정보

11.12: 멘델의 실험과 유전 - 생물학

11.12: 멘델의 실험과 유전 - 생물학


We are searching data for your request:

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

학습 목표

정원 완두콩과 유전에 대한 멘델의 연구를 설명하십시오.

유전학 유전에 대한 연구이다. 요한 그레고르 멘델은 감수분열이 잘 이해되지 않았던 시기에 염색체나 유전자가 확인되기 훨씬 이전에 유전학의 틀을 세웠습니다. Mendel은 간단한 생물학적 시스템을 선택하고 큰 샘플 크기를 사용하여 체계적이고 정량적인 분석을 수행했습니다. 멘델의 연구로 유전의 근본 원리가 밝혀졌습니다. 이제 우리는 염색체를 통해 전달되는 유전자가 복제, 발현 또는 돌연변이 능력을 가진 유전의 기본 기능 단위라는 것을 알고 있습니다. 오늘날 멘델이 제시한 가정은 고전 유전학 또는 멘델 유전학의 기초를 형성합니다. 멘델의 유전학에 따르면 모든 유전자가 부모에서 자손으로 전달되는 것은 아니지만 멘델의 실험은 유전에 대해 생각하는 훌륭한 출발점이 됩니다.

멘델의 실험과 확률의 법칙

요한 그레고르 멘델(Johann Gregor Mendel, 1822–1884)(그림 2)은 평생 학습자, 교사, 과학자, 믿음의 사람이었습니다. 젊은 성인이 되자 그는 지금의 체코 공화국인 브르노에 있는 성 토마스 아우구스티누스 수도원에 합류했습니다. 수도원의 지원을 받아 그는 중등 및 대학 수준에서 물리학, 식물학 및 자연 과학 과정을 가르쳤습니다. 1856년에 그는 꿀벌과 식물의 유전 패턴을 포함하는 10년 간의 연구를 시작하여 궁극적으로 완두콩 식물을 주요 식물로 정착시켰습니다. 모델 시스템 (다른 시스템에 적용하기 위해 특정 생물학적 현상을 연구하는 데 사용되는 편리한 특성을 가진 시스템). 1865년 멘델은 거의 30,000개의 완두콩 식물에 대한 실험 결과를 지역 자연사 학회에 제출했습니다. 그는 형질이 다른 형질과 독립적으로 우성 및 열성 패턴으로 부모에서 자손으로 충실하게 전달된다는 것을 보여주었습니다. 1866년에 그는 그의 작품을 출판했습니다. 식물 교잡 실험, Brünn의 자연사 학회의 절차에서.

Mendel의 연구는 유전 과정이 자손에게 중간 정도의 신체적 모습을 생성하는 부모 특성의 혼합과 관련되어 있다고 잘못 믿었던 과학계에 의해 사실상 주목받지 못했습니다. 이 가상의 과정은 현재 우리가 연속 변동으로 알고 있는 사실 때문에 올바른 것처럼 보였습니다. 연속 변동 인간의 키와 같은 특성을 결정하기 위해 많은 유전자의 작용의 결과입니다. 자손은 지속적인 변이를 나타내는 특성을 볼 때 부모 특성의 "혼합"으로 보입니다. NS 상속의 혼합 이론 그는 원래 부모의 특성이 자손의 혼합에 의해 손실되거나 흡수된다고 주장했지만 이제는 그렇지 않다는 것을 알고 있습니다. Mendel은 그것을 본 최초의 연구원이었습니다. 연속적인 특성 대신 Mendel은 별개의 클래스(특히 보라색 대 흰색 꽃)에서 상속된 특성을 사용했습니다. 이것은 불연속 변화. Mendel은 이러한 종류의 형질을 선택함으로써 그 형질이 자손에게 혼합되지 않고 흡수되지도 않고 오히려 고유성을 유지하고 전달될 수 있음을 실험적으로 알 수 있었습니다. 1868년에 멘델은 수도원의 대수도원장이 되었고 그의 학문적 추구를 목회적 의무로 바꾸었습니다. 그는 일생 동안 그의 비범한 과학적 공헌으로 인정받지 못했습니다. 사실 1900년이 되어서야 그의 연구는 유전의 염색체 기반을 발견하기 직전에 과학자들에 의해 재발견, 재생산 및 활성화되었습니다.

멘델의 모델 시스템

Mendel의 획기적인 작업은 정원을 사용하여 수행되었습니다. 완두콩, 피숨 사티붐, 상속을 연구합니다. 이 종은 꽃가루가 개별 꽃 내에서 난자와 만나도록 자연적으로 자가 수정합니다. 꽃잎은 수분이 끝날 때까지 단단히 밀봉되어 다른 식물의 수분을 방지합니다. 그 결과 고도로 근친교배 또는 "진정한 교배" 완두콩 식물이 탄생합니다. 이들은 항상 부모처럼 보이는 자손을 생산하는 식물입니다. 진정한 번식의 완두콩 식물을 실험함으로써 Mendel은 식물이 진정한 번식이 아닐 경우 발생할 수 있는 예상치 못한 형질의 출현을 피했습니다. 정원 완두콩은 또한 한 시즌 안에 성숙하기 때문에 여러 세대를 비교적 짧은 시간에 평가할 수 있습니다. 마지막으로, 많은 양의 완두콩을 동시에 재배할 수 있어 Mendel은 자신의 결과가 단순히 우연이 아니라는 결론을 내릴 수 있었습니다.

멘델의 십자가

멘델 공연 교잡, 다른 특성을 가진 두 개의 진정한 번식 개체를 교배하는 것을 포함합니다. 자연적으로 자가 수분하는 완두콩에서 이것은 한 품종의 성숙한 완두콩 식물의 꽃밥에서 두 번째 품종의 별도의 성숙한 완두콩 식물의 암술로 꽃가루를 수동으로 옮기는 방식으로 이루어집니다. 식물에서 꽃가루는 수컷 배우자(정자)를 암술머리(꽃가루를 가두고 정자가 암술 아래의 암컷 배우자(난자)로 이동하도록 하는 끈끈한 기관)로 운반합니다. 꽃가루를 받는 완두콩이 자가 수정을 하여 결과가 혼동되는 것을 방지하기 위해 멘델은 완두콩이 성숙하기 전에 꽃에서 모든 꽃밥을 공들여 제거했습니다.

1세대 교배에 사용된 식물을 P라고 불렀습니다.0, 또는 부모 세대 1, 식물(그림 3). Mendel은 P에 속하는 씨앗을 수집했습니다.0 각 십자가에서 나온 식물을 다음 시즌에 키웠습니다. 이 자손을 불렀다. NS1, 또는 첫 번째 효(= 자손, 딸 또는 아들), 세대. Mendel이 F의 특성을 조사한 후1 그는 식물이 자연적으로 자가 수정되도록 하였다. 그런 다음 그는 F에서 씨앗을 수집하고 재배했습니다.1 생산하는 식물 NS2, 또는 두 번째 효, 세대. F를 넘어 확장된 멘델의 실험2 F로의 세대3 그리고 에프4세대 등이지만 P의 특성 비율이었습니다.0-F1-F2 가장 흥미롭고 멘델의 가정의 기초가 된 세대.

정원 완두콩의 특성으로 유전의 기초가 밝혀졌습니다.

그의 1865년 간행물에서 Mendel은 각각 2개의 대조되는 특성을 가진 7개의 다른 특성을 포함하는 십자가의 결과를 보고했습니다. NS 특성 유전 가능한 특성의 물리적 외관의 변화로 정의됩니다. 특성에는 식물 높이, 종자 질감, 종자 색상, 꽃 색상, 완두콩 꼬투리 크기, 완두콩 꼬투리 색 및 꽃 위치가 포함되었습니다. 예를 들어, 꽃 색깔의 특성에 대해 두 가지 대조되는 특성은 흰색 대 보라색이었습니다. 각 특성을 완전히 조사하기 위해 Mendel은 많은 수의 F를 생성했습니다.1 그리고 에프2 공장, 19,959F의 결과 보고2 혼자 식물. 그의 연구 결과는 일관되었습니다.

멘델은 꽃 색깔에 대한 십자가에서 어떤 결과를 찾았습니까? 첫째, Mendel은 흰색 또는 보라색 꽃 색깔에 맞는 식물을 가지고 있음을 확인했습니다. 멘델이 몇 세대에 걸쳐 조사했는지에 관계없이 흰 꽃을 가진 부모의 자가교배 자손은 모두 흰 꽃을 가졌고, 부모의 자기교배 자손은 모두 보라색 꽃을 가졌습니다. 또한 Mendel은 꽃 색깔을 제외하고 완두콩 식물이 물리적으로 동일하다는 것을 확인했습니다.

이러한 검증이 완료되면 Mendel은 보라색 꽃이 있는 식물의 꽃가루를 흰색 꽃이 있는 식물의 암술머리에 적용했습니다. 이 십자가에서 나온 씨앗을 모아 파종한 후, Mendel은 F의 100%를 발견했습니다.1 잡종 세대에는 보라색 꽃이 있었습니다. 그 당시의 통념은 잡종 꽃이 옅은 보라색이거나 잡종 식물이 흰색과 보라색 꽃을 같은 수로 가질 것이라고 예측했을 것입니다. 즉, 대조되는 부모의 특성이 자손에서 혼합될 것으로 예상되었습니다. 대신, Mendel의 결과는 F에서 흰 꽃 형질이1 세대가 완전히 사라졌습니다.

중요한 것은 Mendel이 거기서 그의 실험을 멈추지 않았다는 것입니다. 그는 F를 허용했다1 식물이 자가 수정하는 것을 발견하고 F의2-세대 식물, 705개에는 보라색 꽃이, 224개에는 흰색 꽃이 있었습니다. 이것은 흰 꽃 한 송이에 3.15개의 보라색 꽃의 비율, 또는 대략 3:1. Mendel이 보라색 꽃이 있는 식물의 꽃가루를 흰색 꽃이 있는 식물의 암술머리로 또는 그 반대로 옮겼을 때 어떤 부모가 어떤 형질에 기여했는지에 관계없이 거의 동일한 비율을 얻었습니다. 이것은 상호 십자가- 한 십자가의 수컷과 암컷의 각각의 형질이 다른 십자가의 암컷과 수컷의 각각의 형질이 되는 짝지어진 십자가. Mendel이 조사한 다른 6가지 특성에 대해 F1 그리고 에프2 세대는 꽃 색깔에 대해 했던 것과 같은 방식으로 행동했습니다. 두 특성 중 하나는 F에서 완전히 사라집니다.1 F에서 다시 나타나는 세대2 약 3:1의 비율로 생성됩니다(표 1).

표 1. 멘델의 정원 완두콩 교잡 결과
특성대조 P0 특성NS1 자손의 특성NS2 자손의 특성NS2 특성 비율
꽃색보라색 대 흰색100% 바이올렛
  • 705 바이올렛
  • 224 화이트
3.15:1
꽃 위치축 대 터미널100% 축
  • 651 축
  • 207터미널
3.14:1
식물 높이키 큰 대 난쟁이키 100%
  • 키 787
  • 277 드워프
2.84:1
씨앗 질감둥근 대 주름100% 라운드
  • 5,474 라운드
  • 1,850 주름
2.96:1
종자 색깔노란색 대 녹색100% 노란색
  • 6,022 옐로우
  • 2,001 그린
3.01:1
완두콩 포드 텍스처팽창 대 수축100% 부풀려진
  • 882 팽창
  • 299 수축
2.95:1
완두콩 색깔녹색 대 노란색100% 녹색
  • 428 그린
  • 152 옐로우
2.82:1

수천 종의 식물에 대한 결과를 종합한 멘델은 그 특성을 발현형과 잠재형으로 나눌 수 있다는 결론을 내렸습니다. 그는 이것을 각각 우성 형질과 열성 형질이라고 불렀다. 지배적인 특성 교잡에서 변경되지 않고 상속되는 것들입니다. 열성 형질 교잡의 자손에서 잠복하거나 사라집니다. 그러나 열성 형질은 잡종 자손의 자손에서 다시 나타납니다. 우성 형질의 예는 보라색 꽃 형질입니다. 이 동일한 특성(꽃 색깔)에 대해 흰색 꽃은 열성 형질입니다. 열성 형질이 F에서 다시 나타났다는 사실2 세대는 F의 식물에서 형질이 분리된(혼합되지 않은) 남아 있음을 의미했습니다.1 세대. 멘델은 또한 식물이 꽃 색깔 특성에 대해 두 개의 사본을 가지고 있으며 각 부모가 두 사본 중 하나를 자손에게 전달하여 함께 모이라고 제안했습니다. 더욱이, 우성 형질의 물리적 관찰은 유기체의 유전적 구성이 특성의 두 가지 우성 버전을 포함하거나 하나의 우성 및 열성 버전을 포함한다는 것을 의미할 수 있습니다. 반대로, 열성 형질의 관찰은 유기체에 이 특성의 지배적인 버전이 부족하다는 것을 의미했습니다.

학습 목표

정원 완두콩 식물을 가지고 연구하면서 Mendel은 한 가지 형질이 다른 부모 사이의 교배가 F를 생산한다는 것을 발견했습니다.1 한 부모의 특성을 모두 나타내는 자손. 관찰 가능한 형질을 우성이라고 하고, 발현되지 않는 형질을 열성이라고 합니다. 멘델의 실험에서 자손이 자기교배되었을 때, F2 자손은 3:1의 비율로 우성 또는 열성 형질을 나타내어 원래의 P로부터 열성 형질이 충실히 전달되었음을 확인하였다.0 부모의. 상호 교차는 동일한 F를 생성했습니다.1 그리고 에프2 자손 비율. 큰 표본 크기를 조사함으로써 Mendel은 그의 십자가가 확률의 법칙에 따라 재현 가능하게 행동하고 특성이 독립적인 사건으로 유전된다는 것을 보여주었습니다.


12장 멘델스 실험과 유전 일반생물학

12장: Mendel의 실험 및 유전 일반 생물학 I BSC 2010 Dr. Capers 캡션: 완두콩 식물 (c) Wikipedia, 공개 도메인 https: //cnx에서 무료로 다운로드하십시오. org/contents/GFy_h 8 [이메일 보호됨] 114: O 2 l. [이메일 보호됨]/소개 열기. Stax 생물학 - https: //openstax. org/details/books/biology, Power. 케이퍼스 박사의 지적 - www. jcapers-irsc. 위블리. com

• 요한 그레고르 멘델은 유전학의 아버지로 여겨집니다. • Mendel은 단순한 생물학적 시스템을 선택하고 큰 표본 크기를 사용하여 체계적이고 정량적인 분석을 수행했습니다. • 멘델의 연구로 유전의 근본 원리가 밝혀졌습니다. • 이제 우리는 염색체를 통해 전달되는 유전자가 복제, 발현 또는 돌연변이 능력을 가진 유전의 기본 기능 단위라는 것을 알고 있습니다. • 멘델 아이디어는 고전 유전학 또는 멘델 유전학의 기초를 형성합니다. http: //cnx에서 무료로 다운로드하십시오. org/contents/185 cbf 87 -c 72 e-48 f 5 -b 51 e-f 14 f 21 b 5 [이메일 보호됨] 61

• 한때는 부모의 특성이 자손에 혼합되어 있다고 생각되었습니다. • Mendel은 이러한 특성을 선택하여 특성이 자손에 혼합되지 않고 고유성을 유지한다는 것을 실험적으로 확인할 수 있었습니다. http: //cnx에서 무료로 다운로드할 수 있습니다. org/contents/185 cbf 87 -c 72 e-48 f 5 -b 51 e-f 14 f 21 b 5 [이메일 보호됨] 61

Gregor Mendel은 다음과 같은 이유로 완두 식물에서 유전을 연구했습니다. 1. 완두 교배종을 생산할 수 있었습니다. 2. 많은 완두 품종을 사용할 수 있었습니다. 3. 완두콩은 작은 식물이며 쉽게 자랄 수 있습니다. 4. 완두는 자가 수정 또는 이종 수정이 가능합니다. 캡션: 완두콩 C) 위키피디아, 공개 도메인 4 http: //cnx에서 무료로 다운로드하십시오. org/contents/185 cbf 87 -c 72 e-48 f 5 -b 51 e-f 14 f 21 b 5 [이메일 보호됨] 61

멘델의 실험 방법 일부 용어: • 교차 수정: 접합자(완두콩)를 만드는 데 사용되는 다른 꽃/식물의 암수 배우자 • 자가 수정: 접합자(완두콩)를 만드는 데 사용되는 한 꽃/식물의 암수 배우자 • 사실 -번식: 자가 수정으로 낳은 자손은 부모처럼 보입니다(자주색 꽃 식물은 더 자주색 식물을 만듭니다). 5

• 상동염색체는 동일한 유전자를 가진 염색체임을 기억하십시오(염색체 하나는 엄마에게서, 다른 하나는 아빠에게서 받음) • 해당 유전자에는 서로 다른 대립유전자(버전)가 있습니다. • 인간의 눈 색깔에는 갈색(B)과 파란색( b) • 동일한 2개의 대립 유전자(BB 또는 bb)를 갖는 개체는 동형 접합체입니다. • 2개의 다른 대립 유전자(Bb)를 갖는 개체는 이형 접합체입니다. • 하나의 대립 유전자가 다른 대립 유전자보다 우세할 수 있습니다. • 우성은 대문자(B)입니다. ), 열성은 소문자 (b)

멘델의 실험 방법 일부 용어: • 표현형: 유기체가 표현하는 관찰 가능한 특성(흰색 또는 자주색 꽃) • 유전형: 물리적으로 보이는 대립 유전자와 발현되지 않은 대립 유전자 모두로 구성된 기본 유전 구성 • 동형 접합: 주어진 유전자 또는 유전자좌에서, 상동 염색체에 해당 유전자에 대해 두 개의 동일한 대립 유전자가 있습니다. • 이형접합: 주어진 유전자 또는 유전자좌에서 상동 염색체에 해당 유전자에 대한 두 개의 서로 다른 대립유전자가 있습니다. 7

• 독립 분류의 법칙 • 감수분열 동안 상동 염색체는 중기 동안 무작위로 정렬됩니다. • 이는 모든 모계 염색체가 한쪽에 정렬되지 않고 모든 부계 염색체가 다른쪽에 정렬되지 않음을 의미합니다. • 이로 인해 다양한 생성된 난자 또는 정자 세포에서 끝나는 모계/부계 염색체의 조합

2개의 다른 염색체에 있는 유전자를 보면 더 복잡해지고 더 많은 배우자가 있을 수 있습니다.

멘델의 실험법 자가수정 • 암꽃피에서 채취한 꽃가루는 알을 수정하는 데 사용됩니다. • 접합체 형태. • 진정한 번식 = 생산된 완두콩은 흰색 꽃을 가진 식물로 자랄 것입니다 캡션: 완두콩 식물 해부학 (c) Wikipedia, Public domain 14

Mendel의 실험 방법 X • 교차 수정: 접합자(완두콩)를 만드는 데 사용되는 다른 꽃/식물의 암수 배우자 • 보라색 꽃에서 꽃밥 제거(자가 수정 방지). • 보라색에서 흰색 꽃으로 꽃가루를 옮기십시오. • 완두콩을 채취하여 심고 자손 세대의 꽃 색깔을 관찰합니다. 15 http: //cnx에서 무료로 다운로드하십시오. org/contents/185 cbf 87 -c 72 e-48 f 5 -b 51 e-f 14 f 21 b 5 [이메일 보호됨] 61

멘델의 실험 방법 일반적으로 3단계: 1. 그가 연구하고 있던 각 형질에 대한 참종성 균주를 생산합니다. 2. 형질의 다른 형태를 갖는 참종종 균주를 교배 수정합니다. 3. 잡종 자손이 여러 세대에 걸쳐 자가 수정하도록 허용하고 계산합니다. 형질의 각 형태를 나타내는 자손의 수 16

모노하이브리드 교배 모노하이브리드 교배: • 모노 = 하나의 형질(예: 꽃 색) • 잡종 = 2가지 변이(예: 흰색 또는 자주색) • 모노하이브리드 십자가: 단일 형질의 2가지 변이 연구 • Mendel은 7에 대한 진정한 번식 완두 균주를 생산했습니다. 다른 특성 • 각 특성에는 2개의 변이가 있습니다. 17

캡션: 완두콩 특성 (c) Wikipedia, 공개 도메인 18 http: //cnx에서 무료로 다운로드하십시오. org/contents/185 cbf 87 -c 72 e-48 f 5 -b 51 e-f 14 f 21 b 5 [이메일 보호됨] 61

F 1세대: 첫 번째 효자 세대 • 2명의 진정한 번식 부모의 자손(P 세대) • 모든 F 1 식물은 부모 중 1명만 닮았음 • F 1의 가시적 형질이 우성임 • 다른 형질은 열성(숨김) • 혼합 없음: 중간 색상이 관찰되지 않음(보라색 흰색) True Breeding X 이종 수정 True Breeding http: //cnx에서 무료로 다운로드하십시오. org/contents/185 cbf 87 -c 72 e-48 f 5 -b 51 e-f 14 f 21 b 5 [이메일 보호됨] 61 F 1세대

F 2 세대 • F 2: F 1 식물의 자가 수정으로 인한 자손 • 열성 형질은 일부 F 2 식물에서 볼 수 있음 • F 2 세대: • 3: 1 = 3 보라색에서 1 흰색 • 항상 약 3 발견: 1 비율 • 3 우성 대 1 열성

F 2 비율: 표현형 및 유전자형 • F 2 식물 비율 기반 표현형(관찰 가능한 특성) • ¾ 식물이 우성 형질을 나타냄 • ¼ 식물이 열성 형질을 나타냄 • 3의 비율: 1 = 3 우성 대 1 열성 • F 2 식물 비율 기반 유전형에 대해(표현형을 담당하는 대립유전자) • • 1 동형 보라색 우성 = PP 2 이형 보라색 우성 = Pp 1 동형 흰색 열성 식물 = pp 유전자형 비율 = 1:2:1 25

Punnett Square • 보라색 꽃 식물과 흰 꽃 식물을 교배 • P는 우성 대립 유전자 – 보라색 꽃 • p는 열성 대립 유전자 – 흰색 꽃 • 순번식 흰색 꽃 식물은 pp • 동형접합 열성 • 진번식 보라색 꽃 식물 is PP • 동형접합 우성 • Pp는 이형접합 보라색 꽃 식물 26

Punnett Square • F 1세대를 생성하기 위해 truebreedt(동형접합) 보라색 꽃과 truebreed(동형접합) 흰 꽃을 교배하여 Punnett Square를 만들어 봅시다. • 보라색 꽃의 유전자형은 무엇입니까? (PP, Pp 또는 pp? ) • 흰 꽃의 유전자형은 무엇입니까? 에프 1세대? http: //cnx에서 무료로 다운로드하십시오. org/contents/185 cbf 87 -c 72 e-48 f 5 -b 51 e-f 14 f 21 b 5 [이메일 보호됨] 61 27

Punnett Square • F1을 다른 F1 Pp x Pp로 비료하는 Punnett Square를 만들어 봅시다. • F2 보라색 꽃의 유전자형은 무엇입니까? http: //cnx에서 무료로 다운로드하십시오. org/contents/185 cbf 87 -c 72 e-48 f 5 -b 51 e-f 14 f 21 b 5 [이메일 보호됨] 61 29

가계도 분석 • 가계도 분석: 가족의 유전 패턴 추적 • 유전적 가계도 • 우성 또는 열성 형질 또는 유전 질환 추적 32 http: //cnx에서 무료로 다운로드하십시오. org/contents/185 cbf 87 -c 72 e-48 f 5 -b 51 e-f 14 f 21 b 5 [이메일 보호됨] 61

가계도 읽는 방법: • 사각형은 남성입니다. • 원은 여성입니다. • 색상으로 채워진 모양은 영향을 받거나 특성을 가집니다.

상염색체 우성 유전 규칙: 1. 영향을 받는 모든 사람에게는 영향을 받는 부모가 있습니다. 2. 영향을 받는 한 부모의 자손 중 약 절반도 영향을 받습니다. 3. 표현형은 남녀 모두에서 동일하게 나타납니다(따라서 X 또는 Y 염색체에는 없음) 4. 영향을 받습니다 개인은 적어도 하나의 우성 대립유전자를 가지고 있음 34

상염색체 열성 유전 규칙: 1. 영향을 받은 대부분의 개체는 영향을 받는 부모가 없습니다. • 세대를 건너뜁니다. 2. 영향을 받을 가능성이 동일한 남성과 여성 3. 보인자: 이형접합인 건강한 개체, 하나의 좋은 대립 유전자와 하나의 나쁜 대립 유전자(Aa) 1. 때때로 가계도에서 상자/원이 캡션: 열성 (c) Wikipedia, Public domain 36에서 반으로 채색됩니다.

상염색체 열성 유전 규칙: 1. 영향을 받는 대부분의 개체는 영향을 받는 부모가 없습니다. • 세대를 건너뜁니다. 2. 영향을 받을 가능성이 동일한 남성과 여성 3. 보인자: 이형접합인 건강한 개체, 하나의 좋은 대립 유전자와 하나의 나쁜 대립 유전자(Aa) 캡션: 열성 가계도(c) Wikipedia, 공개 도메인

질문 R = 둥근 종자 r = 주름진 종자 • 동형 접합체의 둥근 종자 식물은 동형 접합체 주름 종자 식물과 교배됩니다. 부모의 유전자형은 무엇입니까? _____ x _____ • 자손의 몇 퍼센트가 동형 접합체일 것입니까? _______ 39

질문 P = 보라색 p = 흰색 꽃 색깔을 조절하는 유전자에 대해 이형접합인 두 식물이 교배되었습니다. 자손의 몇 퍼센트가 보라색 꽃을 갖게 될까요? __________ 몇 퍼센트의 흰 꽃이 피게 될까요? ______ 40

이 잡종 교배 • 이 잡종 교배: 두 가지 특성에 대해 서로 다른 특성을 나타내는 두 개의 진정한 육종 부모 사이의 교배 • 두 완두 식물의 종자 색상과 종자 질감의 특성을 고려하십시오. 하나는 녹색이고 주름진 종자(yyrr)이고 다른 하나는 노란색입니다. 둥근 씨앗(YYRR). • 분리의 법칙에 따르면 녹색/주름 식물의 배우자는 모두 yr이고 노란색/둥근 식물의 배우자는 모두 YR입니다. • 따라서 YYRR이 yyrr과 교차하면 • 자손(F 1세대)은 Yy가 됩니다. 41번

Dihybrid Cross 유전자형 GGBB를 가진 수컷 토끼와 유전자형 ggbb를 가진 암컷 토끼를 교배합니다. • 모든 자손의 유전자형은 무엇입니까? • 모든 자손의 표현형은 무엇입니까? G = 회색 털 g = 흰색 털 B = 검은 눈 b = 빨간 눈 47

Dihybrid Cross 유전자형이 Gg인 수컷 토끼. Bb는 유전자형이 Gg인 암컷 토끼와 교배되었다. ㄴ. 당신의 dihybrid 광장을 설정합니다. 그것을 채우고 자손의 표현형과 비율을 결정하십시오. • 16명 중 몇 명이 회색 털과 검은 눈을 가지고 있습니까? ____ • 16명 중 몇 명이 회색 털과 빨간 눈을 가지고 있습니까? _____ • 16명 중 몇 명이 흰 털과 검은 눈을 가지고 있습니까? ____ • 16명 중 몇 명이 흰 털과 빨간 눈을 가지고 있습니까? _____ G = 회색 털 g = 흰색 털 B = 검은 눈 b = 빨간 눈 48

우성 및 열성에 대한 대안 • 지금까지 멘델 유전학을 사용하여 각 형질에 대해 단 2개의 대립 유전자가 있고 하나가 다른 것보다 우세한 것처럼 형질에 대해 논의했습니다. : • 다중 대립유전자 – 특정 유전자에 대해 2개 이상의 대립유전자가 있을 수 있음 • 다유전자 특성 – 여러 유전자가 표현형에 영향을 미칠 수 있음 • 불완전 우성 – 대립유전자가 우성 또는 열성이 아니어서 새로운 표현형이 생성될 수 있음 • 공동우성 – 존재하는 두 대립유전자가 모두 발현됨 동등하게 • 상위성 – 한 유전자의 존재는 다른 유전자의 발현에 영향을 미칠 수 있음(심지어 다른 염색체에서도) • X-연관 형질(성염색체에 있는 유전자)

다중 대립유전자 • 멘델: 주어진 유전자에 대해 우성 및 열성 2개의 대립유전자만 존재함 • 그러나 개체군 수준에서 다중 대립유전자가 존재할 수 있어 2개의 대립유전자의 많은 조합이 관찰될 수 있음 • 야생동물 중에서 가장 흔한 표현형 또는 유전자형 야생형(종종 "+"로 축약됨) • 다른 모든 표현형 또는 유전자형은 변이체로 간주됩니다. 캡션: Rabbit (c) Wikipedia, 공개 도메인

다유전자 특성 - 여러 유전자가 특정 표현형과 관련될 수 있음 • 인간의 키가 좋은 예입니다 • 키를 결정하는 여러 유전자가 있습니다.

불완전 우성 그림 12. 7 개인이 흰색 꽃을 가진 동형 접합 부모와 붉은 꽃을 가진 동형 접합 부모 사이의 중간 표현형 A 교차를 표시하도록 두 개의 대조되는 대립 유전자의 표현을 나타내는 불완전 우성은 분홍색 꽃을 가진 자손을 낳을 것입니다. http: //cnx. org/contents/185 cbf 87 -c 72 e-48 f 5 -b 51 e-f 14 f 21 b 5 [이메일 보호됨] 61

예 • 혈액형이 A형인 남자가 O형인 여자와 결혼했습니다. 자녀의 가능한 모든 혈액형은 무엇입니까? • AB형 혈액을 가진 남자는 AB형 혈액을 가진 여자와 결혼했습니다. 자녀의 가능한 모든 혈액형은 무엇입니까? 54

성염색체 • 인간의 성은 Y 염색체에 의해 결정됩니다. • XX 염색체 = 여성 • XY 염색체 = 남성 • Y 염색체에 SRY 유전자가 있음 – 테스토스테론 생성을 유도합니다. • 인간은 총 46개의 염색체를 가지고 있습니다. • 22쌍은 다음과 같습니다. 상염색체 • 성염색체 1쌍 캡션: XX (c) Wikipedia, Public domain 캡션: XY (c) Wikipedia, Public domain 57

성 연결과 인간의 특성 및 질병 • X-연관 인간 질병 • 예: 색맹, 혈우병 및 근이영양증 • 인간 남성은 영향을 받기 위해 하나의 열성 돌연변이 X 대립 유전자만 상속하면 되기 때문에 X-연관 장애가 남성에서 불균형적으로 관찰됩니다. . • 여성은 형질을 표현하기 위해 부모 모두로부터 열성 X-연관 대립유전자를 물려받아야 합니다. • 따라서 열성 X-연관 형질은 여성보다 남성에게 더 자주 나타납니다. • 이 비디오 보기: https: //www. 유튜브. com/시계? v=h 2 xufr. HWG 3 E 58

치사율 • 때때로 필수 유전자에 대한 비기능적 대립유전자는 돌연변이에 의해 발생하고 이 대립유전자를 가진 개인이 야생형의 기능적 사본을 가지고 있는 한 집단에서 전염될 수 있습니다. • 생애 단계에 이 필수 유전자가 필요한 개인은 비기능적 대립유전자는 다음과 같을 수 있습니다. 1. 과거 수정이 이루어지지 않음 2. 자궁 내에서 사망 3. 후기 수명이지만 평균 수명보다 젊게 사망 • 열성 치사: 대립 유전자가 동형 접합 형태에서만 치명적이고 다음과 같은 유전 패턴 이형 접합체는 정상이거나 치명적이지 않은 표현형이 일부 변경될 수 있습니다. • 인간의 예: 낭포성 섬유증, Tay-sachs 질병, 겸상 적혈구 빈혈 • 우성 치사: 대립 유전자는 동형 접합체와 이형 접합체 모두에서 치명적입니다. • 인간의 예: 훙틴톤 병


39. SLC24A5 유전자는 나트륨을 칼슘으로 교환하는 항포터 막 단백질을 암호화합니다(R. Ginger et al., JBC, 2007). 이 과정은 스키를 유발하는 멜라노솜 합성에 중요한 역할을 합니다.

  • 현재 위치:  
  • 우산
  • 교과서
  • 바이오581
  • 29장 근골격계
  • 29.3 관절과 골격 운동

이 텍스트는 Openstax Biology for AP Courses, 수석 기고 저자 Julianne Zedalis, The Bishop's School in La Jolla, CA, John Eggebrecht, Cornell University 기고 저자 Yael Avissar, Rhode Island College, Jung Choi, Georgia Institute of Technology, Jean DeSaix , 채플 힐에 있는 노스 캐롤라이나 대학교, Vladimir Jurukovski, Suffolk County Community College, Connie Rye, East Mississippi Community College, Robert Wise, University of Wisconsin, Oshkosh

이 작업은 Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 Unported License에 따라 추가 제한 없이 사용이 허가되었습니다.


정원 완두콩의 특성으로 유전의 기초가 밝혀졌습니다.

그의 1865년 간행물에서 Mendel은 각각 2개의 대조되는 특성을 가진 7개의 다른 특성을 포함하는 십자가의 결과를 보고했습니다. 특성은 유전되는 특성의 물리적 외관의 변화로 정의됩니다. 특성에는 식물 높이, 종자 질감, 종자 색상, 꽃 색상, 완두콩 크기, 완두콩 색상 및 꽃 위치가 포함되었습니다. 예를 들어, 꽃 색깔의 특성에 대해 두 가지 대조되는 특성은 흰색 대 보라색이었습니다. 각 특성을 완전히 조사하기 위해 Mendel은 많은 수의 F를 생성했습니다.1 그리고 에프2 식물과 수천 개의 F에서 보고된 결과2 식물.

멘델은 꽃 색깔에 대한 십자가에서 어떤 결과를 찾았습니까? 먼저 멘델은 흰색 또는 보라색 꽃 색깔에 맞게 자란 식물을 사용하고 있음을 확인했습니다. 멘델이 조사한 세대 수에 관계없이 흰색 꽃을 가진 부모의 모든 자기 교배 자손은 흰색 꽃을 가지고 있었고 보라색 꽃을 가진 부모의 모든 자기 교배 자손은 보라색 꽃을 가졌습니다. 또한 Mendel은 꽃 색깔을 제외하고 완두콩 식물이 물리적으로 동일하다는 것을 확인했습니다. 이것은 두 종류의 완두콩 식물이 한 가지 특성인 꽃 색깔에 대해서만 다른지 확인하기 위한 중요한 검사였습니다.

이러한 검증이 완료되면 Mendel은 보라색 꽃이 있는 식물의 꽃가루를 흰색 꽃이 있는 식물의 암술머리에 적용했습니다. 이 십자가에서 나온 씨앗을 모아 파종한 후, Mendel은 F의 100%를 발견했습니다.1 잡종 세대에는 보라색 꽃이 있었습니다. 그 당시의 통념은 잡종 꽃이 옅은 보라색이거나 잡종 식물이 흰색과 보라색 꽃의 동일한 수를 가질 것이라고 예측했을 것입니다. 즉, 대조되는 부모의 특성이 자손에 혼합 될 것으로 예상되었습니다. 대신 Mendel의 결과는 F에서 흰 꽃 형질이 완전히 사라졌음을 보여주었습니다.1 세대.

중요한 것은 Mendel이 그곳에서 실험을 멈추지 않았다는 것입니다. 그는 F를 허용했다1 식물이 자가 수정을 하고 F에서 705개의 식물이 발견되었습니다.2 세대에는 보라색 꽃이 있었고 224세대에는 흰색 꽃이 있었습니다. 이것은 3.15개의 보라색 꽃과 1개의 흰색 꽃의 비율 또는 대략 3:1이었습니다. Mendel이 보라색 꽃이 있는 식물의 꽃가루를 흰색 꽃이 있는 식물의 암술머리로 또는 그 반대로 옮겼을 때, 그는 어떤 부모(수컷 또는 암컷)가 어떤 형질에 기여했는지에 관계없이 거의 동일한 비율을 얻었습니다. 이것을 상호교배라고 하며, 한 십자가에 있는 남성과 여성의 각각의 특성이 다른 십자가에 있는 여성과 남성의 각각의 특성이 되는 한 쌍의 십자가입니다. Mendel이 조사한 다른 6가지 특성에 대해 F1 그리고 에프2 세대는 꽃 색깔에 대해 행동했던 것과 같은 방식으로 행동했습니다. 두 가지 특성 중 하나는 F에서 완전히 사라집니다.1 세대, F에서만 다시 나타납니다.2 대략 3:1의 비율로 생성됩니다([그림 3]).

그림 3: Mendel은 7가지 완두콩 식물 특성을 확인했습니다.

수천 종의 식물에 대한 결과를 종합한 멘델은 그 특성을 발현형과 잠재형으로 나눌 수 있다는 결론을 내렸습니다. 그는 이러한 특성을 각각 우성 형질과 열성 형질이라고 불렀습니다. 지배적 인 형질은 교잡에서 변하지 않고 상속되는 형질입니다. 열성 형질은 교잡의 자손에서 잠복하거나 사라집니다. 그러나 열성 형질은 잡종 자손의 자손에서 다시 나타납니다. 우성 형질의 예는 보라색 꽃 형질입니다. 이 동일한 특성(꽃 색깔)에 대해 흰색 꽃은 열성 형질입니다. 열성 형질이 F에서 다시 나타났다는 사실2 세대는 F의 식물에서 형질이 분리된 채로(혼합되지 않은) 것을 의미했습니다.1 세대. 멘델은 이것이 식물이 꽃색 특성에 대한 형질의 두 사본을 가지고 있고 각 부모가 두 사본 중 하나를 자손에게 전달하여 함께 모이기 때문이라고 제안했습니다. 더욱이, 우성 형질의 물리적 관찰은 유기체의 유전적 구성이 특성의 두 가지 우성 버전을 포함하거나 하나의 우성 및 열성 버전을 포함한다는 것을 의미할 수 있습니다. 반대로, 열성 형질의 관찰은 유기체에 이 특성의 지배적인 버전이 부족하다는 것을 의미했습니다.

Mendel의 실험을 훌륭하게 검토하고 자신의 십자가를 수행하고 유전 패턴을 식별하려면 Mendel's Peas 웹 랩을 방문하십시오.


멘델의 십자가

멘델 공연 교잡, 다른 특성을 가진 두 개의 진정한 번식 개체를 교배하는 것을 포함합니다. 자연적으로 자가 수분하는 완두콩에서 이것은 한 품종의 성숙한 완두콩 식물의 꽃밥에서 두 번째 품종의 별도의 성숙한 완두콩 식물의 암술로 꽃가루를 수동으로 옮기는 방식으로 이루어집니다. In plants, pollen carries the male gametes (sperm) to the stigma, a sticky organ that traps pollen and allows the sperm to move down the pistil to the female gametes (ova) below. To prevent the pea plant that was receiving pollen from self-fertilizing and confounding his results, Mendel painstakingly removed all of the anthers from the plant’s flowers before they had a chance to mature.

Plants used in first-generation crosses were called P0, or parental generation one, plants (Figure 3). Mendel collected the seeds belonging to the P0 plants that resulted from each cross and grew them the following season. These offspring were called the NS1, or the first filial (filial = offspring, daughter or son), generation. Once Mendel examined the characteristics in the F1 generation of plants, he allowed them to self-fertilize naturally. He then collected and grew the seeds from the F1 plants to produce the NS2, or second filial, generation. Mendel’s experiments extended beyond the F2 generation to the F3 그리고 에프4generations, and so on, but it was the ratio of characteristics in the P0−F1−F2 generations that were the most intriguing and became the basis for Mendel’s postulates.

Figure 3. In one of his experiments on inheritance patterns, Mendel crossed plants that were true-breeding for violet flower color with plants true-breeding for white flower color (the P0 generation). F의 결과 하이브리드1 모든 세대는 보라색 꽃을 피웠습니다. F에서2 generation, approximately three quarters of the plants had violet flowers, and one quarter had white flowers.


12.1 | Mendel’s Experiments and the Laws of Probability

이 섹션이 끝나면 다음을 수행할 수 있습니다.

  • Describe the scientific reasons for the success of Mendel’s experimental work
  • Describe the expected outcomes of monohybrid crosses involving dominant and recessive alleles
  • Apply the sum and product rules to calculate probabilities
Figure 12.2Johann Gregor Mendel is considered the father of genetics.

Johann Gregor Mendel (1822–1884) (Figure 12.2) was a lifelong learner, teacher, scientist, and man of faith. As a young adult, he joined the Augustinian Abbey of St. Thomas in Brno in what is now the Czech Republic. Supported by the monastery, he taught physics, botany, and natural science courses at the secondary and university levels. In 1856, he began a decade-long research pursuit involving inheritance patterns in honeybees and plants, ultimately settling on pea plants as his primary model system (a system with convenient characteristics used to study a specific biological phenomenon to be applied to other systems). In 1865, Mendel presented the results of his experiments with nearly 30,000 pea plants to the local Natural History Society. He demonstrated that traits are transmitted faithfully from parents to offspring independently of other traits and in dominant and recessive patterns. In 1866, he published his work, Experiments in Plant Hybridization, [1] in the proceedings of the Natural History Society of Brünn.

Mendel’s work went virtually unnoticed by the scientific community that believed, incorrectly, that the process of inheritance involved a blending of parental traits that produced an intermediate physical appearance in offspring this hypothetical process appeared to be correct because of what we know now as continuous variation. Continuous variation results from the action of many genes to determine a characteristic like human height. Offspring appear to be a “blend” of their parents’ traits when we look at characteristics that exhibit continuous variation. NS blending theory of inheritance asserted that the original parental traits were lost or absorbed by the blending in the offspring, but we now know that this is not the case. Mendel was the first researcher to see it. Instead of continuous characteristics, Mendel worked with traits that were inherited in distinct classes (specifically, violet versus white flowers) this is referred to as discontinuous variation. Mendel’s choice of these kinds of traits allowed him to see experimentally that the traits were not blended in the offspring, nor were they absorbed, but rather that they kept their distinctness and could be passed on. In 1868, Mendel became abbot of the monastery and exchanged his scientific pursuits for his pastoral duties. He was not recognized for his extraordinary scientific contributions during his lifetime. In fact, it was not until 1900 that his work was rediscovered, reproduced, and revitalized by scientists on the brink of discovering the chromosomal basis of heredity.

Mendel’s Model System

Mendel’s seminal work was accomplished using the garden pea, 피숨 사티붐, to study inheritance. This species naturally self-fertilizes, such that pollen encounters ova within individual flowers. The flower petals remain sealed tightly until after pollination, preventing pollination from other plants. The result is highly inbred, or “true-breeding,” pea plants. These are plants that always produce offspring that look like the parent. By experimenting with true-breeding pea plants, Mendel avoided the appearance of unexpected traits in offspring that might occur if the plants were not true breeding. The garden pea also grows to maturity within one season, meaning that several generations could be evaluated over a relatively short time. Finally, large quantities of garden peas could be cultivated simultaneously, allowing Mendel to conclude that his results did not come about simply by chance.

Mendelian Crosses

Mendel performed hybridizations, which involve mating two true-breeding individuals that have different traits. In the pea, which is naturally self-pollinating, this is done by manually transferring pollen from the anther of a mature pea plant of one variety to the stigma of a separate mature pea plant of the second variety. In plants, pollen carries the male gametes (sperm) to the stigma, a sticky organ that traps pollen and allows the sperm to move down the pistil to the female gametes (ova) below. To prevent the pea plant that was receiving pollen from self-fertilizing and confounding his results, Mendel painstakingly removed all of the anthers from the plant’s flowers before they had a chance to mature.

Plants used in first-generation crosses were called NS0, or parental generation one, plants (Figure). Mendel collected the seeds belonging to the P0 plants that resulted from each cross and grew them the following season. These offspring were called the NS1, or the first filial (filial = offspring, daughter or son), generation. Once Mendel examined the characteristics in the F1 generation of plants, he allowed them to self-fertilize naturally. He then collected and grew the seeds from the F1 plants to produce the NS2, or second filial, generation. Mendel’s experiments extended beyond the F2 generation to the F3 그리고 에프4 generations, and so on, but it was the ratio of characteristics in the P0−F1−F2 generations that were the most intriguing and became the basis for Mendel’s postulates.

Figure12.3 In one of his experiments on inheritance patterns, Mendel crossed plants that were true-breeding for violet flower color with plants true-breeding for white flower color (the P generation). The resulting hybrids in the F1 generation all had violet flowers. In the F2 generation, approximately three quarters of the plants had violet flowers, and one quarter had white flowers.

Garden Pea Characteristics Revealed the Basics of Heredity

In his 1865 publication, Mendel reported the results of his crosses involving seven different characteristics, each with two contrasting traits. NS 특성 is defined as a variation in the physical appearance of a heritable characteristic. The characteristics included plant height, seed texture, seed color, flower color, pea pod size, pea pod color, and flower position. For the characteristic of flower color, for example, the two contrasting traits were white versus violet. To fully examine each characteristic, Mendel generated large numbers of F1 그리고 에프2 plants, reporting results from 19,959 F2 plants alone. His findings were consistent.

What results did Mendel find in his crosses for flower color? First, Mendel confirmed that he had plants that bred true for white or violet flower color. Regardless of how many generations Mendel examined, all self-crossed offspring of parents with white flowers had white flowers, and all self-crossed offspring of parents with violet flowers had violet flowers. In addition, Mendel confirmed that, other than flower color, the pea plants were physically identical.

Once these validations were complete, Mendel applied the pollen from a plant with violet flowers to the stigma of a plant with white flowers. After gathering and sowing the seeds that resulted from this cross, Mendel found that 100 percent of the F1 hybrid generation had violet flowers. Conventional wisdom at that time would have predicted the hybrid flowers to be pale violet or for hybrid plants to have equal numbers of white and violet flowers. In other words, the contrasting parental traits were expected to blend in the offspring. Instead, Mendel’s results demonstrated that the white flower trait in the F1 generation had completely disappeared.

Importantly, Mendel did not stop his experimentation there. He allowed the F1 plants to self-fertilize and found that, of F2-generation plants, 705 had violet flowers and 224 had white flowers. This was a ratio of 3.15 violet flowers per one white flower, or approximately 3:1. When Mendel transferred pollen from a plant with violet flowers to the stigma of a plant with white flowers and vice versa, he obtained about the same ratio regardless of which parent, male or female, contributed which trait. 이것은 reciprocal cross—a paired cross in which the respective traits of the male and female in one cross become the respective traits of the female and male in the other cross. For the other six characteristics Mendel examined, the F1 그리고 에프2 generations behaved in the same way as they had for flower color. One of the two traits would disappear completely from the F1 generation only to reappear in the F2 generation at a ratio of approximately 3:1 (Table 12.1).

Upon compiling his results for many thousands of plants, Mendel concluded that the characteristics could be divided into expressed and latent traits. He called these, respectively, dominant and recessive traits. Dominant traits are those that are inherited unchanged in a hybridization. Recessive traits become latent, or disappear, in the offspring of a hybridization. The recessive trait does, however, reappear in the progeny of the hybrid offspring. An example of a dominant trait is the violet-flower trait. For this same characteristic (flower color), white-colored flowers are a recessive trait. The fact that the recessive trait reappeared in the F2 generation meant that the traits remained separate (not blended) in the plants of the F1 세대. Mendel also proposed that plants possessed two copies of the trait for the flower-color characteristic, and that each parent transmitted one of its two copies to its offspring, where they came together. Moreover, the physical observation of a dominant trait could mean that the genetic composition of the organism included two dominant versions of the characteristic or that it included one dominant and one recessive version. Conversely, the observation of a recessive trait meant that the organism lacked any dominant versions of this characteristic.

So why did Mendel repeatedly obtain 3:1 ratios in his crosses? To understand how Mendel deduced the basic mechanisms of inheritance that lead to such ratios, we must first review the laws of probability.

Probability Basics

Probabilities are mathematical measures of likelihood. The empirical probability of an event is calculated by dividing the number of times the event occurs by the total number of opportunities for the event to occur. It is also possible to calculate theoretical probabilities by dividing the number of times that an event is expected to occur by the number of times that it could occur. Empirical probabilities come from observations, like those of Mendel. Theoretical probabilities come from knowing how the events are produced and assuming that the probabilities of individual outcomes are equal. A probability of one for some event indicates that it is guaranteed to occur, whereas a probability of zero indicates that it is guaranteed not to occur. An example of a genetic event is a round seed produced by a pea plant. In his experiment, Mendel demonstrated that the probability of the event “round seed” occurring was one in the F1 offspring of true-breeding parents, one of which has round seeds and one of which has wrinkled seeds. F 때1 plants were subsequently self-crossed, the probability of any given F2 offspring having round seeds was now three out of four. In other words, in a large population of F2 offspring chosen at random, 75 percent were expected to have round seeds, whereas 25 percent were expected to have wrinkled seeds. Using large numbers of crosses, Mendel was able to calculate probabilities and use these to predict the outcomes of other crosses.

The Product Rule and Sum Rule

Mendel demonstrated that the pea-plant characteristics he studied were transmitted as discrete units from parent to offspring. As will be discussed, Mendel also determined that different characteristics, like seed color and seed texture, were transmitted independently of one another and could be considered in separate probability analyses. For instance, performing a cross between a plant with green, wrinkled seeds and a plant with yellow, round seeds still produced offspring that had a 3:1 ratio of green:yellow seeds (ignoring seed texture) and a 3:1 ratio of round:wrinkled seeds (ignoring seed color). The characteristics of color and texture did not influence each other.

NS product rule of probability can be applied to this phenomenon of the independent transmission of characteristics. The product rule states that the probability of two independent events occurring together can be calculated by multiplying the individual probabilities of each event occurring alone. To demonstrate the product rule, imagine that you are rolling a six-sided die (D) and flipping a penny (P) at the same time. The die may roll any number from 1–6 (D#), whereas the penny may turn up heads (P시간) or tails (PNS). The outcome of rolling the die has no effect on the outcome of flipping the penny and vice versa. There are 12 possible outcomes of this action (Table 12.2), and each event is expected to occur with equal probability.

Of the 12 possible outcomes, the die has a 2/12 (or 1/6) probability of rolling a two, and the penny has a 6/12 (or 1/2) probability of coming up heads. By the product rule, the probability that you will obtain the combined outcome 2 and heads is: (D2) x (P시간) = (1/6) x (1/2) or 1/12 (Table 12.3). Notice the word “and” in the description of the probability. The “and” is a signal to apply the product rule. For example, consider how the product rule is applied to the dihybrid cross: the probability of having both dominant traits in the F2 progeny is the product of the probabilities of having the dominant trait for each characteristic, as shown here:

한편, sum rule of probability is applied when considering two mutually exclusive outcomes that can come about by more than one pathway. The sum rule states that the probability of the occurrence of one event or the other event, of two mutually exclusive events, is the sum of their individual probabilities. Notice the word “or” in the description of the probability. The “or” indicates that you should apply the sum rule. In this case, let’s imagine you are flipping a penny (P) and a quarter (Q). What is the probability of one coin coming up heads and one coin coming up tails? This outcome can be achieved by two cases: the penny may be heads (P시간) and the quarter may be tails (QNS), or the quarter may be heads (QH) and the penny may be tails (PNS). Either case fulfills the outcome. By the sum rule, we calculate the probability of obtaining one head and one tail as [(P시간) × (QNS)] + [(Q시간) × (PNS)] = [(1/2) × (1/2)] + [(1/2) × (1/2)] = 1/2 (Table 12.3). You should also notice that we used the product rule to calculate the probability of P시간 그리고 QNS, and also the probability of PNS 그리고 Q시간, before we summed them. Again, the sum rule can be applied to show the probability of having just one dominant trait in the F2 generation of a dihybrid cross:

To use probability laws in practice, it is necessary to work with large sample sizes because small sample sizes are prone to deviations caused by chance. The large quantities of pea plants that Mendel examined allowed him calculate the probabilities of the traits appearing in his F2 세대. As you will learn, this discovery meant that when parental traits were known, the offspring’s traits could be predicted accurately even before fertilization.


Garden Pea Characteristics Revealed the Basics of Heredity

What results did Mendel find in his crosses for flower color? First, Mendel confirmed that he had plants that bred true for white or violet flower color. Regardless of how many generations Mendel examined, all self-crossed offspring of parents with white flowers had white flowers, and all self-crossed offspring of parents with violet flowers had violet flowers. In addition, Mendel confirmed that, other than flower color, the pea plants were physically identical.

Once these validations were complete, Mendel applied the pollen from a plant with violet flowers to the stigma of a plant with white flowers. After gathering and sowing the seeds that resulted from this cross, Mendel found that 100 percent of the F1 hybrid generation had violet flowers. Conventional wisdom at that time (the blending theory) would have predicted the hybrid flowers to be pale violet or for hybrid plants to have equal numbers of white and violet flowers. In other words, the contrasting parental traits were expected to blend in the offspring. Instead, Mendel’s results demonstrated that the white flower trait in the F1 generation had completely disappeared.

Importantly, Mendel did not stop his experimentation there. He allowed the F1 plants to self-fertilize and found that, of F2-generation plants, 705 had violet flowers and 224 had white flowers. This was a ratio of 3.15 violet flowers per one white flower, or approximately 3:1. When Mendel transferred pollen from a plant with violet flowers to the stigma of a plant with white flowers and vice versa, he obtained about the same ratio regardless of which parent, male or female, contributed which trait. This is called a reciprocal cross —a paired cross in which the respective traits of the male and female in one cross become the respective traits of the female and male in the other cross. For the other six characteristics Mendel examined, the F1 그리고 에프2 generations behaved in the same way as they had for flower color. One of the two traits would disappear completely from the F1 generation only to reappear in the F2 generation at a ratio of approximately 3:1 (Table).

  • 705 violet
  • 224 white
  • 651 axial
  • 207 terminal
  • 787 tall
  • 277 dwarf
  • 5,474 round
  • 1,850 wrinkled
  • 6,022 yellow
  • 2,001 green
  • 882 inflated
  • 299 constricted
  • 428 green
  • 152 yellow

Upon compiling his results for many thousands of plants, Mendel concluded that the characteristics could be divided into expressed and latent traits. He called these, respectively, dominant and recessive traits. Dominant traits are those that are inherited unchanged in a hybridization. Recessive traits become latent, or disappear, in the offspring of a hybridization. The recessive trait does, however, reappear in the progeny of the hybrid offspring. An example of a dominant trait is the violet-flower trait. For this same characteristic (flower color), white-colored flowers are a recessive trait. The fact that the recessive trait reappeared in the F2 generation meant that the traits remained separate (not blended) in the plants of the F1 세대. Mendel also proposed that plants possessed two copies of the trait for the flower-color characteristic, and that each parent transmitted one of its two copies to its offspring, where they came together. Moreover, the physical observation of a dominant trait could mean that the genetic composition of the organism included two dominant versions of the characteristic or that it included one dominant and one recessive version. Conversely, the observation of a recessive trait meant that the organism lacked any dominant versions of this characteristic.

So why did Mendel repeatedly obtain 3:1 ratios in his crosses? To understand how Mendel deduced the basic mechanisms of inheritance that lead to such ratios, we must first review the laws of probability.


1. Monohybrid Cross: A pea plant that is heterozygous for the trait Tall/short allele is self-pollinated. What are the phenotypic ratios among the offspring?

2. Dihybrid Cross: In plants, round seeds is dominant to wrinkled seeds and tall is dominant to short. Show the cross between two plants that are heterozygous for both traits. What are the phenotypes of the offspring and in what proportion?

NS. What if the second parent was recessive for both traits? What phenotypes would you expect in the offspring?

3. Epistatic Cross: In Labradors, the yellow coat color is epistatic. Labs can be black (dominant), brown (recessive) or yellow which is caused by a pair of recessive alleles (ee) A heterozygous black lab (BbEe) is crossed with a yellow lab (Bbee). What proportion of the offspring will be:
Black? _________ Yellow? __________ Brown? __________

4. Codominance: In cattle, coat color can be red or white. If a red cow is crossed with a white cow, the offspring is a mottled red & white – coloration farmers call “roan”. What phenotypes would you get from a cross between a roan and a white cow?

5. Blood types: If one parent has type A blood and another parent has type B blood, what are ALL the possible blood types of the children. You do not know the parents’ genotypes.

6. Sex Linked: In humans, colorblindness is a sex linked, recessive trait. If a woman who is a carrier for colorblindness marries a colorblind man, what are the chances that their children will be colorblind?

7. A hairy-stemmed (HH) purple flowered (PP) plant is crossed with one that is smooth-stemmed (hh) and white flowered (pp). Show the genotypes and phenotypes of the F1 generation.

The offspring is crossed with a double recessive test cross. The following results were obtained.

Hairy, Purple Hairy, white Smooth, Purple Smooth, white
45 5 5 45

Explain these results, include an explanation for recombination.

Determine the distance between the stem and flower alleles.

8. The follow crossover frequencies were determined from various experiments: The crossover frequency between gene A and C is 30%. The crossover frequency between B and C is 44%. How far apart are A and B? Sketch the chromosome map.

/>이 작업은 Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 국제 라이선스에 따라 사용이 허가되었습니다.


Eye color in humans is determined by multiple genes. 아이 컬러 계산기를 사용하여 부모의 눈 색깔에서 아이들의 눈 색깔을 예측하십시오.

어떤 경우에는 여러 유전자가 유전자 산물이 직접 상호 작용하지 않고 공통 표현형의 측면에 기여할 수 있습니다. 예를 들어, 기관 발달의 경우 유전자가 순차적으로 발현될 수 있으며, 각 유전자는 기관의 복잡성과 특이성을 추가합니다. 유전자는 상보적이거나 상승적인 방식으로 기능할 수 있으므로 표현형에 영향을 미치려면 둘 이상의 유전자가 동시에 발현되어야 합니다. 유전자는 또한 한 유전자가 다른 유전자의 발현을 수정하면서 서로 반대할 수 있습니다.

epistasis의 예는 생쥐의 색소 침착입니다. 야생형 털색, 아구티(AA), 단색 모피(아아). 그러나 별도의 유전자()은 안료 생산에 필요합니다. 열성이 있는 쥐 이 유전자좌의 대립유전자는 색소를 생산할 수 없으며 유전자좌에 존재하는 대립유전자와 관계없이 알비노임 NS (수치). 따라서 유전자형 AAcc, 아악, 그리고 모두 동일한 알비노 표현형을 생성합니다. 두 유전자에 대한 이형 접합체 사이의 교차(AAC NS AAC) would generate offspring with a phenotypic ratio of 9 agouti:3 solid color:4 albino (Figure). 이 경우, 유전자는 NS 유전자.

In mice, the mottled agouti coat color (NS)은 검정색이나 회색과 같은 단색에 지배적입니다. 별도의 유전자좌에 있는 유전자() 안료 생산을 담당합니다. 열성 대립 유전자는 색소를 생산하지 않으며 동형 접합 열성 마우스 참조 genotype is albino regardless of the allele present at the NS 현장. 그래서 유전자는 NS 유전자.

Epistasis can also occur when a dominant allele masks expression at a separate gene. Fruit color in summer squash is expressed in this way. 동형접합 열성 발현 유전자(W w)의 동형접합 우성 또는 이형접합 발현과 결합 와이 유전자(YY 또는 ) 노란색 과일을 생성하고 와이 유전자형은 녹색 과일을 생산합니다. 그러나 지배적 인 사본의 경우 유전자가 동형 접합 또는 이형 접합 형태로 존재하는 경우 여름 호박은 와이 대립 유전자. 두 유전자에 대한 백색 이형 접합체 사이의 교배(ㅋㅋㅋ × ㅋㅋㅋ) 흰색:3 노란색:1 녹색의 표현형 비율을 가진 자손을 낳을 것입니다.

Finally, epistasis can be reciprocal such that either gene, when present in the dominant (or recessive) form, expresses the same phenotype. In the shepherd’s purse plant (Capsella bursa-pastoris), the characteristic of seed shape is controlled by two genes in a dominant epistatic relationship. 유전자가 NS 그리고 NS 둘 다 동형접합 열성(aabb), 종자는 난형이다. If the dominant allele for either of these genes is present, the result is triangular seeds. 즉, 다음 이외의 가능한 모든 유전자형 aabb 삼각형 종자와 두 유전자에 대한 이형 접합체 사이의 교차(아아브 NS 아아브)은 15 삼각형:1 난형의 표현형 비율을 가진 자손을 낳을 것입니다.

유전학 문제를 다룰 때 총 16의 표현형 비율을 초래하는 단일 특성은 두 유전자 상호 작용의 전형임을 명심하십시오. Recall the phenotypic inheritance pattern for Mendel’s dihybrid cross, which considered two noninteracting genes—9:3:3:1. 유사하게, 상호작용하는 유전자 쌍도 16개 부분으로 표현되는 비율을 나타낼 것으로 예상됩니다. 우리는 상호 작용하는 유전자가 연결되어 있지 않다고 가정하고 여전히 배우자로 독립적으로 분류하고 있습니다.


5.10 Cultural Connection

Corn is the world’s most produced crop. Canada produces 13,000-14,000 metric Kilo tonnes of corn annually, mostly in fields in Ontario, Quebec and Manitoba. Approximately 1.5 million hectares are devoted to this crop which is critically important for both humans and livestock as a food source. Despite these high numbers of output, Canada is still only 11th on the list of world corn producers, with USA, China and Brazil claiming the top three places. How did corn become such an important part of modern agriculture?

Figure 5.10.7 Teosinte (top) is the ancestor of modern corn. Hybrids (middle) were created using artificial selection, until modern corn (bottom) was developed.

We didn’t always have corn as we know it. Modern corn is descended from a type of grass called teosinte (Figure 5.10.7) native to Mesoamerica (southern part of North America). It is estimated that Indigenous people have been harvesting corn and corn ancestors for over 9000 years. Excavations of the Xihuatoxtla Shelter in southwestern Mexico revealed our earliest evidence of domesticated corn: maize remains on tools dating back 8,700 years.

Ancient Indigenous peoples of southern Mexico developed corn from grass plants using a process we now call selective breeding , also known as artificial selection . Teosinte doesn’t resemble the corn we have today- it had only a few kernels individually encased on very hard shells, and yet today we have multiple varieties of corn with row upon row of bare kernels. This means that ancient agriculturalists among the Indigenous people of Mexico were intentionally cross-breeding strains of teosinte, and later, early maize to create plants which had more kernels, and reduced seed casings. Watch the TED Ed video in the Explore More section to see what other changes agriculturalists have made to modern-day corn.


비디오 보기: 상동 염색체 대립 유전자. 가볍게 공부하는 박소현의 생명과학 스케치북, 개정 생명과학, 노트필기, 문제풀이. EBSi 고교강의 (십월 2022).