hypothesis: You cross the dwarf and tall plants and then self-cross the offspring. For best results, this is repeated with hundreds or even thousands of pea plants. What special precautions should be taken in the crosses and in growing the plants?

Analyze your data: You observe the following plant phenotypes in the F2 generation: 2706 tall/inflated, 930 tall/constricted, 888 dwarf/inflated, and 300 dwarf/constricted. Reduce these findings to a ratio and determine if they are consistent with Mendelian laws.

Form a conclusion: Were the results close to the expected 9:3:3:1 phenotypic ratio? Do the results support the prediction? What might be observed if far fewer plants were used, given that alleles segregate randomly into gametes? Try to imagine growing that many pea plants, and consider the potential for experimental error. For instance, what would happen if it was extremely windy one day?

Mendel postulated that genes (characteristics) are inherited as pairs of alleles (traits) that behave in a dominant and recessive pattern. Alleles segregate into gametes such that each gamete is equally likely to receive either one of the two alleles present in a diploid individual. In addition, genes are assorted into gametes independently of one another. That is, alleles are generally not more likely to segregate into a gamete with a particular allele of another gene. A dihybrid cross demonstrates independent assortment when the genes in question are on different chromosomes or distant from each other on the same chromosome. For crosses involving more than two genes, use the forked line or probability methods to predict offspring genotypes and phenotypes rather than a Punnett square.

Although chromosomes sort independently into gametes during meiosis, Mendel&rsquos law of independent assortment refers to genes, not chromosomes, and a single chromosome may carry more than 1,000 genes. When genes are located in close proximity on the same chromosome, their alleles tend to be inherited together. This results in offspring ratios that violate Mendel&rsquos law of independent assortment. However, recombination serves to exchange genetic material on homologous chromosomes such that maternal and paternal alleles may be recombined on the same chromosome. This is why alleles on a given chromosome are not always inherited together. Recombination is a random event occurring anywhere on a chromosome. Therefore, genes that are far apart on the same chromosome are likely to still assort independently because of recombination events that occurred in the intervening chromosomal space.



Şərhlər:

  1. JoJojas

    I'm sure she cheated.

  2. Abdul- Rashid

    Bu əyləncəli mesaj

  3. Labid

    Məncə səhv edirsən. Bunu sübut edə bilərəm.

  4. Riordain

    the Excellent Communication))

  5. Leicester

    Səlahiyyətli cavab, cazibə ...



Mesaj yazmaq