If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Jeżeli jesteś za filtrem sieci web, prosimy, upewnij się, że domeny *.kastatic.org i *.kasandbox.org są odblokowane.

Główna zawartość

Introduction to heredity review

Pojęcia kluczowe

TermMeaning
GeneticsThe study of biological inheritance
TraitA specific characteristic of an individual
GeneA unit of heredity that is passed from parent to offspring
AlleleOne of different forms of a gene
GenotypeThe genetic makeup of an organism (ex: TT)
PhenotypeThe physical characteristics of an organism (ex: tall)
Dominant alleleAllele that is phenotypically expressed over another allele
Recessive alleleAllele that is only expressed in absence of a dominant allele
HomozygousHaving two identical alleles for a particular gene
HeterozygousHaving two different alleles for a particular gene
Punnett squareDiagram that can be used to predict the genotypes and phenotypes resulting from a genetic cross

Mendelian inheritance

Gregor Mendel's principles of heredity, observed through patterns of inheritance in pea plants, form the basis of modern genetics.
Mendel proposed that traits were specified by "heritable elements" called genes. Genes come in different versions, or alleles, with dominant alleles being expressed over recessive alleles. Recessive alleles are only expressed when no dominant allele is present.
In most sexually reproducing organisms, each individual has two alleles for each gene (one from each parent). This pair of alleles is called a genotype and determines the organism's appearance, or phenotype.

Mendel's laws

Table showing how genes exchange according to segregation or independent assortment during meiosis and how this translates into the Mendel's Laws.
Laws of segregation and independent assortment. Image modified from Wikimedia, Public domain
When an organism makes gametes, each gamete receives just one gene copy, which is selected randomly. This is known as the law of segregation.
Mendel's second law is the law of independent assortment, which states that the alleles for one gene sort into gametes independently of the alleles of another gene.

Punnett squares and probability

A Punnett square can be used to predict genotype and phenotypes of offspring from genetic crosses. A single-gene, or monohybrid cross is pictured below.
Ta ilustracja pokazuje krzyżówkę homozygot. W pokoleniu rodzicielskim, jeden z rodziców ma dominujący, żółty fenotyp i genotyp YY a drugi rodzic ma recesywny, zielony fenotyp i genotyp yy. Każdy z rodziców wytwarza jeden rodzaj gamet, co w pokoleniu F{1} skutkuje dominującym, żółtym fenotypem i genotypem Yy. Samozapylenie w pokoleniu F{1} skutkuje stosunkiem 3:1 (żółte:zielone groszki) w pokoleniu F_{2}. Jeden na trzy rośliny o żółtych nasionach ma genotyp dominujący YY i 2 na 3 ma genotyp heterozygotyczny Yy. Homozygotyczne, recesywne rośliny mają zielony fenotyp i genotyp yy.
Monohybrid Punnett square. Image modified from OpenStax, CC BY 4.0
A test cross can be used to determine whether an organism with a dominant phenotype is homozygous or heterozygous.
W krzyżówce testowej, rodzic z fenotypem dominującym, ale o nieznanym genotypie jest krzyżowany z rodzicem recesywnym. Jeśli rodzic z nieznanym genotypem jest homozygotą dominującą, całe otrzymane potomstwo będzie mieć co najmniej jeden allel dominujący. Jeśli rodzic o nieznanym genotypie jest heterozygotyczny, 50 procent jego potomstwa odziedziczy allel recesywny od obydwojga rodziców i wykaże fenotyp recesywny.
Example test cross. Image credit: OpenStax, CC BY 4.0
Punnett squares can be used for a two-gene crosses, or dihybrid crosses by following the same basic rules as for a monohybrid cross. However, since there are now more gamete types, there must also be more squares in the table.
Ilustracja hipotezy mówiącej, że geny odpowiadające za kolor i kształt nasion są rozdzielane niezależnie.
Na tym diagramie, allele Y i R rodzica o żółtych, okrągłych nasionach i allele y i r rodzica o zielonych, pomarszczonych nasionach są dziedziczone jako niezależne jednostki.
Pokolenie P: Rośliny o żółtych, okrągłych nasionach (YYRR) są krzyżowane z roślinami o zielonych, pomarszczonych nasionach (yyrr). Każde pokolenie rodzicielskie może wytworzyć tylko jeden rodzaj gamet, YR lub yr.
Pokolenie F1: Nasiona u podwójnych heterozygot z pokolenia F1 są żółte i okrągłe, z genotypem YyRr. Rośliny z pokolenia F1 mogą wytwarzać cztery różne rodzaje gamet: YR, Yr, yR i yr. Możemy przewidzieć genotypy roślin z pokolenia F2 poprzez umieszczenie tych gamet wzdłuż osi pionowej i poziomej szachownicy Punneta 4x4 i uzupełnienie pól, które reprezentują poszczególne zapłodnienia.
Pokolenie F2: wypełniona szachownica Punneta przewiduje cztery różne klasy fenotypowe u potomstwa, żółte/okrągłe, żółte/pomarszczone, zielone/okrągłe i zielone/pomarszczone w stosunku 9:3:3:1. Jest to przewidywanie w modelu, w którym geny kształtu i koloru nasion segregują niezależnie.
Szachownica Punnetta
YRYryRyr
YRYYRRYYRrYyRRYyRr
YrYYRrYYrrYyRrYyrr
yRYyRRYyRryyRRyyRr
yrYyRrYyrryyRryyrr
Plain text = fenotyp żółty, okrągły Italic text = fenotyp żółty, pomarszczony Bold text = fenotyp zielony okrągły Bold, italic text = fenotyp zielony, pomarszczony
Dihybrid cross. Image credit: "OpenStax," CC BY 4.0.

Probabilities in genetics

The two probability rules that are most relevant to Punnett squares are the product rule and the sum rule.
The product rule states that the probability of two (or more) independent events occurring together can be calculated by multiplying the individual probabilities of the events.
Jak szachownica Punneta ilustruje iloczyn prawdopodobieństw zdarzeń niezależnych.
Szachownica Punnetta
Aa
AAAAa
aAaaa
Prawdopodobieństwo otrzymania allelu a od ojca wynosi 1/2, co odpowiada prawej kolumnie w szachownicy Punneta. Podobnie, prawdopodobieństwo otrzymania allelu a od matki wynosi także 1/2, co odpowiada najniższemu rzędowi szachownicy Punneta. Przecięcie rzędu i kolumny odpowiadające prawemu dolnemu polu w tabeli, pokazuje prawdopodobieństwo otrzymania allelu a od matki i od ojca (1 na 4 pola w szachownicy Punneta lub prawdopodobieństwo 1/4).
Example of the product rule using a Punnett square.
In some genetics problems, you may need to calculate the probability that any one of several events will occur. In this case, you’ll need to apply another rule of probability, the sum rule. According to the sum rule, the probability that any of several mutually exclusive events will occur is equal to the sum of the events’ individual probabilities.
Jak szachownica Punneta ilustruje prawdopodobieństwo sumy zdarzeń.
Szachownica Punnetta
Aa
AAAAa
aAaaa
Pogrubione pola przedstawiają zdarzenia, które skutkują wystąpieniem fenotypu dominującego (genotyp AA lub Aa). W jednym plemnik A łączy się z komórką jajową A. W drugim, plemnik A łączy się z komórką jajową a i w trzecim - plemnik a łączy się z komórką jajową A. Każde ze zdarzeń ma prawdopodobieństwo wystąpienia 1/4 (1 na 4 pola szachownicy Punneta). Szansa, że każde z tych trzech zdarzeń wystąpi wynosi 1/4+1/4+1/4 = 3/4.
Example of the sum rule using a Punnett square.

Często spotykane błędy i nieporozumienia

  • Dominant traits are not always the most common. Some people may think that dominant trait is the most likely to be found in the population, but the term "dominant" only refers to the fact that the allele is expressed over another allele. An example of this is Huntington's disease. Even though Huntington's is caused by a dominant allele, it only affects about 30,000 people in the United States1.
  • Traits are not always the product of a single gene. For example, there are at least 3 different genes that are associated with eye color in humans. In addition, there are sometimes more than two alleles for each gene. For example, there are 3 different alleles of one gene determine coat color of cats.

Chcesz dołączyć do dyskusji?

Na razie brak głosów w dyskusji
Rozumiesz angielski? Kliknij tutaj, aby zobaczyć więcej dyskusji na angielskiej wersji strony Khan Academy.