Informatie

11.14: Overervingswetten - Biologie


leerdoelen

  • Pas de wet van segregatie toe
  • Pas de wet van onafhankelijk assortiment toe

Mendel generaliseerde de resultaten van zijn experimenten met erwtenplanten in vier postulaten, waarvan sommige soms 'wetten' worden genoemd, die de basis beschrijven van dominante en recessieve overerving in diploïde organismen. Zoals je hebt geleerd, bestaan ​​er meer complexe uitbreidingen van het mendelisme die niet dezelfde F . vertonen2 fenotypische verhoudingen (3:1). Niettemin vatten deze wetten de basis van de klassieke genetica samen.

Paren van eenheidsfactoren of genen

Mendel stelde eerst voor dat gepaarde eenheidsfactoren van erfelijkheid getrouw van generatie op generatie werden overgedragen door de dissociatie en herassociatie van gepaarde factoren tijdens respectievelijk gametogenese en bevruchting. Nadat hij erwten met contrasterende eigenschappen had gekruist en ontdekte dat de recessieve eigenschap weer opdook in de F2 generatie, concludeerde Mendel dat erfelijke factoren moeten worden geërfd als discrete eenheden. Deze bevinding was in tegenspraak met het geloof in die tijd dat ouderlijke eigenschappen in het nageslacht waren vermengd.

Allelen kunnen dominant of recessief zijn

Mendel's wet van dominantie stelt dat in een heterozygoot één eigenschap de aanwezigheid van een andere eigenschap voor hetzelfde kenmerk zal verbergen. In plaats van dat beide allelen bijdragen aan een fenotype, zal het dominante allel exclusief tot uiting komen. Het recessieve allel blijft "latent" maar wordt op dezelfde manier aan het nageslacht overgedragen als het dominante allel. De recessieve eigenschap wordt alleen uitgedrukt door nakomelingen die twee exemplaren van dit allel hebben (Figuur 1), en deze nakomelingen zullen echt fokken wanneer ze zichzelf kruisen.

Sinds Mendels experimenten met erwtenplanten hebben andere onderzoekers ontdekt dat de wet van dominantie niet altijd geldt. In plaats daarvan zijn er verschillende patronen van overerving gevonden.

Gelijke segregatie van allelen

Waarnemen dat raszuivere erwtenplanten met contrasterende eigenschappen aanleiding gaven tot F1 generaties die allemaal de dominante eigenschap uitdrukten en F2 generaties die de dominante en recessieve eigenschappen uitdrukten in een 3:1-verhouding, stelde Mendel de wet van segregatie. Deze wet stelt dat gepaarde eenheidsfactoren (genen) gelijkelijk in gameten moeten worden verdeeld, zodat nakomelingen een gelijke kans hebben om beide factoren te erven. voor de F2 generatie van een monohybride kruising, kunnen de volgende drie mogelijke combinaties van genotypen resulteren: homozygoot dominant, heterozygoot of homozygoot recessief. Omdat heterozygoten uit twee verschillende paden kunnen ontstaan ​​(die één dominant en één recessief allel van beide ouders ontvangen), en omdat heterozygoten en homozygote dominante individuen fenotypisch identiek zijn, ondersteunt de wet Mendels waargenomen 3:1 fenotypische verhouding. De gelijke segregatie van allelen is de reden dat we het Punnett-vierkant kunnen toepassen om de nakomelingen van ouders met bekende genotypen nauwkeurig te voorspellen. De fysieke basis van de segregatiewet van Mendel is de eerste deling van meiose, waarbij de homologe chromosomen met hun verschillende versies van elk gen worden gescheiden in dochterkernen. De rol van de meiotische segregatie van chromosomen bij seksuele voortplanting werd tijdens het leven van Mendel niet begrepen door de wetenschappelijke gemeenschap.

Onafhankelijk assortiment

Mendel's wet van onafhankelijk assortiment stelt dat genen elkaar niet beïnvloeden met betrekking tot het sorteren van allelen in gameten, en dat elke mogelijke combinatie van allelen voor elk gen even waarschijnlijk is. Het onafhankelijke assortiment van genen kan worden geïllustreerd door de dihybride kruising, een kruising tussen twee raszuivere ouders die verschillende eigenschappen voor twee kenmerken tot uitdrukking brengen. Overweeg de kenmerken van zaadkleur en zaadtextuur voor twee erwtenplanten, een met groene, gerimpelde zaden (yyr) en een andere met gele, ronde zaden (YYRR). Omdat elke ouder homozygoot is, geeft de segregatiewet aan dat de gameten voor de groene/gerimpelde plant allemaal jaar, en de gameten voor de geel/ronde plant zijn allemaal YR. Daarom is de F1 generatie van nakomelingen zijn allemaalYyRr (Figuur 2).

Oefenvraag

In erwtenplanten zijn paarse bloemen (P) dominant over witte bloemen (p) en gele erwten (Y) zijn dominant over groene erwten (y). Wat zijn de mogelijke genotypen en fenotypes voor een kruising tussen PpYY en ppYy erwtenplanten? Hoeveel vierkanten heb je nodig om een ​​Punnett-vierkantanalyse van dit kruis uit te voeren?

[oefengebied rijen=”2″][/oefengebied]
[onthullen-antwoord q=”733053″]Toon het antwoord[/onthullen-antwoord]
[verborgen antwoord a=”733053″]De mogelijke genotypen zijn PpYY, PpYy, ppYY en ppYy. De eerste twee genotypen zouden resulteren in planten met paarse bloemen en gele erwten, terwijl de laatste twee genotypen zouden resulteren in planten met witte bloemen met gele erwten, voor een 1:1 verhouding van elk fenotype. Je hebt alleen een 2 × 2 Punnett-vierkant (vier vierkanten in totaal) nodig om deze analyse uit te voeren, omdat twee van de allelen homozygoot zijn.

[/verborgen-antwoord]

voor de F2 generatie vereist de wet van segregatie dat elke gameet ofwel een R allel of an R allel samen met ofwel a Y allel of a ja allel. De wet van onafhankelijk assortiment stelt dat een gameet waarin een R allel gesorteerd zou even waarschijnlijk een van beide bevatten: Y allel of a ja allel. Er zijn dus vier even waarschijnlijke gameten die kunnen worden gevormd wanneer de YyRr heterozygoot is zelf gekruist, als volgt: YR, Yr, yR, en jaar. Het rangschikken van deze gameten langs de boven- en linkerkant van een 4 × 4 Punnett-vierkant (Figuur 2) geeft ons 16 even waarschijnlijke genotypische combinaties. Uit deze genotypen leiden we een fenotypische verhouding af van 9 rond/geel:3 rond/groen:3 gerimpeld/geel:1 gerimpeld/groen (Figuur 2). Dit zijn de nakomelingenverhoudingen die we zouden verwachten, ervan uitgaande dat we de kruisingen hebben uitgevoerd met een voldoende grote steekproefomvang.

De wet van onafhankelijk assortiment geeft ook aan dat een kruising tussen geel, gerimpeld (YYrr) en groen, rond (yyRR) ouders zouden dezelfde F . opleveren1 en F2 nakomelingen als in de YYRR x yyr Kruis.

De fysieke basis voor de wet van onafhankelijk assortiment ligt ook in meiose I, waarin de verschillende homologe paren in willekeurige oriëntaties op één lijn liggen. Elke gameet kan elke combinatie van vaderlijke en moederlijke chromosomen (en dus de genen erop) bevatten omdat de oriëntatie van tetrads op het metafasevlak willekeurig is.

In erwtenplanten zijn paarse bloemen (P) dominant over witte bloemen (p) en gele erwten (Y) zijn dominant over groene erwten (y). Wat zijn de mogelijke genotypen en fenotypes voor een kruising tussen PpYY en ppYy erwtenplanten? Hoeveel vierkanten heb je nodig om een ​​Punnett-vierkantanalyse van dit kruis uit te voeren? De mogelijke genotypen zijn PpYY, PpYy, ppYY en ppYy. Je hebt alleen een 2 × 2 Punnett-vierkant (vier vierkanten in totaal) nodig om deze analyse uit te voeren, omdat twee van de allelen homozygoot zijn.

Gekoppelde genen schenden de wet van onafhankelijk assortiment

Hoewel alle erwtenkenmerken van Mendel zich gedroegen volgens de wet van onafhankelijk assortiment, weten we nu dat sommige allelcombinaties niet onafhankelijk van elkaar worden overgeërfd. Genen die zich op afzonderlijke niet-homologe chromosomen bevinden, sorteren altijd onafhankelijk. Elk chromosoom bevat echter honderden of duizenden genen, lineair georganiseerd op chromosomen als kralen aan een touwtje. De segregatie van allelen in gameten kan worden beïnvloed door koppeling, waarbij genen die fysiek dicht bij elkaar op hetzelfde chromosoom liggen, waarschijnlijker als een paar worden geërfd. Vanwege het proces van recombinatie, of "crossover", is het echter mogelijk dat twee genen op hetzelfde chromosoom zich onafhankelijk gedragen, of alsof ze niet gekoppeld zijn. Laten we, om dit te begrijpen, eens kijken naar de biologische basis van genkoppeling en recombinatie.

Homologe chromosomen bezitten dezelfde genen in dezelfde lineaire volgorde. De allelen kunnen verschillen op homologe chromosoomparen, maar de genen waarmee ze overeenkomen niet. Ter voorbereiding op de eerste deling van meiose repliceren homologe chromosomen en synapsen. Zoals genen op de homologen op elkaar aansluiten. In dit stadium wisselen segmenten van homologe chromosomen lineaire segmenten van genetisch materiaal uit (Figuur 3). Dit proces wordt recombinatie of crossover genoemd en het is een algemeen genetisch proces. Omdat de genen tijdens recombinatie zijn uitgelijnd, wordt de genvolgorde niet gewijzigd. In plaats daarvan is het resultaat van recombinatie dat maternale en vaderlijke allelen op hetzelfde chromosoom worden gecombineerd. Over een bepaald chromosoom kunnen verschillende recombinatiegebeurtenissen plaatsvinden, waardoor een uitgebreide shuffle van allelen wordt veroorzaakt.

Wanneer twee genen zich dicht bij elkaar op hetzelfde chromosoom bevinden, worden ze beschouwd gekoppelden hun allelen hebben de neiging om samen via meiose te worden overgedragen. Om dit te illustreren, stel je een dihybride kruising voor met bloemkleur en planthoogte waarbij de genen naast elkaar op het chromosoom liggen. Als het ene homologe chromosoom allelen heeft voor hoge planten en rode bloemen, en het andere chromosoom genen heeft voor korte planten en gele bloemen, dan zullen wanneer de gameten worden gevormd, de lange en rode allelen samengaan tot een gameet en de korte en gele allelen zal in andere gameten terechtkomen. Deze worden de ouderlijke genotypen genoemd omdat ze intact zijn geërfd van de ouders van de individuele producerende gameten. Maar in tegenstelling tot wanneer de genen op verschillende chromosomen zouden liggen, zullen er geen gameten zijn met lange en gele allelen en geen gameten met korte en rode allelen. Als je het Punnett-vierkant maakt met deze gameten, zul je zien dat de klassieke Mendeliaanse voorspelling van een 9:3:3:1 uitkomst van een dihybride kruising niet van toepassing is.

Naarmate de afstand tussen twee genen groter wordt, neemt de kans op een of meer kruisingen tussen beide toe en gedragen de genen zich meer alsof ze op afzonderlijke chromosomen liggen. Genetici hebben het aandeel recombinante gameten (degenen die niet zoals de ouders zijn) gebruikt als een maat voor hoe ver genen op een chromosoom uit elkaar liggen. Met behulp van deze informatie hebben ze uitgebreide kaarten gemaakt van genen op chromosomen voor goed bestudeerde organismen, waaronder mensen.

De hypothese van een onafhankelijk assortiment testen

Om de hoeveelheid arbeid en vindingrijkheid die in de experimenten van Mendel is gestopt beter te waarderen, ga je door een van Mendels dihybride kruisingen.

Vraag: Wat zullen de nakomelingen zijn van een dihybride kruising?

Achtergrond: Bedenk dat erwtenplanten in één groeiseizoen rijpen, en je hebt toegang tot een grote tuin waarin je duizenden erwtenplanten kunt kweken. Er zijn verschillende raszuivere planten met de volgende paren eigenschappen: hoge planten met opgeblazen peulen en dwergplanten met vernauwde peulen. Voordat de planten volgroeid zijn, verwijder je de stuifmeelproducerende organen van de hoge/opgeblazen planten in je kruisingen om zelfbevruchting te voorkomen. Na rijping van de plant worden de planten handmatig gekruist door stuifmeel over te brengen van de dwerg/vernauwde planten naar de stigmata van de hoge/opgeblazen planten.

Hypothese: Beide eigenschapparen zullen onafhankelijk van elkaar worden gesorteerd volgens de wetten van Mendel. Wanneer de raszuivere ouders worden gekruist, worden alle F1 nakomelingen zijn lang en hebben opgeblazen peulen, wat aangeeft dat de lange en opgeblazen eigenschappen dominant zijn over respectievelijk de dwerg- en vernauwde eigenschappen. Een self-cross van de F1 heterozygoten resulteert in 2.000 F2 nakomelingen.

Test de hypothese: Omdat elk eigenschappenpaar onafhankelijk sorteert, wordt verwacht dat de verhoudingen groot:dwerg en opgeblazen:vernauwd elk 3:1 zijn. Het eigenschappenpaar lang/dwerg heet T/t, en het opgeblazen/vernauwde eigenschappenpaar wordt aangewezen ik/ik. Elk lid van de F1 generatie heeft dus een genotype van TtIi. Construeer een raster analoog aan figuur 4, waarin je twee kruist TtIi individuen. Elk individu kan vier combinaties van twee eigenschappen doneren: TI, Ti, tI, of ti, wat betekent dat er 16 mogelijkheden zijn voor nakomelingengenotypen. Omdat de t en l allelen zijn dominant, elk individu met een of twee van die allelen zal respectievelijk de hoge of opgeblazen fenotypes uitdrukken, ongeacht of ze ook een t of l allel. Alleen individuen die tt of ii zal respectievelijk de dwerg- en vernauwde allelen uitdrukken. Zoals weergegeven in figuur 4, voorspel je dat je de volgende nakomelingenverhoudingen zult zien: lang/opgeblazen: lang/vernauwd: dwerg/opgeblazen: dwerg/vernauwd in een verhouding van 9:3:3:1. Merk op uit het raster dat wanneer de paren van lange/dwerg en opgeblazen/vernauwde eigenschappen afzonderlijk worden beschouwd, ze elk worden overgeërfd in 3:1-verhoudingen.

Tabel 1 toont alle mogelijke combinaties van nakomelingen die het resultaat zijn van een dihybride kruising van erwtenplanten die heterozygoot zijn voor de hoge/dwerg- en opgeblazen/vernauwde allelen.

Tabel 1. Dihybride kruising
TtIi
TITitIti
TtIiTITTIITTiiTtIITtIi
TiTTiiTTiiTtIiTiii
tITtIITtIittIIttIi
tiTtIiTiiitIitii

Test de hypothese: Je kruist de dwerg en hoge planten en kruist dan zelf de nakomelingen. Voor het beste resultaat wordt dit herhaald met honderden of zelfs duizenden erwtenplanten. Welke speciale voorzorgsmaatregelen moeten worden genomen bij de kruisen en bij het kweken van de planten?

Analyseer uw gegevens: Je ziet de volgende plantenfenotypes in de F2 generatie: 2706 lang/opgeblazen, 930 lang/vernauwd, 888 dwerg/opgeblazen en 300 dwerg/vernauwd. Breng deze bevindingen terug tot een ratio en bepaal of ze in overeenstemming zijn met de wetten van Mendel.

Vorm een ​​conclusie: Waren de resultaten dicht bij de verwachte fenotypische verhouding van 9:3:3:1? Ondersteunen de resultaten de voorspelling? Wat zou er kunnen worden waargenomen als er veel minder planten zouden worden gebruikt, aangezien allelen willekeurig in gameten segregeren? Probeer je voor te stellen dat er zoveel erwtenplanten groeien en overweeg de mogelijkheid van experimentele fouten. Wat zou er bijvoorbeeld gebeuren als het op een dag extreem winderig was?

leerdoelen

Mendel stelde dat genen (kenmerken) worden overgeërfd als paren van allelen (kenmerken) die zich in een dominant en recessief patroon gedragen. Allelen segregeren in gameten zodat elke gameet evenveel kans heeft om een ​​van de twee allelen te ontvangen die aanwezig zijn in een diploïde individu. Bovendien worden genen onafhankelijk van elkaar geassorteerd in gameten. Dat wil zeggen dat allelen over het algemeen niet meer geneigd zijn om te segregeren in een gameet met een bepaald allel van een ander gen. Een dihybride kruising toont onafhankelijk assortiment wanneer de genen in kwestie op verschillende chromosomen of ver van elkaar op hetzelfde chromosoom liggen. Voor kruisingen waarbij meer dan twee genen betrokken zijn, gebruikt u de gevorkte lijn of waarschijnlijkheidsmethoden om de genotypen en fenotypen van de nakomelingen te voorspellen in plaats van een Punnett-vierkant.

Hoewel chromosomen tijdens meiose onafhankelijk in gameten worden gesorteerd, verwijst de wet van onafhankelijk assortiment van Mendel naar genen, niet naar chromosomen, en kan een enkel chromosoom meer dan 1.000 genen dragen. Wanneer genen zich dicht bij elkaar op hetzelfde chromosoom bevinden, hebben hun allelen de neiging om samen te worden geërfd. Dit resulteert in nakomelingenverhoudingen die de wet van onafhankelijk assortiment van Mendel schenden. Recombinatie dient echter om genetisch materiaal op homologe chromosomen uit te wisselen, zodat maternale en vaderlijke allelen kunnen worden gerecombineerd op hetzelfde chromosoom. Dit is de reden waarom allelen op een bepaald chromosoom niet altijd samen worden overgeërfd. Recombinatie is een willekeurige gebeurtenis die overal op een chromosoom plaatsvindt. Daarom zullen genen die ver uit elkaar liggen op hetzelfde chromosoom waarschijnlijk nog steeds onafhankelijk van elkaar sorteren vanwege recombinatiegebeurtenissen die plaatsvonden in de tussenliggende chromosomale ruimte.


11.14: Overervingswetten - Biologie

Aan het einde van dit gedeelte bent u in staat om:

  • Leg de wet van segregatie en onafhankelijk assortiment van Mendel uit in termen van genetica en de gebeurtenissen van meiose
  • Gebruik de gevorkte-lijnmethode en de waarschijnlijkheidsregels om de waarschijnlijkheid van genotypen en fenotypes van meerdere genkruisingen te berekenen
  • Leg het effect uit van koppeling en recombinatie op gametengenotypes
  • Verklaar de fenotypische uitkomsten van epistatische effecten tussen genen

Mendel generaliseerde de resultaten van zijn experimenten met erwtenplanten in vier postulaten, waarvan sommige soms 'wetten' worden genoemd, die de basis beschrijven van dominante en recessieve overerving in diploïde organismen. Zoals je hebt geleerd, bestaan ​​er meer complexe uitbreidingen van het mendelisme die niet dezelfde F . vertonen2 fenotypische verhoudingen (3:1). Niettemin vatten deze wetten de basis van de klassieke genetica samen.


12.3 Erfeniswetten

Aan het einde van dit gedeelte kunt u het volgende doen:

  • Leg de wet van segregatie en onafhankelijk assortiment van Mendel uit in termen van genetica en de gebeurtenissen van meiose
  • Gebruik de gevorkte-lijnmethode en de waarschijnlijkheidsregels om de waarschijnlijkheid van genotypen en fenotypes van meerdere genkruisingen te berekenen
  • Leg het effect uit van koppeling en recombinatie op gametengenotypes
  • Verklaar de fenotypische uitkomsten van epistatische effecten tussen genen

Mendel generaliseerde de resultaten van zijn experimenten met erwtenplanten in vier postulaten, waarvan sommige soms 'wetten' worden genoemd, die de basis beschrijven van dominante en recessieve overerving in diploïde organismen. Zoals je hebt geleerd, bestaan ​​er meer complexe uitbreidingen van het mendelisme die niet dezelfde F . vertonen2 fenotypische verhoudingen (3:1). Niettemin vatten deze wetten de basis van de klassieke genetica samen.

Paren van eenheidsfactoren of genen

Mendel stelde eerst voor dat gepaarde eenheidsfactoren van erfelijkheid getrouw van generatie op generatie werden overgedragen door de dissociatie en herassociatie van gepaarde factoren tijdens respectievelijk gametogenese en bevruchting. Nadat hij erwten met contrasterende eigenschappen had gekruist en ontdekte dat de recessieve eigenschap weer opdook in de F2 generatie, concludeerde Mendel dat erfelijke factoren moeten worden geërfd als discrete eenheden. Deze bevinding was in tegenspraak met het geloof in die tijd dat ouderlijke eigenschappen in het nageslacht waren vermengd.

Allelen kunnen dominant of recessief zijn

De dominantiewet van Mendel stelt dat in een heterozygoot één eigenschap de aanwezigheid van een andere eigenschap voor dezelfde eigenschap zal verbergen. In plaats van dat beide allelen bijdragen aan een fenotype, zal het dominante allel exclusief tot uiting komen. Het recessieve allel blijft "latent" maar wordt op dezelfde manier aan het nageslacht overgedragen als het dominante allel. De recessieve eigenschap wordt alleen uitgedrukt door nakomelingen die twee exemplaren van dit allel hebben (Figuur 12.15), en deze nakomelingen zullen echt fokken als ze zichzelf kruisen.

Sinds Mendels experimenten met erwtenplanten hebben onderzoekers ontdekt dat de wet van dominantie niet altijd geldt. In plaats daarvan zijn er verschillende patronen van overerving gevonden.

Gelijke segregatie van allelen

Waarnemen dat raszuivere erwtenplanten met contrasterende eigenschappen aanleiding gaven tot F1 generaties die allemaal de dominante eigenschap uitdrukten en F2 generaties die de dominante en recessieve eigenschappen uitdrukten in een verhouding van 3:1, stelde Mendel de wet van segregatie voor. Deze wet stelt dat gepaarde eenheidsfactoren (genen) gelijkelijk in gameten moeten worden verdeeld, zodat nakomelingen een gelijke kans hebben om beide factoren te erven. voor de F2 generatie van een monohybride kruising, kunnen de volgende drie mogelijke combinaties van genotypen resulteren: homozygoot dominant, heterozygoot of homozygoot recessief. Omdat heterozygoten uit twee verschillende paden kunnen ontstaan ​​(die één dominant en één recessief allel van beide ouders ontvangen), en omdat heterozygoten en homozygote dominante individuen fenotypisch identiek zijn, ondersteunt de wet Mendels waargenomen 3:1 fenotypische verhouding. De gelijke segregatie van allelen is de reden dat we het Punnett-vierkant kunnen toepassen om de nakomelingen van ouders met bekende genotypen nauwkeurig te voorspellen. De fysieke basis van de segregatiewet van Mendel is de eerste deling van meiose, waarbij de homologe chromosomen met hun verschillende versies van elk gen worden gescheiden in dochterkernen. De rol van de meiotische segregatie van chromosomen bij seksuele voortplanting werd tijdens het leven van Mendel niet begrepen door de wetenschappelijke gemeenschap.

Onafhankelijk assortiment

De wet van onafhankelijk assortiment van Mendel stelt dat genen elkaar niet beïnvloeden met betrekking tot het sorteren van allelen in gameten, en dat elke mogelijke combinatie van allelen voor elk gen even waarschijnlijk is. Het onafhankelijke assortiment van genen kan worden geïllustreerd door de dihybride kruising, een kruising tussen twee raszuivere ouders die verschillende eigenschappen voor twee kenmerken tot expressie brengen. Overweeg de kenmerken van zaadkleur en zaadtextuur voor twee erwtenplanten, een met groene, gerimpelde zaden (yyr) en een andere met gele, ronde zaden (YYRR). Omdat elke ouder homozygoot is, geeft de segregatiewet aan dat de gameten voor de groene/gerimpelde plant allemaal jaar, en de gameten voor de geel/ronde plant zijn allemaal YR. Daarom is de F1 generatie van nakomelingen zijn allemaal YyRr (Figuur 12.16).

Visuele verbinding

In erwtenplanten is de ronde zaadvorm (R) dominant over de gerimpelde zaadvorm (r) en zijn gele erwten (Y) dominant over de groene erwten (y). Wat zijn de mogelijke genotypen en fenotypes voor een kruising tussen RrYY en rYy erwtenplanten? Hoeveel vierkanten heb je nodig om een ​​Punnett-vierkantanalyse van dit kruis uit te voeren?

Voor de F2-generatie vereist de wet van segregatie dat elke gameet ofwel een R allel of an R allel samen met ofwel a Y allel of a ja allel. De wet van onafhankelijk assortiment stelt dat een gameet waarin een R allel gesorteerd zou even waarschijnlijk een van beide bevatten: Y allel of a ja allel. Er zijn dus vier even waarschijnlijke gameten die kunnen worden gevormd wanneer de YyRr heterozygoot is zelf gekruist, als volgt: YR, Yr, yR, en jaar. Het rangschikken van deze gameten langs de boven- en linkerkant van een 4 × 4 Punnett-vierkant (Figuur 12.16) geeft ons 16 even waarschijnlijke genotypische combinaties. Uit deze genotypen leiden we een fenotypische verhouding af van 9 rond/geel:3 rond/groen:3 gerimpeld/geel:1 gerimpeld/groen (Figuur 12.16). Dit zijn de nakomelingenverhoudingen die we zouden verwachten, ervan uitgaande dat we de kruisingen hebben uitgevoerd met een voldoende grote steekproefomvang.

Vanwege onafhankelijk assortiment en dominantie, kan de 9:3:3:1 dihybride fenotypische verhouding worden samengevouwen in twee 3:1 verhoudingen, kenmerkend voor elke monohybride kruising die een dominant en recessief patroon volgt. Als we de zaadkleur negeren en alleen de zaadtextuur in het bovenstaande dihybride kruis beschouwen, zouden we verwachten dat driekwart van de F2 generatie nageslacht zou rond zijn en een kwart zou gerimpeld zijn. Evenzo, als we alleen de zaadkleur isoleren, zouden we aannemen dat driekwart van de F2 nakomelingen zouden geel zijn en een kwart zou groen zijn. Het sorteren van allelen voor textuur en kleur zijn onafhankelijke gebeurtenissen, dus we kunnen de productregel toepassen. Daarom is het aandeel ronde en gele F2 nakomelingen zullen naar verwachting (3/4) × (3/4) = 9/16 zijn, en het aandeel gerimpelde en groene nakomelingen zal naar verwachting (1/4) × (1/4) = 1/16 zijn. Deze verhoudingen zijn identiek aan die verkregen met behulp van een Punnett-vierkant. Ronde, groene en gerimpelde, gele nakomelingen kunnen ook worden berekend met behulp van de productregel, aangezien elk van deze genotypen één dominant en één recessief fenotype omvat. Daarom wordt het aandeel van elk berekend als (3/4) × (1/4) = 3/16.

De wet van onafhankelijk assortiment geeft ook aan dat een kruising tussen geel, gerimpeld (YYrr) en groen, rond (yyRR) ouders zouden dezelfde F . opleveren1 en F2 nakomelingen als in de YYRR x yyr Kruis.

De fysieke basis voor de wet van onafhankelijk assortiment ligt ook in meiose I, waarin de verschillende homologe paren in willekeurige oriëntaties op één lijn liggen. Elke gameet kan elke combinatie van vaderlijke en moederlijke chromosomen (en dus de genen erop) bevatten omdat de oriëntatie van tetrads op het metafasevlak willekeurig is.

Methode met gevorkte lijn

Wanneer meer dan twee genen worden overwogen, wordt de Punnett-square-methode onpraktisch. Om bijvoorbeeld een kruising met vier genen te onderzoeken, zou een raster van 16 × 16 met 256 dozen nodig zijn. Het zou buitengewoon omslachtig zijn om elk genotype handmatig in te voeren. Voor complexere kruisingen hebben de gevorkte-lijn- en waarschijnlijkheidsmethoden de voorkeur.

Een vorklijndiagram voorbereiden voor een kruising tussen F1 heterozygoten die het resultaat zijn van een kruising tussen AABBCC en aabbcc ouders, maken we eerst rijen die gelijk zijn aan het aantal genen dat wordt overwogen, en scheiden vervolgens de allelen in elke rij op gevorkte lijnen volgens de kansen voor individuele monohybride kruisingen (Figuur 12.17). Vervolgens vermenigvuldigen we de waarden langs elk gevorkt pad om de F . te verkrijgen2 kans op nakomelingen. Merk op dat dit proces een schematische versie is van de productregel. De waarden langs elke gevorkte route kunnen worden vermenigvuldigd omdat elk gen onafhankelijk van elkaar sorteert. Voor een trihybride kruising is de F2 fenotypische verhouding is 27:9:9:9:3:3:3:1.

Waarschijnlijkheidsmethode

Hoewel de gevorkte-lijnmethode een schematische benadering is om kansen in een kruising bij te houden, geeft de waarschijnlijkheidsmethode de proporties van nakomelingen die naar verwachting elk fenotype (of genotype) zullen vertonen zonder de toegevoegde visuele hulp. Beide methoden maken gebruik van de productregel en beschouwen de allelen voor elk gen afzonderlijk. Eerder onderzochten we de fenotypische verhoudingen voor een trihybride kruising met behulp van de gevorkte-lijnmethode, nu zullen we de waarschijnlijkheidsmethode gebruiken om de genotypische verhoudingen te onderzoeken voor een kruising met nog meer genen.

Voor een trihybride kruising is het uitschrijven van de gevorkte-lijnmethode vervelend, zij het niet zo vervelend als het gebruik van de Punnett-kwadraatmethode. Om de kracht van de waarschijnlijkheidsmethode volledig aan te tonen, kunnen we echter specifieke genetische berekeningen overwegen. Bijvoorbeeld, voor een tetrahybride kruising tussen individuen die heterozygoot zijn voor alle vier de genen, en waarbij alle vier de genen onafhankelijk en in een dominant en recessief patroon sorteren, welk deel van de nakomelingen zal naar verwachting homozygoot recessief zijn voor alle vier allelen ? In plaats van elk mogelijk genotype op te schrijven, kunnen we de waarschijnlijkheidsmethode gebruiken. We weten dat voor elk gen de fractie homozygote recessieve nakomelingen 1/4 zal zijn. Daarom, door deze fractie te vermenigvuldigen voor elk van de vier genen, (1/4) × (1/4) × (1/4) × (1/4), bepalen we dat 1/256 van de nakomelingen viervoudig homozygoot recessief zal zijn .

Wat is voor dezelfde tetrahybride kruising het verwachte aantal nakomelingen dat het dominante fenotype heeft op alle vier de loci? We kunnen deze vraag beantwoorden met behulp van fenotypische proporties, maar laten we het op de moeilijke manier doen - met behulp van genotypische proporties. De vraag vraagt ​​naar het aandeel nakomelingen dat 1) homozygoot dominant is EEN of heterozygoot bij EEN, en 2) homozygoot at B of heterozygoot bij B, enzovoort. Door in elke omstandigheid de "of" en "en" te noteren, wordt duidelijk waar de som- en productregels moeten worden toegepast. De kans op een homozygoot dominant at EEN is 1/4 en de kans op een heterozygoot at EEN is 1/2. De kans op homozygoot of heterozygoot is 1/4 + 1/2 = 3/4 met behulp van de somregel. Dezelfde kans kan op dezelfde manier worden verkregen voor elk van de andere genen, zodat de kans op een dominant fenotype bij EEN en B en C en NS is, met behulp van de productregel, gelijk aan 3/4 × 3/4 × 3/4 × 3/4, of 81/256. Als je ooit niet zeker weet hoe je kansen moet combineren, zou het duidelijk moeten zijn door terug te keren naar de fork-line-methode.

Regels voor multihybride bevruchting

Het voorspellen van de genotypen en fenotypes van nakomelingen van bepaalde kruisingen is de beste manier om uw kennis van Mendeliaanse genetica te testen. Gegeven een multihybride kruising die gehoorzaamt aan onafhankelijk assortiment en een dominant en recessief patroon volgt, bestaan ​​er verschillende algemene regels. U kunt deze regels gebruiken om uw resultaten te controleren terwijl u genetische berekeningen uitvoert (tabel 12.5). Om deze regels toe te passen, moet u eerst bepalen: N, het aantal heterozygote genenparen (het aantal genen dat elk twee allelen scheidt). Bijvoorbeeld een kruising tussen AaBb en AaBb heterozygoten heeft een N van 2. In tegenstelling, een kruising tussen AABb en AABb heeft een N van 1 omdat EEN is niet heterozygoot.

Algemene regel Aantal heterozygote genenparen
Aantal verschillende F1 gameten 2 N
Aantal verschillende F2 genotypen 3 N
Gegeven dominante en recessieve overerving, is het aantal verschillende F2 fenotypes 2 N

Gekoppelde genen schenden de wet van onafhankelijk assortiment

Hoewel alle erwtenkenmerken van Mendel zich gedroegen volgens de wet van onafhankelijk assortiment, weten we nu dat sommige allelcombinaties niet onafhankelijk van elkaar worden overgeërfd. Genen die zich op afzonderlijke niet-homologe chromosomen bevinden, sorteren altijd onafhankelijk. Elk chromosoom bevat echter honderden of duizenden genen, lineair georganiseerd op chromosomen als kralen aan een touwtje. De segregatie van allelen in gameten kan worden beïnvloed door koppeling, waarbij genen die fysiek dicht bij elkaar op hetzelfde chromosoom liggen, waarschijnlijker als een paar worden geërfd. Vanwege het proces van recombinatie, of "crossover", is het echter mogelijk dat twee genen op hetzelfde chromosoom zich onafhankelijk gedragen, of alsof ze niet met elkaar verbonden zijn. Laten we, om dit te begrijpen, eens kijken naar de biologische basis van genkoppeling en recombinatie.

Homologe chromosomen bezitten dezelfde genen in dezelfde lineaire volgorde. De allelen kunnen verschillen op homologe chromosoomparen, maar de genen waarmee ze overeenkomen niet. Ter voorbereiding op de eerste deling van meiose repliceren homologe chromosomen en synapsen. Zoals genen op de homologen op elkaar aansluiten. In dit stadium wisselen segmenten van homologe chromosomen lineaire segmenten van genetisch materiaal uit (Figuur 12.18). Dit proces heet recombinatie, of crossover, en het is een veel voorkomend genetisch proces. Omdat de genen tijdens recombinatie zijn uitgelijnd, wordt de genvolgorde niet gewijzigd. In plaats daarvan is het resultaat van recombinatie dat maternale en vaderlijke allelen worden gecombineerd op hetzelfde chromosoom. Over een bepaald chromosoom kunnen verschillende recombinatiegebeurtenissen plaatsvinden, waardoor een uitgebreide shuffle van allelen wordt veroorzaakt.

Wanneer twee genen zich dicht bij elkaar op hetzelfde chromosoom bevinden, worden ze als gekoppeld beschouwd en worden hun allelen meestal samen via meiose overgedragen. Om dit te illustreren, stel je een dihybride kruising voor met bloemkleur en planthoogte waarbij de genen naast elkaar op het chromosoom liggen. Als het ene homologe chromosoom allelen heeft voor hoge planten en rode bloemen, en het andere chromosoom genen heeft voor korte planten en gele bloemen, dan zullen wanneer de gameten worden gevormd, de lange en rode allelen samengaan tot een gameet en de korte en gele allelen zal in andere gameten terechtkomen. Deze worden de ouderlijke genotypen genoemd omdat ze intact zijn geërfd van de ouders van de individuele producerende gameten. Maar in tegenstelling tot wanneer de genen op verschillende chromosomen zouden liggen, zullen er geen gameten zijn met lange en gele allelen en geen gameten met korte en rode allelen. Als je het Punnett-vierkant maakt met deze gameten, zul je zien dat de klassieke Mendeliaanse voorspelling van een 9:3:3:1 uitkomst van een dihybride kruising niet van toepassing is. Naarmate de afstand tussen twee genen groter wordt, neemt de kans op een of meer kruisingen tussen beide toe en gedragen de genen zich meer alsof ze op afzonderlijke chromosomen liggen. Genetici hebben het aandeel recombinante gameten (degenen die niet zoals de ouders zijn) gebruikt als een maat voor hoe ver genen op een chromosoom uit elkaar liggen. Met behulp van deze informatie hebben ze uitgebreide kaarten gemaakt van genen op chromosomen voor goed bestudeerde organismen, waaronder mensen.

De baanbrekende publicatie van Mendel maakt geen melding van koppeling, en veel onderzoekers hebben zich afgevraagd of hij koppeling tegenkwam, maar kozen ervoor om die kruisen niet te publiceren uit bezorgdheid dat ze zijn onafhankelijke assortimentspostulaat ongeldig zouden maken. De tuinerwt heeft zeven chromosomen en sommigen hebben gesuggereerd dat zijn keuze voor zeven kenmerken geen toeval was. Maar zelfs als de genen die hij onderzocht zich niet op afzonderlijke chromosomen bevonden, is het mogelijk dat hij eenvoudigweg geen koppeling heeft waargenomen vanwege de uitgebreide schuifeffecten van recombinatie.

Verbinding wetenschappelijke methode

De hypothese van een onafhankelijk assortiment testen

Om de hoeveelheid arbeid en vindingrijkheid die in de experimenten van Mendel is gestopt beter te waarderen, ga je door een van Mendels dihybride kruisingen.

Vraag: Wat zullen de nakomelingen zijn van een dihybride kruising?

Achtergrond: Bedenk dat erwtenplanten in één groeiseizoen rijpen, en je hebt toegang tot een grote tuin waarin je duizenden erwtenplanten kunt kweken. Er zijn verschillende raszuivere planten met de volgende paren eigenschappen: hoge planten met opgeblazen peulen en dwergplanten met vernauwde peulen. Voordat de planten volgroeid zijn, verwijder je de stuifmeelproducerende organen van de hoge/opgeblazen planten in je kruisingen om zelfbevruchting te voorkomen. Na rijping van de plant worden de planten handmatig gekruist door stuifmeel over te brengen van de dwerg/vernauwde planten naar de stigmata van de hoge/opgeblazen planten.

Hypothese: Beide eigenschapparen zullen onafhankelijk van elkaar worden gesorteerd volgens de wetten van Mendel. Wanneer de raszuivere ouders worden gekruist, worden alle F1 nakomelingen zijn lang en hebben opgeblazen peulen, wat aangeeft dat de lange en opgeblazen eigenschappen dominant zijn over respectievelijk de dwerg- en vernauwde eigenschappen. Een self-cross van de F1 heterozygoten resulteert in 2.000 F2 nakomelingen.

Test de hypothese: Omdat elk eigenschappenpaar onafhankelijk sorteert, wordt verwacht dat de verhoudingen groot:dwerg en opgeblazen:vernauwd elk 3:1 zijn. Het eigenschappenpaar lang/dwerg heet T/t, en het opgeblazen/vernauwde eigenschappenpaar wordt aangewezen ik/ik. Elk lid van de F1 generatie heeft dus een genotype van TtIi. Construeer een raster analoog aan figuur 12.16, waarin je twee kruist TtIi individuen. Elk individu kan vier combinaties van twee eigenschappen doneren: TI, Ti, tI, of ti, wat betekent dat er 16 mogelijkheden zijn voor nakomelingengenotypen. Omdat de t en l allelen zijn dominant, elk individu met een of twee van die allelen zal respectievelijk de hoge of opgeblazen fenotypes uitdrukken, ongeacht of ze ook een t of l allel. Alleen individuen die tt of ii zal respectievelijk de dwerg- en vernauwde allelen uitdrukken. Zoals te zien is in figuur 12.19, voorspel je dat je de volgende nakomelingenverhoudingen zult zien: lang/opgeblazen:lang/vernauwd:dwerg/opgeblazen:dwerg/vernauwd in een verhouding van 9:3:3:1. Merk op uit het raster dat wanneer de paren van lange/dwerg en opgeblazen/vernauwde eigenschappen afzonderlijk worden beschouwd, ze elk worden overgeërfd in 3:1-verhoudingen.

Test de hypothese: Je kruist de dwerg en hoge planten en kruist dan zelf de nakomelingen. Voor het beste resultaat wordt dit herhaald met honderden of zelfs duizenden erwtenplanten. Welke speciale voorzorgsmaatregelen moeten worden genomen bij de kruisen en bij het kweken van de planten?

Analyseer uw gegevens: Je ziet de volgende plantenfenotypes in de F2 generatie: 2706 lang/opgeblazen, 930 lang/vernauwd, 888 dwerg/opgeblazen en 300 dwerg/vernauwd. Breng deze bevindingen terug tot een ratio en bepaal of ze in overeenstemming zijn met de wetten van Mendel.

Vorm een ​​conclusie: Waren de resultaten dicht bij de verwachte fenotypische verhouding van 9:3:3:1? Ondersteunen de resultaten de voorspelling? Wat zou er kunnen worden waargenomen als er veel minder planten zouden worden gebruikt, aangezien allelen willekeurig in gameten segregeren? Probeer je voor te stellen dat er zoveel erwtenplanten groeien en overweeg de mogelijkheid van experimentele fouten. Wat zou er bijvoorbeeld gebeuren als het op een dag extreem winderig was?

Epistase

Mendels studies in erwtenplanten impliceerden dat de som van het fenotype van een individu werd gecontroleerd door genen (of zoals hij ze noemde, eenheidsfactoren), zodat elke eigenschap duidelijk en volledig werd gecontroleerd door een enkel gen. In feite zijn enkele waarneembare kenmerken bijna altijd onder invloed van meerdere genen (elk met twee of meer allelen) die samen werken. Zo dragen ten minste acht genen bij aan de oogkleur bij mensen.

Link naar leren

De oogkleur bij mensen wordt bepaald door meerdere genen. Gebruik de oogkleurcalculator om de oogkleur van kinderen te voorspellen op basis van de oogkleur van de ouders.

In sommige gevallen kunnen verschillende genen bijdragen aan aspecten van een gemeenschappelijk fenotype zonder dat hun genproducten ooit direct op elkaar inwerken. In het geval van orgaanontwikkeling kunnen genen bijvoorbeeld sequentieel tot expressie worden gebracht, waarbij elk gen bijdraagt ​​aan de complexiteit en specificiteit van het orgaan. Genen kunnen op complementaire of synergetische manieren functioneren, zodat twee of meer genen gelijktijdig tot expressie moeten worden gebracht om een ​​fenotype te beïnvloeden. Genen kunnen ook tegenover elkaar staan, waarbij het ene gen de expressie van het andere wijzigt.

Bij epistasie is de interactie tussen genen antagonistisch, zodat het ene gen de expressie van een ander maskeert of verstoort. "Epistasis" is een woord dat is samengesteld uit Griekse wortels die "staan ​​op". Van de allelen die worden gemaskeerd of tot zwijgen worden gebracht, wordt gezegd dat ze hypostatisch zijn ten opzichte van de epistatische allelen die de maskering uitvoeren. Vaak is de biochemische basis van epistase een genroute waarbij de expressie van één gen afhankelijk is van de functie van een gen dat eraan voorafgaat of erop volgt in de route.

Een voorbeeld van epistasie is pigmentatie bij muizen. De wildtype vachtkleur agouti (AA), is dominant over effen bont (aa). Een apart gen (C) is nodig voor de pigmentproductie. Een muis met een recessieve C allel op deze locus kan geen pigment produceren en is albino, ongeacht het allel dat aanwezig is op locus EEN (Figuur 12.20). Daarom zijn de genotypen AAcc, Aacc, en aacc produceren allemaal hetzelfde albino-fenotype. Een kruising tussen heterozygoten voor beide genen (AaCc x AaCc) zou nakomelingen genereren met een fenotypische verhouding van 9 agouti:3 effen kleur:4 albino (Figuur 12.20). In dit geval is de C gen is epistatisch voor de EEN gen.

Epistase kan ook optreden wanneer een dominant allel expressie op een afzonderlijk gen maskeert. Vruchtkleur in zomerpompoen komt op deze manier tot uiting. Homozygote recessieve expressie van de W gen (ww) gekoppeld aan homozygote dominante of heterozygote expressie van de Y gen (YY of yy) genereert geel fruit, en de wwyy genotype produceert groen fruit. Als een dominante kopie van de W gen aanwezig is in de homozygote of heterozygote vorm, zal de zomerpompoen wit fruit produceren, ongeacht de Y allelen. Een kruising tussen witte heterozygoten voor beide genen (WwYy × WwYy) nakomelingen zou produceren met een fenotypische verhouding van 12 wit:3 geel:1 groen.

Ten slotte kan epistasie wederkerig zijn, zodat elk gen, wanneer aanwezig in de dominante (of recessieve) vorm, hetzelfde fenotype tot expressie brengt. In de herderstasje plant (Capsella bursa-pastoris), wordt het kenmerk van zaadvorm gecontroleerd door twee genen in een dominante epistatische relatie. Wanneer de genen EEN en B zijn beide homozygoot recessief (aabb), de zaden zijn eivormig. Als het dominante allel voor een van deze genen aanwezig is, is het resultaat driehoekige zaden. Dat wil zeggen, elk mogelijk genotype anders dan aabb resulteert in driehoekige zaden en een kruising tussen heterozygoten voor beide genen (AaBb x AaBb) zou nakomelingen opleveren met een fenotypische verhouding van 15 driehoekig:1 eivormig.

Houd er bij het oplossen van genetische problemen rekening mee dat elk kenmerk dat resulteert in een fenotypische verhouding van in totaal 16 typisch is voor een interactie tussen twee genen. Denk aan het fenotypische overervingspatroon voor Mendel's dihybride kruising, waarbij rekening werd gehouden met twee niet-interagerende genen - 9:3:3:1. Evenzo zouden we verwachten dat interactie-genenparen ook verhoudingen vertonen die worden uitgedrukt als 16 delen. Merk op dat we aannemen dat de interactie-genen niet gekoppeld zijn, ze associëren nog steeds onafhankelijk in gameten.

Link naar leren

Bezoek het Mendel's Peas-weblab voor een uitstekende beoordeling van de experimenten van Mendel en om uw eigen kruisingen uit te voeren en overervingspatronen te identificeren.


Erfenis in de nieuwe familiewet van Egypte voor christenen

Nu het Huis van Afgevaardigden ver in de tweede ronde zit, zijn nieuwe wetten de gespreksonderwerpen in Egyptische bijeenkomsten. Een van de belangrijkste nieuwe wetgevingen is de wet op burgerschap en antidiscriminatie, die werd goedgekeurd door een gemengde commissie die was samengesteld uit de wetgevende en mensenrechtencommissies van het parlement(1). Een ander belangrijk en zeer controversieel voorstel werd echter verworpen door de wetgevende commissie: de nietigverklaring van artikel 98w van het Wetboek van Strafrecht, dat minachting voor religie beschuldigt (2).

Wat deze week echter mijn aandacht trok, betreft een kwestie die ik had beloofd niet op te geven zolang deze voortduurt: die van het onrecht dat vrouwen treft als het gaat om erfenissen. In Watani’s nummer van 6 november, vertelde Nadia Barsoum via haar column Nabadat (Pulsen), een zacht verwijt aan parlementslid Amna Nosseir, hoogleraar filosofie en islamitische theologie aan de al-Azhar Universiteit en een bekende liberaal in islamitisch denken. Het verwijt was naar aanleiding van de opmerking van Dr. Nosseir over een wetsvoorstel dat de inbeslagname van de erfenis van een vrouw strafbaar stelt. "Een nieuwe wet die straffen oplegt aan wie [mannelijk familielid] beslag legt op de erfenis van een vrouw, verandert daar niets aan", verklaarde Dr. Nosseir. “Een vrouw in [conservatieve of macho] gemeenschappen zoals Opper-Egypte zou het niet wagen haar broers of ooms voor de rechter te dagen omdat ze haar van haar aandeel in de erfenis zouden beroven. Veel gezinnen zouden deze legale stap als een ondraaglijke sociale schande beschouwen.” De pijnlijke woorden van Dr. Nosseir waren voor mij aanleiding om de kwestie van de erfenis van vrouwen te heropenen, en vooral het ontbreken van enige bepaling over erfenis in de Ontwerp Familiewet voor Christenen. Ik had gehoopt dat deze wet de gelijkheid tussen mannen en vrouwen in dit opzicht zou wortelen.

Het lijdt geen twijfel dat de algemene stemming in Egypte geen politieke, maatschappelijke of wetgevende wil verraadt om het recht van Egyptische vrouwen op hun erfenis veilig te stellen of om iedereen die zich dit recht toe-eigent te straffen, laat staan ​​om mannen en vrouwen gelijke erfenisaandelen toe te kennen. Maar dit betekent geenszins dat we niet ons best moeten doen om op dat punt te bereiken wat we kunnen. De Grondwet heeft ons christenen de historische kans gegeven van een eigen familiewet die onze christelijke doctrine zou volgen. Ik geloof dat we daarom de kans moeten aangrijpen om de gelijkheid tussen mannen en vrouwen in erfenissen te wortelen, op basis van christelijke leringen en relevante oudere wetgeving. Ik heb dit probleem herhaaldelijk aangepakt en ik zal eraan blijven herinneren dat het nemen van een stap in deze richting een voorbeeld zou zijn voor gendergelijkheid voor de hele natie om te volgen.

Ik weet dat de Koptische Kerk het dossier van de ontwerp-familiewet voor christenen bijna heeft gesloten en het al aan het ministerie van Justitie heeft voorgelegd om aan het parlement voor te leggen. Ik weet ook dat het wetsontwerp helaas geen bepalingen bevat over erfenissen. Dienovereenkomstig zijn christenen onderworpen aan de algemene Egyptische wet die de regels van de islam volgt sharia die een man recht geven op een aandeel dat het dubbele is van dat van een vrouw in de erfenis, en die het grootste deel van een erfenis toekent aan de mannen in de uitgebreide familie als de overledene geen zonen heeft. Ik kan hier niet ingaan op de pijnlijke details van lijden, vernedering en bitterheid die christelijke vrouwen oplopen als gevolg van het toepassen van deze wetgeving, vooral omdat ze weten dat de christelijke doctrine, als ze ooit wordt toegepast, hun natuurlijke rechten in dit opzicht zou veiligstellen.

Ik roep nogmaals op tot bepalingen die een gelijke erfenis voor mannen en vrouwen bepalen in het Ontwerp Familierecht voor Christenen. Als het wordt toegestaan, zou het een bron van trots zijn voor de Koptische kerk en voor christelijke mannen en vrouwen, vooral als de gelijkheid overloopt om over de hele natie te heersen en alle Egyptische vrouwen te verlossen.

Aan een ander front is de weigering om de toe-eigening door mannen van vrouwenaandelen in de erfenis te beschuldigen, ronduit schandelijk en moet worden aangepakt en aan het licht gebracht. Mannen die er geen moeite mee hebben om de erfenis van hun moeder of zus in beslag te nemen, zijn de weg kwijtgeraakt naar 'mannelijkheid' in de oude zin van het woord. Zoals Dr. Nosseir zo treffend opmerkte, volharden deze mannen in hun laffe praktijken omdat ze er zeker van zijn dat hun slachtoffers zouden terugschrikken om hen voor de rechter te dagen om hun rechten op te eisen. Helaas verbiedt de gemeenschap het slachtoffer voor het huilen in plaats van de aanvaller voor het slaan. Ik ben van plan dit afschuwelijke dossier te openen dat de dapperheid van Egyptische mannen ernstig schaadt, zelfs als de gelijkheid tussen mannen en vrouwen met betrekking tot erfenis wettelijk is vastgelegd.


Methode met gevorkte lijn

Wanneer meer dan twee genen worden overwogen, wordt de Punnett-square-methode onpraktisch. Om bijvoorbeeld een kruising met vier genen te onderzoeken, zou een raster van 16 × 16 met 256 dozen nodig zijn. Het zou buitengewoon omslachtig zijn om elk genotype handmatig in te voeren. Voor complexere kruisingen hebben de gevorkte-lijn- en waarschijnlijkheidsmethoden de voorkeur.

Een vorklijndiagram voorbereiden voor een kruising tussen F1 heterozygoten die het resultaat zijn van een kruising tussen AABBCC en aabbcc ouders, maken we eerst rijen die gelijk zijn aan het aantal genen dat wordt overwogen, en scheiden vervolgens de allelen in elke rij op gevorkte lijnen volgens de kansen voor individuele monohybride kruisingen ([link]). Vervolgens vermenigvuldigen we de waarden langs elk gevorkt pad om de F . te verkrijgen2 kans op nakomelingen. Merk op dat dit proces een schematische versie is van de productregel. De waarden langs elke gevorkte route kunnen worden vermenigvuldigd omdat elk gen onafhankelijk van elkaar sorteert. Voor een trihybride kruising is de F2 fenotypische verhouding is 27:9:9:9:3:3:3:1.



Allelen, genotype & fenotype

Allelen en genotypen zijn belangrijke fundamenten van de genetica. Een allel is een bepaalde vorm van een gen en ze worden doorgegeven van ouders op hun nakomelingen. Een genotype is de combinatie van twee allelen, één ontvangen van elke ouder.

De fysieke expressie van een genotype wordt het fenotype genoemd. De specifieke combinatie van de twee allelen (het genotype) beïnvloedt de fysieke expressie (het fenotype) van de fysieke eigenschap waarvoor de allelen informatie bevatten. Het fenotype kan ook worden beïnvloed door de omgeving

Allelen

Een allel is een bepaalde vorm van één specifiek gen. Toen Gregor Mendel zijn experimenten met erwten voltooide, kruiste hij verschillende eigenschappen van één kenmerk, zoals bloemkleur.

Genetisch is de variatie in eigenschappen, b.v. paarse bloemen of witte bloemen, wordt veroorzaakt door verschillende allelen. In de planten- en dierenwereld hebben individuen in de meeste gevallen twee allelen voor elk gen, het ene allel is geërfd van hun vader en het tweede van hun moeder.

Afhankelijk van welke allelen een individu heeft ontvangen, zal bepalen hoe hun genen tot expressie worden gebracht. Als twee ouders bijvoorbeeld blauwe ogen hebben en de blauwogige allelen doorgeven aan hun kinderen, zullen hun kinderen ook de allelen voor blauwe ogen bezitten.

Bepaalde allelen hebben het vermogen om de expressie van een bepaald gen te domineren. Als een kind bijvoorbeeld een blauw-ogen-allel van zijn vader en een bruin-ogen-allel van zijn moeder heeft gekregen, zal het kind bruine ogen hebben omdat het bruine-ogen-allel dominant is over het blauwe-ogen-allel. In dit geval staat het bruine-ogen-allel bekend als het '8216dominante'8217-allel en het blauwe-oog-allel als het '8216recessieve'8217-allel.

Genotype

Het genotype is de genetische combinatie van twee allelen. Als een kind bijvoorbeeld één bruinoogallel – vertegenwoordigd door ‘B’ – en één blauwoogallel – vertegenwoordigd door ‘b’ – heeft gekregen, dan zou hun genotype zijn ‘Bb'8217. Als het kind echter twee bruine-ogen-allelen zou krijgen, zou hun genotype ‘BB'8217 zijn en een kind met twee blauwe-ogen-allelen ‘bb'8217.

Zoals eerder vermeld, is het bruine-ogen-allel dominant over het blauwe-ogen-allel, dus een kind met het genotype '8216Bb'8217 zou in theorie bruine ogen hebben in plaats van blauwe of een combinatie van beide. Genotypen met twee dezelfde allelen, d.w.z. '8216BB'8217 en '8216bb'8217, staan ​​bekend als homozygote genotypen en genotypen met twee verschillende allelen staan ​​bekend als heterozygote genotypen.

Fenotype

Het fysieke uiterlijk van het genotype wordt het fenotype genoemd. Kinderen met de genotypen '8216BB'8217 en '8216Bb'8217 hebben bijvoorbeeld bruine-ogen-fenotypen, terwijl een kind met twee blauwe-ogen-allelen en het genotype '8216bb'8217 blauwe ogen en een blauw-ogen-fenotype heeft. . Het fenotype kan ook worden beïnvloed door de omgeving en soms komen bepaalde allelen tot uiting in sommige omgevingen, maar niet in andere. Daarom kunnen twee individuen met hetzelfde genotype soms verschillende fenotypes hebben omdat ze in verschillende omgevingen leven.

Definities:

  • Gen – een stukje DNA dat het genetische materiaal voor één kenmerk bevat
  • Allel is een bepaalde vorm van een gen. Van elke ouder wordt één allel ontvangen
  • Genotype '8211 de combinatie van de twee allelen die worden ontvangen van de ouders van een persoon'
  • Fenotype – de fysieke expressie van het gen die wordt bepaald door zowel het genotype als de omgeving
  • Heterozygoot – een genotype met twee verschillende allelen
  • Homozygoot – een genotype met twee dezelfde allelen

Inhoud

Mendeliaanse genetica, de wetenschap van erfelijkheid, ontwikkelde zich aan het begin van de 20e eeuw tot een experimenteel gebied van biologie door het werk van August Weismann, Thomas Hunt Morgan en anderen, voortbouwend op het herontdekte werk van Gregor Mendel. Ze toonden aan dat de kenmerken van een organisme werden gedragen door erfelijke genen, die zich op chromosomen in de kern van elke cel bevonden. Deze kunnen worden beïnvloed door willekeurige veranderingen, mutaties en kunnen worden geschud en opnieuw gecombineerd tijdens seksuele reproductie, maar werden verder onveranderd doorgegeven van ouder op nageslacht. Gunstige veranderingen kunnen zich door een populatie verspreiden door natuurlijke selectie of, in de landbouw, door plantenveredeling. [3] Daarentegen stelt het Lamarckisme voor dat een organisme op de een of andere manier eigenschappen die het tijdens zijn leven heeft verworven, kan doorgeven aan zijn nakomelingen, wat impliceert dat verandering in het lichaam het genetische materiaal in de kiembaan kan beïnvloeden. [3] [4]

Het marxisme-leninisme postuleerde "universele en onveranderlijke wetten van de geschiedenis" (historisch materialisme en dialectisch materialisme), die onvermijdelijke grootschalige veranderingen op het collectieve niveau van samenlevingen veronderstelden. [5] Collectivisme was een belangrijk kenmerk van het marxisme Darwins concept van een willekeurige mutatie in een individu dat in staat is volgende generaties te verspreiden en te transformeren, stond haaks op de ideologie en werd gezien als iemand met een sterke liberale neiging. [6] Marxistisch-leninistische theoretici presenteerden het lysenkoïsme als een nieuwe tak van biologie, met het argument dat "de dialectische methode aantoont dat ontwikkeling in een tweeledige vorm plaatsvindt: evolutionair en revolutionair." Darwin werd toegeschreven aan het ontdekken van "alleen het evolutionaire" pad, terwijl Michurin en Lysenko werden gepresenteerd als een "grote stap voorwaarts" in de richting van de ontdekking van een "revolutionair" pad van biologische ontwikkeling. [7]

De Sovjet-landbouw verkeerde rond 1930 in een crisis door de gedwongen collectivisatie van boerderijen en de uitroeiing van de koelak-boeren. De resulterende hongersnood in 1932-1933 daagde de regering uit om te zoeken naar een oplossing voor het kritieke gebrek aan voedsel. [8] Lysenko's aanval op de 'burgerlijke pseudowetenschap' van de moderne genetica en het voorstel dat planten zich snel kunnen aanpassen aan een veranderde omgeving, pasten in de ideologische strijd in zowel de landbouw als de Sovjetmaatschappij. [9] [10] Staatsmedia publiceerden enthousiaste artikelen zoals "Siberië wordt omgevormd tot een land van boomgaarden en tuinen", "Sovjetvolkeren verandert de natuur", terwijl iedereen die tegen Lysenko was, werd voorgesteld als een verdediger van "mystiek, obscurantisme en achterlijkheid" [ 7]

Lysenko's beweringen

In 1928 verwierp Trofim Lysenko de natuurlijke selectie en de Mendeliaanse genetica en beweerde hij landbouwtechnieken te hebben ontwikkeld die de gewasopbrengsten radicaal konden verhogen. Deze omvatten vernalisatie, soorttransformatie, overerving van verworven kenmerken en vegetatieve hybridisatie. [3] Hij beweerde in het bijzonder dat vernalisatie, waarbij tarwezaden worden blootgesteld aan vochtigheid en lage temperaturen, de gewasopbrengst aanzienlijk zou kunnen verhogen. De techniek was echter niet nieuw en leverde niet de opbrengsten op die hij beloofde. Hij beweerde verder dat hij één soort kon transformeren, Triticum durum (pastatarwe, een zomertarwe), in een andere, Triticum vulgare (broodtarwe, een herfsttarwe), door 2-4 jaar herfstaanplant. Sinds T. durum is een tetraploïde met 28 chromosomen (4 sets van 7), en T. vulgare hexaploïde is met 42 chromosomen (6 sets), wisten westerse genetici toen al dat dit onmogelijk was. [3]

Lysenko beweerde verder dat Lamarckiaanse overerving van verworven eigenschappen voorkwam in planten, zoals in de "ogen" van aardappelknollen, hoewel al bekend was dat de genetische verschillen in deze plantendelen somatische mutaties waren. [3] [11] Hij beweerde ook dat wanneer een boom wordt geënt, de telg de erfelijke eigenschappen van de stam permanent verandert. Dit zou vegetatieve hybridisatie zijn, wat volgens Yongsheng Liu en collega's mogelijk zou kunnen gebeuren door horizontale genoverdracht. [10]

Stijgen Bewerken

Isaak Izrailevich Prezent bracht Lysenko onder de publieke aandacht en gebruikte Sovjetpropaganda om hem af te schilderen als een genie die een nieuwe, revolutionaire landbouwtechniek had ontwikkeld. Lysenko's resulterende populariteit gaf hem een ​​platform om theoretische genetica aan de kaak te stellen en zijn eigen landbouwpraktijken te promoten. Hij werd op zijn beurt gesteund door de Sovjet-propagandamachine, die zijn successen overdreef, vervalste experimentele resultaten aanhaalde en zijn mislukkingen wegliet. [12]

Het politieke succes van Lysenko was vooral te danken aan zijn beroep op de Communistische Partij en de Sovjetideologie. Na de rampzalige collectivisatie-inspanningen van de late jaren 1920, werden Lysenko's 'nieuwe' methoden door Sovjetfunctionarissen gezien als de weg vrijmakend voor een 'landbouwrevolutie'. Lysenko kwam zelf uit een boerenfamilie en was een enthousiast pleitbezorger van het leninisme. [13] [10] De door de Partij gecontroleerde kranten juichten Lysenko's "praktische" inspanningen toe en trokken de motieven van zijn critici in twijfel. [13] Lysenko's "revolutie in de landbouw" had een krachtig propagandavoordeel ten opzichte van de academici, die aandrongen op het geduld en de observatie die nodig zijn voor de wetenschap. [14] Lysenko werd toegelaten tot de hiërarchie van de Communistische Partij en kreeg de leiding over landbouwaangelegenheden. Hij gebruikte zijn positie om biologen aan de kaak te stellen als 'vliegliefhebbers en mensenhaters' [15] en om de 'wreckers' in de biologie af te wijzen, die volgens hem probeerden de Sovjet-economie uit te schakelen en te laten mislukken. Verder ontkende hij het onderscheid tussen theoretische en toegepaste biologie en concepten zoals controlegroepen en statistiek in het algemeen: [16]

Wij biologen hebben niet de minste interesse in wiskundige berekeningen, die de nutteloze statistische formules van de mendelisten bevestigen ... We willen ons niet onderwerpen aan blind toeval ... We beweren dat biologische regelmatigheden niet lijken op wiskundige wetten

Lysenko presenteerde zichzelf als een volgeling van Ivan Vladimirovich Michurin, een bekende en geliefde Sovjet-tuinbouwer, maar in tegenstelling tot Michurin pleitte hij voor een vorm van Lamarckisme, waarbij hij erop stond alleen hybridisatie en enting te gebruiken, als niet-genetische technieken. [3]

De steun van Joseph Stalin verhoogde het momentum en de populariteit van Lysenko. In 1935 vergeleek Lysenko zijn tegenstanders in de biologie met de boeren die zich nog steeds verzetten tegen de collectivisatiestrategie van de Sovjetregering, door te zeggen dat de traditionele genetici zich tegen het marxisme verzetten door zich tegen zijn theorieën te verzetten. Stalin was in het publiek toen deze toespraak werd gehouden, en hij was de eerste die opstond en applaudisseerde en riep: "Bravo, kameraad Lysenko. Bravo." [17] Dit moedigde Lysenko aan en gaf hem en Prezent de vrije hand om genetici die zich nog tegen hem uitspraken, te belasteren. Veel van Lysenkoism's tegenstanders, zoals zijn voormalige mentor Nikolai Ivanovich Vavilov, werden gevangengezet of geëxecuteerd vanwege hun veroordelingen. [18] [13]

Op 7 augustus 1948, aan het einde van een sessie van een week, georganiseerd door Lysenko en goedgekeurd door Stalin, [14] de V.I. Lenin Academie voor Landbouwwetenschappen kondigde aan dat vanaf dat moment het Lysenkoïsme zou worden onderwezen als 'de enige juiste theorie'. Sovjetwetenschappers werden gedwongen elk werk dat Lysenko tegensprak, aan de kaak te stellen. [19] Kritiek op Lysenko werd afgedaan als "burgerlijk" of "fascistisch", en analoge "niet-burgerlijke" theorieën bloeiden in die tijd ook op andere gebieden, zoals taalkunde en kunst in de Sovjetacademie. Misschien waren de enige tegenstanders van het lysenkoïsme tijdens Stalins leven die aan de liquidatie ontsnapten, afkomstig uit de kleine gemeenschap van Sovjet-kernfysici: zoals Tony Judt heeft opgemerkt: "Het is veelbetekenend dat Stalin zijn kernfysici met rust liet en nooit verondersteld werd te twijfelen hun berekeningen. Stalin mag dan wel gek zijn geweest, maar hij was niet dom." [20]

Effecten Bewerken

Van 1934 tot 1940 werden onder Lysenko's vermaningen en met de goedkeuring van Stalin veel genetici geëxecuteerd (waaronder Isaak Agol, Solomon Levit, Grigorii Levitskii, Georgii Karpechenko en Georgii Nadson) of naar werkkampen gestuurd. De beroemde Sovjet-geneticus en voorzitter van de Landbouwacademie, Nikolai Vavilov, werd in 1940 gearresteerd en stierf in 1943 in de gevangenis. [21]

In 1936 nam de Amerikaanse geneticus Hermann Joseph Muller, die met zijn Drosophila fruitvliegjes, werd bekritiseerd als een bourgeois, kapitalist, imperialist en promotor van het fascisme, dus verliet hij de USSR en keerde terug naar Amerika via het Republikeinse Spanje. [22] In 1948 werd de genetica officieel uitgeroepen tot "een burgerlijke pseudowetenschap". [23] Meer dan 3.000 biologen werden gevangengenomen, ontslagen of geëxecuteerd omdat ze zich probeerden te verzetten tegen het lysenkoïsme en genetisch onderzoek werd effectief vernietigd tot de dood van Stalin in 1953. Als gevolg van het lysenkoïsme namen de oogstopbrengsten in de USSR zelfs af. [24] [25] [26] [27]

Herfst Edit

Eind 1952 begon de situatie te veranderen, en kranten publiceerden artikelen waarin het Lysenkoïsme werd bekritiseerd. Het proces van terugkeer naar reguliere genetica vertraagde echter in de tijd van Nikita Chroesjtsjov, toen Lysenko hem de vermeende successen van een experimenteel landbouwcomplex liet zien. Het was opnieuw verboden om het Lysenkoïsme te bekritiseren, hoewel het nu mogelijk was om verschillende opvattingen te uiten, en de genetici die onder Stalin gevangen zaten, werden postuum vrijgelaten of gerehabiliteerd. Het verbod werd uiteindelijk opgeheven in het midden van de jaren zestig. [28] [29] In het Westen werd het Lysenkoïsme ondertussen steeds meer gezien als pseudowetenschap. [30]

Wederverschijning Bewerken

In de 21e eeuw wordt het Lysenkoïsme opnieuw besproken in Rusland, ook in "respectabele" [29] kranten als Kultura en door biologen. De geneticus Lev Zhivotovsky heeft de ongefundeerde [29] bewering gedaan dat Lysenko heeft geholpen bij het oprichten van moderne ontwikkelingsbiologie. [29] Ontdekkingen op het gebied van epigenetica werden soms naar voren gebracht als vermeende late bevestiging van de Lysenko-theorie, maar ondanks de schijnbare gelijkenis op hoog niveau (erfelijke eigenschappen doorgegeven zonder DNA-veranderingen), geloofde Lysenko dat door de omgeving veroorzaakte veranderingen het primaire mechanisme zijn van erfelijkheid, in plaats van DNA waarvan hij het bestaan ​​ontkende. Er werden erfelijke epigenetische effecten gevonden, maar deze zijn gering in vergelijking met genetische en vaak onstabiel. [31]

Other countries of the Eastern Bloc accepted Lysenkoism as the official "new biology," to varying degrees.

In communist Poland, Lysenkoism was aggressively pushed by state propaganda. State newspapers attacked "damage caused by bourgeois Mendelism-Morganism," "imperialist genetics," compared it to Mein Kampf — for example, Trybuna Ludu published article titled "French scientists recognize superiority of Soviet science" by Pierre Daix, a French communist and chief editor of Les Lettres Françaises, who basically reworded Soviet propaganda claims, which was intended to create an impression that Lysenkoism was already accepted by the whole progressive world. [7] The scientific community, however, opposed the introduction of Lysenkoism. Some academics accepted it for political reasons, with Wacław Gajewski being a notable and vocal opponent to forced introduction of Lysenkoism into universities. [32] As a result he was denied contact with students, but was able to continue his scientific work at the Warsaw botanical garden. Lysenkoism was rapidly rejected from 1956 and the first department of genetics, at the University of Warsaw, was founded in 1958 with Gajewski as its head. [32]

Communist Czechoslovakia adopted Lysenkoism in 1949. Jaroslav Kříženecký (1896–1964) was one of the prominent Czechoslovak geneticists opposing Lysenkoism, and when he criticized Lysenkoism in his lectures, he was dismissed from the Agricultural University in 1949 for "serving the established capitalistic system, considering himself superior to the working class, and being hostile to the democratic order of the people," and imprisoned in 1958. [33]

In the German Democratic Republic, although Lysenkoism was taught at some of the universities, it had very little impact on science due to the actions of a few scientists (for example, the geneticist and fierce critic of Lysenkoism, Hans Stubbe) and information exchange with West Berlin research institutions. Nonetheless, Lysenkoist theories were found in schoolbooks as late as the dismissal of Nikita Khrushchev in 1964. [34]

Lysenkoism dominated Chinese science from 1949 until 1956, particularly during the Great Leap Forward, when, during a genetics symposium opponents of Lysenkoism were permitted to freely criticize it and argue for Mendelian genetics. [35] In the proceedings from the symposium, Tan Jiazhen is quoted as saying "Since [the] USSR started to criticize Lysenko, we have dared to criticize him too". [35] For a while, both schools were permitted to coexist, although the influence of the Lysenkoists remained large for several years, contributing to the Great Famine through loss of yields. [35]

Almost alone among Western scientists, John Desmond Bernal, Professor of Physics at Birkbeck College, London, a Fellow of the Royal Society, and a communist, [36] made an aggressive public defence of Lysenko. [37]


Verbinding wetenschappelijke methode

De hypothese van een onafhankelijk assortiment testenOm de hoeveelheid arbeid en vindingrijkheid die in de experimenten van Mendel is gestopt beter te waarderen, ga je door een van Mendels dihybride kruisingen.

Vraag: Wat zullen de nakomelingen zijn van een dihybride kruising?

Achtergrond: Bedenk dat erwtenplanten in één groeiseizoen rijpen, en je hebt toegang tot een grote tuin waarin je duizenden erwtenplanten kunt kweken. Er zijn verschillende raszuivere planten met de volgende paren eigenschappen: hoge planten met opgeblazen peulen en dwergplanten met vernauwde peulen. Voordat de planten volgroeid zijn, verwijder je de stuifmeelproducerende organen van de hoge/opgeblazen planten in je kruisingen om zelfbevruchting te voorkomen. Na rijping van de plant worden de planten handmatig gekruist door stuifmeel over te brengen van de dwerg/vernauwde planten naar de stigmata van de hoge/opgeblazen planten.

Hypothese: Beide eigenschapparen zullen onafhankelijk van elkaar worden gesorteerd volgens de wetten van Mendel. Wanneer de raszuivere ouders worden gekruist, worden alle F1 nakomelingen zijn lang en hebben opgeblazen peulen, wat aangeeft dat de lange en opgeblazen eigenschappen dominant zijn over respectievelijk de dwerg- en vernauwde eigenschappen. Een self-cross van de F1 heterozygoten resulteert in 2.000 F2 nakomelingen.

Test de hypothese: Omdat elk eigenschappenpaar onafhankelijk sorteert, wordt verwacht dat de verhoudingen groot:dwerg en opgeblazen:vernauwd elk 3:1 zijn. Het eigenschappenpaar lang/dwerg heet T/t, en het opgeblazen/vernauwde eigenschappenpaar wordt aangewezen ik/ik. Elk lid van de F1 generatie heeft dus een genotype van TtIi. Construct a grid analogous to Figure, in which you cross two TtIi individuen. Elk individu kan vier combinaties van twee eigenschappen doneren: TI, Ti, tI, of ti, wat betekent dat er 16 mogelijkheden zijn voor nakomelingengenotypen. Because the t en l allelen zijn dominant, elk individu met een of twee van die allelen zal respectievelijk de hoge of opgeblazen fenotypes uitdrukken, ongeacht of ze ook een t of l allele. Alleen individuen die tt of ii zal respectievelijk de dwerg- en vernauwde allelen uitdrukken. As shown in Figure, you predict that you will observe the following offspring proportions: tall/inflated:tall/constricted:dwarf/inflated:dwarf/constricted in a 9:3:3:1 ratio. Merk op uit het raster dat wanneer de paren van lange/dwerg en opgeblazen/vernauwde eigenschappen afzonderlijk worden beschouwd, ze elk worden overgeërfd in 3:1-verhoudingen.

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

Test de hypothese: Je kruist de dwerg en hoge planten en kruist dan zelf de nakomelingen. Voor het beste resultaat wordt dit herhaald met honderden of zelfs duizenden erwtenplanten. Welke speciale voorzorgsmaatregelen moeten worden genomen bij de kruisen en bij het kweken van de planten?

Analyseer uw gegevens: Je ziet de volgende plantenfenotypes in de F2 generatie: 2706 lang/opgeblazen, 930 lang/vernauwd, 888 dwerg/opgeblazen en 300 dwerg/vernauwd. Breng deze bevindingen terug tot een ratio en bepaal of ze in overeenstemming zijn met de wetten van Mendel.

Vorm een ​​conclusie: Waren de resultaten dicht bij de verwachte fenotypische verhouding van 9:3:3:1? Ondersteunen de resultaten de voorspelling? Wat zou er kunnen worden waargenomen als er veel minder planten zouden worden gebruikt, aangezien allelen willekeurig in gameten segregeren? Probeer je voor te stellen dat er zoveel erwtenplanten groeien en overweeg de mogelijkheid van experimentele fouten. Wat zou er bijvoorbeeld gebeuren als het op een dag extreem winderig was?


Terminology

Before reviewing these three laws, it will be helpful to define some of the terms used in talking about Mendel's laws of inheritance. Most of these terms were invented not by Mendel, but by biologists some years after his research was originally published.

Genes are the units in which characteristics are passed from one generation to the next. For example, a plant with red flowers must carry a gene for that characteristic.

A gene for any given characteristic may occur in one of two forms, called the alleles (pronounced uh-LEELZ) of that gene. For example, the gene for color in pea plants can occur in the form (allele) for a white flower or in the form (allele) for a red color.

The first step that takes place in reproduction is for the sex cells in plants to divide into two halves, called gametes. The next step is for the gametes from the male plant to combine with the gametes of the female plant to produce a fertilized egg. That fertilized egg is called a zygote. A zygote contains genetic information from both parents.

For example, a zygote might contain one allele for white flowers and one allele for red flowers. The plant that develops from that zygote would said to be heterozygous for that trait since its gene for flower color has two different alleles. If the zygote contains a gene with two identical alleles, it is said to be homozygous.


Sectie Samenvatting

When true-breeding, or homozygous, individuals that differ for a certain trait are crossed, all of the offspring will be heterozygous for that trait. If the traits are inherited as dominant and recessive, the F1 offspring will all exhibit the same phenotype as the parent homozygous for the dominant trait. If these heterozygous offspring are self-crossed, the resulting F2 offspring will be equally likely to inherit gametes carrying the dominant or recessive trait, giving rise to offspring of which one quarter are homozygous dominant, half are heterozygous, and one quarter are homozygous recessive. Because homozygous dominant and heterozygous individuals are phenotypically identical, the observed traits in the F2 offspring will exhibit a ratio of three dominant to one recessive.

Mendel postulated that genes (characteristics) are inherited as pairs of alleles (traits) that behave in a dominant and recessive pattern. Alleles segregate into gametes such that each gamete is equally likely to receive either one of the two alleles present in a diploid individual. In addition, genes are assorted into gametes independently of one another. That is, in general, alleles are not more likely to segregate into a gamete with a particular allele of another gene.

Opdrachten

Woordenlijst

allele: one of two or more variants of a gene that determines a particular trait for a characteristic

dihybrid: the result of a cross between two true-breeding parents that express different traits for two characteristics

genotype: the underlying genetic makeup, consisting of both physically visible and non-expressed alleles, of an organism

heterozygous: having two different alleles for a given gene on the homologous chromosomes

homozygous: having two identical alleles for a given gene on the homologous chromosomes

law of dominance: in a heterozygote, one trait will conceal the presence of another trait for the same characteristic

law of independent assortment: genes do not influence each other with regard to sorting of alleles into gametes every possible combination of alleles is equally likely to occur

law of segregation: paired unit factors (i.e., genes) segregate equally into gametes such that offspring have an equal likelihood of inheriting any combination of factors

monohybrid: the result of a cross between two true-breeding parents that express different traits for only one characteristic

phenotype: the observable traits expressed by an organism

Punnett square: a visual representation of a cross between two individuals in which the gametes of each individual are denoted along the top and side of a grid, respectively, and the possible zygotic genotypes are recombined at each box in the grid

test cross: a cross between a dominant expressing individual with an unknown genotype and a homozygous recessive individual the offspring phenotypes indicate whether the unknown parent is heterozygous or homozygous for the dominant trait