Upload
dorthy-powell
View
263
Download
4
Embed Size (px)
Citation preview
بسم الله الرحمن الرحيم
1
GENERAL BOTANY عام نبات BIOB 101 101نبت
First year / second semester
العربية المملكة
السعودية
التعليم وزارة
العالي
طيبة جامعة
كلية العلوم بينبع
قسم األحياء
Kingdom Of Saudi Arabia
Ministry Of Higher Education
Taibah University
Faculty of Science Yanbu
Biology Department
Chapter 13: Plants geneticsعلم: 13الفصل النباتات
الوراثة
Dr. TRABELSI SOUAD
Vocabularyمفردات
• Genetics: The scientific study of heredity
• Pure Line : a population that breeds true for a particular trait
• Allele: Different versions of a gene.
• Genotype: combination of alleles an organism has.
• Phenotype: physical appearance of a particular trait .
للوراثة الوراثة: العلمية الدراسة
: النقي معينة الخط صفة على ينطبق يولد الذي السكان
. أليل الجين: من مختلفة إصدارات
الجيني . النمط لديه: حي كائن األليالت من مزيج
الظاهري معينة: النمط سمة من المادي المظهر .
2
General Botany BIOB 101
12. Plants genetics
• Dominant: An allele which is expressed (masks the other).• Recessive: An allele which is present but remains
unexpressed (masked)• Homozygous: Both alleles for a trait are the same.• Heterozygous: The organism's alleles for a trait are different.• Diploid: Having two sets of chromomosomes or 2N – the
sporophyte phase of plants. 2N = 2X = 22 (Flowering dogwood)
• Haploid: Having one set of chromosomes or N – the gametophyte phase of plants. N = X=11 (Flowering dogwood)
• (. لمهيمنا اآلخر: ) أقنعة عنه يعبر ما وهو أليل هوالمعلنة: المتنحية غير تزال ال لكنها موجودة هي التي واألليل
) الملثمين). متماثل نفسها: هي لسمة األليالت كال
. متخالف مختلفة: لسمة الكائن األليالتمن مضاعفا: مجموعتين وجود chromomosomes 2أو N -
. النباتات من بوغي طور 2المرحلة N = 2X = 22 ( مزهرة (قرانياأو فرداني: الكروموسومات من واحدة مجموعة وجود N -
النباتات من األمشاج منشئات قرانيا ) = N = 11 X .المرحلة (مزهرة
الظاهري والنمط الجيني النمطGenotype and Phenotype
• Genotype : genetic constitution of an
organism : الوراثية الدستور الجيني النمط
الحي للكائن
• Phenotype : observable characteristic النمط
مالحظتها: يمكن سمة الظاهري
– Genotype and environment الوراثي التركيب
والبيئة
• Contribution of environment varies between
genes الجينات بين تختلف بيئة مساهمة
– Can be controlled by many genes
الجينات من العديد قبل من عليها السيطرة يمكن
4
General Botany BIOB 101
12. Plants genetics
Mendelian Genetics المندلية Mendelian Genetics الوراثة المندلية الوراثة
• Modern genetics began with Gregor
Mendel’s quantitative genetic
experiments مع الحديث الوراثة علم بدأ
مندل جريجور الكمي الجينية التجارب
• ( Austrian monk (1822-1884 الراهب
(1884-1822النمساوي )
• Modern genetics began with Gregor
Mendel’s quantitative genetic
experiments مع الحديث الوراثة علم بدأ
مندل جريجور الكمي الجينية التجارب
• Austrian monk (1822-1884) الراهب
(1884-1822النمساوي )
StamenCarpel
5
General Botany BIOB 101
12. Plants genetics
• Studied physics and botany in the University of Vienna
فيينا )1851-1853) جامعة في النبات وعلم الفيزياء درس
(1851-1853)
• Began first hybridization experiments on the garden pea in
عام 1856 في حديقة البازالء على األول التهجين تجارب بدأت
1856
• Research ended in 1868
عام في البحوث 1868انتهت
Mendelian Genetics المندلية الوراثة
• Heritable, obvious traits واضحة والصفات الموروثة،
• Simple crosses at first البداية في بسيطة الصلبان
• Used peas because: التالية لألسباب البازالء :تستخدم
– Easy to grow and available
– Many distinguishable characteristics
– Self-fertilization
• True breeding peas
ومتاحة تنمو أن السهل من
مميزة الخصائص من العديد
الذاتي اإلخصاب
صحيحة تربية البازالء
7
General Botany BIOB 101
12. Plants genetics
البازالء Pea Traitsالصفات
8
General Botany BIOB 101
12. Plants genetics
Monohybrid Crosses الصلبان الهجين
• Cross between true-breeding individuals with
one different trait مع تربية صحيح األفراد بين عبور
واحدة مختلفة سمة
• Mendel’s first crosses األول مندل الصلبان
• Resembled only one of the parents واحد يشبه
واألمهات اآلباء من فقط
• Planted progeny and allowed self-fertilization ذرية
الذاتي اإلخصاب ويسمح المزروعة
– Revealed both phenotypes
الظواهر من كل كشفت
9
General Botany BIOB 101
12. Plants genetics
Monohybrid Crossالصلبان الهجين
• Mendel determined that أن مندل تحديد
– Particulate factors for genes, each contains a
set of two كل الجينات، عن الجسيمات العوامل
اثنين من مجموعة على يحتوي
– Transmitted by both parents طريق عن تنتقل
الوالدين كال
– Alternate forms called alleles بديلة أشكال
األليالت تسمى
– True breeding forms contains identical set
مجموعة على يحتوي صحيح تربية أشكال
متطابقة
GENETIC MAKEUP (ALLELES)
P PLANTS
F1 PLANTS(hybrids)
F2 PLANTS
PP pp
All P All p
All Pp
1/2 P 1/2 p
EggsP
p
P
PPp
Sperm
Pp Pp
pp
Gametes
Gametes
Phenotypic ratio3 purple : 1 white
Genotypic ratio1 PP : 2 Pp : 1 pp
10
General Botany BIOB 101
12. Plants genetics
Monohybrid Cross الصلبان الهجين
• F1 generation had both alleles الجيل F1 كان
األليالت سواء حد على
• Only one expresses فقط واحد عن يعبر
• One allele masks
أليل واحد أقنعة
– Dominantمهيمن
– Recessiveمتنح
• Identical alleles – homozygous األليالت
متماثل - متطابقة
• Different alleles – heterozygous األليالت
متخالف - مختلفة
11
General Botany BIOB 101
12. Plants genetics
لفرع تخطيطي رسمBranch Diagrams
• Punnett squares can become messy with more than one
gene الساحات تصبح أن يمكن
Punnett أو واحد جين مع فوضوي
أكثر
• Use branch diagram to figure out genotype and phenotype
expected frequency فرع استخدام
لمعرفة التخطيطي الرسم
الظاهري والنمط الوراثي التركيب
التردد المتوقع
13
General Botany BIOB 101
12. Plants genetics
الصليب اختبارTest Cross
• Mendel did several crosses مندل لم
الصلبان من العديد– Followed over
several generations على يتبع
أجيال عدة مدى• Selfing also very
important إخصابجدا مهم أيضا ذاتي
– Allowed plants to reveal their genotype and not just their phenotye
– للكشف يسمح نباتاتالوراثي، التركيب عنعلى فقط وليس
الظاهري النمط14
General Botany BIOB 101 12. Plants genetics
Monohybrid Cross الصلبان الهجين
15
General Botany BIOB 101
12. Plants genetics
Mendel's First Law األول مندل قانون
The law of segregation العزل قانون
During gamete formation each member of the allelic pair
separates from the other member to form the genetic
constitution of the gamete.
من يفصل أليلية الزوج من عضو كل األمشاج تشكيل خالل
األمشاج من الوراثية الدستور لتشكيل األخرى .األعضاء16
General Botany BIOB 101
12. Plants genetics
الفصل مبدأPrinciple of Segregation
• Recessive characteristics are
masked المتنحية الخصائص حجب يتم
– Reappear in F2 في أخرى مرة F2 ظهور
• Members of a gene pair (alleles)
segregated during gamete
formation.
) األليالت ) الجينات زوج من أعضاء فصل
األمشاج تشكيل .خالل
17
General Botany BIOB 101
12. Plants genetics
الصليب ثنائي Dihybrid Crossهجين
• Mendel’s next step in his experiments was to follow the inheritance of two characters simultaneously خطوة كانمن الميراث لمتابعة المقبلة تجاربه في مندل
واحد وقت في حرفين– A cross containing two pairs of
contrasting traits is a dihybrid cross على تحتوي التي التقاطع يدل
الصفات من أزواج من اثنينثنائي هجين عبر هو المتناقضة
– Example: Pea seed color and shape– والشكل: البازالء البذور لون مثال
18
General Botany BIOB 101
12. Plants genetics
19
General Botany BIOB 101
12. Plants genetics
20
General Botany BIOB 101
12. Plants genetics
21
General Botany BIOB 101
12. Plants genetics
الصليب الهجن من الرسم فرعBranch Diagram of Dihybrid Cross
23
General Botany BIOB 101
12. Plants genetics
The Principle of Independent Assortment
• Factors for different traits
assort independently of
one another
– Genes are inherited
independently of each
other
– Segregate randomly in
gametes
• Dihybrid Cross
24
General Botany BIOB 101
12. Plants genetics
25
General Botany BIOB 101
12. Plants genetics
Mendel’s Second Law
The law of independent assortment
During gamete formation the segregation of
the alleles of one allelic pair is independent of
the segregation of the alleles of another allelic
pair .26
General Botany BIOB 101
12. Plants genetics
Test Cross• In the F2 generation, tall plants are predicted
to have either DD or Dd genotypes– Genotype cannot be determined by direct
observation because both genotypes give the same phenotype
– Mendel developed the test cross as a simple method to determine the genotype of these individuals
– Individual with dominant phenotype (and unknown genotype) is crossed with a homozygous recessive individual
27
General Botany BIOB 101
12. Plants genetics
28
General Botany BIOB 101
12. Plants genetics
Probabilities
29
General Botany BIOB 101
12. Plants genetics
Exercise: Predicting the genotype of offspring
Determine all possible combinations of alleles in the gametes for each parent. Half of the gametes get a dominant S and a dominant Y allele; the other half of the gametes get a recessive s and a recessive y allele. Both parents produce 25% each of SY, Sy, sY, and sy.
A pea plant is heterozygous for both seed shape and seed color. S is the allele for the dominant, spherical shape characteristic; s is the allele for the recessive, dented shape characteristic. Y is the allele for the dominant, yellow color characteristic; y is the allele for the recessive, green color characteristic. What will be the distribution of these two alleles in this plant's gametes?
30
General Botany BIOB 101
12. Plants genetics
Punnet Squares
• A Punnet square is a method for visualizing combinations of gametes in a cross – Developed by Reginald Punnett– Vertical column represents female gametes,
horizontal row for male gametes– After filling in the gametes, can predict all
possible genotypes
31
General Botany BIOB 101
12. Plants genetics
32
General Botany BIOB 101
12. Plants genetics
Trihybrid Crosses
• Trihybrid or three-factor cross• More complex by “easily” calculated following
principles of segregation, independent assortment and probability
• Punnett square has 64 boxes…• Demonstrates that Mendel’s principles apply
to inheritance of multiple traits
33
General Botany BIOB 101
12. Plants genetics
34
General Botany BIOB 101
12. Plants genetics
Forked-line Method Branch diagram
35
General Botany BIOB 101
12. Plants genetics
Useful Rules to Consider
– Examples:– 1. Aa [A, a] [AA, Aa, aa] [A or a]– 2. AaBb [AB, Ab, aB, ab] [AABB, AaBB, aaBB, AABb, AaBb, aaBb, aaBB,
aaBb, aabb] [AB, Ab, aB, BB]36
General Botany BIOB 101
12. Plants genetics
37
General Botany BIOB 101
12. Plants genetics
How cells carry characteristics
• Genes on chromosomes
– At a specific loci (++ Locus)
• Homologous pairs carry the same
genes at the same locus
– Different versions
• Separation of homologous
chromosomes yields separation of
alleles
38
General Botany BIOB 101
12. Plants genetics