Информация

Защо не самоопрашване за намиране на генотип вместо тестово кръстосване?

Защо не самоопрашване за намиране на генотип вместо тестово кръстосване?


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.

Тестовото кръстосване може да ни каже какъв е генотипът на растението. Но можем да разберем това дори като се самоопрашим растението. Например, ако растението от градински грах има генотип TT, тогава самоопрашването им ще даде всички високи растения. Ако растението има генотип Tt, тогава самоопрашването им ще даде както високи, така и джуджета в съотношение 3:1. Така че можем просто да кажем, че чрез самоопрашване, ако всички растения са от един и същи тип, тогава родителското растение е хомозиготно. Ако растенията са в съотношение към тях, родителското растение е хетерозиготно.


Защото за тестово кръстосване трябва да фенотипирате много по-малко потомство, за да сте достатъчно сигурни за родителския генотип. Да приемем, че сте решили да фенотипирате N потомство. Ако тестваният родител е хетерозигот, случайният шанс да получите всички N растения високи е (1/2)н за тест кръст и (3/4)н за самоопрашване.

Така например, ако решите да фенотипирате N=8 потомствени растения в случай на самоопрашване (3/4)8=10% от вашите хетерозиготни родители ще бъдат погрешно определени като хомозиготни, което е твърде голяма грешка за почти всичко сериозно. В случай на пробен кръст (1/2)8=0,4% от вашите хетерозиготни родители ще бъдат погрешно определени като хомозиготни. За да постигнете подобно ниво на точност със самоопрашване, ще трябва да фенотипирате N=19 или N=20 потомствени растения.

Разликата не изглежда голяма при тестване на един родител, но ако трябва да тествате много, разходите ще се съберат.


Таблица за сравнение между кръстосаното опрашване и самоопрашването
Кръстосано опрашванеСамоопрашване
Определение Кръстосаното опрашване е прехвърляне на поленови зърна от прашника на цвете към близалцето на цвете на различно растение от същия вид. Самоопрашването е прехвърляне на поленови зърна от прашника към близалцето на същото цвете
Видяно в Насекоми: ябълки, грозде, сливи, круши, малини, къпини, ягоди, боб, тикви, нарциси, лалета, лавандула Вятър: треви, котки, глухарчета, кленови дървета и козя брада. Някои бобови растения, напр. фъстъци. Орхидеи, грах и слънчоглед, пшеница, ечемик, овес, ориз, домати, картофи, кайсии и праскови.
Прехвърляне Вятър, насекоми, вода, животни и др. Изсипете прашец директно върху стигмата.
Разлики в растенията Ярко оцветени венчелистчета, нектор и аромат, дълги тичинки и плодници. По-малки цветя.
Резултати По-голямо разнообразие от видове. Тя позволява разнообразие във видовете, тъй като генетичната информация на различните растения се комбинира. Той обаче разчита на съществуването на опрашители, които ще пътуват от растение на растение. По-равномерно потомство. Позволява на растението да бъде по-малко устойчиво на болести. Въпреки това, не е необходимо да изразходва енергия за привличане на опрашители и може да се разпространи извън области, където могат да бъдат намерени подходящи опрашители.
Брой на поленовите зърна голямо число малък брой
Вид възпроизвеждане Алогамия Автогамия, гейтоногамия
Възниква в. Перфектни или несъвършени цветя Перфектни цветя


Mendel&rsquos Експеримент с градински грах | Генетика

В тази статия ще обсъдим експеримента на Мендел с растението градински грах.

През 1856 г. Мендел започва своите експерименти за хибридизация на растенията с градински грах в манастирската градина. Въпреки че подобна работа вече е била извършена от съвременните ботаници, значителните характеристики на всички тези експерименти са били пренебрегнати, тъй като изследователите са правили цялостни наблюдения на всички наследени признаци, вместо да събират и анализират данни по систематичен, математически начин.

Така Мендел постигна това, което неговите предшественици не успяха. На първо място, той концентрира вниманието си върху един-единствен герой в своите експерименти за наследяване. Второ, той водеше точни родословни записи за всяко растение. И трето, той преброи различните видове растения, получени от всеки кръст. Четвърто, той анализира данните си математически.

Успехът на Мендел отчасти се дължи и на избора му на материал. Градинският грах (Pisum sativum), използван в неговите експерименти (фиг. 1.1), предлага определени предимства: това е лесно растящо, естествено самооплагащо се растение, подходящо е за изкуствено кръстосано опрашване, поради което хибридизацията (кръстосване на два различни сорта) е лесно постижима той показва двойки контрастни знаци, които не се смесват, за да произведат междинни типове и могат да бъдат проследени през последователни поколения без объркване.

Например висок и джудже са двойка контрастни условия за височината на символа, по подобен начин кръглите и набръчканите семена са контрастиращи форми за текстурата на семето на символа. При самоопрашване всеки знак се размножава вярно. Мендел е работил със седем двойки знаци, така че той е имал 14 чисто развъдни разновидности.

Монохибриден кръст:

Мендел кръстосва сортове ядивен грах, които показват ясни разлики в морфологичните характеристики (фиг. 1.2), като цвят на цветовете (червен срещу бял), форма на шушулка (надута срещу стеснена), цвят на шушулка (зелено срещу жълто ), текстура на семената (кръгли спрямо набръчкани), цвят на котиледони (жълто срещу зелено), позиция на цветето (аксиална спрямо крайна) и височина на растението (високо спрямо джудже).

Той ръсеше прашеца от единия сорт върху плодника на другия. За да предотврати самоопрашването на женския родител, той отстранил тичинките му преди цветята да са се отворили и да изхвърли прашеца. След като направи кръста, той затваряше цветята в торби, за да ги предпази от насекоми и чужд прашец.

Първите експерименти на Мендел обясняват как един ген се сегрегира при наследяване. Когато Мендел кръстосва истинско гнездящо високо растение (женски родител) с истинско размножително растение от сорта джудже (мъжки родител), той получава високи растения като единия родител в първото синовно поколение, обозначено F1.

Той използва термина “dominant” за високия герой, който доминира в F1 поколение и “рецесивен” за характера на джуджета, който остана скрит (латентно) в F1 поколение.

Самооплождане на F1 хибридите произвеждат второто филиално поколение F2 състоящ се от общо 1064 растения, от които 787 високи и 277 джуджета. Тоест високи и джуджета растения се появяват във F2 в съотношение 2,84:1, което е приблизително равно на 3:1.

Когато той извърши реципрочното кръстосване чрез обръщане на пола на родителите, бяха получени същите резултати, показващи по този начин, че няма значение кое растение е използвано като мъжки или женски родител.

По подобен начин Мендел кръстосва грахови растения, които се различават по други знаци като цвят на цветята (червен цвят срещу бял цвят), текстура на семената (кръгла срещу набръчкана), цвят на котиледони (жълто срещу зелено). Такова кръстосване, което включва само един знак от всеки родител, се нарича монохибридно кръстосване.

Във всеки случай Мендел открива един родителски герой, доминиращ във F1 хибрид и след самооплождане в F2 поколение и двата родителски знака се появяват в съотношение три четвърти към една четвърт. Той извършва всеки експеримент върху няколко хиляди растения и преброява всички растения във F2 потомство, което дава средно съотношение 3:1.

От своите експерименти Мендел стига до заключението, че всеки родител допринася с един фактор за характера на F1 хибрид. По този начин Ф1 хибридът има два фактора за всеки знак.

Когато Ф1 хибридните образуват гамети двата фактора са отделени един от друг. Няма смесване на фактори, което подчертава чистотата на гаметите. Феноменът на разделянето става първият принцип на Мендел и по-късно е наречен Закон за сегрегацията.

Това е обяснено схематично, както следва:

Термини, използвани в кръстовете на Мендел:

Доминиращ срещу рецесивен:

Когато се кръстосват два чисто развъдни сорта, родителският характер, който се изразява непроменен в F1 поколение хибриди е доминиращо: този, който не се появява в F1 но се появява във F2 се нарича рецесивен. В горния кръст три четвърти от F2 потомството показват доминиращ характер и една четвърт от рецесивен характер.

Факторите, които контролират контрастиращите изрази на даден герой, се казва, че са алели или алеломорфи един на друг. В горния кръст символът, който се разглежда, е височината, а факторите T и t, които контролират височината и джуджетата, са алели един на друг.

Хомозиготни и хетерозиготни:

Тези термини са въведени от Бейтсън и Сондърс през 1902 г. Мендел стига до заключението, че всеки герой се контролира от двойка фактори. Когато и двата фактора са идентични, като TT и tt, се казва, че индивидът е хомозиготен за този характер. Когато факторите са различни (например Tt), се използва терминът хетерозиготен. Мендел използва главна буква на азбуката за обозначаване на доминиращи фактори и малки букви за рецесивни алели.

Факторите на Мендел по-късно са заменени с термина „ген” от датския ботаник Йохансен през 1909 г. Думата генотип се отнася до генетичната конституция на индивида, докато фенотипът се отнася до външния вид или проявление на характер.

Мендел се самообяви членовете на F2 потомство и установи, че от доминантните типове една трета се отглеждат вярно за доминантния характер, докато две трети се разделят на доминанти и рецесиви в съотношение 3: 1. Всички рецесивни растения на F2 поколение при самостоятелно отглеждане вярно за рецесивния характер.

Мендел открива подобни резултати при монохибридни кръстоски с всичките седем двойки контрастни знаци в Pisum sativum. След осем години подробни изследвания върху хиляди грахови растения, Мендел публикува резултатите си в статия, озаглавена “Experiments in Plant Hybridisation” в Proceedings of the Brunn Natural History Society през 1866 г.

Въпреки това, неговата работа не е получила внимание в продължение на 34 години, докато трима учени, De-Vries в Холандия, Correns в Германия и Tschermak в Австрия, работещи независимо, публикуват своите открития през 1900 г. и потвърждават резултатите на Мендел.

Недоволен от работата си, самият Мендел подлага резултатите си на тест. В кръстоска между високи и джудже грахови растения, F1 всички хибриди са фенотипно високи, но техните генотипове са не само TT, но и Tt. Помислете за хетерозиготно хибридно растение Tt. Когато образува гамети, факторите T и t се разделят в гаметите в съотношение 1: 1.

Това означава, че 50% от гаметите на F1 хетерозиготният хибрид носи фактор Т и 50% фактор t. Мендел кръстосва такова хибридно растение (Tt) с растение от истинския размножаващ сорт джудже (tt). Всички гамети на хомозиготното растение джудже носят рецесивния фактор t.

Всяка гамета на рецесивния родител има 50% шанс да се комбинира с гамета, носеща Т, и 50% шанс да се комбинира с t гамета от хетерозиготния родител.

Това трябва да доведе до 50% от потомството, показващо висок фенотип и генетична конституция Tt, докато 50% от потомството трябва да бъде фенотипно джудже с генотип tt, както е обяснено диаграматично по-долу:

Всъщност резултатите на Мендел от това кръстосване се съгласяват с теоретичните очаквания, като по този начин предоставят допълнително експериментално доказателство за правилността на неговите интерпретации. Такова кръстосване, при което индивидът се кръстосва с двоен рецесивен родител за тестване и проверка на генотипа на индивида, се нарича тестово кръстосване или обратно кръстосване.

За да се определят генотипите на F2 потомство, Мендел разреши на F2 растения за самооплождане и производство на трети клон или F3 поколение. Той установява, че хомозиготният F2 високите растения могат да произведат само високи растения при самооплождане. Това показва, че техният генотип е TT.

По същия начин Ф2 джудже хомозиготите дават само джудже растения при продажба на техния генотип е tt. Ф2 хетерозиготите при самооплождане се държат идентично с F1 хибриди и дава началото на високи и джудже фенотипове в съотношение 3:1. Това доказа, че техният генотип е идентичен с този на F1 хибриди т.е. Tt.

Прави впечатление, че генотиповете на родителите се изписват като TT и tt вместо единични T и t. Това е в съответствие с хипотезата на Мендел, че всеки родител има два фактора за характер. Има и цитологично обяснение. Соматичните хромозоми на всички растения и животни съществуват в хомоложни двойки, като единият член на всяка двойка идва от бащиния родител, а другият от майчиния родител.

Генът е участък от хромозомната ДНК, който има информация, необходима за определяне на специфичен генетичен признак. Да предположим, че хипотетичен ген А заема определено място или локус на дадена хромозома. Хомоложната хромозома съдържа в идентичния локус алтернативен ген а, който контролира същия признак като ген А, но по такъв начин, че да произвежда различен фенотип за същия признак.

Алтернативните гени в един и същи локус А и а също се наричат ​​алели. Удивителен факт е, че въпреки че Мендел не знаеше нищо за гените, той можеше да предвиди съществуването на фактори, които по-късно се оказаха гени. По време на редукционното деление на мейозата (метафаза I), хромозомите на двойка се разделят и отиват към противоположните полюси. Следователно гените или алелите се отделят един от друг и преминават в различни гамети.

Демонстрация на генетична сегрегация:

Ф. на Мендел1 всички хибриди (Tt) са високи растения, неразличими фенотипно. Понякога хомозиготните и хетерозиготните растения показват фенотипни различия. Има характер на разсад за зелен пигмент в соята. Хомозиготното (GG) соево растение е тъмнозелено, хетерозиготното (Gg) растение светлозелено.

Хомозиготният рецесивен (gg) произвежда златист летален разсад, който умира в ранни етапи поради липса на зелен пигмент. Ако хетерозиготните растения се отглеждат до зрялост и се самоопрашват, тяхното потомство отново ще се раздели като тъмнозелено, светлозелено и смъртоносно златисто в съотношение 1:2:1.

Понякога в гаметите могат да се наблюдават разлики между хомозиготни и хетерозиготни генотипове. При ориза, соргото и царевицата ефектът на гена за восъчен ендосперм е видим в поленовите зърна. Царевичните зърна, които имат восъчен ендосперм, произвеждат нишесте и оцветяват в синьо с йод. Невосъчният ендосперм не произвежда нишесте и оцветява в червено с йод. При царевицата генът за восъчен ендосперм се намира на хромозома 9.

Хомозиготно растение с генетична конституция WxWx произвежда нишесте в ендосперма и оцветява синьо с йод. В хетерозиготното растение (Wx wx) доминиращият ген причинява производството на нишесте и ядките се оцветяват в синьо с йод. Но ядките на хомозиготни рецесивни растения (wx wx) нямат нишесте и се оцветяват в червено с йод. Ако прашниците на тези растения се третират с йод, поленовите зърна се оцветяват по подобен начин.

При хомозиготни растения всички поленови зърна се оцветяват в синьо. При хетерозиготни растения 50% от поленовите зърна се оцветяват в синьо (т.е. тези, които съдържат Wx), докато 50% се оцветяват в червено (т.е. поленовите зърна с wx).

В хомозиготното рецесивно растение всички поленови зърна се оцветяват в червено. Ако тестовете за размножаване се правят чрез самоопрашване на хетерозиготния F1 растения, потомството се състои от синьо оцветени ядки (ШxШ и Шxшх растения) и червено оцветени ядки (ШxШх растения) в съотношение 3:1.

Дихибридният кръст:

Мендел прави кръстоски между грахови растения, които се различават по два характера, като текстура на семената и цвят на котиледони. Такова кръстосване, при което се разглежда наследяването на два знака, се нарича дихибридно кръстосване.

Преди всичко Мендел кръстосва грахово растение, което се размножава за кръгли семена, с растение, което се размножава за набръчкани семена. Ф1 показват, че закръглеността е доминираща над набръчканата текстура на семенната обвивка. По същия начин, чрез друго кръстосване той можеше да определи, че жълтият цвят на котиледоните доминира над зеления.

Сега той използва като мъжки родител растение, което се размножава както за кръгли, така и за жълти характери и го кръстосва с женски родител, който се размножава за набръчкано зелено. Както се очаква от резултатите от неговите единични кръстосвания, F1 беше кръгло жълто. Когато той се самоуби F1 хибриди, F2 потомството показа всички родителски знаци в различни комбинации един с друг.

Така растенията с кръгли жълти семена, кръгли зелени семена, набръчкани жълти семена и набръчкани зелени семена се появяват в съотношение 9:3:3:1. Реципрочното кръстосване, при което женският родител е кръгъл жълт, а мъжкият родител набръчкан зелен, дава същите резултати.

Мендел прилага принципа на монохибридното кръстосване и твърди, че при дихибридното кръстосване истинският размножаващ се кръгъл жълт родител трябва да бъде хомозиготен RRYY, а набръчканият зелен родител ryy. Тъй като всеки знак се определя от два фактора, при дихибридно кръстосване трябва да има четири фактора във всеки родител.

По същия начин Ф1 хибрид трябва да е RrYy. Но остава въпросът как четирите различни комбинации от родителски фенотипове се появяват в потомството? Мендел твърди, че двойката фактори за закръгленост трябва да се държи независимо от двойката фактори за жълт цвят на семената. С други думи, един фактор за символ трябва да преминава независимо от фактор за друг знак.

Така във Ф1 хибриди, R и r преминават в различни гамети.

Сега вероятността да се образува R гамета е половината, а r гамета също една половина. Подобни вероятности съществуват за Y и y гамети. От това следва, че вероятността R и Y да отидат в една и съща гамета е една четвърт, както и за R и y, r и Y и r и y. Следователно гаметите, съдържащи фактори RY, Ry, rY и ry, трябва да се образуват в равни пропорции.

Ф1 хибрид, произвеждащ четирите типа гамети, споменати по-горе, беше самозатворен. Очакваните резултати във F2 потомството може да се предвиди, като се направи шах или квадрат на Punnett. Гаметите, произведени от единия родител, са начертани отгоре на шахматната дъска, а гаметите на другия родител отстрани.

Шестнадесетте квадрата на шахматната дъска се запълват, като се правят различни възможни комбинации от мъжки и женски гамети по време на оплождането. Фенотиповете, прочетени от шахматната дъска, показват съотношение 9: 3: 3: 1 точно както е наблюдавано от Мендел.

Както в случая с монохибридното кръстосване, Мендел проверява резултатите си, като извършва тестовото кръстосване. Той прекоси F1 хибриден хетерозигот за двата знака с двоен рецесивен родител (rryy), който трябва да произвежда само един тип гамета ry. Еднородността в гаметите на рецесивния родител определя разликите в типовете гамети, произведени от хетерозиготния родител.

Сега хибридният RrYy произвежда гамети, носещи RY, Ry, rY и ry с еднаква честота. От това следва, че по време на оплождането, ако всички тези четири типа гамети се обединят с ry гамета на рецесивния родител, полученото потомство трябва да покаже всичките четири комбинации от признаци също в равни пропорции. Действително, Мендел наблюдава, че потомството на тестовото кръстосване се състои от кръгло жълто, кръгло зелено, набръчкано жълто и набръчкано зелено растения в съотношение 1:1:1:1.

От резултатите от своите дихибридни кръстосвания Мендел осъзнава следните факти. В момента на образуване на гамети разделянето на алели R и r в отделни гамети се случва независимо от сегрегацията на алелите Y и y.


Функции на Punnett Squares

В мащабни експерименти, като тези, проведени от Мендел, квадратите на Пунет могат точно да предскажат съотношенията на различни наблюдавани черти, както и техния основен генетичен състав. Например, когато истинско размножаващо се високо грахово растение е кръстосано оплодено с цветен прашец от истинско размножаващо се късо грахово растение, квадратът на Punnett може да предскаже, че цялото потомство ще бъде високо и всички те ще бъдат хетерозиготни и с двата алела за нисък и висок. Освен това може да се предвиди, че ако тези хетерозиготни растения се оставят да се самооплождат, приблизително седемдесет и пет процента от растенията от второ поколение ще бъдат високи, а останалите двадесет и пет процента ще бъдат ниски. Сред високите растения една трета ще останат истински размножаващи се, докато останалите две трети ще бъдат хетерозиготни. Следователно този инструмент се използва от развъдчиците на растения и животни, за да изберат подходящи екземпляри, за да получат потомство, носещо желана черта.

Те се използват и в генетичното консултиране, за да помогнат на двойките да вземат решение за раждане на деца. Например, в случаите, когато и двамата родители са носители на автозомно-рецесивно заболяване като кистозна фиброза, има двадесет и пет процента шанс детето им да страда от заболяването и петдесет процента шанс тяхното потомство да бъде носител. Въпреки това, ако единият родител има заболяването, а другият не е нито носител, нито страда от заболяването, двойката може да бъде уверена, че детето им няма да развие кистозна фиброза, тъй като тя ще носи само едно копие на анормалния ген.


AP Biology Campbell Ръководство за активно четене Глава 14 – Мендел и идеята за ген

1. Обяснете концепцията за смесване и след това опишете как хипотезата на Мендел за "particulate" ген е различна.

Смесване – Генетичният материал на двамата родители се смесва по начин, аналогичен на начина, по който се смесват сините и жълтите бои, за да се получи зелено. В продължение на много поколения свободно чифтосваща се популация ще доведе до еднородна популация от индивиди. Хипотеза на Мендел – Родителите предават дискретни наследствени единици, гени, които запазват своята отделна идентичност в потомството.

2. Обяснете как използването на грахови растения позволява на Мендел да контролира чифтосването.

Репродуктивните части на граховите растения са затворени в цвете, венчелистчетата пречат на кръстосаното опрашване, като растенията обикновено се самооплождат. Мендел отстранява незрелите тичинки на растението, преди те да произведат цветен прашец и след това изсипва прашец от друго растение върху променените цветя. Така Мендел винаги можеше да бъде сигурен в произхода на новите семена.

3. Каква е разликата между характер и черта?

Характерът е наследствен фактор, който варира при отделните индивиди, напр. цвят на цветето. Чертите са всеки вариант на характер, например лилави или бели цветя.

4. Дефинирайте P поколение, F₁ поколение и F₂ поколение.

P поколение – истински размножаващи се родители в генетично кръстосване F₁ поколение – потомство от P поколение (първо синовно поколение) F₂ поколение – потомство от F₁ поколение (второ филиално поколение)

5. Обяснете как простият кръст от лилави и бели цветя на Мендел направи следното:
а) опровергано смесване
б) определени доминантни и рецесивни характеристики
в) демонстрира достойнството на експериментите, които обхващат няколко поколения

а) Ако смесването беше вярно, хибридът F₁ от кръстоска между лилави и бели цветни грахови растения щеше да има бледо лилави цветя, но цялото поколение на F₁ имаше растения с лилави цветя и белите цветя се появиха в поколението на F₂. b) Мендел разсъждава, че наследственият фактор за белите цветя не е изчезнал в растенията F₁, а е бил някак скрит или маскиран, когато е налице факторът на лилавото цвете. В терминологията на Мендел, лилавият цвят на цветята е доминираща черта, а белият цвят е рецесивен. в) Ако Мендел беше спрял експеримента при F₁, вместо да продължи към F₂, той нямаше да открие закона за сегрегацията и закона за независимия асортимент.

7. Защо има точно две хромозоми във всяка хомоложна двойка при сексуално възпроизвеждащи се организми?

Една хромозома е бащина, другата майчина.

8. Моделът на Мендел се състои от четири концепции. Опишете всяка концепция в съответното пространство по-долу. Посочете кое от понятията може да се наблюдава по време на мейоза, като поставите звездичка до понятието.

Първа концепция – Алтернативните версии на гените причиняват вариации в наследените признаци Втора концепция – За всеки знак всеки организъм наследява две копия на ген, по едно от всеки родител. Трета концепция – Ако двата алела в един локус се различават, тогава единият, доминантният алел, определя външния вид на организма, другият, рецесивният алел, няма забележим ефект върху външния вид на организма. Четвърта концепция (закон за сегрегация) * – двата алела за всеки наследствен характер се разделят по време на образуването на гамети и се озовават в различни гамети.

9. а) Какво е F₂ фенотипното и генотипното съотношение за кръстосване PP x pp?
б) Кое поколение е напълно хетерозиготно?
в) Кое поколение има както хетерозиготно, така и хомозиготно потомство?

а) фенотип = 3:1 генотип = 1:2:1 б) F₁ поколение в) поколение F2

10. При граховите растения T е алелът за високи растения, докато t е алелът за растенията джуджета. Ако имате висок
растение, демонстрирайте с тестов кръст как може да се определи дали растението е хомозиготно високо или
хетерозиготен висок.

Въпросното породно растение с нисък хомозигот и ако F₁ е целият висок, тогава загадъчното растение е хомозиготно, в противен случай ако 1/2 са високи и 1/2 са ниски, то е хетерозиготно.

11. Обяснете разликата между монохибридно кръстосване и дихибридно кръстосване.

Монохибридно кръстосване – кръстосване, включващо изследване само на един знак Дихибридно кръстосване – кръстосване, включващо два знака, напр. цвят на цветето и форма на семената

14. Обяснете Закона на Мендел за независимия асортимент.

Всяка двойка алели се отделя независимо една от друга двойка алели по време на образуването на гамети.

16. По вероятност какво е независимо събитие?

Резултатът от което и да е конкретно изпитване не се влияе от случилото се в предишни проучвания.

17. Посочете правилото за умножение и дайте оригинален пример.

Вероятността две или повече независими събития да възникнат заедно в конкретна комбинация се намира чрез умножаване на вероятностите за всяко от двете събития. Например, вероятността две хвърляния на монета да доведат до глави е 1/2 * 1/2 = 1/4.

18. Посочете правилото за добавяне и дайте оригинален пример.

Правилото за събиране гласи, че вероятността да възникнат две или повече взаимно изключващи се събития се изчислява чрез добавяне на техните индивидуални вероятности.

19. Каква е вероятността една двойка да има момиче, момче, момиче и момче в този конкретен
поръчка?

20. Обяснете как непълното доминиране е различно от пълното господство и дайте пример за
непълно господство.

При непълно доминиране нито един алел не е напълно доминиращ във фенотипа, а поколението F₁ има фенотип, който е някъде между тези на двата родителски сорта. При пълно доминиране хетерозиготът и хомозиготът за доминантния алел са неразличими. Пример за непълно господство е кръстосване на червено родителско цвете и бяло родителско цвете, за да образуват потомство с розови цветя.

21. Сравнете и контрастирайте кодоминацията с непълното доминиране.

При кодоминацията два алела са доминиращи и влияят на фенотипа по два различни, но еднакви начина, напр. човешка кръвна група АВ.

22. Доминантните алели не са непременно по-чести от рецесивните алели в генофонда. Обяснете защо това е вярно.

Естественият подбор определя колко често срещан е алелът в генофонда. Например, наличието на шест пръста (полидактилия) е доминиращо за пет пръста, но присъствието на шест пръста не е често срещано в човешкия генофонд.

23. Обяснете какво се има предвид, когато се казва, че даден ген има множество алели. Кръвните групи са отлични
човешки пример за това.

Повечето гени съществуват в повече от две алелни форми, например ABO кръвни групи.

26. Какво е плейотропия? Обяснете защо това е важно при заболявания като кистозна фиброза и сърповидно-клетъчна болест.

Свойство на ген, което го кара да има множество фенотипни ефекти. Например сърповидно-клетъчната болест и кистозната фиброза имат множество симптоми, всички поради един дефектен ген.

Фенотипните ефекти на ген в един локус променят ефектите на ген в друг локус.

28. Обяснете защо дихибридното кръстосване, показано на фигура 14.12 във вашия текст, има четири жълти лабрадори ретривъра вместо трите, които биха били предвидени от работата на Мендел.

Генът E/e е епистатичен спрямо B/b гена.

29. Защо височината е добър пример за полигенно наследяване.

Два или повече гена имат адитивен ефект върху един знак във фенотипа, като височина.

30. Количествената вариация обикновено показва _________.

31. Използвайки термините норма на реакция и многофакторност, обяснете потенциалното влияние на
среда върху фенотипната експресия.

Нормите на реакция са най-широки за полигенните герои. Както генетичните, така и екологичните факти допринасят за количествения характер на тези знаци.

33. В родословието, което попълнихте по-горе, обяснете защо знаете генотипа на една женска в третата
поколение, но не са сигурни за другото.

Наличието на свободна ушна мида може да показва или FF, или Ff генотип, тъй като F е доминиращият алел, което води до свободни ушни миди. Женската с рецесивен признак може да има само един генотип. Женската с доминираща черта може да бъде хомозиготна или хетерозиготна.

34. Опишете какво смятате, че е медицинско важно да знаете за поведението на рецесивните алели.

Известно е, че хиляди генетични заболявания се унаследяват като прости рецесивни черти. Тези нарушения варират по тежест от относително леки, като албинизъм (липса на пигментация, което води до податливост към рак на кожата и проблеми със зрението) до животозастрашаващи, като кистозна фиброза.

35. От вас се очаква да имате общи познания за модела на унаследяване и общите симптоми на редица генетични заболявания. Предоставете тази информация за изброените по-долу нарушения.
а) кистозна фиброза
б) сърповидно-клетъчна болест
в) ахондроплазия
г) Болест на Хънтингтън

а) Човешко генетично заболяване, причинено от рецесивен алел за протеин на хлоридния канал, характеризиращо се с прекомерна секреция на слуз и последваща уязвимост към инфекция, фатална, ако не се лекува. б) Рецесивно наследствено заболяване на човешката кръв, при което една единствена нуклеотидна промяна в гена на β-глобина причинява агрегиране на хемоглобина, променяйки формата на червените кръвни клетки и причинявайки множество симптоми при засегнатите индивиди. в) Форма на джуджество, която се среща при един на всеки 25 000 души. Хетерозиготните индивиди имат фенотип джудже. Подобно на наличието на допълнителни пръсти на ръцете или краката, ахондроплазията е черта, за която рецесивният алел е много по-разпространен от съответния доминиращ алел. г) Човешко генетично заболяване, причинено от доминиращ алел, характеризиращо се с неконтролируеми движения на тялото и дегенерация на нервната система, обикновено фатална 10 до 20 години след появата на симптомите.

36. Амниоцентезата и вземането на проби от хорионни въси са двата най-широко използвани метода за изследване на плода
за генетични заболявания. Използвайте диаграмата без етикети по-долу, за да обясните трите основни стъпки
амниоцентеза и двете основни стъпки на CVS.

Амниоцентеза: 1. Проба от амниотична течност може да се вземе от четиринадесетата до шестнадесетата седмица от бременността. 2. Биохимични и генетични изследвания могат да се извършват веднага върху околоплодната течност или по-късно върху култивираната клетка. 3. Феталните клетки трябва да се култивират в продължение на няколко седмици, за да се получат достатъчни количества за кариотипиране. CVS: 1. Проба от тъкан от хорионни въси може да се вземе още от осмата до десетата седмица от бременността. 2. Кариотипирането и биохимичните и генетични тестове могат да бъдат извършени върху феталните клетки незабавно, като резултатите се предоставят в рамките на около ден.

37. Какви са силните и слабите страни на всеки фетален тест?

Сила на амниоцентезата: В допълнение към феталните клетки, се събира и околоплодна течност. 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.


Разнообразни референции

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: ° С
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: д

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.

Независим асортимент

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. Следователно, Ф1 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]Покажи отговора[/reveal-answer]
[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 Р allele or an r allele along with either a Й allele or a г allele. The law of independent assortment states that a gamete into which an r allele sorted would be equally likely to contain either a Й allele or a г allele. Thus, there are four equally likely gametes that can be formed when the YyRr heterozygote is self-crossed, as follows: YR, Yr, yR, и 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 и Ф2 offspring as in the YYRR х 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.

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

Заден план: 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.

Хипотеза: 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, или ti, meaning that there are 16 possibilities of offspring genotypes. Because the T и аз 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 или и allele. Only individuals that are tt или 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.