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Anzahl der Gene in den Chromosomen. Phänotyp

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Warum brauchen Zellen in jeder somatischen Zelle alle Gene aller 22 Paare (mit Ausnahme der 2 X- oder Y-Chromosomen) von Autosomen, wenn nicht jede einzelne Zelle, die auf ihre Funktion spezialisiert ist, alle kodierten Phänotypen aufweist? durch die vorhandenen Gene? Sind die Gene nicht überflüssig, außer denen, deren Phänotypen (und daher einige Chromosomen) von dieser Zelle exprimiert werden?


Dies kann damit zu tun haben, dass die Zellen 'Housekeeping-Gene“, die typischerweise konstitutive Gene sind, die in allen Zellen eines Organismus unter normalen und pathophysiologischen Bedingungen exprimiert werden. Housekeeping und andere essentielle Gene sind gleichmäßig auf verschiedene Chromosomen verteilt, wodurch jedes Chromosom unverzichtbar wird.

„Haushaltsgene sind Gene, die für die Wartung von basale zellulare Funktionen die für die Existenz einer Zelle essenziell sind, unabhängig von ihrer spezifischen Rolle im Gewebe oder Organismus. Es wird also erwartet, dass sie ausgedrückt in alle Zellen eines Organismus unter normalen Bedingungen, unabhängig von Gewebetyp, Entwicklungsstadium, Zellzykluszustand oder externem Signal." http://www.cell.com/trends/genetics/pdf/S0168-9525(13)00089-9. pdf

Faszinierend, Chromosom X fehlen die Haushaltsgene. Eine aktuelle Studie schlug dafür eine mögliche Erklärung vor: „Letztendlich haben wir die Antwort ganz einfach gefunden. Während die meisten Chromosomen paarweise arbeiten, d. Wir haben nur eine aktive Kopie des X-Chromosoms. Dies bedeutet, dass es nicht nachhaltig ist, dass hochaktive Gene auf dem X-Chromosom liegen. Housekeeping-Gene neigen auch dazu, hochaktiv zu sein – sie könnten einfach nicht auf dem X überleben.“
http://www.bath.ac.uk/news/2016/01/12/x-chromosom/

Genexpression wird durch Transkription und Translation reguliert Verordnung von Genen zu generieren gewebespezifische mRNA. Außerdem durch alternatives Spleißen ein Gen kann für mehrere Arten von Proteinen kodieren. Alternatives Prä-mRNA-Spleißen wird häufig von (höheren) Eukaryoten verwendet, um verschiedene Proteinisoformen in bestimmten Zell- oder Gewebetypen zu erzeugen. Das bedeutet, dass das gleiche Gen in verschiedenen Zelltypen unterschiedliche Genprodukte haben kann.

"Alternatives Spleißen ist ein Mechanismus zur Erzeugung eines vielseitigen Repertoires funktionell unterschiedlicher Proteine ​​innerhalb einzelner Zellen. Die Bedeutung des alternativen Spleißens ist deutlich erkennbar in hochspezialisierte Zellen wie Neuronen. Zum Beispiel enthalten alle wichtigen Neurotransmitter-Rezeptoren Untereinheiten, die alternativ gespleißt sind, was ihre Lokalisierung sowie ihre Ligandenbindungs-, Signalübertragungs- und elektrophysiologischen Eigenschaften beeinflusst." http://www.nature.com/nrn /journal/v2/n1/full/nrn0101_043a.html http://nar.oxfordjournals.org/content/30/17/3754.short http://genomebiology.biomedcentral.com/articles/10.1186/gb-2004-5 -10-r74

Protein-kodierende Sequenzen machen nur einen sehr kleinen Teil des Genoms aus (ca 1.5%), und der Rest ist verbunden mit nicht-kodierende RNA-Moleküle, regulatorische DNA-Sequenzen, LINEs, SINEs, Introns und Sequenzen, für die noch keine Funktion bestimmt wurde. Außerdem, Genexpression ist kontrolliert von regulatorische Elemente die sich weit entfernt auf demselben Chromosom befinden können oder in einigen Fällen sogar auf andere Chromosomen. Gene und diese regulatorischen Elemente assoziieren physisch miteinander, was zu komplexen genomweite Netzwerke chromosomaler Interaktionen. https://en.wikipedia.org/wiki/Human_genome http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2653627/

Das Genom ist sehr komplex und besteht aus Elementen, die miteinander interagieren, um die Genexpression zu regulieren und verschiedene Funktionen auszuführen. Der Verlust eines dieser Elemente kann andere Elemente beeinträchtigen und die zelluläre Homöostase stören, was zu zellulärer Dysfunktion, Tod oder Krebs führen kann.

Ich hoffe, das beantwortet deine Frage einigermaßen.


Arten haben von Generation zu Generation viele gemeinsame Merkmale. Die Bluebird-Nestlinge in der Kiste in meinem Garten werden ihren Eltern sehr ähnlich sehen, wenn sie ausgewachsen sind. Die von uns vorgestellten Tomatenpflanzen werden Früchte produzieren, die wie die ihrer Eltern aussehen und hoffentlich schmecken. Beobachtbare Merkmale von Organismen wie Farbe, Größe und Form umfassen ihre Phänotyp. Erwachsene männliche Drosseln teilen den Phänotyp der blauen Flügel und einer roten Brust.

Ein Phänotyp kann bestimmt werden durch ererbte Faktoren, bis zum Umgebung, und oft von beide. Zum Beispiel sind Sie Ihren Eltern in vielen Aspekten Ihres Aussehens, Ihrer Intelligenz und Ihrer Anfälligkeit für einige Krankheiten ähnlich, aber Sie sind nicht in allen Aspekten dieser Eigenschaften mit ihnen identisch. Diese drei Merkmale sind eindeutig das Produkt sowohl von ererbten als auch von Umweltfaktoren. Vom Aussehen her habe ich schiefe untere Zähne und schütteres graues Haar, genau wie mein Vater, aber im Gegensatz zu mir hat keiner meiner Eltern eine Narbe am Knie von einem Schnitt in der Kindheit. Der Haar-Phänotyp wird vererbt, während Narben von Umwelteinflüssen stammen. Quantitative Studien zeigen, dass die intellektuelle Leistungsfähigkeit etwa gleichermaßen von genetischen und umweltbedingten Faktoren beeinflusst wird. Die Anfälligkeit für Diabetes wird teilweise vererbt, aber eine Virusinfektion kann die Autoimmunreaktion im Kern auslösen.

Die genetischen Determinanten der vererbten Komponente eines Phänotyps heißen Gene. Die Menge der Gene, aus denen ein Organismus besteht, ist seine Genotyp. In der Praxis betrachten wir nur eine kleine Teilmenge der Gene in einem Organismus, die einen partiellen Genotyp umfassen. Ebenso umfasst der Phänotyp eines Organismus alle Eigenschaften, die er besitzt, aber wir betrachten nur Teilphänotypen, wie die blauen Flügel einer Drossel oder die Augenfarbe einer Fliege.

In diesem Kapitel werden einige der grundlegenden Eigenschaften von Genen und die experimentellen Beweise dafür untersucht. Einige der wichtigsten Punkte sind die folgenden.

  • Gene sind die Einheiten der Vererbung
  • Sie sind entlang der Chromosomen linear angeordnet.
  • Die Rekombination kann sowohl zwischen als auch innerhalb von Genen erfolgen.
  • Mutationen in verschiedenen Genen, die für einen Phänotyp erforderlich sind, ergänzen sich in einem diploiden Zustand. Dies ist die Grundlage für die genetische Dissektion eines Signalwegs.
  • Ein Gen besteht aus einer Reihe von veränderlichen Stellen, die auch Stellen für die Rekombination sind (jetzt als Nukleotide erkannt).
  • Ein Gen kodiert für ein Polypeptid.
  • Das Gen und das Polypeptid sind kollinear.
  • Einzelne Aminosäuren werden durch einen Satz von drei benachbarten mutierbaren Stellen spezifiziert, dieser Satz wird als Codon bezeichnet.

Unter Berücksichtigung experimenteller Beweise für diese Punkte werden einige allgemeine genetische Techniken sowie genetische Techniken für Bakterien und Phagen diskutiert. Die ersten Experimente, die schließlich die Existenz von Genen vermuteten, wurden von Gregor Mendel durchgeführt (siehe Mendels Gesetze).


HEK293 in der Zellbiologie und Krebsforschung: Phänotyp, Karyotyp, Tumorigenität und stressinduzierte Genom-Phänotyp-Evolution

293-Zelllinie (allgemein bekannt als Human Embryonic Kidney 293-Zellen) und ihre Derivate waren die am häufigsten verwendeten Zellen nach HeLa in zellbiologischen Studien und nach CHO in der Biotechnologie als Vehikel für die Herstellung von adenoviralen Impfstoffen und rekombinanten Proteinen, für die Analyse der neuronaler Synapsenbildung, in der Elektrophysiologie und Neuropharmakologie. Trotz der historisch langfristigen produktiven Ausbeutung werden Herkunft, Phänotyp, Karyotyp und Tumorigenität von 293-Zellen immer noch diskutiert. 293-Zellen wurden als Nierenepithelzellen oder sogar als Fibroblasten angesehen. 293-Zellen zeigen jedoch keine offensichtliche gewebespezifische Genexpressionssignatur und exprimieren die Marker der renalen Vorläuferzellen, neuronalen Zellen und der Nebenniere. Dies erschwert die Bemühungen, den authentischen Zelltyp/das Ursprungsgewebe aufzudecken. Auf der anderen Seite geben das Potenzial zur Vermehrung der hoch neurotropen Viren, die induzierbare Synaptogenese, die Funktionalität der endogenen neuronenspezifischen spannungsgesteuerten Kanäle und die Reaktion auf die verschiedenen Agonisten, die an der neuronalen Signalübertragung beteiligt sind, die Glaubwürdigkeit, 293 Zellen mit neuronalem Phänotyp in Betracht zu ziehen. Der zusammengesetzte Phänotyp von 293-Zellen kann auf einen heterogenen, instabilen Karyotyp zurückzuführen sein. Die mittlere Chromosomenzahl und Chromosomenaberrationen unterscheiden sich zwischen 293 Zellen und Derivaten sowie zwischen 293 Zellen aus den verschiedenen Zellbanken/Labors. 293-Zellen sind tumorerzeugend, während akute Veränderungen der Expression der krebsassoziierten Gene die Tumorigenität durch Förderung der Chromosomeninstabilität verschlimmern. Wichtig ist, dass das Verfahren einer stabilen Leervektor-Transfektion auch den Karyotyp und Phänotyp beeinflussen kann. Die diskutierten Themen warnen vor Fehlinterpretationen und Fallstricken bei den verschiedenen experimentellen Manipulationen mit 293-Zellen.

Schlüsselwörter: Aneuploidie Chromosomeninstabilität Genomtheorie Heterogenität Onkogene Tumorentwicklung.


Das Gen für Tall Peas Codes für ein Enzym, das zur Herstellung von Gibberellin benötigt wird

Hohe Erbsenpflanzen, über 6 Fuß hoch (Le), sind dominant gegenüber kurzen Pflanzen, die weniger als 1 Fuß hoch (le) sind. Das le-Gen befindet sich auf Chromosom 4. Zur Veranschaulichung zeige ich meinen Schülern ein Bild von fünf genetisch kurzen Kohlpflanzen. Zu den drei Pflanzen rechts wurde Gibberellin hinzugefügt (Abbildung 4). Die Schüler können sehen, wie diese Pflanzen, die alle genetisch identisch sind, größer werden, wenn Gibberellin hinzugefügt wird. Gibberellin ist ein Pflanzenhormon, das die Stängelverlängerung fördert. Gibberellin wird in einer Reihe von Reaktionen produziert, von denen jede ein Enzym erfordert, das von einem Gen kodiert wird. Kurze Pflanzen haben eine Mutation im Gen, das für GA-3-beta-Hydroxylase kodiert, das Enzym für den letzten Schritt des Stoffwechselweges (Fig. 5 Lester et al., 1997). Short ist rezessiv: Heterozygote Pflanzen produzieren, obwohl sie nur halb so viel dieses Enzyms produzieren, genug Gibberellin, dass sie über 1,80 m groß werden.

Die fünf Kohlpflanzen auf diesem Foto sind genetisch identisch. Sie sind Zwerge, wie Mendels kurze Erbsen, und können kein aktives Gibberellin produzieren. Zu den drei Pflanzen rechts wurde Gibberellin hinzugefügt, wodurch sie groß werden. Der Mann auf diesem Bild ist Dr. Sylvan Wittwer. Das Bild wurde in den frühen 1950er Jahren aufgenommen, als er als Professor für Gartenbau an der Michigan State University die Eigenschaften von Gibberelline als Wachstumsaktivatoren untersuchte. Nachdruck mit Genehmigung von Sylvan Wittwer/Visuals Unlimited, Hollis, NH 03049.

Die fünf Kohlpflanzen auf diesem Foto sind genetisch identisch. Sie sind Zwerge, wie Mendels kurze Erbsen, und können kein aktives Gibberellin produzieren. Zu den drei Pflanzen rechts wurde Gibberellin hinzugefügt, wodurch sie groß werden. Der Mann auf diesem Bild ist Dr. Sylvan Wittwer. Das Bild wurde in den frühen 1950er Jahren aufgenommen, als er als Professor für Gartenbau an der Michigan State University die Eigenschaften von Gibberelline als Wachstumsaktivatoren untersuchte. Nachdruck mit Genehmigung von Sylvan Wittwer/Visuals Unlimited, Hollis, NH 03049.

Der letzte Schritt im Reaktionsweg zur Herstellung von Gibberellin. GA1 ist die aktive Form von Gibberellin. GA = Gibberellinsäure. GA-Strukturen von Koning (1994).

Der letzte Schritt im Reaktionsweg zur Herstellung von Gibberellin. GA1 ist die aktive Form von Gibberellin. GA = Gibberellinsäure. GA-Strukturen von Koning (1994).

Auf molekularer Ebene besteht der Unterschied zwischen Le (hohe Pflanze) und le (kurze Pflanze) in einer einzelnen Aminosäuresubstitution im Enzym GA 3-beta-Hydroxylase, einem Protein mit einer Länge von 374 Aminosäuren. In diesem Protein ist die 229. Aminosäure im aktiven Protein (Le) Alanin, im inaktiven Protein (le) ist es Threonin. Die Reihenfolge der Aminosäuren in einem Protein bestimmt, wie sich das Protein falten wird (seine Tertiärstruktur). Diese einzelne Aminosäuresubstitution bewirkt eine ausreichende Änderung in der Tertiärstruktur des Enzyms, um es inaktiv zu machen. Dies ist ein weiteres Beispiel dafür, wie die Veränderung einer Aminosäure in einem Protein, vermutlich das Ergebnis der Veränderung eines Basenpaars in der für das Protein kodierenden DNA, das Protein inaktivieren kann, was zu einer signifikanten phänotypischen Veränderung führt. Beim Menschen verändert eine einzelne Basenpaar-Änderung im Beta-Hämoglobin-Gen eine Aminosäure im Beta-Hämoglobin-Protein, was zu einer Sichelzellenanämie führt.


Genetische Verknüpfung: Typen, Gruppen und Merkmale der genetischen Verknüpfung

Kopplung ist das Phänomen, dass bestimmte Gene während der Vererbung über Generationen hinweg ohne Veränderung oder Trennung zusammenbleiben, da sie auf demselben Chromosom vorhanden sind. Die Kopplung wurde erstmals von Sutton und Boveri (1902-1903) vorgeschlagen, als sie die berühmte „chromosomale Vererbungstheorie“ aufstellten.

Bild mit freundlicher Genehmigung: mun.ca/biology/scarr/MGA2-9-3a_smc.jpg

Bateson und Punnet (1906) stellten bei der Arbeit an Sweet Pea fest, dass die Faktoren für bestimmte Charaktere kein unabhängiges Sortiment aufweisen. Sie argumentierten dann, dass ein Chromosom mehrere Faktoren besitzen muss, die zusammen übertragen werden sollten, da Sweet Pea nur wenige homologe Chromosomenpaare hat.

Morgan (1910) war es, der aufgrund seiner Zuchtversuche an fruchtbaren Drosophila melanogaster die Kopplung eindeutig bewiesen und definierte. 1911 schlugen Morgan und Castle die Chromosomentheorie der Kopplung vor. Es sagt, dass

(i) Verknüpfte Gene kommen auf demselben Chromosom vor.

(ii) Sie liegen in einer linearen Sequenz im Chromosom.

(iii) Es besteht die Tendenz, die elterliche Kombination von Genen beizubehalten, außer bei gelegentlichen Kreuzungen.

(iv) Die Stärke der Verknüpfung zwischen zwei Genen ist umgekehrt proportional zum Abstand zwischen den beiden, d. h. zwei verknüpfte Gene zeigen eine höhere Frequenz des Crossovers, wenn der Abstand zwischen ihnen größer ist und eine niedrigere Frequenz, wenn der Abstand klein ist.

Verknüpfte Gene sind die Gene, die auf demselben Chromosom vorkommen, während nicht verknüpfte Gene diejenigen sind, die auf verschiedenen Chromosomen vorkommen. Verknüpfte und nicht verknüpfte Gene lassen sich aus Züchtungsexperimenten leicht erkennen. Unverknüpfte Gene zeigen ein unabhängiges Sortiment, ein Di-Hybrid-Verhältnis von 9: 3: 3: 1 und das Di-Hybrid- oder Doppeltest-Kreuzverhältnis von 1: 1: 1: 1 mit zwei parentalen und zwei rekombinanten Typen.

Die verknüpften Gene zeigen kein unabhängiges Sortiment, sondern bleiben zusammen und werden en-block vererbt, wobei nur die elterliche Art von Nachkommenschaft produziert wird. Sie ergeben ein Dihybridverhältnis von 3:1 und ein Testkreuzverhältnis von 1:1.

Di-Hybrid-Verhältnis zweier verknüpfter Gene

Arten der Verknüpfung:

Es gibt zwei Arten von Verknüpfungen, vollständig und unvollständig.

1. Vollständige Verknüpfung (Morgan, 1919):

Die Gene, die sich auf demselben Chromosom befinden, trennen sich nicht und werden aufgrund der fehlenden Überkreuzung über die Generationen hinweg gemeinsam vererbt. Durch die vollständige Verknüpfung kann die Kombination von elterlichen Merkmalen als solche vererbt werden. Es ist selten, wurde aber bei männlichen Drosophila und einigen anderen heterogametischen Organismen beschrieben.

Ein rotäugiges, normal geflügeltes (Wildtyp) reines Zuchtweibchen Drosophila wird mit einem homozygot rezessiven lilaäugigen und rudimentär geflügelten Männchen gekreuzt. Die Nachkommenschaft oder F1 Generation Individuen sind heterozygot rotäugig und normal geflügelt. Wenn F1 Männchen werden testweise mit homozygot rezessiven Weibchen (violettäugig und rudimentär geflügelt) gekreuzt, es werden nur zwei Arten von Individuen produziert – rotäugig normal geflügelt und lilaäugig rudimentär geflügelt im Verhältnis 1 : 1 (nur elterliche Phänotypen). Ähnlich bei der Inzucht von F1 Individuen, rekombinante Typen fehlen. In der Praxis wird dieses Testverhältnis von 1:1 nie erreicht, da eine totale Verknüpfung selten ist.

Bei Drosophila dominieren die Gene des grauen Körpers und der langen Flügel gegenüber dem schwarzen Körper und den rudimentären (kurzen) Flügeln. Wenn reinrassige graue, langgeflügelte Drosophila (GL/GL)-Fliegen mit schwarzkörperigen, rudimentär geflügelten Fliegen (gl/gl) gekreuzt werden, ist die F2 zeigt ein 3 : 1 Verhältnis der elterlichen Phänotypen (3 grauer Körper langgeflügelt und ein schwarzer Körper rudimentär geflügelt).

Dies wird durch die Annahme erklärt, dass sich Gene der Körperfarbe und Flügellänge auf demselben Chromosom befinden und vollständig miteinander verbunden sind.

2. Unvollständige Verknüpfung:

Gene, die auf demselben Chromosom vorhanden sind, neigen dazu, sich aufgrund von Crossing-Over zu trennen und produzieren daher neben dem Elterntyp rekombinante Nachkommen. Die Zahl der rekombinanten Individuen ist normalerweise geringer als die Zahl, die im unabhängigen Sortiment erwartet wird. Im unabhängigen Sortiment machen alle vier Typen (zwei Elterntypen und zwei rekombinante Typen) jeweils 25 % aus. Im Falle einer Verknüpfung beträgt jeder der beiden Elterntypen mehr als 25 %, während jeder der rekombinanten Typen weniger als 25 % beträgt.

Eine rotäugige normal geflügelte oder Wildtyp-dominante homozygote weibliche Drosophila wird mit homozygot rezessiven lilaäugigen und rudimentär geflügelten Männchen gekreuzt. Die Nachkommenschaft oder F1 Individuen sind heterozygot rotäugig und normal geflügelt. F1 weibliche Fliegen werden testweise mit homozygot rezessiven Männchen gekreuzt. Es ergibt nicht das Verhältnis 1: 1: 1: 1. Stattdessen ergibt sich das Verhältnis 9: 1: 1: 8. Dies zeigt, dass sich die beiden Gene nicht unabhängig voneinander segregierten. Die von Bridges (1916) erhaltenen Daten sind wie folgt:

Es wurden nur 9,3% rekombinante Typen beobachtet, was im Falle eines unabhängigen Sortiments ziemlich unterschiedlich zu 50% Rekombinanten ist. Dies zeigt, dass in den Eizellen des F1, Generation durchlaufen nur einige der Chromatiden eine Überkreuzung, während die Mehrheit intakt konserviert wird. Dies ergibt 90,7% Elterntypen in den Nachkommen.

Bei der Zuckererbse (Lathyrus odoratus) dominiert die blaue Blütenfarbe (B) die rote Blütenfarbe (b), während das Merkmal des langen Pollens (L) gegenüber dem runden Pollen dominant ist (1). Eine Süßerbsenpflanze, die sowohl für die blaue Blütenfarbe als auch für den langen Pollen (BbLl) heterozygot war, wurde mit einer doppelt rezessiv rot blühenden Pflanze mit rundem Pollen (bbl) gekreuzt. Es ist ähnlich wie Testkreuz. Falls die Gene der beiden Merkmale nicht miteinander verknüpft sind, sollten die Nachkommen vier Phänotypen (Blue Long, Blue Round, Red Long und Red Round) im Verhältnis 1: 1: 1: 1 (jeweils 25 %) aufweisen. Falls die beiden Gene vollständig verknüpft sind, sollten die Nachkommen beide Elterntypen (Blue Long und Red Round) im Verhältnis 1:1 (jeweils 50%) haben.

Rekombinanten sollten nicht erscheinen. In der obigen Kreuzung fanden Bateson und Punnett (1906) jedoch sowohl parentale als auch rekombinante Typen, jedoch mit unterschiedlicher Häufigkeit im Verhältnis 7: 1: 1: 7. (7 + 7 Parental und 1 + 1 rekombinante Typen).

Nur 12,6% rekombinante Typen wurden gegenüber dem erwarteten Prozentsatz von 50% im Falle eines unabhängigen Sortiments beobachtet. Daher sind die Gene verknüpft, werden jedoch in einigen Fällen aufgrund von Crossing-Over rekombiniert.

Morgan und seine Schüler haben herausgefunden, dass verknüpfte Gene unterschiedliche Rekombinationen aufweisen, von denen einige enger verknüpft sind als andere (W + ) männlich produziert F1 einen braunen Körper mit roten Augen haben. Bei Kreuzung von F1 Nachkommen beobachtete Morgan, dass sich die beiden Gene nicht unabhängig voneinander segregieren und daher die F2 Verhältnis deutlich vom erwarteten 9: 3: 3: 1-Verhältnis ab. Er stellte fest, dass 98,7 % elterlich und nur 1,3 % rekombinant waren (Abb. 5.18). (ii) In einer zweiten Kreuzung in Drosophila zwischen weißäugigen und geflügelten Miniatur (wwmm) Weibchen mit Wildtyp- oder rotäugigen normal geflügelten (w + w + m + m + ) Männchen, alle F1 Es wurde festgestellt, dass sie vom Wildtyp waren, d. h. rotäugig und normal geflügelt. Ein F1 Die weibliche Fliege wurde dann testweise mit weißäugigen und geflügelten Miniaturmännchen gekreuzt. 62,8% der Nachkommen waren vom Elterntyp, während 37,2% rekombinant waren (Abb. 5.19).

Verknüpfungsgruppen:

Eine Verknüpfungsgruppe ist eine linear angeordnete Gruppe von verknüpften Genen, die normalerweise zusammen vererbt werden, außer wenn sie gekreuzt werden.

Es entspricht einem Chromosom, das eine lineare Abfolge von miteinander verbundenen und vererbten Genen trägt. Da die beiden homologen Chromosomen entweder ähnliche oder allelische Gene an denselben Loci besitzen, bilden sie dieselbe Verknüpfungsgruppe. Daher entspricht die Anzahl der in einem Individuum vorhandenen Verknüpfungsgruppen der Anzahl der Chromosomen in seinem einen Genom (alle Chromosomen, wenn haploide oder homologe Paare, wenn diploide). Es ist als Prinzip der Begrenzung von Verknüpfungsgruppen bekannt.

Die Fruchtfliege Drosophila melanogaster hat vier Verknüpfungsgruppen (4 Chromosomenpaare), der Mensch 23 Verknüpfungsgruppen (23 Chromosomenpaare), Erbse sieben Verknüpfungsgruppen (7 Chromosomenpaare), Neurospora 7 Verknüpfungsgruppen (7 Chromosomen), Mucor 2 Verbindungsgruppen (2 Chromosomen), Escherichia coli eine Verbindungsgruppe (ein Pro-Chromosom oder Nukleoid), während Mais 10 Verbindungsgruppen (10 Chromosomenpaare) hat.

Die Größe der Kopplungsgruppe hängt von der Größe des Chromosoms ab. Das kleinere Chromosom hat natürlich eine kleinere Kopplungsgruppe, während ein längeres Chromosom eine längere Kopplungsgruppe hat. Dies hängt von der Menge an Heterochromatin im Chromosom ab. So besitzt das Y-Chromosom des Menschen 231 Gene, während das menschliche Chromosom 1 2969 Gene besitzt.

weil es ihnen nicht erlaubt, alle wünschenswerten Eigenschaften in einer Sorte frei zu bringen, (v) es verwässert die Verwendung von wünschenswerten Eigenschaften, wenn auch unerwünschte Eigenschaften in derselben Verbindungsgruppe vorhanden sind, z. B. geringe Entkörnung und nackte Samen oder Fuzzy-Samen und hohe Entkörnung bei American Cotton, (vi) Markergene oder Gene, die ihre Wirkung im frühen Wachstum ausdrücken, können auf die Wirkung eines verknüpften Gens hinweisen, das spät exprimieren soll, z. B. gewellte Lamina und größere Rispe bei Hirse

Geschlechtsgebundene oder geschlechtsgebundene Vererbung:

Geschlechtsgebundene oder geschlechtsgebundene Vererbung ist die Übertragung von Merkmalen und ihren bestimmenden Genen zusammen mit geschlechtsbestimmenden Genen, die auf den Geschlechtschromosomen getragen werden und daher von einer Generation zur nächsten gemeinsam vererbt werden. Das Y-Chromosom des Mannes trägt neben TDF weniger Gene. Das für Männer und Frauen gemeinsame X-Chromosom trägt eine Reihe von Genen.

Alle geschlechtsgebundenen Charaktere zeigen eine kreuzweise Vererbung. Es wurde von Morgan (1910) entdeckt, als er die Vererbung der rot-weißen Augenfarbe (Lokalisierung von Genen auf Chromosomen) untersuchte. Zwei wichtige geschlechtsgebundene Erkrankungen des Menschen sind Hämophilie und Farbenblindheit.

Es sind die Merkmale, deren bestimmende Gene auf den Geschlechtschromosomen zu finden sind. Alle geschlechtsgebundenen Merkmale, die auf einem Geschlechtschromosom vorhanden sind, werden zusammen vererbt.

Sie sind autosomale Merkmale, die in einem bestimmten Geschlecht als Reaktion auf Sexualhormone exprimiert werden, obwohl ihre Gene auch beim anderen Geschlecht vorkommen, z. B. Milchsekretion bei weiblichen Säugetieren, Musterkahlheit bei Männern. Das Gen für Kahlheit verhält sich bei Männern autosomal-dominant und bei Frauen autosomal-rezessiv.

Vom Geschlecht beeinflusste Merkmale:

Die Merkmale sind nicht auf bestimmte Gene zurückzuführen, sondern sind Nebenprodukte von Sexualhormonen, z. B. tiefe Stimme, Bart, Schnurrbärte. Bei Männern hängt die Musterkahlheit sowohl mit autosomalen Genen als auch mit einer übermäßigen Testosteronsekretion zusammen.

Merkmale der geschlechtsgebundenen Vererbung:

1. Es ist eine kreuzweise Vererbung. Der Vater gibt das geschlechtsgebundene Allel eines Merkmals nicht an seinen Sohn weiter. Dasselbe wird an die Tochter weitergegeben, von wo es den Enkel erreicht, d. h. diagynic. Das liegt daran, dass die Männchen nur ein X-Chromosom haben, das auf die weiblichen Nachkommen übertragen wird. Nur das Y-Chromosom des Vaters wird auf die männlichen Nachkommen übertragen, aber dieses Geschlechtschromosom trägt nicht viele Allele.

2. Die Mutter gibt die Allele der geschlechtsgebundenen Merkmale sowohl an Söhne als auch an Töchter weiter.

3. Die Mehrheit der geschlechtsspezifischen Merkmale ist rezessiv.

4. Geschlechtsgebundene Merkmale sind bei Männern deutlicher als bei Frauen.

5. Da viele geschlechtsgebundene Merkmale schädlich sind, leiden Männer häufiger an geschlechtsgebundenen Störungen.

6. Frauen fungieren im Allgemeinen als Träger von geschlechtsgebundenen Störungen, da sich rezessive Gene bei Frauen nur im homozygoten Zustand exprimieren können.

7. Merkmale, die durch geschlechtsgebundene rezessive Gene bestimmt werden (a) erzeugen bei Männern häufiger Störungen als bei Frauen, (b) äußern sich bei Männern, selbst wenn sie durch ein einziges Allel repräsentiert werden, weil das Y-Chromosom keine entsprechenden Allele trägt, (c ) Kommt selten sowohl bei Vater als auch bei Sohn vor. (d) Erscheinen bei Frauen nicht, es sei denn, ihr Vater besitzt dasselbe und die Mutter ist Trägerin, (e) Frauen, die für das Merkmal heterozygot sind, fungieren als Träger, (f) Frauen, die homozygot für das rezessive Merkmal sind, überträgt das Merkmal auf alle Söhne.

8. Merkmale, die von geschlechtsgebundenen dominanten Genen bestimmt werden (a) erzeugen Störungen bei Frauen häufiger als bei Männern, (b) Alle weiblichen Nachkommen zeigen sie, wenn der Vater die gleichen besitzt, (c) werden nicht auf den Sohn übertragen, wenn die Mutter stellt sie nicht aus.


Anzahl der Gene in den Chromosomen. Phänotyp - Biologie

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Diese Seite hilft Ihnen bei der Beantwortung von Fragen wie . Was ist das Studium der Genetik? Wie werden Eigenschaften vererbt? Was ist das dominante Gen? Was ist ein rezessives Gen? Was haben Allele mit Vererbung zu tun? Was bedeuten die Begriffe homozygot und heterozygot? Wie sind die Begriffe Genotyp und Phänotyp zu erklären? Was verstehen wir unter Genexpression? Wie zeichnet man monohybride genetische Diagramme? Wie konstruiert man das Punnett-Quadrat? Warum ist Mendels Arbeit an Erbsenpflanzen so wichtig? Wie erklären Sie die Genetik der zystischen Fibrose-Sichelzellanämie?

Subindex für diese Seite

(a) Einführung in Genetik und Vererbung und Fachbegriffe erklärt

Genetik ist das Studium der Vererbung und der Variation vererbter Merkmale.

Gene, Abschnitte der DNA, sind das Mittel, mit dem Eigenschaften sowohl bei Pflanzen als auch bei Tieren von einer Generation zur nächsten weitergegeben werden.

Mit anderen Worten, die Gene, die Sie von Ihren Eltern erben, kontrollieren die Eigenschaften (Phänotypen) Sie entwickeln. Sie können einfache genetische Diagramme verwenden, um dies zu zeigen (siehe Abschnitt (b) ).

Ein einzelnes Gen kann für ein einzelnes Merkmal kodieren, aber oft sind mehrere Gene für ein Merkmal eines Organismus verantwortlich - es kann sehr komplex werden!

Gameten (Geschlechtszellen) haben nur ein Allel pro Gen, aber alle anderen Zellen in einem Organismus haben zwei Allele pro Gen.

Unser Wissen über Genetik ermöglicht es uns, bestimmte Erkrankungen zu behandeln, aber bei der Behandlung genetischer Störungen gibt es ethische Überlegungen.

EIN Gen ist ein kürzerer Abschnitt der riesigen DNA-Moleküle, die die Chromosomen bilden.

Gene existieren in alternativen Formen, genannt Allele die zu Unterschieden in den vererbten Merkmalen führen.

Bestimmte Gene steuern spezifische Eigenschaften, z.B. die meisten Eigenschaften werden durch die Koordination (Interaktion) mehrerer Gene kontrolliert, aber einige werden von einem Gen kontrolliert, z.B. Fellfarbe bei Mäusen, Rot-Grün-Farbenblindheit beim Menschen.

In sexuelle Fortpflanzung, die Eltern (Mutter und Vater) produzieren Gameten (Reproduktionszellen von Eizellen und Spermien).

Jede Gamete hat nur eine Kopie jedes Chromosoms, im Gegensatz zu Chromosomenpaaren in allen anderen Zellen.

Deshalb, die Gameten haben nur eine Version von jedem Gen, d. h. ein Allel pro Gen.

Dies liegt daran, dass wir die Hälfte unserer Gene von unserer Mutter und die andere Hälfte von unserem Vater erben.

Bei der Produktion von Nachkommen durch Befruchtung werden die Chromosomen eines männlichen Gameten (Sperma) mischen mit den Chromosomen der weiblichen Gameten (Ei), um das volle Komplement der Chromosomenpaare zu erzeugen - zwei Allele für jedes Gen.

Allele sind im Wesentlichen zwei Versionen desselben Gens.

Normalerweise hast du zwei Kopien desselben Gens (zwei Allele), eine von jedem Elternteil.

So können zB beim Menschen zwischen den beiden Chromosomenkopien für ein bestimmtes Gen zwei Allele gleich (homozygot) oder verschieden (heterozygot) sein.

Einzelne Allele können „dominant“ oder „rezessiv“ sein und werden in genetischen Diagrammen oder Diagrammen durch Großbuchstaben dargestellt, z.B. D für ein dominantes Gen oder einen Kleinbuchstaben z.B. d für ein rezessives Gen.

Erinnern Allele sind Versionen desselben Gens und werden in genetischen Diagrammen durch einzelne Buchstaben dargestellt.

Menschen haben zwei Allele, unterschiedliche Versionen, von jedem Gen in den Chromosomen Ihres Körpers.

Wenn Sie zwei Allele für ein bestimmtes Gen haben, die gleich sind, z.B. DD oder dd , Dann ist es homozygot für dieses charakteristische Merkmal.

Wenn zwei Allele für ein bestimmtes Gen unterschiedlich sind, dann sind sie heterozygot für dieses charakteristische Merkmal, z.B. Dd .

Dies bedeutet, dass Sie Anweisungen für zwei verschiedene Versionen eines charakteristischen Merkmals haben, aber Sie werden nur eine Version der beiden anzeigen (nur einer der beiden möglichen Phänotypen).

Wie gesagt, wenn die beiden Allele für ein Gen unterschiedlich sind (heterozygot z. B. Dd), kann nur eines das charakteristische Merkmal bestimmen. Das Allel für diesen beobachteten charakteristischen Phänotyp (Genexpression) wird als bezeichnet dominantes Allel (gekennzeichnet durch einen Großbuchstaben - Großbuchstaben z.B. D ).

Das andere Allel (gekennzeichnet durch einen Kleinbuchstaben - Kleinbuchstaben) wird beschrieben als a rezessives Allel z.B. D .

Beachten Sie, dass D d überschreibt, d. h. ein dominantes Allel überschreibt ein rezessives Allel in allen heterozygoten Organismen.

Ein Paar homozygoter Allele, z.B. DDoder heterozygote Allele Dd, produzieren beide das dominante Genmerkmal, ABER, ein Paar homozygoter rezessiver Allele, z.B. dd, wird das rezessive Genmerkmal produzieren.

In Ordnung ein durch ein rezessives Allel verursachtes Merkmal aufweisen, beide Allele müssen rezessiv sein z.B. dd.

So führen DD- oder Dd-Allelpaare zu einem dominanten Phänotyp und ein dd-Allelpaar erzeugt den rezessiven Phänotyp.

In Summe, Ihr Genotyp ist eine Kombination aller Gene-Allele, die Sie in Ihren Chromosomen haben.

In der Biochemie Ihres Körpers ist Ihr Allele funktionieren auf molekularer Ebene (DNA/RNA) zur Bestimmung der von Ihnen angezeigten Merkmale - beschrieben als Phänotypen - die Ergebnisse Ihrer Gen-Allel-Ausdrücke, die entweder dominant oder rezessiv sein kann.

Viele Eigenschaften werden durch ein einzelnes Gen gesteuert, das als Einzelgenvererbung bekannt ist.

Zusammenfassung einiger wichtiger Begriffe die Bedeutung zu kennen und im richtigen Kontext angemessen zu verwenden.

Genotyp - ein 'Bit des genetischen Codes' von Paaren oder einzelnen Allelen, zB XX, XY, X, Y (und es sind die Genotyp-Paare, die den Phänotyp, den Sie im Organismus beobachten, entstehen lassen.

Achten Sie auf die unterschiedlichen Allel-Genotypen bei den Eltern, z.B. Dd, aber in Gameten wird dies D und D, (getrennte Allele) ist dies eher wichtig, wenn man die Genotypen und damit Phänotypen von Nachkommen herausarbeitet.

Dominant - wenn zwei Allele für ein Merkmal unterschiedlich sind (heterozygot), dann kann nur eines der Allele die Natur des Merkmals bestimmen , so dass HH- oder Hh-Genotypen einen großen Organismus ergeben. Ein dominantes Allel überschreibt ein rezessives Allel.

rezessiv - wenn ein Allel nicht dominant ist, wird es als rezessiv bezeichnet (Klein-/Kleinbuchstabe) und damit das rezessive Allel im beobachteten Phänotyp exprimiert wird.

Sie müssen ein doppelt rezessives Allel haben zB homozygoter Genotyp hh führt zu einem rezessiven Phänotyp.

homozygot - wenn ein Paar Allele für ein Merkmal auf einem Gen gleich sind, zB Genotyp XX für Phänotyp weiblich.

Homozygote Allele können dominant oder rezessiv sein, z.B. DD oder dd.

heterozygot - wenn ein Paar von Allelen für ein Merkmal auf einem Gen unterschiedlich ist, zB Genotyp XY für Phänotyp männlich.

Diese werden in der Genetik typischerweise mit Großbuchstaben (dominant) und Kleinbuchstaben (rezessiv) bezeichnet, z. Aa, Dd oder pp.

Phänotyp - das Ergebnis von 'Genexpression' - die Art des Merkmals, das Sie sehen, z. B. groß, blauäugig, männlich usw.

Genexpression - der Prozess von den Genotypen zu den beobachteten Phänotypen - die genetischen Ergebnisse!

Gametenzellen sind Geschlechtszellen (Gameten).

Sie müssen in der Lage sein, Muster der monohybriden Vererbung anhand eines genetischen Diagramms, Punnett-Quadrate und Familienstammbäume zu analysieren und zu interpretieren.

und in der Lage sein, Ergebnisse (unter Verwendung von Wahrscheinlichkeiten, Verhältnissen und Prozentsätzen) von Monohybridkreuzungen zu berechnen und zu analysieren.

(b) Sexuelle Fortpflanzung und Methoden der genetischen Analyse - Modelle erklärt

Dieser Abschnitt wurde geschrieben, um zu veranschaulichen, wie die Möglichkeiten von Nachkommen-Phänotypen unter Verwendung von Punnett-Quadraten und genetischen Link-Diagrammen analysiert werden können.

ich schlage dich vor zuerst diesen Abschnitt durcharbeiten auf genetischen Diagrammen und beginnen Sie dann mit den anderen Abschnitten ab (c).

Sie können sie jetzt alle durcharbeiten oder sich auf sie beziehen, während Sie den Rest dieser Seite ab (c) durcharbeiten.

Das liegt an Ihnen, ABER Sie müssen mit den Begriffen und Wendungen vollständig vertraut sein:

Gamete, Genotyp, Phänotyp usw. wie oben in Abschnitt (a) eingeführt und beschrieben.

Beispiele für die Verwendung von Punnett-Quadraten und genetischen Diagrammen zur Analyse der Phänotypen von Nachkommen

Für Allele mit den Gameten-Genotypen D (dominant) und d (rezessiv)

Es gibt drei mögliche Genotypen: DD, Dd und dd,

das bedeutet, dass es nur 6 mögliche „Kreuzungen“ zwischen diesen Genotypen gibt:

1. TT x TT 2. DD x Dd 3. Dd x Dd 4. TT x dd 5. Dd x dd 6. dd x dd

All dies wird im Folgenden beschrieben und erklärt.

Einige sind nicht sehr wichtig, andere sind sehr wichtig, wenn es um Erbkrankheiten geht, und andere kommen in der Natur wahrscheinlich nicht vor.

Dies sind Beispiele für monohybride Vererbungen .

Aus der Kreuzanalyse mit Punnett-Quadraten oder -Diagrammen lässt sich die Phänotypen der Nachkommen wie 'Dominant' oder 'rezessiv'.

Sie können sich 'dominant' als 'normal' und rezessiv als 'abnormal' vorstellen, aber seien Sie vorsichtig mit solchen Begriffen!

Die folgenden sechs Diagramme zeigen die möglichen Allele von Nachkommen aus drei möglichen Genotypen.

BITTE BEACHTEN SIE

Die Prozentsätze der Ergebnisse aus der Analyse sind nur statistische Wahrscheinlichkeiten , Sie sind KEINE genauen Vorhersagen.

Ein theoretisches Ergebnisverhältnis von 1 : 1 könnte sich in einem Experiment als 47 : 53 ergeben, nicht als 50 : 50.

Ein theoretisches Ergebnisverhältnis von 1 : 3 könnte sich in einem Experiment als 26 : 74 ergeben, nicht als 25 : 75

Verfahren zur Konstruktion von zwei Arten von genetischen Diagrammen.

Beispiel 1. Einführung in ein genetisches Punnett-Quadrat-Diagramm

Um die zu finden Wahrscheinlichkeit von Phänotyp-Ergebnissen können Sie ein Punnett-Quadrat konstruieren, das aus der "Kreuzung" der verschiedenen Gene oder Chromosomen abgeleitet wurde.

In diesem Fall konstruieren Sie ein genetisches Diagramm oder 'Diagramm', um die möglichen Ergebnisse des Gametenpaars von Elternteil a gekreuzt mit dem Gametenpaar von Elternteil b zu zeigen.

Sie setzen die möglichen Gameten von Elternteil a über dem (' Gelb ') Quadrat und die möglichen Gameten von Elternteil b auf der linken Seite des Quadrats.

Anschließend tragen Sie die passenden Genotyp-Paarungen mit einem Punnett-Quadrat ein.

Phänotypen: a = 'dominant', b = 'dominant'

[Punnett-Quadrat: Genotypen der Nachkommen]

Alle Nachkommen-Phänotypen sind 'dominant'.

Nichts anderes ist möglich!

Alle Nachkommen haben den gleichen Phänotyp.

Gleiches Beispiel 1. Verwendung von Kreisen mit Verbindungslinien genetisches Diagramm

Sie können auch eine zweite Art von genetischem Diagramm mit Kreisen und Verbindungslinien erstellen.

Oben sind die Eltern, die den Phänotyp und Genotyp angeben.

Darunter zeigen Sie die möglichen Gameten, die gebildet werden können.

Eine Gamete von Elternteil a verbindet sich mit einer Gamete von Elternteil b bei der Befruchtung.

Sie verwenden dann Verbindungslinien, um zu zeigen, wie sich die Chromosomen verbinden können.

Schließlich zeigt die untere Kreisreihe die Genotypen der Nachkommen, denen Sie den Phänotyp hinzufügen können.

Dies ist die Kreuzung zweier homozygoter 'Eltern'-Dominanten DD.

Phänotypen: a = 'dominant', b = 'dominant' wegen Genotypen: a = DD, b = Dd

Kommentare zu Genotypkreuzung DD x Dd

[Punnett-Quadrat: Genotypen der Nachkommen]

Alle Nachkommen-Phänotypen sind 'dominant', nicht exprimieren das rezessive Gen d.

50% (2/4, 1 zu 2 Chance) der Nachkommen werden das rezessive Gen d tragen (1 von 2 wird nicht), aber non exprimiert das rezessive Gen als Phänotyp.

Genetisches Erbdiagramm unten.

Dies ist die Kreuzung eines homozygoten dominanten Elternteils DD mit einem heterozygoten Elternteil Dd. Genetisches Diagramm unten.

Phänotypen: a = 'dominant', b = 'dominant'

[Punnett-Quadrat: Genotypen der Nachkommen]

75% (3 von 4 Chance) der Nachkommen werden das rezessive Gen d tragen (1 von 4 nicht).

25% (1 zu 4 Chance) der Nachkommen exprimieren tatsächlich das rezessive Gen (dd-Effekt).

Ein 3 : 1 Verhältnis von dominanter : rezessiver Genexpression der Nachkommen-Phänotypen.

Dies ist die Kreuzung eines Paares heterozygoter Eltern Dd. Genetisches Diagramm unten.

Phänotypen: a = 'dominant', b = 'rezessiv'

[Punnett-Quadrat: Genotypen der Nachkommen]

Alle Nachkommen-Phänotypen sind „dominant“, obwohl der Phänotyp eines Elternteils rezessiv ist.

Alle Nachkommen-Genotypen sind gleich (Dd),

und alle Nachkommen sind erbliche Träger des rezessiven Gens d.

Dies ist die Kreuzung eines homozygoten dominanten Elternteils DD mit einem homozygot rezessiven Elternteil dd. Genetisches Diagramm unten.

Phänotypen: a = 'dominant', b = 'rezessiv'

[Punnett-Quadrat: Genotypen der Nachkommen]

50% (2/4, 1 zu 2 Chance) der Nachkommen-Phänotypen sind 'dominant',

50% (2/4, 1 zu 2 Chance) der Nachkommen-Phänotypen sind „rezessiv“, ein Verhältnis von 1 : 1 .

und alle Nachkommen sind erbliche Träger des rezessiven Gens d.

Dies ist die Kreuzung eines heterozygoten Elternteils Dd mit einem homozygot rezessiven Elternteil dd. Genetisches Diagramm unten.

Phänotypen: a = 'rezessiv', b = 'rezessiv'

[Punnett-Quadrat: Genotypen der Nachkommen]

Alle Nachkommen-Phänotypen sind gleich und „rezessiv“, alle erblichen Träger.

Wenn das rezessive Gen einem Organismus einen Nachteil zufügt, ist es sehr unwahrscheinlich, dass diese spezielle „Kreuzung“ in der Natur vorkommt!

Dies ist die Kreuzung von zwei homozygoten rezessiven "Eltern" dd. Genetisches Diagramm unten.

(c) Einige Beispiele für genetische Diagramme zur Erklärung der Vererbung von Merkmalen

Zunächst anhand von Beispielen der Untersuchungen von Mendel zur Vererbung von Merkmalen durch Pflanzen

Ein gutes Beispiel sind einige der Ergebnisse von Mendels Arbeiten, die den Arbeiten anderer Wissenschaftler vorausgingen, die Mendels „vererbte Faktoren“ mit den Chromosomen der bescheidenen Erbse in Verbindung brachten.

Mendel war ein österreichischer Mönch, studierte Mathematik und Naturgeschichte an der Universität Wien.

Gregor Mendel, der Mitte des 19. Jahrhunderts auf einem bescheidenen Gartengrundstück seines Klosters arbeitete, machte sich Notizen, die gute experimentelle Beweise für wie Eigenschaften von Erbsenpflanzen weitergegeben wurden von Generation zu Generation.

Mendel führte viele Experimente durch, um zu untersuchen, wie Eigenschaften von Pflanzen (insbesondere Erbsenpflanzen) von einer Generation zur nächsten weitergegeben wurden.

Zu seinen „klassischen“ Untersuchungen gehörten die Untersuchung der Höhe und Farbe von Erbsenpflanzen.

Seine Forschungsergebnisse wurden 1866 veröffentlicht und wurden schließlich zu einem wichtigen Werk und einer Grundlage der relativ modernen Erforschung der Genetik.

Wir können nun erklären, warum Mendel die Idee der getrennt vererbten Faktoren vorgeschlagen hat. Die Bedeutung seiner Entdeckungen wurde erst nach seinem Tod erkannt, da keine Kenntnisse über Chromosomen, Gene und die Funktionsweise der DNA vorhanden waren.

Die von Mendel verwendeten Prinzipien bei der Untersuchung der monohybriden Vererbung bei Erbsen waren .

Seine Arbeit bestand darin, (soweit er das beurteilen konnte) verschiedene reinrassige Erbsenpflanzen eines bestimmten Merkmals, zB einer bestimmten Farbe oder hohe oder kurze Pflanzen, zu kreuzen und dann die Nachkommen zu kreuzen, z.

(1) Mendels Höhenexperiment - erstes Kreuz

Mendel überquerte a hoch Erbsenpflanze (in moderner Schreibweise, Genotyp TT) mit einer Zwergerbsenpflanze (Genotyp tt) und gefunden alle nachkommen waren groß.

Beachten Sie, dass er reinrassige große oder Zwerge (kurz) verwendete, die wir als homozygote Genotypen kennen.

Genetisches Diagramm für TT x tt

Oben und unten sind die 'modernen' genetisches Diagramm und Punnett Quadrat zum Kreuzen der hohen Erbse mit einer Zwergerbse (1. Kreuzung ergibt F1)

Dies ist die Kreuzung eines homozygoten dominanten "Elternteils" TT mit einem homozygot rezessiven 'Elternteil' tt.

Die TT und tt Allelpflanzen waren reinrassigd.h. keine heterozygoten Allelpaare, d.h. kein Tt Paarungen.

Genetische Tabelle für die Kreuzung von Großerbse mit Zwergerbse
Elterngenotypen: TT x tt
Gameten: T, T, t und t (Allele)
Genotypen von Pflanzen T T
T Tt Tt
T Tt Tt

Die Diagramme oben und unten geben eine moderne genetische Interpretation von Mendels Ergebnissen aus der anfänglichen Kreuzung einer reinen Linie von hohen Erbsenpflanzen mit einer reinen Linie von Zwergerbsenpflanzen (F1-Hybriden).

Aus der Verwendung eines Punnett-Quadrats ergibt sich 100% hohe Pflanzen (Genotyp Tt), aber in Bezug auf die moderne Genetik sie alle tragen das Allel t für Zwergerbsenpflanzen.

(2) Mendels zweite Kreuzung von zwei der großen Pflanzen aus dem ersten Satz Nachkommen (von F1-Hybriden oben)

Genetisches Diagramm für Tt x Tt

Dies ist die Kreuzung eines heterozygoten "Elternteils" Tt mit einem anderen heterozygoten 'Elternteil' Tt.

Das moderne' genetisches Diagramm und Punnett Quadrat zur Kreuzung zweier Pflanzen aus der 1. Kreuzung (2. Kreuzung, um F2-Hybriden zu ergeben)

Die moderne Interpretation wird durch die Punnett-Quadrat- und Vererbungsdiagrammanalysen unten gezeigt.

Genetische Tabelle für die Kreuzung von hohen Erbsenpflanzen ab der ersten Kreuzung
Elterngenotypen: Tt x Tt
Gameten: T, t, T und t (Allele)
Genotypen von Pflanzen T T
T TT Tt
T Tt tt

Die ersten resultierenden Nachkommen (F1) waren alle hohe Erbsenpflanzen, und diese wurden dann miteinander gekreuzt, um den zweiten Satz Nachkommen (F2) wie oben gezeigt zu erhalten.

Dies ergab ungefähr 75% hohe Pflanzen (Genotyp TT oder Tt) und 25% Zwergerbsenpflanzen (Genotyp tt)

Mendel fand heraus, dass das zweite Kreuz produzierte groß: Zwerg Erbsenpflanzen im ungefähren Verhältnis von 3 : 1.

Er zeigte daher, dass das Merkmal der hohen Erbsenpflanze gegenüber dem Merkmal der Zwergerbse dominant war.

Die genetischen Diagramme und Punnett-Quadrate zeigen, warum Sie diese Ergebnisse statistisch erwarten.

Das Verhältnis von hohen Pflanzen zu Zwergpflanzen (3 : 1) zeigte, dass die dominanter Faktor war 'hoch“ über den „Zwergfaktor“.

ABER er zeigte auch, dass sich unter den richtigen Umständen Zwergerbsenpflanzen gebildet haben und wir wissen jetzt, dass dies der Fall ist aufgrund der doppelt rezessiven Genkombination.

Aus diesen bescheidenen, aber sorgfältig durchgeführten Experimenten folgerte Mendel, dass die Höhenmerkmale (und andere Merkmale) durch das bestimmt wurden, was er 'getrennte vererbte Faktoren“ von jeder Mutterpflanze weitergegeben.

Wir wissen jetzt, dass diese „getrennten ererbten Einheiten“ in der modernen genetischen Theorie Gene.

(3) Er führte ähnliche Experimente mit der Farbe von Erbsenpflanzen durch.

Ähnliche Experimente machte er mit Erbsenpflanzen mit Violett und Weiß farbige Blumen.

Die PP (lila) und pp (weiße) Allelpflanzen waren reinrassigd.h. keine heterozygoten Allelpaare, d.h. kein Pp Paarungen.

Auch hier zeigen die Punnett-Quadrat-Analysen die moderne Interpretation.

Genetische Tabelle für die Kreuzung von lila Erbse mit weißer Erbse
Elterngenotypen: PP x pp
Gameten: P, P, p und p (Allele)
Genotypen von Pflanzen P P
P pp pp
P pp pp

Die Diagramme oben und unten geben eine moderne genetische Interpretation von Mendels Ergebnissen aus der anfänglichen Kreuzung einer reinen Linie von Purpurerbsenpflanzen mit einer reinen Linie von Weißerbsenpflanzen (Punnett-Quadrat von F1-Hybriden).

Dies ergibt 100% violette Pflanzen (Genotyp pp), aber in Bezug auf die moderne Genetik sie alle tragen das Allel-dominante P für lila Blüten und das rezessive Allel p für weiße Erbsenpflanzen.

Das moderne' genetisches Diagramm und Punnett Quadrat zur Kreuzung zweier Pflanzen aus der 1. Kreuzung (2. Kreuzung, um F2-Hybriden zu ergeben)

Genetische Tabelle für die Kreuzung von Purpurerbsenpflanzen ab der ersten Kreuzung
Elterngenotypen: Pp x Pp
Gameten: P, p, P und p (Allele)
Genotypen von Pflanzen P P
P PP pp
P pp pp

Die ersten resultierenden Nachkommen (F1) waren alle lila Erbsenpflanzen, und diese wurden dann miteinander gekreuzt, um den zweiten Satz Nachkommen (F2) wie oben gezeigt zu ergeben.

Dies ergab ungefähr 75% violette Pflanzen (Genotyp PP oder pp) und 25 % weiße Erbsenpflanzen (Genotyp pp)

Mendel fand heraus, dass das zweite Kreuz produzierte lila: weiß Erbsenpflanzen im ungefähren Verhältnis von 3 : 1.

Er zeigte daher, dass das Merkmal der violetten Blüte gegenüber dem Merkmal der weißen Blüte dominant war.

Die genetischen Diagramme und Punnett-Quadrate zeigen, warum Sie diese Ergebnisse statistisch erwarten.

Das Verhältnis von lila Pflanzen zu weißen Pflanzen (3 : 1) zeigte, dass die dominanter Blütenfarbfaktor war 'Violett“ über dem „weißen“.

So zeigte er auch, dass unter den richtigen Umständen weiße Erbsenpflanzen gebildet wurden, und wie bei den großen und kleinen Pflanzen wissen wir jetzt, dass dies der Fall ist aufgrund der doppelt rezessiven Genkombination.

(4) Ergebnis und Bedeutung von Mendels Experimenten

und W Warum wurde Mendels brillantes Werk damals nicht anerkannt?

Aus seinen Experimenten schloss Mendel Folgendes:

(i) Eigenschaften in Pflanzen werden durch eine Art von 'erbliche Einheiten' (wir wissen jetzt als Gene).

(ii) Diese Erbeinheiten werden unverändert von einer Generation an ihre Nachkommen weitergegeben von beiden Eltern UND eine 'Einheit' von jedem Elternteil (Pflanze, Anlage).

(iii) Diese „Erbeinheiten“ können sein: „dominant“ oder „rezessiv“ -Wenn eine Pflanze sowohl die „dominante Einheit“ als auch die „rezessive Einheit“ aufweist, würde das dominante Merkmal (der beobachtete Phänotyp) zum Ausdruck kommen.

Mendels Arbeit war so neu und revolutionär, dass die meisten Wissenschaftler die Ergebnisse seiner Experimente einfach nicht schätzten – seine Ergebnisse passten in keine aktuelle Theorie der Zeit!

Nur wenige, wenn überhaupt? andere Wissenschaftler scheinen die gleichen Experimente wie Mendel durchzuführen und dann ihre Ergebnisse zu veröffentlichen, daher gab es keine unabhängige Überprüfung seiner Ergebnisse.

Mitte des 19. Jahrhunderts hatten Wissenschaftler keine Kenntnisse der modernen Genetik, z.B. DNA, Gene, Chromosomen usw.

Glücklicherweise haben nach seinem Tod Wissenschaftler z.B. Biologen, begann die Bedeutung seiner Arbeit nach der Veröffentlichung im Jahr 1866 zu erkennen und erbliche Faktoren mit Genen und Chromosomen zu verknüpfen.

Mit Mendels Experimenten als Leitfaden wurden viele Experimente durchgeführt, um seine Ideen zu bestätigen und weiter zu unserem Verständnis der Genetik beizutragen - der grundlegenden Theorie der Vererbung auf molekularer Ebene, z.

Ab dem späten 19. Jahrhundert wurden die Strukturen erkannt, die wir Chromosomen nennen, und Mikroskope waren gut genug, um zu sehen, wie sie sich während der Zellteilung verhalten.

Aber erst zu Beginn des 20. Jahrhunderts erkannten Wissenschaftler die Ähnlichkeit zwischen dem Verhalten von Chromosomen und Mendels "Vererbungseinheiten".

Daher wurde vorgeschlagen, dass diese Mendelschen "Einheiten" Teil der Chromosomenstruktur sind - dies sind, wie wir heute wissen, Gene/Allele.

Schließlich (irgendwie) 1953 wurde durch die Arbeit von Crick, Watson und anderen die Doppelhelix-Struktur der DNA ausgearbeitet.

Die Wissenschaft der Genetik ist so weit fortgeschritten, dass wir jetzt die Sequenz der Nukleotide (und ihrer Basen) im vollständigen Genom eines Organismus – bekannt als Genomsequenzierung.

Mit diesem Wissen können wir nun verstehen, wie Gene auf molekularer Ebene funktionieren, z.B. von DNA, über RNA, kodiert für Proteine ​​und viele andere Funktionen eines Organismus.

Mithilfe der Genomsequenzierung können Wissenschaftler herausfinden, welche Teile (Gene) bestimmte Eigenschaften eines Organismus steuern.

Dies kann sehr kompliziert werden, weil (i) die meisten Eigenschaften von mehreren Genen gesteuert werden und (ii) genetische Varianten miteinander interagieren.

Fußnote zu (sozusagen): Die Chemie der Genetik entwickelt sich ständig weiter und stellt sich als weitaus komplizierter heraus, als man sich 1953 je hätte vorstellen können.

Wir sind nun in der Lage zu testen, ob Menschen anfällig für eine bestimmte Krankheit oder Erbkrankheit sind. Siehe genetisches Screening.

Wir können Organismen modifizieren, um ein bestimmtes Gen in ihr Genom einzuführen.

Sehen Gentechnik - Erstellung von Revisionsnotizen für die Biologie von Insulin gcse

Für viele weitere Beispiele für genetische Analysen von Nachkommen siehe Abschnitt (b) mit vielen Diagrammen und Erklärungen.

(d) Einige Beispiele für Erbkrankheiten und genetische Störungen.

Wissen und verstehen Sie, dass einige Störungen vererbt werden.

Sie müssen in der Lage sein, die Ergebnisse der Stammbaumanalyse beim Screening auf genetische Störungen zu bewerten.

Im Folgenden werden Beispiele für genetisch vererbte Erkrankungen beschrieben, einige mit sehr schwerwiegenden Folgen, andere weniger schwerwiegend.

(1) Sichelzellenanämie (2) Mukoviszidose (3) Polydaktylie

Genomik und Erbkrankheiten

Inzwischen ist bekannt, dass die meisten unserer Eigenschaften von mehr als einem Gen gesteuert werden.

Dies gilt auch für genetisch vererbte Krankheiten.

Einzelgen-Erkrankungen wie Mukoviszidose entsprechen dem, was genannt wird 'Mendelsches Erbe“ und genetische Diagramme und Punnett-Quadrate sind recht einfach auszuarbeiten – wie ich hoffe, dass Sie unten herausfinden werden.

Die meisten Krankheiten mit „genetischer Verbindung“ wie Diabetes, Fettleibigkeit und Herz-Kreislauf-Erkrankungen (Herzkrankheiten) beinhalten die Interaktion vieler Gene, einschließlich nicht-kodierender Abschnitte der DNA des Genoms und Umweltfaktoren, z. Lebensstilwahl - Ernährung und Bewegung.

(1) Sichelzellenanämie – am häufigsten ist die Sichelzellenanämie

Die Sichelzellenanämie ist eine genetisch bedingte (ererbte) Bluterkrankung, bei der sich rote Blutkörperchen (die Sauerstoffträger im Körper) abnormal entwickeln.

Anstatt rund und flexibel zu sein, werden die roten Blutkörperchen der Sichel wie ein Halbmond (daher der Name "Sichel").

Diese abnormalen roten Blutkörperchen können dann Abschnitte von Blutgefäßen (insbesondere die engen Kapillaren) verstopfen, was zu Schmerzen führt. Diese schmerzhaften Auswirkungen können von wenigen Minuten bis zu mehreren Monaten anhalten.

Die anormalen Blutkörperchen haben eine kürzere Lebensdauer und werden nicht so schnell ersetzt wie normale gesunde rote Blutkörperchen, was zu einem Mangel an roten Blutkörperchen, der sogenannten Anämie, führt.

Symptome der Sichelzellenanämie sind Müdigkeit, schmerzende Gelenke und Muskeln sowie Atemnot, insbesondere nach körperlicher Anstrengung, dh jeder zusätzlichen körperlichen Anstrengung.

Die höchste Häufigkeit von Sichelzellanämie findet sich in tropischen Regionen, insbesondere in Afrika südlich der Sahara, und in Stammesgebieten Indiens und des Nahen Ostens.

Obwohl seltener, kann die Sichelzellenanämie in jeder Bevölkerungsgruppe auftreten, die Menschen enthält, deren Vorfahren aus den oben genannten geografischen Regionen stammen – sie nimmt in Europa aufgrund der aktuellen massiven Migration aus diesen Regionen zu.

Zum Sichelzellenanämie bei einem Kind auftreten, müssen beide Elternteile die rezessives Allel a für Sichelzellanämie, aber keiner ist davon betroffen.

Stellen Sie sich im obigen Diagramm vor, dass das mit einem Pfeil versehene gelbe Band eines der Allele darstellt, das für rote Blutkörperchen kodiert .

EIN repräsentiert die normalen dominanten Allele im Chromosomenpaar (notiert als AA unten in der genetischen Analyse).

Diese Person ist kein Träger oder leidet an Sichelzellenanämie.

B repräsentiert ein dominantes normales und ein defektes rezessives Allel (notiert als Aa unten in der genetischen Analyse).

Diese Person ist ein Träger, leidet aber nicht an Sichelzellenanämie, da normal dominant ist.

C repräsentiert eine Person mit einem Paar defekter rezessiver Allele (notiert als aa unten in der genetischen Analyse).

Diese Person ist sowohl Träger als auch Leidender an Sichelzellenanämie – das doppelt rezessive Gen verhindert die Produktion des lebenswichtigen Proteins.

Genetisches Diagramm und Punnett-Quadrate für Sichelzellenanämie

Es besteht jedoch eine Wahrscheinlichkeit von 1 zu 4 (25%), dass eines ihrer Kinder von dieser genetischen Störung betroffen ist – siehe Diagramm oben und Punnett-Tabelle unten, die zeigt, dass ein doppelt rezessives Allel benötigt wird, damit die Nachkommen betroffen sind ( Genotyp aa).

Notiz

(i) Damit jemand an Sichelzellenanämie leidet, muss er erben das fehlerhafte Allel (a) von beiden Eltern.

(ii) Es gibt a 3 in 4 Chance (75%) der Nachkommen sind Transportunternehmen des rezessiven Allels ein, aber nur 1 von 3 (25%) davon werden tatsächlich an Sichelzellenanämie leiden.

Fünf andere mögliche Elternkreuze Beteiligung des rezessiven Allels ein bei Sichelzellenanämie.

Ich habe unten die Analysen für Sichelzellenanämie gezeigt, die ein grundlegendes Punnett-Quadrat der zwei Gametenpaare der Eltern und der vier möglichen Genotypen der Nachkommen (Kinder) verwenden.

Ein Träger hat sich mit jemandem gekreuzt, der an Sichelzellenanämie leidet.

Alle Nachkommen werden Träger des rezessiven Gens sein ein.

Ein Nicht-Träger, gekreuzt mit einem Träger des rezessiven Gens für Sichelzellenanämie ein.

2 von 4 Wahrscheinlichkeit (50 %) der Nachkommen werden Träger des rezessiven Gens ein.

Ein Nicht-Träger kreuzte sich mit jemandem, der an Sichelzellenanämie leidet.

Alle Nachkommen werden Träger des rezessiven Gens sein ein.

Extra-Nr Hinweis zur Sichelzellenanämie:

(i) Für 5. AA x AA, alle Nachkommen werden AA nicht betroffen, ebenso für 6. aa x aa, alle Nachkommen werden aa Betroffene und Träger.

(ii) Bei Paaren, die das rezessive Gen tragen können, bergen bestimmte Kreuzungen ein erhöhtes Risiko, dass ihr Kind an Sichelzellenanämie leidet.

Ein genetisches Screening auf potenziell schädliche Allele kann potenzielle Eltern über das Risiko informieren, aber dies kann an sich schon zu quälenden Entscheidungen führen.

In vielen ärmeren Ländern ist ein genetisches Screening höchst unwahrscheinlich.

Mukoviszidose ist eine genetische Störung der Zellmembranen, die Krankheit wird durch Familien weitergegeben.

Mukoviszidose kann durch die Deletion von nur drei Basen verursacht werden, aber dies hat einen dramatischen Einfluss auf den Phänotyp.

Das fehlerhafte Gen sollte für ein Protein kodieren, das die Bewegung von Salz und Wasser in und aus Zellen steuert.

Leider funktioniert das vom fehlerhaften Gen produzierte Protein nicht richtig und führt zu einer übermäßigen Schleimproduktion.

Mukoviszidose führt dazu, dass sich dieser zähe, klebrige Schleim in den Atemwegen, der Lunge, dem Verdauungstrakt, der Bauchspeicheldrüse und anderen Bereichen des Körpers ansammelt – Betroffene leiden unter Atem- und Verdauungsbeschwerden und Patienten erhalten ein komplexes Medikamentengemisch.

Es ist eine der häufigsten chronischen Lungenerkrankungen bei Kindern und jungen Erwachsenen und leider eine lebensbedrohliche Erkrankung, die durch ein defektes Gen verursacht wird, das den Körper dazu bringt, ungewöhnlich dicke und klebrige Flüssigkeit, genannt Schleim, zu produzieren.

Der zähe Schleim sammelt sich in den Atemwegen der Lunge (verursacht Lungeninfektionen) und in der Bauchspeicheldrüse, dem Organ, das beim Abbau und der Aufnahme von Nahrung hilft (verursacht Verdauungsprobleme).

Die Eltern können Träger der Mukoviszidose-Erkrankung sein, ohne die Krankheit selbst zu haben.

Stellen Sie sich im obigen Diagramm vor, dass das mit einem Pfeil versehene gelbe Band das Allel darstellt, das für das essentielle Protein kodiert, das erforderlich ist, um eine Mukoviszidose zu vermeiden.

EIN repräsentiert die normalen dominanten Allele im Chromosomenpaar (notiert als FF unten in der genetischen Analyse).

Diese Person ist kein Träger oder leidet an Mukoviszidose.

B repräsentiert ein dominantes normales und ein defektes rezessives Allel (notiert als Ff unten in der genetischen Analyse).

Diese Person ist eine Trägerin, leidet aber nicht an Mukoviszidose, da normal dominant ist.

C repräsentiert eine Person mit einem Paar defekter rezessiver Allele (notiert als ff unten in der genetischen Analyse).

Diese Person ist sowohl Träger als auch Patient von Mukoviszidose – das doppelt rezessive Gen verhindert die Produktion des lebenswichtigen Proteins.

Es wird durch ein rezessives Allel verursacht (gekennzeichnet durch F) eines Gens und kann daher von Eltern vererbt werden, von denen keiner die Störung hat.

Etwa 1 von 25 Menschen trägt das rezessive Allel von F Mukoviszidose.

Etwa von 3000 Neugeborenen haben die Krankheit.

Um von Mukoviszidose betroffen zu sein, müssen Sie das doppelt rezessive Gen erben ff.

Punnett-Quadrat und genetisches Diagramm für Mukoviszidose

Punnett-Quadrat-Gentabelle für Mukoviszidose
1. Genotypen der Eltern: Ff x Ff, normal, aber beide Träger
Gameten: F, f, F und f (Allele)
Genotypen von Kindern F F
F FF Ff
F Ff ff

Mukoviszidose wird durch ein rezessives Allel verursacht F (also braucht es Genotyp ff, ein doppelt rezessives Allel, für die Person, die an Mukoviszidose leidet.

Damit jemand an Mukoviszidose leidet, muss er erben das fehlerhafte Allel (f) von beiden Eltern.

Die genetischen Diagramme oben und unten zeigen, dass wenn beide Eltern sind Träger des rezessiven Allels, aber NICHT betroffen (Ff, heterozygot), besteht eine Chance von 3 zu 4 (75%) ein normales Kind zu bekommen (FF Nicht-Träger oder Ff Trägerin) und eine Wahrscheinlichkeit von 1 zu 4 (25%) ein Kind mit Mukoviszidose (rezessiv und homozygot) zu bekommen ff Betroffener und Träger).

Fünf andere mögliche Elternkreuze Beteiligung des rezessiven Allels F bei Mukoviszidose

Im Folgenden habe ich die Analysen für Mukoviszidose anhand eines grundlegenden Punnett-Quadrats der beiden Gametenpaare der Eltern und der vier möglichen Genotypen der Nachkommen (Kinder) gezeigt.

Ein Träger, der mit jemandem gekreuzt wurde, der an Mukoviszidose leidet.

Alle Nachkommen werden Träger des rezessiven Gens sein F.

Ein Nicht-Träger, gekreuzt mit einem Träger des rezessiven Mukoviszidose-Gens F.

2 von 4 Wahrscheinlichkeit (50 %) der Nachkommen werden Träger des rezessiven Gens F.

Ein Nicht-Träger, der mit jemandem gekreuzt wurde, der an Mukoviszidose leidet.

Alle Nachkommen werden Träger des rezessiven Gens sein F.

Extra-Nr Hinweis zu Mukoviszidose :

(i) Für 5. TT x TT, alle Nachkommen werden DD nicht betroffen, ebenso für 6. ff x ff, alle Nachkommen werden ff Betroffene und Träger.

(ii) Bei Paaren, die das rezessive Gen tragen können, bergen bestimmte Kreuzungen ein erhöhtes Risiko, dass ihr Kind an Mukoviszidose leidet.

Ein genetisches Screening auf potenziell schädliche Allele kann potenzielle Eltern über das Risiko informieren, aber dies kann an sich schon zu quälenden Entscheidungen führen.

Polydaktylie/polydactyl mit zusätzlichen Fingern oder Zehen wird durch ein dominantes Allel eines Gens verursacht und kann daher nur von einem Elternteil weitergegeben werden, der die Störung hat.

Polydaktylie ist eine körperliche Erkrankung, bei der eine Person mehr als fünf Finger pro Hand oder mehr als fünf Zehen pro Fuß hat. Eine abnormale Anzahl von Ziffern (6 oder mehr) kann von selbst auftreten, ohne andere Symptome oder Krankheit.

Siehe Fotos auf https://en.wikipedia.org/wiki/Polydactyly

Die Häufigkeit von Polydaktylie variiert zwischen 5 und 19 pro 10.000 Einwohner.

Polydaktylie kann in Familien weitergegeben (vererbt) werden und dieses Merkmal betrifft nur ein Gen, das mehrere Variationen verursachen kann.

Polydaktylie wird verursacht durch die Dominant Allel P (benötigt also keinen Genotyp PP, kann sein pp auch).

Der Elternteil mit dem defekten Allel (P) wird vom Zustand der Polydaktylie betroffen sein.

Beachten Sie, dass jemand von Polydaktylie betroffen ist muss nur ein dominantes Gen (P) von einem Elternteil erben.

Die untenstehenden genetischen Diagramme zeigen, dass ein Kind mit einer Wahrscheinlichkeit von 50 % an Polydaktylie leidet, wenn nur ein Elternteil Träger ist pp.

Genetisches Diagramm und Punnett-Quadrate für Polydaktylie

Die Analyse der elterlichen Kreuzung zwischen einem Nichtträger (rezessive Allele pp) und jemand, der von Polydaktylie betroffen ist (Allele pp).

Fünf andere mögliche Elternkreuze mit dem dominanten Allel P für Polydaktylie.

Im Folgenden habe ich die Analysen für Polydaktylie anhand eines grundlegenden Punnett-Quadrats der beiden Gametenpaare der Eltern und der vier möglichen Genotypen der Nachkommen (Kinder) gezeigt.

Kreuzung zweier von Polydaktylie betroffener Eltern.

Kreuzung zweier Elternteile, die aufgrund eines dominanten Allels von Polydaktylie betroffen sind P.

Ein Nicht-Träger kreuzte sich mit jemandem, der an Polydaktylie leidet.

Chance von 3 zu 4 (75%) der Nachkommen werden Träger UND vom Allel betroffen P.

Extra-Nr Hinweis zur Polydaktylie:

(i) Für 5. PP x PP, alle Nachkommen werden PP betroffen

(ii) Für 6. pp x pp, alle Nachkommen werden pp nicht betroffen - normal.

(iii) Soweit mir bekannt ist, gibt es keine ernsthaften schädlichen Auswirkungen der Polydaktylie, aber die Situation kann durch eine Operation behandelt werden, aber dies birgt immer seine eigenen Risiken.

Einige typische Lernziele für diese Seite

In der Lage sein, genetische Diagramme, einschließlich Stammbäume, zu interpretieren.

Möglicherweise müssen Sie genetische Diagramme von Monohybridkreuzungen erstellen und die Ergebnisse von Monohybridkreuzungen vorhersagen und in der Lage sein, die Begriffe homozygote (gleiche Allele zB XX oder TT) Gene, heterozygote (verschiedene Allele zB XY oder Tt), Phänotyp (Genexpression - das Ergebnis!) und Genotyp (Gentyp),

Sie sollten in der Lage sein, genetische Diagramme der monohybriden Vererbung und der Geschlechtsvererbung zu interpretieren, aber es wird nicht erwartet, dass Sie genetische Diagramme erstellen oder die Begriffe homozygot, heterozygot, Phänotyp oder Genotyp verwenden.

In der Lage sein, das Ergebnis von Kreuzungen zwischen Individuen für jede mögliche Kombination von dominanten und rezessiven Allelen desselben Gens vorherzusagen und/oder zu erklären

Stichwörter: Genetik Vererbung von Merkmalen Dominant-rezessive Gene Allele Homozygoter Heterozygoter Genotyp Phänotyp Genexpression Monohybrid genetisches Diagramm Punnett-Quadrat-Mendel-Erbse Mukoviszidose Sichelzellenanämie

Subindex der Genetics Notes - von DNA bis GM und vieles dazwischen!

Siehe auch Abschnitt Klonen - Gewebekultur von Pflanzen und Tieren GCSE-Biologie-Revisionsnotizen-Seite

IGCSE-Revisionsnotizen Genetik KS4-Biologie Wissenschaftliche Notizen zur Vererbung von Merkmalen GCSE-Biologie-Leitfaden Notizen zu dominanten Genen für Schulen Hochschulen Akademien Wissenschaftskurstutoren Bilder Bilder Diagramme für rezessive Gene Wissenschaftliche Revisionsnotizen zur Mukoviszidose-Sichelzellanämie erklärt mit genetischen Diagrammen und Punnett-Quadraten
zum Überarbeiten von Biologiemodulen Biologiethemen Hinweise zum Verständnis homozygoter Allelepaare heterozygote Allelepaare Universitätslehrgänge in Biowissenschaften Berufe in der Wissenschaft Biologie Berufe in der Pharmaindustrie Biologische Laborassistenten Ausbildung Technische Praktika in Biologie USA US Klasse 8 Klasse 9 Klasse10 AQA GCSE 9-1 Biologie-Wissenschaftsnotizen zu Allelen GCSE-Notizen zu Genotypen-Phänotypen Edexcel GCSE 9-1 Biologie-Wissenschaftsnotizen zur Genexpression für OCR GCSE 9-1 Biologie-Wissenschaftsnotizen des 21. auf monohybriden genetischen Diagrammen Punnett-Quadrate WJEC gcse science CCEA/CEA gcse science


Genetische Variation und natürliche Selektion: Post-Mendelsche Vererbungsfaktoren

Denken Sie daran, dass die meisten Tiere, einschließlich Ihnen, diploid sind, was bedeutet, dass jede Ihrer Eigenschaften durch die Interaktion von mindestens zwei Genen gesteuert wird. Mendels Arbeit konzentrierte sich auf die Wirkung eines einzelnen Gens der Mutter und eines einzelnen Gens des Vaters, um den Genotyp und Phänotyp der Nachkommen basierend auf dominanten und rezessiven Genen zu bestimmen. Wir wissen jetzt, dass oft mehrere Gene auf seltsame und faszinierende Weise beteiligt sind, um den Phänotyp der Nachkommen zu beeinflussen. Der nächste Abschnitt konzentriert sich auf sieben solcher Mechanismen.

Bionote

Mehr als 200 menschliche Merkmale werden von einem einzigen Genpaar gesteuert, wie z. B. Zwergwuchs, Katarakte, Mukoviszidose und Albinismus.

Unvollständige Dominanz

Immer wenn sich zwei Gene kombinieren und der Phänotyp der Nachkommen ein Kompromiss zwischen den Wirkungen der beiden Gene ist, dann hat keines der Gene eine Dominanz gegenüber dem anderen Gen zum Ausdruck gebracht. Tatsächlich ist ein Gen gegenüber dem anderen, das inaktiv ist, unvollständig dominant. Mendels Arbeit mit Erbsen stieß nie auf unvollständige Dominanz, da der heterozygote Genotyp immer das dominante Gen im Phänotyp exprimierte.

Das aktive Gen ist offenbar nicht stark genug, um den Wirkungsverlust des inaktiven Allels zu kompensieren. Das klassische Beispiel für unvollständige Dominanz ist die Kreuzung zwischen einem roten Löwenmäulchen und einem weißen Löwenmäulchen. Der Nachwuchs soll laut Mendel entweder rot oder weiß sein. In Wirklichkeit sind sie alle rosa, was darauf hinweist, dass kein Allel vollständig dominant ist, sondern eines nur unvollständig dominant. Daher wird eine schwache Expression eines Allels, des roten Allels, tatsächlich in einem heterozygoten Nachkommen exprimiert.

Unvollständige Dominanz wird in der F2-Generation deutlich, wie in der folgenden Punnet-Quadrat-Analyse eines fiktiven Merkmals detailliert beschrieben: B = blau, b = gelb. Eine Kreuzung zwischen einem blauen (BB) Elternteil und einem gelben (bb) Elternteil, BB bb, sollte alle blauen Nachkommen in der F1-Generation ergeben. Siehe Abbildung Eltern: BB bb.

Stattdessen ist der Bb-Genotyp grün, eine Mischung der beiden Farben. Dies weist darauf hin, dass das B-Gen nicht stark genug ist, um die Wirkung des b-Allels vollständig zu dominieren. Wenn zwei heterozygote Individuen gepaart werden, sind die Ergebnisse noch faszinierender. Siehe Abbildung Eltern: Bb Bb.

Die Genotypen sind BB (1) Bb (2) bb (1). Ein Verhältnis von 1:2:1 ist typisch für Mendelsche Vererbungsmuster. Das phänotypische Verhältnis ist jedoch: blau (1), grün (2), gelb (1). Dieses Verhältnis von 1:2:1 wird von Mendels Vorhersagen nicht erwartet.

Kodominanz

Kodominanz ist eine Art von Alleldominanz, die auftritt, wenn beide Allele aktiv und exprimiert sind, wie es manchmal bei einem heterozygoten Individuum der Fall ist. Dieses Phänomen zeigt sich am häufigsten in der Fellfarbe von Pferden und Kühen. Eine Rotschimmelfarbe ist eigentlich das Ergebnis einer Kodominanz eines Gens für rotes Haar und eines Gens für weißes Haar. Bei einem rotschimmelfarbenen Tier sind beide Farben gleichmäßig im Fell verteilt, wodurch eine geisterhafte braune Farbe entsteht. Ein weiteres Beispiel sind Erminette-Hühner. Sie sind schwarz-weiß gesprenkelt, weil sie ungefähr gleich viele schwarze und weiße Federn haben. In ihrem Fall sind bei den heterozygoten Individuen ein Gen für weiße Federn und ein Gen für schwarze Federn kodominant.

Mehrere Allele

Obwohl einzelne Menschen maximal zwei Allele tragen, die die Expression eines Merkmals kontrollieren, gibt es in einer bestimmten Population oft mehr als zwei verschiedene Allele, die für dasselbe Merkmal kodieren. Wenn drei oder mehr Allele für ein bestimmtes Gen verfügbar sind, folgt die Vererbung dieser Allele a mehrere Allele Muster. Der häufigste Fall für den Nachweis mehrerer Allele ist die Vererbung menschlicher Blutgruppen: A, B, AB und O. Kombinationen von drei möglichen Allelen führen zu den vier Blutgruppen. Da für jedes Gen nur zwei Allele vorhanden sein können, trägt nicht jeder jeden verfügbaren Alleltyp, aber innerhalb einer Population sind alle der multiplen Allele vorhanden. Die sexuelle Fortpflanzung innerhalb dieser Population hält die Allele für zukünftige Generationen verfügbar und setzt die genetische Variation fort.

Ein erweitertes Punnet-Quadrat zeigt die möglichen Blutgruppenkombinationen, die in der menschlichen Bevölkerung existieren. Siehe Abbildung Blutgruppenkombinationen der menschlichen Bevölkerung.

Denken Sie daran, obwohl auf jeder Achse drei mögliche Allele aufgeführt sind, kann ein Mensch nur zwei davon besitzen. Andere Individuen in der menschlichen Population können jedoch einen anderen Satz von zwei Allelen tragen, so dass alle drei Typen in der menschlichen Population vorhanden und aktiv sind.

Verknüpfte Gene

Jedes Chromosom trägt normalerweise Tausende von Genen. Wenn bestimmte benachbarte Gene auf demselben Chromosom zusammen vererbt werden, werden sie als . Verknüpfte Gene sind eine Anomalie in Mendels Theorie des unabhängigen Sortiments, da sie dazu neigen, als Segment zusammenzubleiben und daher eher als ein Cluster von Genen als als einzelne Gene fungieren. Beim Menschen sind die autosomalen Gene für rote Haare, Sommersprossen und einen hellen Teint verknüpfte Gene.

Geschlechtsgebundene oder X-gebundene Gene

Die Verknüpfung in geschlechtsbezogene Merkmale ist völlig anders als verknüpfte Gene. Ein geschlechtsgebundenes Merkmal ist ein Merkmal, dessen Allel sich auf einem der Geschlechtschromosomen befindet, normalerweise dem X für autosomale Merkmale. Die meisten geschlechtsgebundenen Gene sind rezessiv und werden nur bei homozygoten Frauen und Männern exprimiert. Da Männer normalerweise nur ein X-Chromosom von der Mutter erben, werden die rezessiven Merkmale des X-Chromosoms von der Mutter an den Sohn weitergegeben. Es ist schwieriger, ein X-chromosomales Merkmal an eine Tochter weiterzugeben, da sie ein X von beiden Elternteilen erbt, sodass beide Eltern das rezessive Gen besitzen und weitergeben müssten. Das rezessive Gen auf dem X-Chromosom wird bei Männern exprimiert, da es das einzige vorhandene Gen ist. Bei Frauen kann es durch das Vorhandensein eines dominanten Gens auf dem anderen X-Chromosom verborgen werden. Beim Menschen gehören zu den geschlechtsgebundenen Merkmalen Farbenblindheit, Albinismus und Hämophilie.

Siehe Abbildung Stammbaum der Farbenblindheit. Ein heterozygoter ?Träger? paart sich mit einem? Träger? weiblich (X c = Gen für Farbenblindheit). Ein Träger ist eine Person, die für eine Erkrankung heterozygot ist, das Merkmal jedoch nicht aufweist. Daher ist ein Träger von Farbenblindheit nicht farbenblind, kann aber das Gen für Farbenblindheit weitergeben.

In der F1-Generation paaren sich jeweils ein farbenblindes Weibchen und ein Trägerweibchen mit einem nicht farbenblinden Männchen. In der F2-Generation sind die Individuen 7 und 8 Brüder, einer ist farbenblind, der andere nicht. Der farbenblinde Mann erbte das farbenblinde Gen von der heterozygoten Trägermutter, der nicht farbenblinde Sohn erbte das normale X-Chromosom, das das Gen für Farbenblindheit nicht enthielt. Ebenso konnte Individuum 9 nur von seiner Mutter Nummer 5 ein Gen für Farbenblindheit erhalten. Die Schwester Nummer 10 ist eine heterozygote Trägerin.

Sexbeeinflusste Gene

Bestimmte Gene werden durch Hormone aktiviert, die von den Geschlechtsorganen ausgeschüttet werden, sodass sie bei Männern einen anderen Phänotyp aufweisen als bei Frauen, obwohl ihre Genotypen identisch sind. Die standardmäßige geschlechtsbeeinflusste Studie beim Menschen ist die männliche Kahlheit, die durch Testosteron beeinflusst wird und sowohl Männer als auch Frauen betreffen kann. Es ist jedoch bei Männern dominant und bei Frauen rezessiv! Im homozygoten Zustand werden sowohl Männchen als auch Weibchen im heterozygoten Genotyp kahl, Weibchen zeigen keine Anzeichen von Kahlheit, aber Männchen werden kahl. Interessanterweise finden sich geschlechtsbeeinflusste Gene im Allgemeinen nicht auf den Geschlechtschromosomen, sodass beide Geschlechter den gleichen Genotyp und unterschiedliche Phänotypen aufweisen können!

Bionote

Polygene Vererbung ist das Gegenteil von pleiotrop Vererbung, bei der ein einzelnes Gen mehrere Merkmale beeinflusst.

Polygene Vererbung

Bisher haben wir die Genexpression auf jene Merkmale beschränkt, die durch die Wirkung eines Gens exprimiert werden. Bei den meisten Primaten, einschließlich Ihnen, werden Merkmale durch das Zusammenspiel mehrerer Gene bestimmt. Die Gene von polygene Eigenschaften können auf demselben Chromosom oder auf völlig verschiedenen Chromosomen verstreut sein. Die additiven Effekte zahlreicher Gene auf einen einzigen Phänotyp schaffen ein Kontinuum möglicher Ergebnisse. Ein typisches Beispiel ist die Augenfarbe beim Menschen, die bei normalen Genotypen in verschiedenen Schattierungen von Ebenholzbraun über Kristallblau bis hin zu Kellygrün und allen Punkten dazwischen liegt. Polygene Merkmale sind auch am anfälligsten für Umwelteinflüsse. Zum Beispiel wird die Körpergröße durch Polygene für die Skelettgröße gesteuert, aber ihre Wirkung kann durch Unterernährung, Verletzungen und Krankheiten verzögert werden.

Umwelteinflüsse

Natürliche Umwelteinflüsse auf die Expression von Genotypen sind für das Individuum eher von Vorteil, während vom Menschen verursachte Umwelteinflüsse sowohl positiv als auch negativ für das Individuum sind. Zu den natürlichen Umwelteinflüssen gehört das Phänomen des Farbwechsels beim Polarfuchs von rotbraun in den Sommermonaten zu reinweiß während der Wintersaison zur besseren Tarnung. Die Gene, die das rotbraune Sommerpigment produzieren, werden durch kalte Temperaturen blockiert, sodass die Haare ohne Farbe (also weiß) wachsen. Ein weiteres buntes Beispiel ist die Wechselwirkung zwischen der Farbe der Hortensienblüte, die in sauren Böden blau und in alkalischen Böden rosa ist. Eine kürzlich durchgeführte Studie verband auch eine verbesserte Ernährung bei Säuglingen und Jugendlichen mit einer höheren Durchschnittsgröße in den Vereinigten Staaten und Europa mit dem gegenteiligen Effekt bei von Hungersnot betroffenen Bevölkerungsgruppen. Das genetische Komplement eines Individuums wird vererbt, jedoch können die Umwelteinflüsse auf diese Gene ihre Anwendung und Expression verändern.


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A. Multiple-Choice-Typ, Genetics Biology ICSE Class 10th Concise Selina Solutions - Einige grundlegende Grundlagen Kapitel 3

Frage 1

Welches der folgenden ist das phänotypische Monohybridverhältnis in F2 Generation?

Antworten

Frage 2

Wenn eine reine hohe Pflanze mit einer reinen Zwergpflanze gekreuzt wird, werden Nachkommen

Antworten

Frage 3

Das Dihybridverhältnis 9:3:3:1 ist zurückzuführen auf

Antworten

Frage 4

Eine Pflanze mit grünen Schoten und glatten Samen vom Genotyp Ggss wird folgende Gameten hervorbringen:

Antworten

Genetics Biology ICSE Class-10th Concise Selina Solutions - Einige grundlegende Grundlagen, B. Sehr kurzer Antworttyp

Frage 1

Verbinde die Begriffe in Spalte I mit den Erläuterungen in Spalte II

Antworten

(a) – (iii) Studium der Gesetze der Vererbung von Charakteren

(b) – (v) Andere Chromosomen als das Paar der Geschlechtschromosomen

(c) – (iv) Ein Gen, das exprimieren kann, wenn es nur in einem ähnlichen Paar ist

(d) – (ii) Die alternativen Formen eines Gens

(e) – (i) Chromosomen ähnlich in Größe und Form

Frage 2

Nennen Sie zwei beliebige genetische Erkrankungen beim Menschen.

Antworten

Farbenblindheit, Thalassämie, Sichelzellenanämie und Hämophilie (zwei beliebige)

Frage 3

Welcher der folgenden Genotypen ist homozygot dominant und welcher homozygot rezessiv in Bezug auf das Zungenrollen:
Rr, rr, RR?

Antworten

Genetik – Einige grundlegende Grundlagen, Biologie ICSE-Klasse 10. prägnante Selina-Lösungen C. Kurzer Antworttyp

Frage 1

(c) Monohybrid- und Dihybrid-Kreuzung (phänotypisches Verhältnis).

Antworten

Phänotyp Genotyp
Das beobachtbare Merkmal, das genetisch gesteuert wird, wird als Phänotyp bezeichnet. Der Satz von Genen, der in den Zellen eines Organismus vorhanden ist, wird als Genotyp bezeichnet.

Charakter Merkmal
Jedes vererbbare Merkmal wird als Charakter bezeichnet. Die alternative Form eines Charakters wird Eigenschaft genannt.

Monohybridkreuz Dihybridkreuz
Phänotypisches Verhältnis – 3:1 Phänotypisches Verhältnis - 9:3:3:1

Frage 2

Bei Löwe, Tiger und Hauskatze haben alle drei die gleiche Anzahl von 38 Chromosomen, aber sie haben ein unterschiedliches Aussehen. Wie erklären Sie solche Unterschiede?

Antworten

Die Merkmale einer Art wie Aussehen, Körperfunktionen und Verhalten sind nicht nur das Ergebnis der Chromosomenzahl, sondern hängen vom Genotyp jedes Organismus ab. Das bedeutet, dass der in den Organismen vorhandene Gensatz sehr groß sein kann und daher haben Löwe, Tiger und Hauskatze die gleiche Anzahl von 38 Chromosomen, ihre Eigenschaften (wie unterschiedliches Aussehen) sind das Ergebnis der Gene, die auf den Chromosomen liegen.

Frage 3

Nennen Sie drei beliebige Merkmale der Gartenerbse mit ihren dominanten und rezessiven Merkmalen.

Antworten

Charakter Dominantes Merkmal Rezessives Merkmal
Blumenfarbe Violett Weiß
Samenfarbe Gelb Grün
Samenform Runden Faltig
Pod-Form Aufgeblasen Eingeschränkt
Blumenposition Axial Terminal

Frage 4

Erklären Sie, warum im Allgemeinen nur das männliche Kind an Farbenblindheit leidet und nicht das weibliche?

Antworten

Farbenblindheit wird durch rezessive Gene verursacht, die auf dem X-Chromosom vorkommen.

Männer haben nur ein X-Chromosom. Wenn auf dem X-Chromosom ein rezessives Gen vorhanden ist, leidet der Mann an Farbenblindheit.

Frauen haben zwei X-Chromosomen. Es ist höchst unmöglich, dass beide X-Chromosomen ein anormales Gen tragen. Wenn also ein Gen abnormal ist und rezessiv ist, wird seine Expression durch das normale Gen maskiert, das auf dem anderen X-Chromosom vorhanden ist. Es ist unwahrscheinlich, dass Frauen an Farbenblindheit leiden.

Frage 5

Bei einer bestimmten Tierart dominiert schwarzes Fell (B) über braunes Fell (b). Zeigen Sie das mögliche Verhältnis von Genotypen und Phänotypen der Nachkommen reinrassiger verschiedenfarbiger Eltern.

Antworten

Phänotypisches Verhältnis – 3 (Schwarzes Fell) :1 (Braunes Fell)

Genotypisches Verhältnis – 1 (homozygotes schwarzes Fell): 2 (heterozygotes schwarzes Fell): 1 (homozygotes braunes Fell)

D. Langer Antworttyp,

Frage 1

Erklären Sie die folgenden Begriffe:

Antworten

(ein) Heterozygot: Der Zustand, bei dem ein Paar homologer Chromosomen unterschiedliche Allele für ein bestimmtes Merkmal trägt.

(i) Eine Tochter (XX o ) von einer normalen homozygoten Mutter für das Farbsehen (XX) und einem farbenblinden Vater hat ein normales und ein defektes Allel (X o Y).

(ii) Bestimmte Zungenrollen sind heterozygot mit dem Rr-Genotyp.

(B) Homozygot: Der Zustand, bei dem ein Paar homologe Chromosomen ähnliche Allele für ein bestimmtes Merkmal trägt.

(i) Eine farbenblinde Tochter (X o X o ) hat beide X-Chromosomen mit defekten Allelen.

(ii) Ein Nicht-Roller hat den rr (homozygoten) Genotyp.

(C) Stammbaum: Ein Stammbaum ist ein Diagramm, das das Vorkommen und das Aussehen oder die Phänotypen eines bestimmten Gens oder Organismus und seiner Vorfahren von einer Generation zur nächsten zeigt. In der Ahnentafel werden Männchen durch Quadrate und Weibchen durch Kreise dargestellt.

Frage 2

Nennen Sie die drei Mendelschen Erbgesetze.

Antworten

Mendels Vererbungsgesetze sind:

(ich) Gesetz der Dominanz Von einem Paar kontrastierender Charaktere, die zusammen auftreten, kann sich nur einer ausdrücken, während der andere unterdrückt bleibt. Derjenige, der sich ausdrückt, ist der dominante Charakter und der nicht ausgedrückte ist der rezessive.

(ii) Gesetz der Rassentrennung : Die beiden Mitglieder eines Paars von Faktoren trennen sich während der Bildung von Gameten. Die Gameten verbinden sich durch zufällige Fusion zum Zeitpunkt der Zygotenbildung. Dieses Gesetz ist auch als „Gesetz der Reinheit der Gameten“ bekannt.

(iii) Gesetz des unabhängigen Sortiments: Bei zwei kontrastierenden Charakterpaaren ist die Verteilung der Mitglieder eines Paares auf die Gameten unabhängig von der Verteilung des anderen Paares.

Frage 3

Hängt das Geschlecht des Kindes vom Vater ab oder ist es Zufall? Diskutieren.

Antworten

Das Geschlecht des Kindes hängt vom Vater ab. Die Eizelle enthält nur ein X-Chromosom, aber die Hälfte der Spermien enthält X-Chromosom, während die andere Hälfte Y-Chromosom enthält. Es ist einfach eine Frage des Zufalls, welche Spermienkategorie mit der Eizelle verschmilzt und entscheidet darüber, ob das Kind männlich oder weiblich ist.

Wenn die Eizelle mit X-tragenden Spermien verschmilzt, ist die resultierende Kombination XX und das resultierende Kind ist weiblich.

Wenn die Eizelle mit Y-tragenden Spermien verschmilzt, ist die resultierende Kombination XY und das resultierende Kind ist männlich.

E. Strukturiert / Anwendungs- und Qualifikationstyp

Frage 1

Bei einer bestimmten Tierart dominiert schwarzes Fell (B) über braunes Fell (b). Sagen Sie den Genotyp und Phänotyp der Nachkommen voraus, wenn beide Elternteile ‘Bb’ sind oder heterozygotes schwarzes Fell haben.

Antworten

Genotyp – 1(homozygotes schwarzes Fell) :2 (heterozygotes schwarzes Fell):1 (homozygotes braunes Fell)

Phänotyp – 3 (Schwarzes Fell) :1 (Braunes Fell)

Frage 2

Zwei Kaninchenpaare (A und B) wurden wie unten angegeben gekreuzt:
…………..
(a) Können Sie erkennen, welche Fellfarbe (schwarz oder weiß) vorherrscht?

(b) Ist die Fellfarbe geschlechtsgebunden?

Antworten

Frage 3

Bilden Sie ein Punnett-Quadrat, um den Anteil verschiedener Genotypen in den Nachkommen einer genetischen Kreuzung zu ermitteln

(a) A rein groß (TT) Erbsenpflanze mit a reiner Zwerg (tt) Erbsenpflanze.

(b) Erbsensorte mit roter Blüte (RR) mit Erbsensorte mit weißer Blüte (rr).

Antworten

Genotyp – 1(homozygot rot) :2 (heterozygot rot):1 (homozygot weiß)

Frage 4

Eine Familie besteht aus zwei Elternteilen und ihren fünf Kindern und die unten gezeigte Ahnentafel zeigt die Vererbung des Merkmals Farbenblindheit bei ihnen.

(a) Wer ist bei den Eltern farbenblind – der Vater oder die Mutter?

(b) Wie viele Töchter und wie viele Söhne wurden in der Familie geboren?

(c) Was sagt das Kind 1 zu dieser Eigenschaft?

(d) Auf welchem ​​Chromosom befindet sich das Gen dieses Merkmals?

(e) Nennen Sie ein weiteres Merkmal beim Menschen, das einem ähnlichen Vererbungsmuster folgt.


Unterschied zwischen dominantem Gen und rezessivem Gen

„Ich habe ein Grübchen, weil mein Vater eins hat.“ „Meine Haare sind lockig, weil meine Mutter lockiges Haar hat.“ Dies sind einige häufige Beispiele für vererbte Eigenschaften, die wir um uns herum sehen. Aber was hilft einem Merkmal, über Generationen hinweg weitergegeben zu werden? Unsere Gene bestimmen unsere Eigenschaften.

Gene sind die Blaupause aller lebenden Organismen – Pflanzen und Tiere. Sie übertragen die Informationen von einer Artgeneration zur nächsten, wenn sich Organismen derselben Art paaren und reproduzieren. Aus diesem Grund ähnelt der Nachwuchs einem oder beiden seiner Eltern. Gen ist eine DNA-Sequenz, die die Vererbungseinheit ist, die sich an einer festen Stelle auf dem Chromosom befindet. Jedes Merkmal eines Organismus wird durch ein Gen kodiert. Alle Gene haben Varianten, die als Allele bezeichnet werden, die für die vorhandene Variation verantwortlich sind. Es gibt ein bestimmtes Merkmal wie Augenfarbe, Haarfarbe, Körpergröße eines Individuums, Nasengröße, hohe oder geringe Resistenz gegen eine Krankheit, geringe oder hohe Anfälligkeit für Krankheiten wie Diabetes, Bluthochdruck, Fettleibigkeit, Vorhandensein oder Fehlen genetischer Erkrankungen usw.

Die Eltern des Kindes tragen die Allele für das gleiche Gen. Alle Organismen haben Chromosomenpaare. Während des Befruchtungsprozesses der Eizelle und des Spermas trägt jedes von ihnen einen einzelnen Chromosomensatz, der von der Mutter bzw. vom Vater stammt. Der Mensch hat zum Beispiel 46 Chromosomen oder 23 Chromosomenpaare. Das Chromosomenpaar spaltet sich und nur eine Hälfte des Satzes geht in das Sperma und die Eizelle über. Dies dient dazu, die Chromosomenzahl nach der Befruchtung gleich zu halten. Die Anzahl der Chromosomen ist für jede Spezies spezifisch, die sich nicht ändern kann. Nach der Befruchtung wird die Chromosomenzahl wiederhergestellt.

Die Expression eines bestimmten Merkmals hängt davon ab, ob das Gen, das dieses Merkmal repräsentiert, dominant oder rezessiv ist.

Das Vorhandensein eines dominanten Gens entscheidet darüber, ob ein bestimmtes Merkmal (Phänotyp) weitergegeben werden soll oder nicht. Ein dominantes Allel des Gens wird durch Großbuchstaben dargestellt. Ein rezessives Allel des Gens wird in Kleinbuchstaben dargestellt. Wenn ein dominantes und ein rezessives Allel in demselben Individuum vorhanden ist, wird das dominante Merkmal exprimiert. Wenn ein Individuum entweder dominante Allele (oder beide rezessive Allele) für dasselbe Gen hat, wird es als homozygot dominant oder homozygot rezessiv bezeichnet. Besitzt er ein dominantes und ein rezessives Allel des Gens, wird er als heterozygot bezeichnet.

Lassen Sie uns dies an einem Beispiel verstehen. Bezeichnen wir das Allel für lockiges Haar mit C und das Allel für glattes Haar mit c. Wenn eine Person eine Kombination von Cc (heterozygot) an dem Gen hat, das die Haareigenschaften auf seinem Chromosom bestimmt, hat sie lockiges Haar, da sich das dominante Allel ausdrückt und das rezessive Allel ruht. Falls er eine cc-Kombination hat, ist sein Haar glatt, da sich das rezessive Allel in Abwesenheit des dominanten Allels ausdrückt.

Nehmen wir ein anderes Beispiel über die Körpergröße eines Individuums. Wir sagen oft, dass die Größe des Kindes durch die Größe seiner Eltern bestimmt wird. Lassen Sie uns sehen, wie – Angenommen, große Höhe wird mit H (dominantes Allel) bezeichnet und kurze Höhe wird mit h (rezessives Allel) bezeichnet.

Wenn das Kind also entweder die erste oder vierte Allelkombination hat, wird es groß sein und es wird gesagt, dass es dem größeren Elternteil ähnelt. In diesem Fall wird das dominante Allel für Höhe über das rezessive Allel exprimiert, um ein hohes Merkmal (Phänotyp) zu erhalten. Aber wenn das Kind entweder eine zweite oder dritte Kombination hat, wird es klein sein und es wird gesagt, dass es dem kürzeren Elternteil ähnelt. In diesem Fall wird das rezessive Allel exprimiert, da das dominante Allel fehlt. Dies wird als vollständige Dominanz bezeichnet

Es gibt einen anderen Fall, der als Kodominanz bezeichnet wird und bei der Blutgruppe auftritt. Das menschliche Blutgruppengen hat A- und B-Antigen-Allel, die gleich dominant sind. Das Vorhandensein von beiden bei einem Individuum wird Merkmale von beiden ergeben und seine Blutgruppe wird AB sein.

Ein Fall von partieller Dominanz liegt vor, wenn sowohl das dominante als auch das rezessive Allel der Gene sich teilweise exprimieren, um eine dritte Variante zu ergeben. Wenn zum Beispiel eine rote Blume mit einer weißen gekreuzt wird, gibt sie rosa Nachkommen.
Die genetische Kombination entscheidet über die Gesamtzusammensetzung der Nachkommen. Genotyp bestimmt Phänotyp.


Genetik, Klasse 12, Biologie | EduRev-Notizen

EINLEITUNG

Genetik Begriff wurde gegeben von W. Bateson. W. Bateson ist der Vater der modernen Genetik.

Genetik = Kollektives Studium der Vererbung & Variationen.

Vererbung = Übertragung genetischer Merkmale von Eltern zu Nachkommen.

Variante = Individuen derselben Art haben einige Unterschiede, diese werden Variation genannt.

Müller – Begriff vorgeschlagen "Zytogenetik" (Zytologie + Genetik) Vater der Aktinobiologie Aktinobiologie - untersucht die Wirkung von Strahlung auf lebende Organismen.

Morgan – Vater der experimentellen Genetik Er experimentierte mit Drosophila & schlug verschiedene Konzepte vor.

Gentheorie - Nach der Gentheorie befinden sich Gene linear auf dem Chromosom.

Verknüpfungsbegriff, Theorie der Geschlechtsverknüpfung, Crossing-over-Term, Criss - Cross-Vererbung, Verknüpfungskarte auf Drosophila von Morgan.

  • A. Garrod = Vater der Humangenetik & Biochemische Genetik. Garrod entdeckte die erste menschliche metabolische genetische Störung, die genannt wirdAlkaptonurie(Krankheit mit schwarzem Urin). Bei dieser Krankheit fehlt das Enzym Homogentisinsäure-Oxidase. Gab das Konzept 'Ein mutiertes Gen ein Stoffwechselblock'  

PRÄMDELISMUS

Um zu erklären, dass Gleiches Gleiches zeugt (Nachkommen sind ihren Eltern ähnlich) wurden verschiedene Theorien aufgestellt. Sie sind gemeinsam bekannt als Theorien der Blending-Vererbung. Einige von ihnen sind wie folgt –

1. Theorie der Dampfflüssigkeit – Der griechische Philosoph Pythagoras [500 v. Chr.] schlug diese Theorie vor.

Nach dieser Theorie scheiden zum Zeitpunkt des Koitus von Männchen und Weibchen feuchte Dämpfe aus dem Gehirn aus und dadurch ähneln die Nachkommen ihren Eltern.

2. Samentheorie :- Diese Theorie hat gegeben von Empedokles.

Seiner Ansicht nach wird beim Koitus das Sperma von Mann und Frau gemischt. Charaktere der Eltern erscheinen aufgrund der Mischung in den Nachkommen.

EntsprechendAristoteles - ein männlicher Samen gilt als "hochgereinigtes Blut". Das hat Lebenskraft und wird von weiblichem Samen genährt.

3. Präformationstheorie :- Nach dieser Theorie enthält die Keimzelle [reproduktive] Zelle "eine Miniaturfigur eines Mannes"

Entsprechend Swammerdam  Die Präformation einer Miniatur des Menschen wird im Ei gefunden und heißt Menschheit.

Die Wissenschaftler, die an die Hypothese von Swammerdam glaubten, sind als Ovisten bekannt. Im Gegenteil, nach Hartsöker im Sperma ist eine vorgeformte Miniatur des Mannes vorhanden.

Eine Miniatur des Mannes ist im Sperma vorhanden, rief er - Homunkulus Wissenschaftler, die an die   Hart-Soeker-Ansicht glaubten, werden als "spermist bezeichnet."

4. Encasement-Theorie :- Diese Theorie wurde vorgeschlagen von Charles Bonnet.

Seiner Ansicht nach ist der weibliche Körper wie eine chinesische Schachtel. Alle zukünftigen Nachkommen sind in den Körper des Weibchens verpackt wie eine chinesische Schachtel.

5. Epigenese-Theorie :- Diese Theorie wurde vorgeschlagen von K.Wolf.

Nach seiner Auffassung besitzen Keimzellen ein undifferenziertes Material. Dieses Material entwickelt sich nach der Befruchtung Schritt für Schritt [allmählich]. Eine solche Typenentwicklung wird als Epigenese bezeichnet.

6. Pangenesis-Theorie :- Die Theorie der Pangenese wurde beschrieben von C. Darwin.

Diese Theorie postulierte, dass alle Teile eines lebenden Körpers [Gewebe] „Mikromoleküle“ synthetisieren. Diese Mikromoleküle sind bekannt als Pangene oder Gemmules.

Die männlichen und weiblichen Pangene verschmelzen während der Befruchtung miteinander – diese werden zum Zeitpunkt der Entwicklung wieder in den verschiedenen Organen des Körpers verteilt.

7. Keimplasmatheorie :- Die Ansicht wurde vorgeschlagen von A.Weisman (1886).

Ihm zufolge besitzt der lebende Körper eines Individuums zwei verschiedene Arten von flüssigem Material - Somatoplasma und Keimplasma.

Somatoplasma beteiligt sich nicht an der Bildung von Keimzellen.  Daher werden Variationen nicht auf die Nachkommen übertragen. Somatoplasma ist sterblich, weil es schließlich stirbt.  

Die von Mendel durchgeführten Experimente zur Genetik und Beschreibung der Mechanismen von Vererbungsprozessen und der Formulierung von Prinzipien werden als Mendelismus bezeichnet.

Mendel postulierte verschiedene experimentelle Gesetze in Bezug auf die Genetik.

Gregor Johann Mendel (1822 - 1884) :- Mendel wurde am 22. Juli 1822 in Heinzendorf  in Österreich in Schlesiendorf geboren. Mendel arbeitete im Augustinerkloster als Mönch in der Stadt Brunn, Österreich.

In den Jahren 1856-57 begann er seine historischen Experimente zur Vererbung an der Erbsenpflanze (Pisum sativum). Seine experimentelle Arbeit an Erbsenpflanzen setzte sich bis 1865 (19. Jahrhundert) fort.

Die Ergebnisse seiner Experimente wurden im Wissenschaftsjournal veröffentlicht. "Natur für Schender varein" im Jahr 1866.

Dieses  Tagebuch war in deutscher Sprache. Titel war "verschue uber Pflangen Hybridan".

Diese Zeitschrift wurde herausgegeben von 'Naturhistorische Gesellschaft von Bruno'.

Ein Artikel von Mendel mit dem Namen "Experiment in plant Hybridization" wurde in dieser Zeitschrift veröffentlicht.

Mendel konnte keine Popularität erlangen. Niemand verstand von ihm. Er starb 1884 ohne Anerkennung seiner Arbeit (aufgrund einer Nierenerkrankung (Bright-Krankheit). Nach 16 Jahren Mendels Tod im Jahr 1900 wurden Mendels Postulate wiederentdeckt.

Wiederentdeckung durch drei Wissenschaftler unabhängig voneinander.

1. Carl Correns - Deutschland - (Experiment an Mais)

2. Hugo deVries (Holland) (Experiment an Evening Primerose) Er veröffentlichte   die Mendel's-Ergebnisse im Jahr 1901 in der Zeitschrift Flora

3. Erich von Tschermak Seysenegg - (Österreich) (Experiment an verschiedenen Blütenpflanzen)

Die Wiederentdeckung des Mendelismus ist drei Wissenschaftlern zu verdanken.

Correns gab zwei Gesetze des Mendelismus an.

Erbrecht/Erbschaft/Mendelismus

I. Gesetz - Gesetz der Segregation.

II. Gesetz - Gesetz des unabhängigen Sortiments.

Mendel-Experimente bleiben 34 Jahre lang verborgen.


Mendel-Ergebnisse bleiben aus folgenden Gründen verborgen:

1. Damals erschien Darwins Buch "Origin of Species". Wissenschaftler beschäftigten sich intensiv mit der Diskussion über dieses Buch.

2. Mendels Ideen waren dieser Zeit voraus.

3. Mendel verwendete in seinen Experimenten höhere statistische Berechnungen, so dass die Ergebnisse schwer zu verstehen waren.

4. Mendel führte seine Experimente auch an Hieraceum Pflanze auf Vorschlag von Karl Nägeli, aber Mendel gelang es nicht, weil in Heiracium Parthenogenese vorhanden ist.


Gründe für Mendels Erfolg:

1. Mendel studierte die Vererbung von ein oder zwei Charakteren gleichzeitig, im Gegensatz zu seinen Vorgängern, die viele Charaktere gleichzeitig betrachtet hatten. (Kolreuter-Tabakpflanze, John Goss & Knight -Erbsenpflanze).

Die Auswahl der Gartenerbsenpflanze eignet sich für Studien, die folgende Vorteile haben:
(i) Erbsenpflanze ist eine einjährige Pflanze mit einem kurzen Lebenszyklus von 2-3 Monaten, also große Nr. der Nachkommen können innerhalb von a . analysiert werden
kurzer Zeitraum.
(ii) Es hat viele gegensätzliche Merkmale.
(iii) Natürliche Selbstbestäubung ist in Erbsenpflanzen vorhanden.
(iv) Fremdbestäubung kann darin künstlich durchgeführt werden, so dass eine Hybridisierung ermöglicht werden kann.
(v) Erbsenpflanze, die leicht zu kultivieren ist.
(vi) Erbsensamen sind groß. Neben Erbsen arbeitete Mendel an Rajama und Honigbiene.
3. Mendel analysiert quantitativ die Vererbung qualitativer Merkmale.
4. Er führte die statistischen Aufzeichnungen aller Experimente.
Mendels Arbeit: Mendel studierte 7 Charaktere oder 7 Paare kontrastierender Merkmale.

Durchschnitt aller untersuchten Merkmale 2,98: (= 3:1)

Ein Gen, das mehr als ein Zeichen kontrolliert, wird als pleiotropes Gen bezeichnet.

In Runzelsamen ist freier Zucker eher anstelle von Stärke.


Besonderer Punkt:
S. Blixt kam zu dem Schluss, dass sich die von Mendel untersuchten Gene auf vier verschiedenen Chromosomenpaaren befinden.

Pod-Farbe --------------  Kap. Nein. 5 th
Samenform ----------------- Kap. Nein. 7.
Zwei der Gene befinden sich auf Chromosom 1 und drei auf Chromosom 4. Gene sind weit voneinander entfernt auf dem Chromosom, mit Ausnahme der Gene, die die Pflanzenhöhe und die Schotenform steuern.
Mendel hat das Gen, das die Pflanzenhöhe und die Schotenform kontrolliert, nicht untersucht, so dass Mendel keine Verbindung nachweisen konnte.


Technik von Mendel

Er entwickelte eine Technik Emaskulation and Bagging für die Hybridisierung in Pflanzen.

Blüten der Erbsenpflanze sind bisexuell. Bei dieser Methode wird einer als männlich und ein anderer als weiblich betrachtet.

Die Staubblätter der als Weibchen verwendeten Pflanze werden im Jugendstadium entfernt, dies wird als Entmannung bezeichnet.

Die Entmannung wird durchgeführt, um eine Selbstbestäubung zu verhindern.

Entkleidete Blumen, die von Taschen bedeckt sind, nennt man Bagging.

Das Absacken wird nur verwendet, um unerwünschte Fremdbestäubung zu verhindern.

Reife Pollenkörner werden von männlichen Pflanzen gesammelt und über entmannte Blüten verteilt.

Samen werden in der weiblichen Blüte nach der Bestäubung gebildet.

Die Pflanzen, die aus diesen Samen gewonnen werden, werden First Filial Generation oder F . genannt1 Generation nach Mendel.

Mendel war ein großartiger Pflanzenzüchter (echter Brotgeber).


EINIGE GENETISCHE BEDINGUNGEN
1. Faktoren :- Vererbungseinheit, die für die Vererbung und das Aussehen von Charakteren verantwortlich ist.

Diese Faktoren wurden von Johannsen (1909) als Gene bezeichnet. Mendel verwendete den Begriff "Element" für Faktor.

Morgan verwendete zuerst ein Symbol, um den Faktor darzustellen. Dominante Faktoren werden durch Großbuchstaben dargestellt, während rezessive Faktoren durch Kleinbuchstaben dargestellt werden.

2 Allel :- Alternative Formen eines Gens, die sich an der gleichen Position [loci] auf dem homologen Chromosom befinden, werden als  Allel bezeichnet. Der Begriff Allel wurde von Bateson geprägt.

3. Homozygot :- Eine Zygote wird durch Verschmelzung zweier Gameten mit identischen Faktoren gebildet, die als homozygot bezeichnet werden, und der aus dieser Zygote entwickelte Organismus wird als homozygot bezeichnet.

4. Heterozygot :- Eine Zygote wird durch Fusion von zwei verschiedenen Arten von Gameten gebildet, die unterschiedliche Faktoren tragen, und wird als heterozygot (Tt, Rr) bezeichnet, und ein Individuum, das aus einer solchen Zygote entwickelt wird, wird als heterozygot bezeichnet.

Die Begriffe homozygot und heterozygot werden von Bateson geprägt.

5. Hemizygot :- Wenn ein Individuum nur ein Gen eines Paares enthält, wird das Individuum als hemizygot bezeichnet. Männliches Individuum ist immer hemizygot für das geschlechtsgebundene Gen.

6. Phänotyp:- Es ist die äußere und morphologische Erscheinung eines Organismus für einen bestimmten Charakter.

7. Genotyp :- Die genetische Konstitution oder genetische Ausstattung eines Organismus für einen bestimmten Charakter.

Genotyp & Phänotyp Begriffe wurden von Johannsen geprägt.

8. Phänokopie :- Wenn verschiedene Genotypen verschiedenen Umweltbedingungen ausgesetzt werden, produzieren sie dasselbe
Phänotyp. Dann werden diese Genotypen als Phänokopie voneinander bezeichnet.

MONOHYBRID-KREUZ
Wenn wir die Vererbung eines Charakters nach dem anderen in einer Kreuzung betrachten, wird dies als Monohybrid-Kreuzung bezeichnet. Zunächst wählte Mendel große und Zwergpflanzen aus.


Schachbrettmethode:

Zum ersten Mal wurde es von Reginald verwendet. C. Punnett (1875 - 1967)
Die Darstellung der zu analysierenden Generationen in Form von Quadratsymbolen. Männliche Gameten liegen horizontal und  weibliche Gameten liegen vertikal.

T T = Groß (dominant homozygot),

T t = Groß (dominant heterozygot),

t t = Zwerg (rezessiv homozygot).

Das Verhältnis von morphologisch erscheinenden/sichtbaren Zeichen (Eigenschaften) ist Phänotypikverhältnis. Es ist 3: 1. Die genetische Konstitution wird Genotyp genannt [unter Verwendung von Symbolen für Gene] ist es 1 : 2 :1

Schlussfolgerungen (Ergebnisse) von Monohybrid Cross


Erstes Fazit (Postulat gepaarter Faktoren) :

Nach Mendel wird jedes genetische Merkmal durch ein Paar von Einheitsfaktoren kontrolliert. Es ist bekannt als Schlussfolgerung von
gepaarter Faktoroder Einheitsfaktor.

II. Fazit (Postulat der Dominanz):
Diese Schlussfolgerung basiert auf F1 - Generation. Wenn zwei verschiedene Einheitsfaktoren in einem einzelnen Individuum vorhanden sind, kann sich nur ein Einheitsfaktor ausdrücken und wird als dominanter Einheitsfaktor bezeichnet. Ein anderer Einheitsfaktor, der nicht ausgedrückt wird, ist der rezessive Faktor. Bei Vorliegen eines dominanten Einheitsfaktors kann sich der rezessive Einheitsfaktor nicht ausdrücken und wird als Dominanzschluss bezeichnet.

III. Fazit (Ausscheidungsgesetz):

Während der Gametenbildung trennen sich die Einheitsfaktoren eines Paares zufällig und übertragen sich innerhalb verschiedener Gameten.

Jede Gamete erhält nur einen Faktor eines Paares, so dass Gameten für ein bestimmtes Merkmal rein sind. Es ist bekannt als   als Schlussfolgerung der Reinheit der Gameten oder Segregation.

  • Es gibt keine Ausnahme vom Segregationsgesetz. Die Segregation ist während der meiotischen Teilung in allen sich sexuell fortpflanzenden Organismen wesentlich. (Nichtdisjunktion kann eine Ausnahme von diesem Gesetz sein).


DIHYBRID-KREUZ

Eine Kreuzung, in der die Vererbung von zwei Paaren kontrastierender Merkmale untersucht wurde.

Mendel wollte die Wirkung eines heterozygoten Paares auf ein anderes Paar beobachten.

Mendel wählte für sein Experiment folgende Merkmale für die Dihybridkreuzung aus:

[1] Farbe der Keimblätter→ Gelb (Y)  & Grün (y)

[2] Samenform → Runde (R) und faltige (r) gelbe und runde Zeichen sind dominant und grün und faltig sind rezessive Zeichen.

Mendel gekreuzte, gelbe und runde Samenpflanzen mit grünen und faltigen Samenpflanzen.

Alle Pflanzen in F1–Generation hatte gelbe und runde Samen.

Wenn F1 Pflanzen wurden selbst bestäubt, um vier Arten von Pflanzen in F . zu produzieren2 Generation wie Gelbrund, Gelb–faltig, Grünrund und Grünfaltig,  gab es im Verhältnis 9 : 3 : 3 : 1. Dieses Verhältnis wird als Dihybridverhältnis bezeichnet.

Der Ausdruck von gelben runden (9) und grünen runzligen (1)  Merkmalen zeigt sich als ihre elterliche Kombination.

Grüne runde und gelbe faltige Pflanzenarten entstehen durch die Ergebnisse einer neuen Kombination.


Demonstration nach der Schachbrettmethode :-

F2 - Generation 

Somit ist das phänotypische Verhältnis = 9 : 3 : 3 : 1

Homozygot gelb & Homozygot Rund – YY RR = 1

Homozygot gelb & Heterozygot Rund – YY Rr = 2

Heterozygot gelb & Homozygot Rund – Yy RR = 2

Heterozygot gelb & Heterozygot Rund – Yy Rr = 4

Homozygot gelb & Homozygot faltig – YY rr = 1

Heterozygot gelb & Homozygot runzlig – Yy rr = 2

Homozygot grün & Homozygot Rund – yy RR = 1

Homozygot grün & Heterozygot Rund – yy Rr = 2

Homozygot grün & Homozygot runzlig – yy rr = 1

Somit ist Genotypisches Verhältnis = 1:2:2:4:1:2:1:2:1


Gabellinienmethode -Um die Zusammensetzung der Faktoren innerhalb der Gameten herauszufinden, verwenden wir die Gabellinienmethode.

Gametentyp / phänotypische Kategorie = 2 n

 n = Nr. von Hybridcharakter oder heterozygotem Paar.

zB in Dihybridkreuzung = 32 = 9 Genotyp

Anzahl der Zygoten, die durch Selbstbefruchtung des  a-Genotyps produziert wurden = 4 n

Fazit (Sortimentgesetz): Die F2 Generationspflanze produzieren zwei neue Phänotypen, so dass die Vererbung der Samenfarbe unabhängig von der Vererbung der Samenform ist. Sonst ist es nicht möglich, gelbe faltige und grüne runde Samen zu erhalten.

Diese Beobachtung führt zu der Schlussfolgerung von Mendel, dass verschiedene Arten von Merkmalen, die in Pflanzen vorkommen, während der Vererbung unabhängig voneinander sortiert werden.

Dies ist bekannt als Abschluss des unabhängigen Sortiments. Es basiert auf F2 - Erzeugung eines Dihybridkreuzes.

Das nichthomologe Chromosom zeigt eine zufällige Verteilung während der Anaphase-I der Meiose.


Erklärung :-

Eine rein gelbe Pflanze mit runden Samen, gekreuzt mit grünen und faltigen Samen, die den Genotyp YYRR und yyrr haben, um F . zu produzieren1 Generation mit YyRr-Genotyp.

Beide Charaktere rekombinieren unabhängig voneinander während der Gametenbildung in F1 Generation .

Faktor (R) des Paarfaktors (Rr) hat während der Rekombination die gleiche Chance wie der (Y)-Faktor oder (y)-Faktor der Gameten, um zwei Arten von Gameten (YR) und (yr) zu bilden.

In ähnlicher Weise hat der Faktor (r) auch die gleiche Chance mit dem Faktor (Y) oder dem Faktor (y) von Gameten, um zwei Arten von Gameten zu bilden - (Yr) und (yr).

Somit werden insgesamt vier Arten von Gameten - (YR), (yR), (Yr) und (yr) gebildet.

Daher während der Gametenbildung in F1 Generation ist eine unabhängige Rekombination möglich.

– Das Gesetz des unabhängigen Sortiments wird am meisten kritisiert. Ausgenommen hiervon ist die Verknüpfung.

Ein Rückenkreuz ist ein Kreuz, bei dem F1 Individuen sind mit einem ihrer Eltern gekreuzt.

(1) Aus Kreuz: Wenn F1 Individuum wird mit dominantem Elternteil gekreuzt, dann wird es als . bezeichnet aus kreuzen. Die aus dieser Kreuzung hervorgegangenen Generationen besitzen alle einen dominanten Charakter. Daher ist eine Analyse in der F1-Generation nicht möglich.

[2] Testkreuz: Wenn F1 Nachkommen werden mit rezessiven Eltern gekreuzt, dann wird es Testkreuzung genannt. Die Gesamtgenerationen aus dieser Kreuzung, 50% mit dominantem Charakter und 50% mit rezessivem Charakter. [Monohybrides Testkreuz]. Testkreuzung hilft, den Genotyp des dominanten Individuums herauszufinden.

[a] Monohybrid-Testkreuz :- Die Nachkommen aus der monohybriden Testkreuzung sind zu gleichen Teilen, dh 50%   sind dominante Phänotypen und 50% sind rezessive Phänotypen.

Es kann in symbolischen Formen wie folgt dargestellt werden.

[b] Dihybrid-Testkreuz:- Die Nachkommenschaft stammt aus Dihybrid-Testkreuzungen sind vier Typen und jeder von ihnen beträgt 25 %.

   Das Verhältnis des Dihybrid-Testkreuzes = 1:1:1:1

Fazit:-  Im Test sind das Verhältnis zwischen Phänotypen und Genotypen gleich.  


GEGENSEITIGES KREUZ
Wenn zwei Elternteile in zwei Experimenten so verwendet werden, dass in einem Experiment "A" als weibliches Elternteil und "B" als männliches Elternteil verwendet wird, wird im anderen Experiment "A" verwendet als männliches Elternteil und "B" als weibliches Elternteil verwendet werden. ein solcher Typ einer Menge von zwei Experimenten wird reziprokes Kreuz genannt.
Charaktere, die von Karyogen kontrolliert werden, werden von der reziproken Kreuzung nicht beeinflusst. Bei zytoplasmatischer Vererbung Ergebnisänderung durch reziproke Kreuzung.

    


GEN-INTERAKTION

Geninteraktion ist zwei Arten:

(i) Allelische Wechselwirkung/Intragene Wechselwirkung

(ii) Nicht-allelische Interaktion/Intergene Interaktion

(i) Allelische Wechselwirkung/intragene Wechselwirkung: Eine allelische Wechselwirkung findet zwischen Allelen desselben Gens statt, die an demselben Locus vorhanden sind.

Beispiele für eine allelische Interaktion sind wie folgt:–

[1] Unvollständige Dominanz :- Nach Mendels Dominanzgesetz muss in F . ein dominanter Charakter vorhanden sein1 Generation. Aber in einigen Organismen ist F1 Generation unterscheidet sich von den beiden Eltern.

Beide Faktoren wie dominant und rezessiv sind in unvollständiger Dominanz vorhanden, aber dominante Faktoren können ihren Charakter nicht vollständig ausdrücken, was zur Folge hat, dass ein Zwischentyp der Generation gebildet wird, der sich von den beiden Eltern unterscheidet. Einige Beispiele sind –

  • (a) Blütenfarbe in Mirabilis jalapa : Unvollständige Dominanz wurde zuerst entdeckt von Correns in Mirabilis jalapa. Diese Pflanze heißt als ƊO'Uhrwerk 'oder'Gul-e-Bans'. In Mirabilis findet man drei verschiedene Pflanzenarten aufgrund der Blütenfarbe, wie rot, weiß und rosa.

& Wenn Pflanzen mit roten Blüten mit weißen Blüten gekreuzt werden, erhalten Pflanzen mit rosa Blüten in F1 Generation. Der Grund dafür ist, dass die Gene der roten Farbe unvollständig über die Gene der weißen Farbe dominant sind.

& Wann, F1 Generation von rosa Blüten ist selbstbestäubt, dann das phänotypische Verhältnis von F2 Generation   ist rot, pink, weiß ist ein Verhältnis von 1:2:1 anstelle des   normalen Monohybrid-Kreuzverhältnisses von 3:1.

& Das Verhältnis von Phänotyp und Genotyp von F2 Generation in unvollständiger Dominanz ist immer gleich.

(b) Blütenfarbe in Antirrhinum majus :- Unvollständige Dominanz zeigt sich auch in der Blütenfarbe dieser Pflanze. Diese Pflanze ist auch als ' . bekanntLöwenmaul ' oder 'Hundeblume'. Eine unvollständige Dominanz findet sich in dieser Pflanze, die mit Mirabilis identisch ist.

(c) Federfarbe in Andalusisches Geflügel :- Eine unvollständige Dominanz ist für ihre Federfarbe vorhanden.

Wenn ein schwarzes Geflügel mit einem weißen Geflügel gekreuzt wird, wird die Farbe von F1 Generation  ist blau.

[2] Co-Dominanz :- Bei diesem Phänomen wird sowohl das Gen für einen bestimmten Charakter in F . exprimiert1 Hybride Nachkommen. Es gibt keine Vermischung von Zeichen, während beide Zeichen gleichermaßen ausgedrückt werden.

Beispiele:- Co-Dominanz wird bei Tieren für die Fellfarbe gesehen. wenn ein schwarzer Elternteil mit einem weißen Elternteil gekreuzt wird, wird ein Rotschimmel F1 Nachkommenschaft entsteht.

Wenn wir F . erhalten2 Generation aus der F1 Generation, das Verhältnis von schwarz-weißen (Roan) weißen Tieren beträgt   1 : 2 : 1

Notiz :-  F2 Generation wird bei Tieren durch Geschwisterpaarung erhalten.

 

Aus der obigen Analyse ist offensichtlich, dass das Verhältnis von Phänotyp und Genotyp bei der Kodominanz 1:2:1 beträgt.

sp. Notiz :- Bei unvollständiger Dominanz sind die Charaktere phänotypisch vermischt, während bei Co-Dominanz beide Gene eines Paares beide Charaktere nebeneinander aufweisen und die Wirkung beider Charaktere unabhängig voneinander ist.

Andere Beispiele für Co-Dominanz:
(ii) AB-Blutgruppenvererbung (I A I B )
(iii) Träger der Sichelzellenanämie (Hb A Hb S )

[3] Multiples Allel :– Mehr als 2 alternative Formen desselben Gens, die als multiples Allel bezeichnet werden. Durch Mutation wird ein multiples Allel gebildet. Multile Allel am gleichen Locus des homologen Chromosoms.

Ein diploides Individuum enthält zwei Allele und ein Gamet enthält ein Allel für einen Charakter.

Ex. Blutgruppe - 3 Allele Fellfarbe bei Kaninchen - 4 Allele

Wenn n die Anzahl der Allel eines Gens ist, dann Anzahl der verschiedenen möglichen Genotypen = 

Beispiel  eines multiplen Allels:

1. ABO-Blutgruppe → ABO Blutgruppen werden bestimmt durch Allel I A , Allel I B , Allel I O

I O = rezessiv Mögliche Phänotypen - A, B, AB, O

2. Fellfarbe Kaninchen → Vier Allele für die Fellfarbe bei Kaninchen

Wildtyp = Vollfarbig = Agouti = C +

Himalaya [weiß mit schwarzer Spitze an Extremitäten (wie Nase, Schwanz und Füße)] = c h

 Chinchilla [gemischte farbige und weiße Haare] = c ch

Diese Allele zeigen einen Gradienten in der Dominanz   C + > c > c h > c a

Farbig = C+C+, C+c ch , C+c h C+c a

Chinchilla = c ch c ch , c ch c h , c ch c a

Himalaya = c h c h , c h c a

Möglicher Genotyp  =    = 10 Genotypen

Die Augenfarbe bei Drosophila  und Selbstinkompatibilitätsgene bei Pflanzen sind auch Beispiele für multiplen Allelismus.

[4] Tödliches Gen:– Gen, das den Tod eines Individuums in einem frühen Stadium verursacht, wenn es sich in einem homozygoten Zustand befindet, das als letales Gen bezeichnet wird. Das letale Gen kann sowohl dominant als auch rezessiv sein, aber meistens rezessiv für Letalität. Viele dieser Gene, die keine definitive Letalität verursachen, werden als semiletale Gene bezeichnet. Beim semiletalen Gentod tritt im Spätstadium ein.

1. Das tödliche Gen wurde von L. Cuenot in der Fellfarbe von Mäusen entdeckt.
Die gelbe Körperfarbe (Y) war gegenüber der normalen braunen Farbe (y) dominant.
Gen der gelben Körperfarbe ist tödlich.
Daher werden in der Population niemals homozygote gelbe Mäuse erhalten. Es stirbt im embryonalen Stadium.
Wenn gelbe Mäuse untereinander gekreuzt wurden, wurde eine Trennung der gelben und braunen Körperfarbe im Verhältnis 2 : 1 erhalten.

YY - Tod im embryonalen Stadium modifiziertes Verhältnis = 2 : 1

2. In Pflanzen tödliches Gen wurde zuerst von E. Baur in Löwenmaul (Antirrhinum majus) entdeckt

Homozygote goldene Blätter werden nie erhalten.

3. Sichelzellenanämie beim Menschen. Beim Menschen ist das Gen der Sichelzellenanämie HbS das Beispiel für das tödliche Gen.
Wenn zwei Trägerindividuen der Sichelzellenanämie gekreuzt werden, werden Nachkommen im Verhältnis 2 : 1 erhalten.

Subletales Gen, aber Verhältnis 2 : 1

[5] Pleiotropes Gen :– Ein Gen, das mehr als ein Zeichen kontrolliert, wird als pleiotropes Gen bezeichnet. Dieses Gen zeigt eine multiple phänotypische Wirkung.
Zum Beispiel :

(1) In Erbsenpflanze: Einzelgen-Einflüsse 
                                                                 

2) Ichn Drosophila-rezessives Gen der rudimentären Flügel beeinflusst auch einige andere Charaktere–

  • Aufbau der Fortpflanzungsorgane
  • Langlebigkeit (Körperlänge)
  •  Borsten an den Flügeln.
  • Reduzierung der Eierproduktion.

(3) Beispiele für das  pleiotrope Gen beim Menschen.

(a) Sichelzellenanämie - Gen Hb S β ein klassisches Beispiel für Pleiotrophie. Es verursacht nicht nur eine hämolytische Anämie, sondern führt auch zu einer erhöhten Resistenz gegen eine Malariaart, die durch den Parasiten Plasmodium falciparum verursacht wird. Die Sichelzelle Hb S β Allel hat auch eine pleiotrope Wirkung auf die Entwicklung vieler Gewebe und Organe wie Knochen, Lunge, Niere, Milz, Herz.

(b) Mukoviszidose – Erbliche Stoffwechselstörung, die von einem einzigen aoutosomal-rezessiven Gen gesteuert wird.
Das Gen spezifiziert ein Enzym, das ein einzigartiges Glykoprotein produziert.
Dieses Glykoprotein führt zur Produktion von Schleim.
Mehr Schleim stört die normale Funktion mehrerer exokriner Drüsen, einschließlich derer in der Haut, Lunge, Leber und Bauchspeicheldrüse.

(ii) Nicht allelische Interaktion/intergene Interaktion Wenn eine Interaktion zwischen Nicht-Allelen stattfindet, wird dies als nicht-allelische Geninteraktion bezeichnet. Es verändert oder modifiziert andere nicht allelische Gene.
Beispiele für nichtallelische Wechselwirkung.

1. Epistase :- Wenn ein Gen die Expression eines anderen nicht-allelischen Gens verhindert, wird es als epistatisches Gen bezeichnet und dieses Phänomen wird als Epistase bezeichnet.
Ein Gen, das die Expression eines anderen nicht-allelischen Gens hemmt, wird als epistatisches Gen bezeichnet und die Expression eines Gens, das durch das epistatische Gen unterdrückt wird, wird als hypostatisches Gen bezeichnet.
 

Haarfarbe beim Hund:-

B = Dominantes Allel für schwarze Haarfarbe.
b = Rezessives Allel für braune Haarfarbe.
I = Epistatisches Gen.
Wenn der Genotyp bbii für braune Farbe und BBII für weiße Farbe ist.
Die folgenden Generationstypen werden durch folgende Kreuzungen erhalten.

Aus der obigen Analyse ist offensichtlich klar, dass das phänotypische Verhältnis von F2 - Generation in Epistase ist  -12:3:1

2. Hemmendes Gen - Das hemmende Gen selbst hat keinen Phänotyp, hemmt jedoch die Wirkung anderer nicht-allelischer Gene. Nicht-allelisches Gen verhält sich als  rezessiv. * Das hemmende Gen muss sich im dominanten Stadium befinden – hemmt die Wirkung nur des dominanten Gens.
Ex., Blattfarbe in Reis
R – Lila
r – Grün
I – Hemmungsgen
R – I – Grün – 9
R – ii – Lila – 3
rr – I – Grün – 3
rr – ii – Grün – 1
13 (Grün) : 3 (Lila)

3. Komplementäres Gen:- Zwei Paare von nicht-allelischen Genen sind in Doninantform essentiell, um einen bestimmten Charakter zu erzeugen.
Solche Gene, die zusammenwirken, um einen Effekt zu erzeugen, den keiner erzeugen kann, sondern seine Wirkung separat, werden als komplementäre Gene bezeichnet.
Beide Gentypen müssen in dominanter Form vorliegen.
 

Beispiel :- Blütenfarbe bei Lathyrus odoratus :-

Somit phänotypisches Verhältnis komplementärer Gene = Colored : Colorless   9  : ه

4. Doppelte Gene :-

Zwei Paare von nicht-allelischen Genen erfordern   sind für ein Zeichen . Wenn eines von ihnen das Gen dominant ist, wird dieses Merkmal exprimiert, dieser Gentyp wird als Duplikatgen bezeichnet.

Beispiel :- Fruchtform in Capsella. In Capsella sind zwei Paare von nicht-allelischen Genen für die dreieckige Form der Früchte vorhanden.

Wenn eines von ihnen dominant ist, ist die Form der Frucht dreieckig und kein Gen dominant, dann werden die Früchte verlängert.

ttdd = Für Topform von Früchten

Phänotypisches Verhältnis von F2 -> Dreieckig : Topform 15    :   1

5. Effekt des additiven Gens: Im additiven Geneffekt, wenn das nicht-allelische Gen separat im dominanten Stadium der gleiche Phänotyp ist, aber beide Gene im dominanten Stadium zusammenkommen, ändert sich der Phänotyp aufgrund des additiven Effekts. z.B. Fruchtform in Gurke

A – B – diskoid (neuer Phänotyp)

6. Kollaboratives Gen :- Zwei Paare von nicht-allelischen Genen, die miteinander interagieren, um einen neuen phänotypischen Charakter zu erzeugen.

Beispiel: - Kamm - Form in Hühnern -

Beide R & P = Für Walnusskamm

Eine neue Art von Phänotyp Walnuss - (Rr Pp) Kamm wird durch die Kreuzung zwischen Rosenkamm (RR pp) und Erbsenkamm (rr PP) hergestellt.

 

Somit phänotypisches Verhältnis des kollaborativen Gens = Walnuss : Rose : Erbse : Single   = 9 : 3 : 3 : ف

7. Ergänzungsgen oder rezessive Epistase:- Ein Genpaar, das die Wirkung eines anderen Nicht-Allelgens verändert, wird als Ergänzungsgen bezeichnet.
Beispiel :- Fellfarbe bei Mäusen.
Wenn Allele,   C = schwarze Fellfarbe                  

c = Albino (Farbloses Fell) oder (Es hat keine Wirkung)                  
A = ErgänzungsgenWenn Schwarzmantelmäuse mit Albinomäusen gekreuzt wurden, wurde die F1 Generation ist Agouti.
Das heißt, hier wird die Wirkung des nicht-allelischen Gens verändert.

Rezessive Epistase oder Supplementalgen-Ratio in F2 -  Agouti: Schwarz: Albino

POLYGENE VERERBUNG
Die Vererbung von Charakteren, bei denen ein Charakter von vielen Genen kontrolliert wird, und die Intensität des Charakters hängt von der Anzahl der dominanten Allel ab.
Polygene Vererbung erstmals von Nilsson beschrieben - Ehlein Kornfarbe des Weizens.
Nilsson - Ehle sagte, dass die Kernfarbe von Weizen durch zwei Genpaare reguliert wird.

Beispiel-2. :- Farbe der Haut beim Menschen.
Die Vererbung der Hautfarbe beim Menschen, die von Devenport untersucht wurde.
Beim Menschen gibt es fünf Arten von Phänotypen der Hautfarbe.
Wenn ein Neger (AA BB) Phänotyp mit einem weißen (aa bb) Phänotyp gekreuzt wird, entsteht ein intermediärer Phänotyp in F1 Generation . Phänotypen von F2 Generation wie folgt.

Phänotypisches Verhältnis von F2 Generierung quantitativer Vererbung als

  • In einer neuen Entdeckung wird die menschliche Hautfarbe und die Kernfarbe von Weizen durch 3 Paare von Allelen reguliert, so dass das phänotypische Verhältnis von F2 Generation.

ZYTOPLASMISCHE VERERBUNG
Die Vererbung von Merkmalen, die durch Zytogene oder Zytoplasma kontrolliert werden, wird als zytoplosmische Vererbung bezeichnet. Gene, die im Zytoplasma vorhanden sind, werden als „Zytogen“ oder „Plasmagene“ oder als extranukleäres Gen bezeichnet.
Das im Zytoplasma vorhandene Gesamtzytogen wird als „Plasmon“ bezeichnet.
Ein Gen, das sich im Zellkern befindet, wird als „Karyogen“ bezeichnet.

  • Die Vererbung von Zytogen in Organismen erfolgt nur durch das Weibchen. Da weibliche Gameten Karyoplasma haben, hat sie gleichzeitig Zytogen wegen mehr Zytoplasma.
  • Die männlichen Gameten höherer Pflanzen werden als männlicher Kern bezeichnet. Es hat ein sehr kleines [gleich null] Zytoplasma. männliche Gameten vererbten also nur Karyogen.
  • Somit erfolgt die Vererbung des Zytogens nur durch das Weibchen. (auch mütterliche Vererbung genannt)
  • Wenn es in dieser Bedingung ein reziprokes Kreuz gibt, können die Ergebnisse beeinflusst werden.

Es gibt drei Arten von zytoplasmatischer Vererbung:

1. Zytoplasmatische Vererbung mit essentiellen Organellen wie Chloroplasten und Mitochondrien, die als organellare Genetik bezeichnet werden.

2. Maternaler Effekt, der indirekt von nuklearen Genen abhängt und keine bekannte zytoplasmatische Erbeinheit betrifft, die als Prädetermination bezeichnet wird. Bei dieser wird die mütterliche Wirkung vor der Befruchtung festgestellt.

3. Zytoplasmatische Vererbung mit entbehrlichen und infektiösen Erbpartikeln im Zytoplasma, die von nuklearen Genen abhängen können oder nicht, die als Dauermodifikation bezeichnet werden.

Beispiel für organellare Genetik: (Wahre Beispiele für zytoplasmatische Vererbung)
(a) Plastidenvererbung bei Mirabilis jalapa – zytoplasmatische Vererbung, die zuerst von Correns in Mirabilis jalapa entdeckt wurde. Die Farbe der Zweige (Blatt) von Mirabilis jalapa wird durch die Art des in den Blattzellen vorhandenen Plastiden bestimmt. Es ist also ein Beispiel für zytoplasmatische Vererbung.
Zweigfarbe


(b) Männliche Sterilität in der Maispflanze: Gen für männliche Sterilität in Mitochondrien. Wenn eine normale männliche Pflanze mit einer weiblichen Pflanze gekreuzt wird, die Gene für männliche Sterilität besitzt, dann wird die gesamte Generation von männlichen Pflanzen steril, weil ein bestimmtes Gen bei der weiblichen vorhanden war, das von der weiblichen geerbt wurde.

(c) Albinismus in Pflanzen: Albinismus-Gen in Chloroplasten gefunden. Das Albinismus-Gen in Mais ist tödlich.

(d) Vererbung des bakteriellen Plasmids: Bei Bakterien ist die Vererbung von Plasmiden auf Konjugation zurückzuführen.

(e) Petite Form in Hefe (mitochondriales Gen): Petite ist eine mutierte Form von Hefe. Diese mutierte Form wächst langsam auf Kulturmedium.

(f) Iojap-Vererbung in Mais: Iojap zeichnet sich durch einen kontrastierenden Streifen von grüner und weißer Farbe der Blätter aus.

(g) Poky Neurospora (mitochondriales Gen): Poky ist eine mutierte Form von Neurospora. Es wächst langsam auf Kulturmedium.
Beispiel der Vorherbestimmung

Schneckenhausschnecke (Limnaea peregra) Im Schneckenhaus kann die Windung rechtsseitig (Windung nach rechts) oder sinistral (Windung nach links) erfolgen. Diese Wickelrichtung ist genetisch gesteuert. Das dextrale Coiling  hängt vom dominanten Allel 'D' und das sinistrale Coiling hängt vom rezessiven Allel 'd' ab. Der Dextral ist also DD, Dd und der Sinistral ist dd.

                       
                 
    

Die obige gegenseitige Kreuzung zeigt an, dass der Phänotyp der Nachkommen durch den Genotyp des weiblichen Elternteils und nicht den Phänotyp des weiblichen Elternteils bestimmt wird. Selbst wenn das weibliche Elternteil nur ein dominantes Gen 'D' enthält, ist der Phänotyp aller Nachkommen dextral.
Beispiel : 

Beispiel für Dauermodifikation -

(a) Sigma-Partikel in Drosophila:- Diese Partikel sind virusähnliche Partikel, die in Drosophila vorkommen und mit CO . verwandt sind2 Empfindlichkeit. Die Vererbung der Sigma-Partikel erfolgt durch das Zytoplasma der Eizelle.

(b) Kappa-Teilchen in Paramecium:- Kappa-Partikel werden in bestimmten "Killer-Stämmen" von Paramecium gefunden und sind für die Produktion der Substanz Paramecin verantwortlich, die für Stämme toxisch ist, die Kappa nicht verarbeiten. (Sensitive Strain) Die minimale Anzahl von Kappa-Partikeln ist  erforderlich, um Paramecin zu sezernieren. Kappa-Partikel sind symbiotische Bakterien namens "Caedobacter taeniospiralis".

CHROMOSOMALE THEORIE DER VERERBUNG

Diese Theorie wurde vorgeschlagen von Walter Sutton und Theodor Boveri (1902). Im Folgenden sind die wichtigsten Punkte dieser Theorie aufgeführt

1. Gameten dienen als Brücke zwischen zwei aufeinanderfolgenden Generationen.

2. Männliche und weibliche Gameten spielen miteinander gleich Rolle beim Beitrag erblicher Komponenten der zukünftigen Generation.

3. Nur der Kern der Spermien verbindet sich mit der Eizelle. Somit ist die Erbinformation im Kern.

4. Chromatin im Zellkern ist in Form von Chromosomen mit der Zellteilung verbunden.

5. Jede Art von Deletion oder Addition in den Chromosomen kann bei Lebewesen strukturelle und funktionelle Veränderungen verursachen.

6. Eine Art Parallelität wird zwischen Mendelschen Faktoren und Chromosomen beobachtet.

7. In jedem Chromosom findet man eine Reihe von Genen oder Mendelschen Faktoren.

8. Die Geschlechtsbestimmung wird bei den meisten Tieren und Pflanzen durch bestimmte Chromosomen beeinflusst. Diese Chromosomen werden als Geschlechtschromosomen bezeichnet.

Parallelität zwischen Gen und Chromosomen

1. Chromosomen sind auch übertragen von einer Generation zur nächsten wie bei den Genen (Mendelsche Faktoren).

2. Die Anzahl der Chromosomen ist Fest in jeder lebenden Spezies. Diese werden als homologe Paare in diploiden Zellen gefunden.

Ein Chromosom vom Vater und das andere von der Mutter beigesteuert bilden ein homologes Paar.

3. Vor der Zellteilung erhält jedes Chromosom als Ganzes und die Allele der Gene repliziert und werden während der mitotischen Teilung getrennt.

4. Meiose findet statt während Gametenbildung. Homologe Chromosomen bilden während des Prophase-I-Stadiums Synapsen, die später getrennt und auf Tochterzellen übertragen werden. Jeder Gamet oder eine haploide Zelle hat nur ein Allel jedes Gens, das im Chromosom vorhanden ist.

5. Eine charakteristische diploide Zahl wird wiederum durch die Union der beiden haploiden Gameten.

6. Sowohl die Chromosomen als auch die Allele (Mendelsche Faktoren) verhalten sich in in Übereinstimmung mit Mendels Gesetz von Trennung.

In den homologen Chromosomen einer reinen hohen Pflanze wird in jedem Chromosom das Allel (T) für die Höhe gefunden. Ebenso ist in einer reinen Zwergpflanze (tt) das Allel (t) in jedem Chromosom vorhanden.

Diese homologen Chromosomen werden während der meiotischen Divisoin getrennt. Daher besitzt jeder Gamet nur ein Chromosom eines jeden Paares. Dementsprechend besitzen alle Gameten hoher Pflanzen ein Chromosom mit einem Allel für Hochwuchs (T), während die Gameten von Zwergpflanzen ein Chromosom mit einem Allel für Zwergwuchs (t) besitzen. Ihr Kreuz, um F . zu produzieren1 Generation wird große Hybridpflanzen mit einem homologen Chromosomenpaar ergeben, das ein Tt-Allelpaar enthält. In dieser Generation werden zwei Arten von Gameten gebildet während Gametogenese, 50% mit dem Allel (T) für Groß und 50% mit dem Allel für Zwerg (t).Zufällige Kombination von diesen Gameten werden Nachkommen in der F2-Generation im Verhältnis von 25% reiner Tall (TT), 50% Hybrid-Tall (Tt) und 25% Zwerg (tt) produzieren.

Die kollektive Vererbung von Charakteren wird als Bindung bezeichnet. Verknüpfung zum ersten Mal gesehen vonBatesonundPunnett inLathyrus odoratus und gab Kopplungs- und Abstoßungsphänomen. Aber sie erklärten das Phänomen der Verknüpfung nicht. Sexuelle Verbindung wurde zuerst entdeckt von Morgan in Drosophila & prägte den Begriff Verknüpfung. Er schlug die Theorie der Verknüpfung vor.

Verknüpfung und eigenständiges Sortiment können in der Dihybridanlage als – . dargestellt werden

Bei Kopplung in Dihybrid AaBb

Bei eigenständigem Sortiment in Dihybrid AaBb

Theorie der Verknüpfung

1. Verknüpfte Gene befinden sich linear auf demselben Chromosom. Sie werden getrennt, wenn zwischen ihnen ein Austausch (crossing over) stattfindet.

2. Stärke der Verknüpfung ⓫/ Abstand zwischen den Genen . Das heißt, wenn der Abstand zwischen zwei Genen vergrößert wird, verringert sich die Stärke der Verknüpfung und es beweist, dass je größer der Abstand zwischen den Genen ist, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass sie sich kreuzen.

Das Überqueren stört offensichtlich die Verbindung oder degeneriert sie. Verknüpfte Gene können durch Crossing-Over getrennt werden.


Faktoren, die das Crossing over (C.O) beeinflussen:-

(1) Entfernung ­ />= C.O.­  />

(2) Temperatur ­ />= C.O.­  />

(3) Röntgen  />­ =  C.O.­  />

(4) Alter ­ =  C.O.

(5) Geschlecht - Männlicher C.O.  (Überkreuzung fehlt bei männlichen Drosophila völlig.)

Anordnung verknüpfter Gene auf Chromosomen :-Die Anordnung der verknüpften Gene in jeder Dihybrid-Pflanze besteht aus zwei Arten.

[a] Cis - Anordnung :- Wenn sich zwei dominante Gene auf einem Chromosom und beide rezessive Gene auf einem anderen Chromosom befinden, wird eine solche Anordnung als cis-Anordnung bezeichnet. Cis-Arrangement ist ein Originalarrangement.

[b] Trans-Anordnung :- Wenn ein Chromosom ein dominantes und ein rezessives Gen trägt und ein anderes Chromosom auch ein dominantes und ein rezessives Gen besitzt, wird eine solche Anordnung als Trans-Anordnung bezeichnet. Trans-Anordnung ist keine ursprüngliche Form. Es liegt an der Überfahrt. Zwei Arten von Gameten wurden auch in trans-Anordnung gebildet, aber sie unterscheiden sich von cis-Anordnung (Ab) und (aB).

Arten  der Verknüpfung :- Es gibt zwei Arten von Gestängen –

1 KOMPLETTE VERBINDUNG :- Verknüpfung, bei der Gene immer die elterliche Kombination zeigen. Es bildet nie eine neue Kombination.

Das Überqueren fehlt darin. Solche Gene befinden sich sehr nahe auf den Chromosomen. Diese Art der  -Verknüpfung ist in der Natur sehr selten. z.B. männliche Drosophila, weibliche Seidenmotte.

2. UNVOLLSTÄNDIGE VERBINDUNG :- Wenn bei Nachkommen auch neue Kombinationen zusammen mit der elterlichen Kombination auftreten, wird diese Art der Bindung als unvollständige Bindung bezeichnet, die neuen Kombinationen bilden sich durch Überkreuzung. Der Prozentsatz der neuen Kombination entspricht dem Prozentsatz der Überkreuzung. (អ%)

Verknüpfungsgruppe :- Alle Gene, die sich auf einem homologen Chromosomenpaar befinden, bilden eine Verknüpfungsgruppe. Gene, die sich auf homologen Chromosomen befinden, erben zusammen, sodass wir eine Kopplungsgruppe betrachten.


Anwendung der Verknüpfung:-
 

Die Entfernung ist an der unvollständigen Verknüpfung zu erkennen. Die Einheit ist Centi Morgan.  

Genetische Karte/Verknüpfungskarte/Chromosomenkarte - In der genetischen Karte sind verschiedene Gene linear nach % der Überkreuzung (μ Distance) zwischen ihnen angeordnet. Mit Hilfe der genetischen Karte können wir die Position eines bestimmten Gens auf dem Chromosom herausfinden. Die genetische Karte ist hilfreich bei der Untersuchung des Genoms.

SEX-VERBINDUNG

Wenn die Gene auf dem Geschlechtschromosom vorhanden sind, wird dies als geschlechtsgebundenes Gen bezeichnet, und ein solches Phänomen wird als Geschlechtsbindung bezeichnet. Zwei - Arten der Geschlechtsbindung:
 

1. X-Gestänge.
Gene mit somatischen Merkmalen finden sich auf dem X-Chromosom. Die Vererbung des x-chromosomalen Charakters kann durch die Männchen und Weibchen erfolgen. z.B. Hämophilie, Farbenblindheit

2. Y-Gestänge - Die Gene der somatischen Merkmale liegen auf dem Y-Chromosom. Die Vererbung eines solchen Charaktertyps erfolgt nur durch die Männchen. Diese Art von Charakter wird holländischer Charakter genannt. Diese Charaktere
nur bei Männchen gefunden.

z.B. (1) Gen, das TDF bildet /sry-gen                   (3) Schwimmzehen
(2) Hypertrichose (übermäßige Behaarung an der Ohrmuschel.)       (4) Stachelschweinhaut
Das Gen, das sich auf der differentiellen Region des Y-Chromosoms befindet, ist als Holandric-Gen bekannt.

Beispiel für eine X-Sex-Verknüpfung:-
[i] Augenfarbe bei Drosophila
:- Die Augenfarbe bei Drosophila wird durch ein X–-verknüpftes Gen gesteuert.

Wenn ein Rotaugen-Farbgen als '+' und Weißaugen-Farbgen als 'w' dargestellt wird, dann auf dieser Grundlage
verschiedene Arten von Genotypen werden in Drosophila gefunden.

Das Gen für rote Augen ist dominant (+) und weiße Augenfarbe ist rezessiv (w)

Homozygotes rotäugiges Weibchen = X + X +
Heterozygotes rotäugiges Weibchen = X + X w
Homozygotes weißäugiges Weibchen = X w X w
Hemizygoter rotäugiger Mann = X + Y
Hemizygoter weißäugiger Mann = X w Y

Durch die oben genannten verschiedenen Genotypen ist klar, dass Weibchen entweder homozygot oder heterozygot für die Augenfarbe sind.
Aber für die männliche Augenfarbe ist es immer hemizygot.


[ii] Hämophilie :-

Hämophilie wird auch genannt "Bluterkrankheit" und zuerst entdeckt von Johannes Otto (1803). Das Gen von
Hämophilie ist ein rezessives und x-chromosomales letales Gen.

Auf der Grundlage von x-chromosomal werden folgende Genotyptypen gefunden.

X h X = Träger weiblich
X h X h = Betroffenes Weibchen
X h Y = Betroffener Mann.

Aber das Weibchen vom Typ X h X h stirbt während des Embryostadiums, weil dieses Gen im homozygoten Zustand tödlich wird und den Tod verursacht.

Hämophilie -A → durch Mangel an Faktor -VIII (Antihämophiles Globulin AHG)

Hämophilie B oder Weihnachtskrankheit - durch Mangel an Faktor - IX (Plasmathromboplastin-Komponente)

Hämophilie - C (Antosomale Störung) → aufgrund des Mangels an Faktor - XI (Plasmathromboplastin-Vorgeschichte)

[iii] Farbenblindheit :- Die Vererbung der Farbenblindheit ist ähnlich wie bei der Hämophilie, aber sie ist nicht tödlich
Krankheit, so dass sie bei Männern und Frauen gefunden wird. (entdeckt von Horner)

Drei Arten von Farbenblindheit sind:
[a] Protanopie
:- Es ist für rote Farbe.
[b] Deuteranopie :- Es ist für grüne Farbe
[c] Tritanopie :- Für blaue Farbenblindheit. Farbenblindheit wird durch Ishihara - Diagramm überprüft.

Andere Beispiele für X - Sex-Verknüpfung
[iv] Diabetesinsipidus (rezessiv).
[v] Muskeldystrophie Duchenne (rezessiv).
[vi] Fragiles Xsyndrom (rezessiv).
[vii] Pesudoricketes (dominant)
[viii] Defekter Zahnschmelz (dominant)

Beispiele für X-Y-Verknüpfung
(i) Xeroderma pigmentosum
(ii) Epidermolysis bullosa

Arten der Vererbung von geschlechtsgebundenen Charakteren:-
1. Kreuzvererbung (Morgan)
:- Bei kreuzweiser Vererbung übertragen männliche oder weibliche Eltern einen X-chromosomalen Charakter durch die Nachkommen des anderen Geschlechts auf den Enkel oder die Enkelin.

(a) Diagen (diagynisch) :- Vererbung, bei der Charaktere vom Vater an die Tochter und von der Tochter an den Enkel vererbt werden.

Vater → Tochter → Enkel.

(b) Diandrisch :- Vererbung, bei der Charaktere von der Mutter an den Sohn und vom Sohn an den Großen vererbt werden
Tochter.

Mutter → Sohn → Enkelin.

(2) Nicht kreuzweise Vererbung : Bei dieser Erbschaft übertragen männliche oder weibliche Eltern den geschlechtsgebundenen Charakter durch die Nachkommen gleichen Geschlechts auf den Enkel oder die Enkelin.
(a) Hologen (Hologynic) :- Mutter → Tochter → Enkelin (weiblich zu weiblich)
(b) Holländisch:- Vater → Sohn → Enkel (männlich zu männlich)

Sex-begrenzter Charakter :- Diese Charaktere sind in einem Geschlecht vorhanden und in einem anderen Geschlecht nicht vorhanden. Aber ihre Gene sind bei beiden Geschlechtern vorhanden und ihre Expression hängt vom Sexualhormon ab.

Beispiel :- Sekundäre Geschlechtsmerkmale → Diese Gene befinden sich auf den Autosomen und diese Gene sind sowohl bei Männern als auch bei Frauen vorhanden, aber ihre Wirkung hängt von der Anwesenheit oder Abwesenheit von Sexualhormonen ab.

Zum Beispiel - Bart-Schnurrbart-Gene zeigen ihre Wirkung nur in Gegenwart des männlichen Hormons - Testosteron.

Sexbeeinflusste Charaktere : - Gene dieser Charaktere sind auch auf Autosomen vorhanden, aber sie werden bei Männern und Frauen unterschiedlich beeinflusst. Im heterozygoten Zustand ist ihre Wirkung bei beiden Geschlechtern unterschiedlich.

Beispiel :- Kahlheit :- Das Gen der Kahlheit ist dominant (B).

Gen Bb zeigt Parteilichkeit bei Männern und Frauen, Kahlheit wird bei Männern aufgrund der Wirkung dieses Gens gefunden, aber Kahlheit fehlt bei Frauen mit diesem Genotyp.

GESCHLECHTSBESTIMMUNG

Die Etablierung des Geschlechts durch unterschiedliche Entwicklung eines Individuums in einem frühen Lebensstadium wird als Geschlecht bezeichnet
Festlegung. Es gibt verschiedene Methoden zur Geschlechtsbestimmung in Organismen wie umweltbedingte, nicht-allosomische genetische Bestimmung, allosomische Geschlechtsbestimmung und Haplodiploidie.

Geschlechtsbestimmung auf der Grundlage der Befruchtung.
Drei Typen –
1. Programm
– Das Geschlecht wird vor der Befruchtung bestimmt.
z.B. - Drohne in Honigbiene

2. Syngamie - Das Geschlecht wird während der Befruchtung bestimmt.
z.B. - die meisten Pflanzen & Tiere

3. Epigamie - Das Geschlecht wird nach der Befruchtung bestimmt.
z.B. - Weibchen in Honigbiene.

Umweltbestimmung des Geschlechts. Es ist eine nicht-genetische Geschlechtsbestimmung, die rein auf Umweltbedingungen beruht. Die Organismen sind potenziell zwittrig und in der Lage, alle
zwei Geschlechter.

1. Im Meereswurm Bonellia, Die Larve entwickelt sich zum Weibchen, wenn sie sich allein an einem isolierten Ort niederlässt. Beliebige Larven
Bei Kontakt mit dem bereits erwachsenen Weibchen verwandelt es sich in ein Männchen und lebt als Parasit in der Gebärmutter von
weiblich.

2. Crepidula (Meeresmolluske), bei der sich die Larve in Begleitung des Weibchens zum Männchen entwickelt und sich zu entwickelt
weiblich, wenn allein gelassen.

3. In Krokodile niedrige Temperatur induziert Weiblichkeit und hohe Temperatur Männlichkeit.

4. ln Schildkröten Temperatur unter 28°C induziert Männlichkeit, über 33°C Weiblichkeit während zwischen 28 - 33°C
Es werden gleich viele männliche und weibliche Tiere gebildet.

5. Bei Meeresfischen Meduse das Geschlecht ändert sich je nach Umgebungsbedingungen, wird in kaltem Wasser männlich und
Weibchen in warmem Wasser.

Allosomische Geschlechtsbestimmung –
Es gibt zwei Arten von Chromosomen -

(ein) Autosomen oder somatische Chromosomen -
Diese regulieren somatische Charaktere.

(B) Allosomen oder Heterosomen oder Geschlechtschromosomen -

Diese Chromosomen sind mit der Geschlechtsbestimmung verbunden. Begriff "Allosom" & "Heterosom" wurden gegeben
von Montgomery.

Geschlechtschromosomen erstmals von " . entdecktMc Clung" im Grastrichter
X-Chromosom entdeckt von "Henking" und angerufen 'x-Körper'.

Wilson & Stevens vorgeschlagene Chromosomentheorie zur Geschlechtsbestimmung.

(1) XX - XY-Typ oder Lygaeus-Typ :- Diese Art der Geschlechtsbestimmung wurde erstmals von Wilson & Stevens in . beobachtet
Lygaeus-Insekt. Zwei Typen–

(a) XX weiblich und XY männlich :- Bei dieser Art der Geschlechtsbestimmung ist das Weibchen homogametisch, d.h. produziert nur
eine Art von Gameten

In männlichen X-Chromosom enthaltenden Gameten wird " genanntGynospermie" und das Y-Chromosom enthaltende Gamete wird als " bezeichnetAndrosperm".
z.B. Mensch und zweihäusige Pflanzen wie Coccinea, Melandrium

(b) XY weiblich und XX männlich oder ZW weiblich und ZZ männlich :- Bei dieser Art der Geschlechtsbestimmung ist weiblich
Heterogametisch, d. h. produziert zwei Arten von Gameten und männliches Individuum ist homogametisch, d
Art von Gameten.
Es kommt in einigen Insekten wie Schmetterlingen, Motten und Wirbeltieren wie Vögeln, Fischen und Reptilien vor.
Im Pflanzenreich findet sich diese Art der Geschlechtsbestimmung bei Fragaria elatior.

(2) XX weiblich und XO männlich :- oder "Protenor-Typ":- Bei dieser Art der Geschlechtsbestimmung fehlt ein Chromosom beim Mann. Bei diesem Typ ist das Weibchen homogametisch und das Männchen heterogametisch.

Beispiel:–
– Grastrichter
– Squash-Bug Anasa
– Kakerlake
– Ascaris und in Pflanzen wie - Dioscorea sinuta & Vallisneria spiralis

Genische Gleichgewichtstheorie: - C.B. Bridges vorgeschlagene Theorie der Genbilanz zur Geschlechtsbestimmung bei Drosophila.
– Laut Bridges in Drosophila ist das Y-Chromosom heterochromatisch, also nicht aktiv bei der Geschlechtsbestimmung
Bei Drosophila erfolgt die Geschlechtsbestimmung anhand des Geschlechtsindexverhältnisses.

In Drosophila befindet sich das Gen der Weiblichkeit (Sxl-Gen) (Sxl=Sex letal gene) auf dem X-Chromosom und das Gen von
Männlichkeit liegt auf dem Autosom
Das Gen der männlichen Fruchtbarkeit befindet sich auf dem Y-Chromosom und bei Drosophila spielt das Y-Chromosom eine zusätzliche Rolle in
Spermatogenese und Entwicklung des männlichen Fortpflanzungsorgans, daher ist das Y-Chromosom für die Produktion von fruchtbarem Mann unerlässlich.

(c) X/A = 1,5 → Superweibchen oder Metaweibchen (steril) (2A + XXX)

(d) X/A =  weniger als 0,5 → Supermännchen oder Metamännchen (steril) (3A + XY)

(e) X/A = = Zwischen 0,5 und 1 → Intersex (steril) (3A+XX)

Gynandromorph –
Der Körper einiger Drosophila hat einige Zellen mit männlichem Genotyp (X0) und einige Zellen mit weiblichem Genotyp (XX).
Der Körper dieser Art von Drosophila hat einen halben seitlichen Teil des Männchens und einen halben seitlichen Teil des Weibchens und wird als bilateraler Gynandromorph bezeichnet. Es wird durch den Verlust eines X-Chromosoms an der Metaphaseplatte während der ersten zygotischen Teilung gebildet. Die Bildung von Gynandromorph ist der beste Beweis dafür, dass das Y-Chromosom keine Rolle bei der Geschlechterdifferenzierung spielt. 

 Haploid - diploider Mechanismus –
Bei Insekten der Ordnung Hymenoptera, die Ameisen, Honigbienen, Wespen usw.
Die Geschlechtsbestimmung erfolgt durch Chromosomensätze.
Diploid (zwei Sätze) → Weiblich
Haploid (Ein Satz) → Männlich
Bei der Honigbiene entwickelt sich das männliche Individuum (Drone) aus unbefruchteten Eiern (Haploid). Männlich ist immer Partthenote.
Bienenköniginnen und Arbeiterinnen entwickeln sich aus diploiden Eiern, also befruchteten Eiern.

Geschlechtsbestimmung durch Hormon –
Zweieiige Zwillinge sind bei Rindern wie Kuh, Schaf, Ziege usw. häufig. Manchmal die Plazenten der beiden zweieiigen
Zwillinge verschmelzen und bilden Blutgefäßverbindungen zwischen zwei sich entwickelnden Föten. Wenn Zwillinge zweieiig sind, einer
Fötus kann männlich und der andere weiblich sein.

  •  Männliches Hormon vor dem weiblichen produziert Hormon von männlichen Zwillingen, das die Differenzierung des weiblichen inneren Geschlechtsorgans unterdrückt. Ein solches steriles Weibchen mit unterentwickelten Eierstöcken, Eileitern, Gebärmutter usw. wird genannt frei martin.  Unter freien Martinbedingungen ist das Weibchen unfruchtbar & das Männchen ist normal.

Zytologische Grundlage der Geschlechtsbestimmung –
Barr-Körpertechnik oder Lyons Hypothese -

Der interphasische Kern der menschlichen Frau enthält zwei X-Chromosomen. Aus zwei wird ein X-Chromosom
Heterochromatin und andere X-Chromosom ist Euchromatin. Durch Anfärben von X-Heterochromatin erscheint es als a
dichter Körper, der Barr-Körper genannt wird. (Fakultatives Heterochromatin)
Nr. des Barr-Körpers ⇒ (Anzahl der X-Chromosomen – 1)
Also bei einer normalen Frau (2A + XX) → One Barr Körper
Normaler Mann (2A + XY) → Barr-Körper fehlt
Turner-Syndrom (sterile Frau) (2A + XO) → Nr. Barr Körper
Klinefelter-Syndrom (steriler Mann) (2A + XXY) → One Barr body

Trommelstock, der im Blut von weiblichen Säugetieren vorkommt, ist auch eine Art von Barr-Körper. Drumstick fehlt in
Neutrophile des Männchens.

Geschlechtsbestimmung beim Menschen –
Es gibt ein spezielles Gen auf der differentiellen Region des Y-Chromosoms des Menschen, das sogenannte Sry - Gen (Geschlechtsbestimmung).
Region auf dem Y-Chromosom). Dieses Gen bildet einen proteinartigen Faktor namens TDF (Testes Determining Factor). TDF
verantwortlich für die Entwicklung der männlichen Fortpflanzungsorgane. Also An- und Abwesenheit von Y-Chromosom
bestimmt das Geschlecht.

Geschlechtsbestimmung in der Pflanze –
ER. Warmke
entdeckte die Geschlechtsbestimmung in der Melandrium-Pflanze.
Bei Melandrium ist das Y-Chromosom so lang wie das X-Chromosom.
In Pflanzen werden Geschlechtschromosomen nur in eingeschlechtigen Pflanzen gefunden.
Profi. R. P. Roy gab die Bedeutung des Y-Chromosoms in der Pflanze an.
Er entdeckte die Geschlechtsbestimmung in Coccinea indica (Familie - Kürbisgewächse)
Das Y-Chromosom enthält vier Regionen und das X-Chromosom enthält zwei Regionen. Verschiedene Funktionen dieser
Regionen-

  1. I. Region – (Weibliche Suppressorregion): – Diese Region unterdrückt die Entwicklung der weiblichen Fortpflanzungsstrukturen.
  2. II. Region (Männliche Promotorregion) :- Diese Region initiiert oder beginnt die Entwicklung von Anther
  3. III. Region (Region der männlichen Fruchtbarkeit) :- Diese Region induziert die weitere Entwicklung von Anther.
  4. IV. Region (homologe Region):- Diese Region hilft bei der Trennung von X- und Y-Chromosom während der Meiose.
  5. V-te Region (Differentialregion des X-Chromosoms):- Diese Region induziert die Entwicklung weiblicher Gonaden

Wenn also ein oder mehr als ein Y-Chromosom vorhanden ist, ist die Pflanze männlich und in der weiblichen Pflanze das Y-Chromosom
ist abwesend.

Besonderer Fall :
Wenn die erste Region des Y-Chromosoms entfernt wird, wird die Pflanze bisexuell (XY).

Wenn die II. Region des Y-Chromosoms entfernt wird, wird die Pflanze aufgrund des Fehlens der II. Region weiblich, die I. Region des Y-Chromosoms unterdrückt die V-te Region des X-Chromosoms nicht.

Wenn die III. Region des Y-Chromosoms entfernt wird, wird die Pflanze aufgrund des Fehlens der III. Region männlich steril, so dass keine weitere Entwicklung der Staubbeutel stattfindet.

PHENOTYPISCHE EXPRESSION IN HAPLOIDEN ORGANISMEN (Neurospora Genetics)

Diploide Organismen wie Erbsen und Drosophila haben zwei Allele für jedes Gen auf jedem Chromosom (die Ausnahmen gelten für die X-verknüpften Gene bei XY- oder XO-Männchen). Mit dem Ergebnis wird das rezessive Allel nicht exprimiert
im Phänotyp in Gegenwart des dominanten. Bei haploiden Organismen ist dies jedoch nicht der Fall. Im Gegensatz zu diploiden Organismen weist die Genetik haploider Organismen folgende Merkmale auf:

1. Haploide Organismen enthalten nur ein Allel eines Gens, daher gibt es keine Dominanzkomplikationen. All die
Gene, ob dominant oder rezessiv, äußern sich in den Nachkommen.

2. Ohne Dominanz wird jede neue Mutation sofort im Phänotyp exprimiert, in haploid
Organismen.

3. Untersuchung der Vererbung des mutierten Gens, seiner Verknüpfung, Überkreuzung und biochemischen Folge von a
Mutation kann leicht in Haploiden untersucht werden.

Verknüpfung und Rekombination in Neurospora (Drosophila der Pflanzenart)
Der Nachweis der Verknüpfung und Rekombination von Genen in haploiden Organismen wie in Pilzen, Bakterien etc. ist vergleichsweise
einfach. Pilz Neurospora ist eines der beliebtesten Materialien bei Genetikern, denn :-
1. Der Lebenszyklus von Neurospora ist das Produkt einer einzigen Meiose.
2. Der Lebenszyklus ist von a kurz Dauer.
3. Die meiotischen Produkte sind linear angeordnet in Ascus als 8 Ascosporen als geordnete Tetraden (d. h. die acht
Ascosporen sind in der gleichen Reihenfolge angeordnet, in der die Chromatiden auf der meiotischen Metaphaseplatte waren).

Tetradenanalyse in geordneten Tetraden –
In Neurospora, die Kerne von Hyphen des entgegengesetzten Paarungstyps (+) und (–) verschmelzen zu einer diploiden Zygote. Die
Zygote ist das einzige diploide Stadium im Lebenszyklus von Neurospora. Der Zygotenkern teilt sich meiotisch und produziert vier haploide Kerne, von denen jeder dann eine Mitose durchmacht. Die so hergestellten acht Zellen bilden 8 haploide Ascosporen, die im Ascus eingeschlossen sind. Die drei Teilungen verlaufen entlang der Längsachse, so dass die Ascosporen in einer bestimmten Reihenfolge in einer Reihe angeordnet sind, die die Anordnung der Chromatiden auf der meiotischen Metaphasenplatte angibt. Dies wird als lineare oder geordnete Tetrade bezeichnet. Jedes der vier Meioseprodukte kann separat kultiviert werden, um ihre Phänotypen und Genotypen zu untersuchen. Dies wird als Tetradenanalyse bezeichnet.

1. First Division Segregation zwischen Centromer und Gen-a.
Eine Kreuzung zwischen zwei Stämmen von Neurospora, ein normaler (a + ) und ein anderer mutierter (a) Stamm produziert 8-Ascosporen, von denen vier normale (a + ) und andere vier Mutanten (a) sind. Die lineare Anordnung der Ascosporen in Ascus ist 4a + : 4a. Es zeigt das Fehlen einer Überkreuzung zwischen Locus-a und Centromer an. Dies wird als First Divisionsegregation bezeichnet.

2. Segregation der zweiten Division zwischen Centromer und Gen-a.
In einer ähnlichen Kreuzung, wenn eine Kreuzung stattfindet, die zu einer paarweisen Anordnung von Ascosporen mit einem bestimmten . führt
Gen, es wird beschrieben als Zweitliga-Übergang. Die Anordnung der Ascosporen in der Reihenfolge ( 2 :
2: 2 : 2) lautet wie folgt:

(i) a + : a + : a : a : a : a : a + : a +
(ii) a : a : a + : a + : a + : a + : a : a
(iii) a + : a + : a : a : a + : a + : a : a

Einzelgenkartierung in Neurospora
In Neurospora verhält sich das Zentromer als Gen für die Kartierung von Genpaaren. In einem solchen Fall Abstand des Gens vom
Centromer wird berechnet, indem der Prozentsatz der Kreuzungen zwischen Centromer und Gen berechnet wird.
Que. Wenn 10% Asci in Ascocarp einen Crossing Over zeigen, was ist der Abstand zwischen Gen und Zentromer.
Wenn insgesamt 100 Asci in einer Neurospora vorhanden sind

Asci ist ein Derivat von 4 Chromatiden
100 Asci sind Derivat von 400 Chromatiden = Gesamtchromatiden
10 Asci sind Derivat von 40 Chromatiden
(Von 40 sind nur 20 der rekombinante Typ)

 


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