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Genotyp Ergebnis der Doppelbefruchtung

Genotyp Ergebnis der Doppelbefruchtung


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Das Endosperm wäre also eindeutig eine Verschmelzung der polaren Kerne und eines männlichen Gameten. Bedeutet dies, dass jeder männliche Gamete ein T-Allel hat?

Ich kann keine Möglichkeit finden, die Allelverteilung zwischen den 2 polaren Kernen vorherzusagen, da die Blüte einen Tt-Genotyp hat.

Wie kann ich auf die gleiche Weise vorhersagen, welche Allele das haploide Ei haben würde? T oder t? In diesem Fall besteht also eine 50%ige Chance, dass der Embryo TT ist und 50%, dass er Tt ist (ich habe nicht verstanden, was das Pluszeichen bedeutet).

Die richtige Option ist D, aber ich kann nicht mit absoluter Sicherheit zu dieser Antwort gelangen.


IMO, die Frage ist unklar

Die Frage ist mir unklar. Ich verstehe, dass wir einen triploiden Kern plus eine diploide Zygote (doppelte Befruchtung) erwarten, aber ich verstehe nicht, was(TTT + TTt), TTmeint.

  • Aus welchem ​​Buch stammt die Frage?

  • Gibt es eine Präambel zu dieser Frage?

Doppeldüngung

Ich bin nicht so daran gewöhnt, an Doppeldüngung bei Pflanzen zu denken. Kurz gesagt, es sind zwei Pollen beteiligt. Einer befruchtet einen haploiden Gameten der Mutter und der andere verschmelzen mit zwei haploiden Gameten (Polkernen) der Mutter (Triple-Fusion), was zu einem triploiden "Individuum" führt.

In meiner Antwort unten gehe ich davon aus, dass zwei beliebige polare Kerne mit dem Pollen verschmelzen können. Ich bin mir nicht sicher, ob das wahr ist. Wenn es sich systematisch um polare Kerne handelt, die aus derselben Meiose II resultieren (dh sie haben nach Meiose I dieselbe Elternzelle), dann ist die Geschichte etwas anders.

Wie verstehe ich die Frage

Nach meinem Verständnis sprechen wir von einem einzigen Locus mit zwei AllelenTundT. Beide Pollen sindT. Die Mutter istTt.

Antworten

Es gibt zwei mögliche Gameten von der weiblichen SeiteTundT. Nur eine mögliche Gamete von der männlichen SeiteT. Daher ist die diploide Zygote entweder

  • $frac{1}{2}$TT
  • $frac{1}{2}$Tt

, wobei die Zahlen Wahrscheinlichkeiten angeben

Für den triploiden Kern, der aus der Befruchtung zweier polarer Kerne der Mutter und eines Pollenkörns entsteht, kann nun entweder

  • $frac{1}{4}$TTT
  • $frac{1}{2}$TtTodertTT
  • $frac{1}{4}$ttT

Jetzt habe ich keine Ahnung, wie das zu den möglichen Antworten passt, da ich die Notation nicht verstehe.


  • Bei der Doppelbefruchtung werden zwei Samenzellen befruchtet, eine befruchtet die Eizelle, um die Zygote zu bilden, während die andere mit den beiden polaren Kernen verschmilzt, die das Endosperm bilden.
  • Nach der Befruchtung bildet die befruchtete Eizelle den Samen, während das Gewebe des Eierstocks zur Frucht wird.
  • In der ersten Phase der Embryonalentwicklung teilt sich die Zygote in zwei Zellen, von denen sich eine zu einem Suspensor entwickelt, während die andere zu einem Proembryo führt.
  • In der zweiten Phase der Embryonalentwicklung (bei Eudikotylen) hat der sich entwickelnde Embryo aufgrund des Vorhandenseins von Keimblättern eine Herzform.
  • Wenn der Embryo wächst, beginnt er sich zu biegen, da er den Samen an diesem Punkt füllt, der Samen ist bereit für die Verbreitung.
  • Doppeldüngung: Ein komplexer Befruchtungsmechanismus, der sich bei Blütenpflanzen entwickelt hat, beinhaltet die Verbindung eines weiblichen Gametophyten mit zwei männlichen Gameten (Spermien).
  • suspensor: kommt in Pflanzenzygoten in Angiospermen vor, verbindet das Endosperm mit dem Embryo und bietet einen Nahrungsweg von der Mutterpflanze zum wachsenden Embryo
  • Proembryo: ein Zellhaufen in der Eizelle einer befruchteten Blütenpflanze, aus dem sich noch kein Embryo gebildet hat

Genetik der Geschlechtsbestimmung

Wie Sie wahrscheinlich wissen, haben männliche Menschen ein x und ein Ja Chromosom (XY), während Weibchen zwei haben x Chromosomen (XX). Ein entscheidendes Gen, das die Entwicklung der männlichen Anatomie stimuliert, befindet sich auf der Ja Chromosom. Dieses Gen heißt SRY, welches dafür steht SEx-Bestimmung Region der Ja Chromosom. Wenn eine Zygote a . hat Ja Chromosom mit dem SRY-Gen entwickelt der Embryo Hoden und männliche Anatomie. Wenn eine Zygote kein a . hat Ja Chromosom mit dem SRY Gen entwickelt der Embryo Eierstöcke und weibliche Anatomie.

1. Beschriften Sie in der Abbildung unten jede Zelle mit den entsprechenden Symbolen (x, Ja) für das Geschlechtschromosom oder die Chromosomen. Zeigen Sie bei der Meiose links die Zellen der Mutter und rechts die Zellen des Vaters an. Zeigen Sie die Befruchtung einer Zygote, die sich links zu einem Weibchen entwickelt, und einer Zygote, die sich rechts zu einem Männchen entwickelt.

Düngung

2. Vervollständigen Sie dieses Punnett-Quadrat, um die Vererbung der Geschlechtschromosomen zu zeigen. Verwenden Sie X und Y, um die genetische Ausstattung der Gameten und Zygoten anzugeben.

3. Basierend auf diesem Punnett Square, wie viel Prozent der Kinder würden Sie erwarten, männlich zu sein?

4. Um diese Vorhersage zu testen, schreiben Sie zunächst die Initialen aller Kinder auf, die Ihre Mutter hatte. Ordnen Sie diese Initialen vom jüngsten zum ältesten an und geben Sie an, ob jeder männlich oder weiblich war.

  • Verwenden Sie diese Informationen und die Informationen der anderen Schüler in Ihrer Gruppe, um die oberen Zeilen der Tabelle auf der nächsten Seite auszufüllen. Berechnen Sie die Gesamtzahl der Kinder und die Gesamtzahl der Männer für Ihre Gruppe und geben Sie diese Informationen Ihrem Lehrer.

5. Fülle die folgende Tabelle aus.

Geschlecht jedes Kindes Gesamtzahl der Kinder Gesamtzahl der Männer % Männer
1 2. 3. 4 th 5. +
Die Kinder deiner Mutter
Kinder der Mutter eines anderen Schülers in Ihrer Gruppe
Kinder der Mutter eines anderen Schülers in Ihrer Gruppe
Kinder der Mutter eines anderen Schülers in Ihrer Gruppe
Summen für Ihre Gruppe
Kinder der Mutter aller Schüler deiner Klasse
Prognostizierter Prozentsatz männlich (basierend auf Punnett Square)

6. Verwenden Sie die Daten Ihrer Gruppe und Daten von Schülergruppen in der Nähe, um die folgenden Fragen zu beantworten.

  • Wenn die ersten beiden Kinder einer Mutter das gleiche Geschlecht haben, ist das nächste Kind dann notwendigerweise das andere Geschlecht?

Beachten Sie, dass Sie das Geschlecht des nächsten Kindes nicht anhand des Geschlechts des vorherigen Kindes oder der vorherigen Kinder vorhersagen können. Der Grund dafür ist, dass das Geschlecht jedes Kindes davon abhängt, ob ein X- oder Y-Sperma die Eizelle befruchtet hat, und dies wird nicht davon beeinflusst, was während der Befruchtung passiert ist, die zu früheren Kindern führte.

7. Vergleichen Sie für jede Mutter mit zwei oder mehr Kindern den prognostizierten männlichen Anteil mit dem beobachteten männlichen Anteil. Verwenden Sie einen Pfeil, um eine dieser Familien anzugeben, in denen <33% männlich oder >67% männlich waren (als wesentlich anders als vorhergesagt angesehen). Überprüfen Sie die Ergebnisse der anderen Schülergruppen in Ihrer Nähe.

  • Erklären Sie, warum der beobachtete Prozentsatz der Männer in vielen Familien mit zwei oder mehr Kindern von der Punnett-Quadrat-Vorhersage abweicht.

8. Ihr Lehrer stellt die Unterrichtsergebnisse zur Eingabe in die vorletzte Tabellenzeile bereit. Ist das Ergebnis für die gesamte Klasse <33% männlich oder >67% männlich (d. h. unterscheidet sich wesentlich von der Punnett-Quadrat-Vorhersage)? ___ ja Nein

Zufällige Variation, bei der Spermien welche Eizelle befruchten, führt oft zu Unterschieden zwischen dem beobachteten Prozentsatz männlicher und der Punnett-Quadrat-Vorhersage. Die Zufallsvariation wird jedoch in großen Stichproben normalerweise gemittelt, sodass der beobachtete Prozentsatz an Männern normalerweise näher an der Vorhersage liegt.


Modellieren der Meiose, um zu verstehen, wie die Meiose genetisch unterschiedliche Gameten produziert

Um die Meiose zu modellieren, verwenden Sie dieselben homologen Modellchromosomenpaare, die Sie zum Modellieren der Mitose verwendet haben. Eine Person mit diesen Chromosomen hätte den Genotyp AaSsLl.

9. Welche phänotypischen Merkmale hätte eine Person mit diesem Genotyp? Kreisen Sie die entsprechenden phänotypischen Merkmale in dieser Tabelle ein.

AA oder Aa

Genug normales Enzym, um Melanin in Haut und Haaren zu bilden

Normale Haut- und Haarfarbe

Defektes Enzym für die Melaninproduktion

Albino (sehr blasse Haut- und Haarfarbe)

Genug normales Hämoglobin, um zu verhindern, dass rote Blutkörperchen sichelförmig werden.

Normales Blut (keine Sichelzellenanämie)

Defektes Enzym (defektes Protein inaktiviert jedes normale Enzym)

Alkoholempfindlich (Hautrötung und Unwohlsein nach Alkoholkonsum)

Sie beginnen mit der Modellierung der Meiose mit nur einem Paar der Modellchromosomen.

  • Verwenden Sie dieses Paar von Modellchromosomen, um jeden Schritt der Meiose zu modellieren. Verwenden Sie eine Schnur, um die Zellmembranen in jeder Phase zu modellieren.

10. Zeigen Sie die Ergebnisse Ihrer Modellierung in dieser Abbildung. Skizziere und beschrifte die Chromosomen in jeder Zelle, die von Meiose I und Meiose II produziert wird.

11. Sie haben die Meiose modelliert, beginnend mit einer diploiden Zelle mit den Allelen AaSs. Die durch Meiose produzierten haploiden Gameten haben die Allele:

Als nächstes modellieren Sie die Meiose mit beiden Modellchromosomenpaaren. Zu Beginn der Meiose I richtet sich jedes homologe Chromosomenpaar unabhängig davon auf, wie sich die anderen homologen Chromosomenpaare aufgereiht haben. Das nennt man eigenständiges Sortiment. Durch die unabhängige Sortierung kann zu Beginn der Meiose I das as-Chromosom auf der gleichen Seite wie das l Chromosom oder die L Chromosom (siehe Abbildung).

  • Verwenden Sie Ihre vier Modellchromosomen zum Modellieren von Meiose I und Meiose II für beide Möglichkeiten, die Modellchromosomen zu Beginn der Meiose I anzuordnen.

12. Tragen Sie die Ergebnisse Ihrer Modellierung in dieses Diagramm ein.

Wenn während der Meiose I ein Paar homologe Chromosomen aneinander gereiht wird, können die beiden homologen Chromosomen Teile eines Chromatids austauschen. Dies wird als Überkreuzen bezeichnet.

13a. Beschriften Sie auf jedem Chromatid der Chromosomen in der unteren Reihe dieser Abbildung die Allele für die Gene für Albinismus und Sichelzellenanämie. Wenn sich diese Chromosomen und Chromatiden während der Meiose I und II trennen, entstehen Gameten mit vier verschiedenen Kombinationen von Allelen für die Gene für Albinismus und Sichelzellenanämie.

13b. Die Kombinationen von Allelen in den verschiedenen Gameten sind:

14a. Erklären Sie, warum verschiedene Gameten, die von derselben Person produziert werden, verschiedene Kombinationen von Allelen für Gene haben können, die sich auf zwei verschiedenen Chromosomen befinden.

14b. Erklären Sie, warum verschiedene Gameten, die von derselben Person produziert werden, unterschiedliche Kombinationen von Allelen für zwei Gene haben können, die auf demselben Chromosom weit voneinander entfernt liegen.


Diskussion

Induktionswirkung von Raps-DH-Induktorlinien

Wenn die haploide Induktorlinie Mais die mütterliche Pflanze zur Produktion des Haploiden induziert, hat sie einen offensichtlichen Einfluss auf den maternalen Genotyp, die Induktionseffizienz reicht von 2 bis 15 % [20, 21], es gibt auch etwa 2 % des Phänomens der väterlichen Geninfiltration. und ob die Bassica napus DH-Induktorlinien hat eine ähnliche Situation nicht gemeldet. In dieser Studie wurden zwei DH-Induktorlinien von B.napus, Y3380 und Y3560, wurden zur Bestäubung mütterlicher Eltern mit unterschiedlichem zytoplasmatischem Genotyp verwendet, und mehrere Methoden wurden zur Identifizierung verwendet (Zusatzdatei 14). Die Identifizierungsmethoden waren konsistent, um die Auswirkungen der Induktion und Hybridisierung, fruchtbarer Nachkommen, heterozygoter Nachkommen-Marker mit SSR und heterozygoter Nachkommen, die mit SNP nachgewiesen wurden, widerzuspiegeln, was darauf hindeutet, dass die Nachweisergebnisse absolut zuverlässig waren. Die Kombination dieser Testergebnisse zeigt, dass das Induktionssystem unterschiedliche Induktionseffekte auf verschiedene Genotypen von . hat Brassica napus. Wenn das Karyogen gleich war, wurde der Induktionsunterschied hauptsächlich durch den zytoplasmatischen Genotyp beeinflusst. Beim gleichen zytoplasmatischen Genotyp werden die induzierten Unterschiede hauptsächlich durch das Karyogen beeinflusst. Daher hat der Induktionsprozess der DH-Induktorlinie Interaktionseffekte mit dem mütterlichen Karyogen und dem zytoplasmatischen Genotyp. Gleichzeitig wurde festgestellt, dass es eine sehr signifikante positive Korrelation zwischen der genetischen Ähnlichkeitsrate und der Homozygotenrate von SNP-Stellen von induziertem F . gab1 Generation und der mütterliche Elternteil (Zusatzdatei 7), wie F1 von 0068A × Y3560 und die genetische Ähnlichkeit der mütterlichen Eltern von 99,79 %, aber ihre SNP-Stellen-Homozygotie-Rate und die Eltern-SNP-Stellen-Homozygot-Rate von 98,79 bzw. 97,93 % (Zusätzliche Datei 7) F1 von 0933A × Y3560 hat eine genetische Ähnlichkeit von 98,86 % mit dem mütterlichen Elternteil, aber die Homozygotenrate der SNP-Sites betrug 99,23 %, während die Homozygotenrate der SNP-Sites der mütterlichen Eltern 98,27% betrug (Zusatzdatei 7). Es zeigt, dass die DH-Induktorlinien homozygote Eltern unendlich näher an homozygot machen können. Darüber hinaus gab es eine gewisse Heterozygotie in den väterlichen Elterngenen des F1 Generation, aber die Heterozygotie variierte stark und reichte von 0,09 bis 64,52 % (Tabelle 1). Bei den induzierten Nachkommen weisen einige Einzelpflanzen auch eine geringe väterliche Geninfiltration auf (0,09–0,18%). Bei den induzierten Nachkommen sind alle pol CMS und Nickerchen Zytoplasma hatte keine väterliche Geninfiltration, während bei den induzierten Nachkommen von ogu CMS als mütterlicher Elternteil, gab es eine niederfrequente Infiltration des DH-Induktor-Gens und eine hochfrequente Hybridisierung. (Abb. 5a, Tabelle 1). Diese Ergebnisse zeigten, dass das Gen der DH-Induktorlinie mit größerer Wahrscheinlichkeit in die Nachkommen eindringt, wenn der mütterliche Elternteil mit ogu Zytoplasma wurde induziert.

Mechanismusanalyse der Induktion der DH-Induktorlinie

Die Untersuchung der Induktion von vivo-induzierten Pflanzen zur Produktion von Haploiden oder Doppelhaploiden wurde in Pflanzen wie Mais untersucht [22,23,24], Brassica napus [17, 18], persische Walnuss [25]. Der Mechanismus der Induktionsfunktion der DH-Induktorlinien ist jedoch noch nicht klar, und es wird allgemein angenommen, dass die uniparentale Chromosomenelimination [14, 26, 27] bei Mais festgestellt hat, dass Induktorgene in Haploide infiltriert wurden Xu et al. [28] bestätigten, dass während der Induktion von Mais-Haploiden eine Doppelbefruchtung auftrat, und zeigten, dass die Chromosomen-Elimination die Grundlage des Mais-Haploiden-Induktors war Zhao et al. [24] Es wurde festgestellt, dass innerhalb von 7 Tagen nach der Bestäubung die meisten Chromosomen der induzierbaren Linien aus der Zelle ausgeschieden wurden und etwa 44 Mb väterlicher Chromosomenfragmente der Eltern auch in den haploiden Nachkommen gefunden wurden, was das Phänomen der Chromosomeninfiltration weiter bestätigt. Kaschaet al. [29] fanden heraus, dass Hybride mit zwei Sätzen von Elterngenomen nach der Bestäubung in Gerste erhalten werden können [30], die Chromosomen der Knollengerste jedoch kurz danach selektiv verloren gehen [31]. Burket al. erzeugten Haploide in Tabak durch Fernhybridisierung [32]. Aufgrund der Untersuchungsergebnisse zum Mechanismus der haploiden Induktionslinien ist dies daher ähnlich unseren Erkenntnissen in B. napus des DH-Induktors.

In dieser Studie wurden allo-octoploide Y3380 und Y3560 zur Bestäubung von tetraploiden . verwendet B. napus, und die Nachkommen waren tetraploid. Abgesehen von der Fruchtbarkeit waren die Nachkommen fast die gleichen wie die der Eltern mütterlicherseits, unterschieden sich jedoch signifikant von den Eltern väterlicherseits. Nach den Ergebnissen der Genotypisierung (Tabelle 1) beträgt die SNP-Hybridisierungsrate von ZS11 als väterlicher Elternhybrid über 96,48 % und die Infiltrationsrate der mütterlichen Eltern beträgt 0,19 %.

0,27 %. Und die Verwendung des Induktors als väterlicher Elternteil, die höchste SNP-Hybridrate von 64,52 %, die niedrigste war 0 % und die Infiltrationsrate der mütterlichen Eltern beträgt 35,39 %

100 %, was darauf hinweist, dass, selbst wenn es eine Hybridisierung zwischen dem Induktor und dem mütterlichen Elternteil gibt, es sich nicht um eine allgemeine Kreuzung handelt, sondern um eine partielle Kreuzung von Chromosomen oder Genen zwischen dem Induktor und dem mütterlichen Elternteil. Daher vermuten wir, dass der Grund für die Induktion von Doppelhaploiden in Brassica napus kann auch die selektive Eliminierung von Induktorchromosomen sein. Ein kleiner Teil des Chromosoms oder ein großes Fragment, das mit dem mütterlichen Elternteil gekreuzt wird, kann durch einen unvollständigen oder teilweisen Chromosomenverlust des Induktors verursacht werden. Die Infiltration einer kleinen Anzahl von Induktorgenen in die Nachkommen kann durch Genaustausch verursacht werden. Weitere Studien sind erforderlich, um festzustellen, ob der Induktionsmechanismus von Y3560 und Y3380 mit bestimmten Genen zusammenhängt.

Anwendung des DH-Induktors in Brassica napus Zucht

Basierend auf den obigen Forschungsergebnissen können diese Bedingungen aufgrund der Hybridisierung oder Geninfiltration des DH-Induktors mit dem mütterlichen Chromosom (der Genotyp ist jedoch sehr konsistent mit dem mütterlichen Karyogen, die mütterliche Infiltrationsrate beträgt 90,44 bis 99,91 %), diese Bedingungen können die mütterliche Vererbung leicht verändern Charakteristika und die Gesamtkonsistenz, insbesondere für dasselbe Karyogen und verschiedene zytoplasmatische mütterliche Eltern, sind Hybridisierung und Geninfiltration ziemlich unterschiedlich. Wir sagen mutig voraus, dass der DH-Induktor ein neues Modell für die Innovation von B. napus Keimplasma-Ressourcen. Die Innovation, die die Keimplasma-Ressourcen aus der Infiltration von DH-Induktor-spezifischen Genen ergaben, und wir beobachteten im Feld, dass die Purpurblatt-Mutation während der Induktion von gefunden wurde ogu zytoplasmatisch B. napus (der Elternteil hat keine violetten Merkmale) (Abb. 2c). Es wird spekuliert, dass die Infiltration des Induktor-Genfragments oder Transposons während des Induktionsprozesses zum Erwerb bestimmter Funktionen des mütterlichen Elternteils führt. Daher kann das Phänomen, dass die Infiltration des Induktorgens es der Pflanze ermöglicht, bestimmte Funktionen zu erhalten, auf die Entwicklung von Rapskeimplasmaressourcen angewendet werden, um spezielle Stellen in der Tiefe zu finden und die mütterlichen Gene an speziellen Stellen zu modifizieren. Die Anwendung von Raps-DH-Induktoren kann das Rapszüchtungsmodell beschleunigen und verändern und neue Ideen für die Entwicklung von Keimplasma-Ressourcen schaffen, die ein enormes Anwendungspotenzial und einen praktischen Wert haben.


Genotyp Ergebnis der Doppelbefruchtung - Biologie

Nachdem sich Pollen auf der Narbe abgelagert haben, muss er keimen und durch den Griffel wachsen, um die Samenanlage zu erreichen. Die Mikrosporen oder der Pollen enthalten zwei Zellen: die Pollenschlauchzelle und die generative Zelle. Die Pollenschlauchzelle wächst zu einem Pollenschlauch, durch den die generative Zelle wandert. Die Keimung des Pollenschlauchs erfordert Wasser, Sauerstoff und bestimmte chemische Signale. Auf seinem Weg durch den Griffel zum Embryosack wird das Wachstum des Pollenschlauchs durch das Gewebe des Griffels unterstützt. Wenn sich die generative Zelle in der Zwischenzeit nicht bereits in zwei Zellen gespalten hat, teilt sie sich nun in zwei Samenzellen. Der Pollenschlauch wird von den Chemikalien geleitet, die von den im Embryosack vorhandenen Synergiden abgesondert werden, und dringt durch die Mikropyle in den Ovulasack ein. Von den beiden Samenzellen befruchtet ein Spermium die Eizelle und bildet eine diploide Zygote, das andere Spermium verschmilzt mit den beiden polaren Kernen und bildet eine triploide Zelle, die sich zur Endosperm. Zusammen sind diese beiden Befruchtungsereignisse bei Angiospermen bekannt als Doppeldüngung (Abbildung 1). Nachdem die Befruchtung abgeschlossen ist, können keine anderen Spermien eindringen. Die befruchtete Eizelle bildet den Samen, während das Gewebe des Eierstocks zur Frucht wird, die normalerweise den Samen umhüllt.

Abbildung 1. Bei Angiospermen befruchtet ein Spermium die Eizelle, um die 2 . zu bildenn Zygote, und das andere Sperma befruchtet die Zentralzelle, um die 3 . zu bildenn Endosperm. Dies wird als Doppeldüngung bezeichnet.

Nach der Befruchtung teilt sich die Zygote, um zwei Zellen zu bilden: die obere Zelle oder Terminalzelle und die untere oder basale Zelle. Durch die Teilung der Basalzelle entsteht die suspensor, die schließlich eine Verbindung mit dem mütterlichen Gewebe herstellt. Der Suspensor bietet einen Weg für den Transport der Nahrung von der Mutterpflanze zum heranwachsenden Embryo. Die terminale Zelle teilt sich ebenfalls, wodurch ein kugelförmiger Proembryo entsteht (Abbildung 2a). Bei Dikotyledonen (Eudikotylen) hat der sich entwickelnde Embryo aufgrund des Vorhandenseins der beiden rudimentären . eine Herzform Keimblätter (Abbildung 2b). In nicht-endospermischen Dikotyledonen, wie z Capsella bursa, entwickelt sich zunächst das Endosperm, wird dann aber verdaut und die Nahrungsreserven werden in die beiden Keimblätter verlagert. Wenn der Embryo und die Keimblätter sich vergrößern, geht ihnen der Platz im sich entwickelnden Samen aus und sie werden gezwungen, sich zu biegen (Abbildung 2c). Schließlich füllen der Embryo und die Keimblätter den Samen (Abbildung 2d) und der Samen ist bereit für die Verbreitung. Die embryonale Entwicklung wird nach einiger Zeit unterbrochen und das Wachstum wird erst wieder aufgenommen, wenn der Samen keimt. Der sich entwickelnde Sämling wird auf die in den Keimblättern gespeicherten Nahrungsreserven angewiesen sein, bis die ersten Blätter mit der Photosynthese beginnen.

Abbildung 2. Dargestellt sind die Stadien der Embryonalentwicklung in der Eizelle einer Hirtenbörse (Capsella bursa). Nach der Befruchtung teilt sich die Zygote in eine obere Terminalzelle und eine untere Basalzelle. (a) Im ersten Entwicklungsstadium teilt sich die Terminalzelle und bildet einen kugelförmigen Proembryo. Auch die Basalzelle teilt sich, wodurch der Suspensor entsteht. (b) Im zweiten Stadium hat der sich entwickelnde Embryo aufgrund des Vorhandenseins von Keimblättern eine Herzform. (c) In der dritten Phase geht dem wachsenden Embryo der Platz aus und er beginnt sich zu biegen. (d) Schließlich füllt es den Samen vollständig aus. (Kredit: Änderung der Arbeit von Robert R. Wise Maßstabsbalkendaten von Matt Russell)


Kapitel 11.1 - Gregor Mendel

TIPP: In jeder Kreuzung, die dihybrid ist (AaBb x AaBb), erhalten Sie immer ein Verhältnis von 9:3:3:1. Wenn Sie sich dies merken, können Sie sich die Mühe sparen, ein riesiges Quadrat zu machen!

Eine mathematische Alternative (WAHRSCHEINLICHKEITSGESETZE)

Ein Punnet Square wird nicht benötigt, um die Verhältnisse von Genotypen und Phänotypen zu bestimmen. Einfache Statistiken und Mathematik können Ihnen das Ausfüllen eines Quadrats ersparen.

In einer monohybriden Kreuzung Pp x Pp produzierte jeder Elternteil P-Gameten und p-Gameten

Wenn Sie ermitteln möchten, wie viele der Nachkommen pp sind: x =

H dominiert bei langen Haaren (h = kurz) und B dominiert bei schwarzen Augen (b = rote Augen). Wenn die Eltern es sind.

HhBb x hhBb

Wie viele der Nachkommen werden kurzhaarig und rotäugig sein?

Aufgabe: Bestimmen Sie mit Hilfe einer mathematischen Analyse die Anzahl der kurzhaarigen, schwarzäugigen Nachkommen aus dem obigen Kreuz.

ZWEI-TRAIT-TESTKREUZ

Wird verwendet, um den Genotyp eines "unbekannten" zu bestimmen, indem es mit einem Individuum gekreuzt wird, das für beide Merkmale homozygot rezessiv ist.

Bei Fliegen (Lange Flügel dominieren kurze Flügel, grauer Körper dominiert schwarze)

A L __ G ___ ist Test gekreuzt.

Die Nachkommen sind 1:1:1:1 --> Was ist der Genotyp des unbekannten Elternteils?
Wenn die Nachkommen halb lang geflügelt und grau und halb lang geflügelt und schwarz sind --> Was ist der Genotyp des unbekannten Elternteils?


VISUELLE VERBINDUNG

Abbildung 6: Eine Dihybridkreuzung in Erbsenpflanzen beinhaltet die Gene für Samenfarbe und Textur. Die P-Kreuzung bringt F1-Nachkommen hervor, die alle für beide Merkmale heterozygot sind. Das resultierende 9:3:3:1 F2-Phänotyp-Verhältnis wird unter Verwendung eines Punnett-Quadrats erhalten.

Bei Erbsenpflanzen lila Blüten (P) dominieren zu weiß (P) und gelbe Erbsen (Ja) dominieren zu grün (ja).

  1. Was sind die möglichen Genotypen und Phänotypen für eine Kreuzung zwischen PpYY und ppYy Erbsenpflanze?
  2. Wie viele Quadrate würden Sie benötigen, um eine Punnett-Quadrat-Analyse dieses Kreuzes durchzuführen?


Antworten:
1. Die möglichen Genotypen sind PpYY, PpYy, ppYY und ppYy. Die erstgenannten beiden Genotypen würden zu Pflanzen mit violetten Blüten und gelben Erbsen führen, während die beiden letztgenannten Genotypen zu Pflanzen mit weißen Blüten mit gelben Erbsen führen würden, bei einem 1:1-Verhältnis jedes Phänotyps.
2. Sie benötigen für diese Analyse nur ein 2 × 2 Punnett-Quadrat (insgesamt vier Quadrate), da zwei der Allele homozygot sind.

Die von der F . produzierten Gameten1 Individuen müssen ein Allel von jedem der beiden Gene haben. Zum Beispiel könnte ein Gamete ein R Allel für das Samenformgen und entweder a Ja oder ein ja Allel für das Samenfarbgen. Es kann nicht beides bekommen R und ein R Allel jeder Gamet kann nur ein Allel pro Gen haben. Das Gesetz des unabhängigen Sortiments besagt, dass eine Gamete, in die ein R Allel sortiert ist, enthält mit gleicher Wahrscheinlichkeit entweder a Ja oder ein ja Allel. Somit gibt es vier gleich wahrscheinliche Gameten, die gebildet werden können, wenn die RrYy heterozygot ist wie folgt selbstgekreuzt: RY, rY, Ry, und ry. Die Anordnung dieser Gameten entlang der oberen und linken Seite eines 4 × 4 Punnett-Quadrats (Abbildung 6) ergibt 16 gleich wahrscheinliche genotypische Kombinationen. Von diesen Genotypen finden wir ein phänotypisches Verhältnis von 9 rund-gelb:3 rund-grün:3 faltig-gelb:1 faltig-grün (Abbildung 6). Dies sind die Nachkommenquoten, die wir erwarten würden, wenn wir die Kreuzungen mit einer ausreichend großen Stichprobengröße durchgeführt haben.

Die physikalische Grundlage für das Gesetz der unabhängigen Sortierung liegt auch in der Meiose I, bei der sich die verschiedenen homologen Paare in zufälliger Orientierung aneinanderreihen. Jede Gamete kann eine beliebige Kombination von väterlichen und mütterlichen Chromosomen (und damit deren Gene) enthalten, da die Ausrichtung der Tetraden auf der Metaphasenebene zufällig ist (Abbildung 7).

Abbildung 7: Die zufällige Aufteilung in Tochterkerne, die während der ersten Teilung in der Meiose stattfindet, kann zu einer Vielzahl möglicher genetischer Anordnungen führen.


Chimärismus im Labor für Immunhämatologie im Zeitalter der Molekularbiologie

Durch Chimären induzierte duale oder multiple Zellpopulationen waren Gegenstand vieler Studien. Diese langjährige Faszination für Chimären hat viel Wissen über das menschliche Erbe offenbart. Obwohl in der Vergangenheit die meisten Chimären durch natürliche Ereignisse verursacht wurden, erhöhen bestimmte gegenwärtige medizinische Interventionstherapien die Anzahl von Situationen, die zu einer gemischten Zellpopulation, d. h. dem chimären Zustand, beim Menschen führen können. Medizinische Therapien wie Transfusion, Stammzelltransplantation, Nierentransplantation und künstliche Befruchtung induzieren vorübergehende und manchmal dauerhafte Chimären. Solche natürlichen oder therapeutisch induzierten Chimärismus-Präsentationen können das klinische Immunhämatologie-Labor in Bezug auf die Interpretation der Ergebnisse und das anschließende Patientenmanagement vor Herausforderungen stellen. Der Zweck dieses Reviews bestand darin, einige dieser chimären Zustände hervorzuheben und Hypothesen aufzustellen, wie das Testen von DNA aus verschiedenen Geweben offensichtliche Diskrepanzen zwischen Phänotyp- und Genotyp-Ergebnissen verursachen kann.

Teilweise unterstützt durch das NIH SCOR-Stipendium HL54459 (MER).


Fragen

1a. Was ist ein phänotypisches Merkmal, das bei Mama, Papa und Babydrachen gleich ist?

1b. Zeichnen Sie ein Punnett-Quadrat, um zu zeigen, wie Ihr Babydrache die Gene geerbt hat, die zu dieser Eigenschaft geführt haben. Kreise im Punnett-Quadrat den Genotyp deines Drachenbabys ein.

1c. Angenommen, Mama und Papa haben ein zweites Baby. Würde das zweite Baby unbedingt dieselbe Eigenschaft haben? Erkläre warum oder warum nicht.

2a. Hat Ihr Baby-Drachen genau die gleichen phänotypischen Merkmale wie sein gleichgeschlechtliches Elternteil?

2b. Wenn nicht, wählen Sie ein Merkmal aus, das sich zwischen dem Baby und dem gleichgeschlechtlichen Elternteil unterscheidet, und erklären Sie den genetischen Grund für diesen Unterschied.

3a. Was ist das Mendelsche Segregationsgesetz?

3b. Erklären Sie, wie Mendels Gesetz der Segregation simuliert wird, indem Sie ein Eis am Stiel fallen lassen und die Buchstaben mit der nach oben weisenden Seite in die Ei- oder Spermaspalte der Diagramme auf Seite 4 schreiben.

3c. Verwenden Sie ein Beispiel aus dieser Simulation, um zu zeigen, wie die Trennung von zwei Allelen während der Meiose, gefolgt von der Befruchtung, zu einem Baby mit einem neuen phänotypischen Merkmal führen kann, das bei keinem der Elternteile beobachtet wird.

4a. Was ist Mendels Gesetz des unabhängigen Sortiments?

4b. Erklären Sie, wie Mendels Gesetz des unabhängigen Sortiments simuliert wird, indem Sie die grünen und gelben Autosomen-Eis am Stiel-Sticks fallen lassen.

4c. Erklären Sie, warum das Gesetz der unabhängigen Sortierung nicht für Gene gilt, die auf demselben Chromosom nahe beieinander liegen.

5. Diese Simulation kann man sich als vereinfachtes Modell vorstellen, wie Meiose und Befruchtung zur Vererbung führen. Wie alle Modelle ist diese Simulation kein vollständig genaues Modell der biologischen Realität. In dieser Simulation erhält ein Gamet beispielsweise alle Gene auf einem Chromosom von jedem homologen Paar und keines der Gene auf dem anderen homologen Chromosom. Erklären Sie, warum dies kein genaues Modell der biologischen Realität ist. Erklären Sie, wie die Meiose zu einem Chromosom im Gameten führen kann, das Teile beider Chromosomen in einem Elternpaar homologer Chromosomen enthält.

6a. Werden für Mama und Papa in der Simulation alle ihre Töchter Hörner haben? Erkläre warum oder warum nicht.

6b. Werden für dieses Paar alle ihre Söhne Hörner haben? Erkläre warum oder warum nicht.

6c. Welches Geschlecht wird eher Hörner haben. Wie könnten Hörner für dieses Geschlecht von Vorteil sein? [Sei kreativ in deiner Antwort.]

7. Verwenden Sie die Dekodierungstabelle auf Seite 3, um die folgende Tabelle auszufüllen.

Können zwei Personen mit diesem Phänotyp unterschiedliche Genotypen haben? Wenn ja, geben Sie ein Beispiel für die verschiedenen Genotypen an.

8b. Beschreiben Sie ein Beispiel für Epistase in dieser Simulation.

8c. Erklären Sie die molekulare Grundlage für dieses Beispiel der Epistase. (Hinweis: Lesen Sie den Anfang von Seite 1.)