New User Special Price Expires in

Let's log you in.

Sign in with Facebook


Don't have a StudySoup account? Create one here!


Create a StudySoup account

Be part of our community, it's free to join!

Sign up with Facebook


Create your account
By creating an account you agree to StudySoup's terms and conditions and privacy policy

Already have a StudySoup account? Login here

Bio 311 Genetics Exam 1 Study Guide

by: kaitlinvallin

Bio 311 Genetics Exam 1 Study Guide Bio 311

Marketplace > CSU Monterey Bay > Science > Bio 311 > Bio 311 Genetics Exam 1 Study Guide
CSU Monterey Bay
GPA 3.4

Preview These Notes for FREE

Get a free preview of these Notes, just enter your email below.

Unlock Preview
Unlock Preview

Preview these materials now for free

Why put in your email? Get access to more of this material and other relevant free materials for your school

View Preview

About this Document

This study guide includes topics that our professor suggested we review. There are various diagrams that should help with studying, and some tips on how to work on certain questions.
Charmaine Robinson
Study Guide
Genetics, pedigree analysis, DNA, RNA, replication, Experiments, independent assortment, testcross, Chi-square, linkage mapping
50 ?




Popular in Genetics

Popular in Science

This 14 page Study Guide was uploaded by kaitlinvallin on Wednesday October 5, 2016. The Study Guide belongs to Bio 311 at CSU Monterey Bay taught by Charmaine Robinson in Fall 2016. Since its upload, it has received 49 views. For similar materials see Genetics in Science at CSU Monterey Bay.

Similar to Bio 311 at CSU Monterey Bay


Reviews for Bio 311 Genetics Exam 1 Study Guide


Report this Material


What is Karma?


Karma is the currency of StudySoup.

You can buy or earn more Karma at anytime and redeem it for class notes, study guides, flashcards, and more!

Date Created: 10/05/16
BIO 311: Genetics EXAM 1 STUDY GUIDE Highlight=Important People     Highlight=Important Concept     Highlight=Key Term Chapters 1, 9, 11, 18 What is a Gene? A gene is the physical structure of DNA that acts as an instruction manual to make  proteins. What is the structure of DNA, and how does it differ from RNA? DNA  o made up of nucleotides, which are comprised of nitrogen in the form of  nitrogenous bases. 1. Adenine (A) 2. Cytosine (C) 3. Guanine (G) 4. Thymine (T) Adenine & Guanine are Purine…. Cytosine & Thymine are Pyrimidine A&T­ two H  bonds   G&C – three H  bonds (harder to break) o Double stranded and antiparallel (directionality matters) 3’ 5’ o 5 carbon ring deoxyribose o Phosphate backbone  Gives DNA a negative charge  Consists of 3 phosphate groups  Exergonic & high in energy  Contains various covalent bonds  Requires high amounts of energy to break o Found only in the nucleus o Function is to store genetic information that controls cell function RNA  o Made up of nucleotides, which are comprised of nitrogen in the form of  nitrogenous bases. 1. Adenine (A) 2. Cytosine (C) 3. Guanine (G) 4. Uracil (U) o Single stranded o 5 carbon ring ribose o Found both in the nucleus as well as outside the nucleus o Function is to transfer genetic code out of the nucleus and translate it into proteins o There are three major types of RNA 1. tRNA ­ transfer RNA 2. mRNA – messenger RNA 3. rRNA – ribosomal RNA What is a model organism? And why do we use more than one kind? 4 main model organisms: 1. Yeast 2. Bacteria 3. Fruit Fly 4. Mouse (or chicken) Model organisms are used due to these common characteristics: o Fast generation time o Fairly simple in terms of housing, care, food, cost, and genome o There’s sequential data, hopefully known genetic material to build from o Manipulatable o Produce multiple offspring, which could be beneficial in capturing probabilities What is the difference between genotype and phenotype? An organism’s genotype is the set of genes that it carries. A phenotype is all of the  organism’s observed characteristics that are influenced by both the genotype and the  environment.  Structure of a Gene Prokaryotic DNA Replication Origin of Chromosome Replication (Ori­C) o Only one Ori­C o Origin can initiate multiple times at once, where another round of replication  begins before the first finishes. Initiation o Ori­C is A=T rich.  o There’s a series of DNA “A” boxes across the origin of chromosome replication.  o These DNA “A” boxes respond to the “A” recognition sequence that DNA protein A provides. There are several DNA A proteins located around this Ori­C. o The DNA eventually wraps around these DNA A proteins (even before helicase  activates them) and the mechanical pressure begins to pull apart hydrogen bonds,  leaving just enough room for DNA B and DNA C to fit in.  o  DNA B protein is actually called Helicase. Helicase serves as an ATPase domain  and is required for DNA A to become active.  o DNA C protein is called a Helicase loader. This is a helper protein that carries  Helicase and places it onto DNA A.  *There are two replication forks on DNA therefore, it is important to remember that  there ate two sets of proteins involved that work in opposite directions. Elongation o DNA Polymerase I. Removes RNA primers and fills in gaps with DNA. II. Repairs DNA damage. III. Main replicating enzyme that links the phosphate backbone by covalent  bonds in a 3’ to 5’ direction. IV. Repair enzyme. V. Repair enzyme. o Ligase­links okazaki fragments and makes the covalent bonds to link the  phosphate backbone. o Topoisomerase (type II)­reduces supercoiling by breaking the backbone and  causing it to unravel.  o Single Stranded Binding Protein (SSB)­coats parts of the DNA that are single  stranded to keep the hydrogen bonds from coming back together. It also serves as  protection from enzymes that degrade single stranded DNA.  o Primase­makes RNA primers (~10 base pairs).  Leading strand ­ 1  Lagging strand – several Termination  o TER­ termination sequence o TUS­ protein termination sequence utilization substance  Physically blocks the advancement of the replication fork. Eukaryotic DNA Replication Ori­C o Multiple origins of replication.  Huge genome  For speed and efficiency  They only initiate once Initiation o The Ori­C has a high A=T content. o Considered the ARS (autonomously replicating sequence). o Process is similar to prokaryotic as far as proteins involved and the roles they play in the initiation process.   Elongation  o DNA Polymerase 1. Alpha α­works with a primase to make primers. 2. Epsilon ε­ leading strand synthesis. 3. Delta δ­ lagging strand synthesis. 4. Gamma γ­ mitochondrial DNA  *There are at least 15 DNA polymerases BUT we only need to know these four  for the exam. δ delta polymerase pushes primer up creating a y­shape.  Flap endonuclease cuts off primer flaps pushed by δ polymerase. Termination o End replication problem of linear chromosomes: there will be a single strand that  will eventually be degraded by an enzyme and that genetic material will be lost.   o Solution: Telomerase (both protein and RNA) adds nucleotides to the 3’ end.   Protein­ telomerase reverse transcriptase “TERT”  RNA­ telomerase RNA “TR” acts as a template sequence or repetitive  sequence (no genes) Griffith’s Experiment­1928 Griffith worked with mice and bacteria called Streptococcus pneumonia.           +         =          S Strain                 mouse                  dead mouse “virulent”                              +         =          R Strain                 mouse                 live mouse “non­virulent”                          +             +               =            S Strain               heat                   mouse                   live mouse         +              +               =                                    R Strain               mouse                     dead mouse Heated                       S Strain                     o Virulent­deadly, fast, intense. o Viruses were heated only to a point where the cells broke down. o R strain and heated S strain were not deadly individually, but when combined this resulted in a dead mouse. Avery, MacLead, McCarty Experiment­1944 These scientists took on the work previously done by Griffith and expanded upon it. They wondered which cellular component is capable of transforming the bacteria? CONTROL               +              +               =                                                            R Strain               mouse                     dead mouse                           Heated                                     S Strain                     +  lipase (destroys lipids) = dead mouse        +         +  protease (destroys proteins) = dead mouse  +  RNAase (destroys RNA) = dead mouse                       R Strain  + DNAase (destroys DNA) =live mouse   Heated                       +  analase (destroys carbohydrates) = dead mouse  S Strain                     o When the DNAase was added, it destroyed the DNA, which actually destroyed  the blueprint for the deadly component.  Hershey, Chase Experiment – 1952 o Studied E. Coli and a phage virus. o The phage virus sits on the bacteria cell and injects its DNA inside. o Similar to an assembly line, more phages are made inside the bacteria cell until it  bursts with more phages spreading everywhere. 35 o They grew 1 set of phages in  S (found in protein­disulfide bridges), placed them  on the E. Coli bacteria and allowed their DNA to be inserted. They blended to  agitate and centrifuged. The liquid at the top contained phage capsids and the  pellet at the bottom contained bacteria. o They grew a second set of phages in  P (found in DNA phosphate backbone),  placed them on the bacteria cell and allowed for their DNA to be inserted. They  blended to agitate and centrifuged. The liquid at the top contained the ohage  capsids as well while the pellet contained the bacteria o This proved that the DNA is where the blueprint is located since DNA is what’s  inserted into the E. Coli and not a protein.  Meselson, Stahl Experiment ­ 1958  o The goal behind this experiment was to determine the mode of DNA replication  between: conservative, semi­conservative, or dispersive.  Conservative­suggests that when an original strand of DNA is being  replicated, two original strands up together and the two new strands end  up together.   Semi­conservative­suggests that when an original strand of DNA is being  replicated, the two resulting strands each consist of one old strand and one  new.  Dispersive­ suggests that when an original strand of DNA is being  replicated, all strands have fragments from both the original and the new  strands.  o How did they do this? They14xposed E. Coli to two differ15t isotopes. One lighter in mass than the other.  N­“normal” or “light” and  N­heavy. The template DNA was grown with E. Coli exposed to the heavy isotope. The heavy nitrogen was  then removed. The following resulted from each of the trials:  Conservative: For the first round of replication two strands were predicted  to be present in the tube, one light and one heavy. For the second round of  replication two strands were also predicted, but one was thicker than the  other.   Semi­Conservative: For the first round of replication, one strand was  predicted to be present, at about the half way point with a mixture of  colors. For the second round, it was predicted that two strands would be  present, one consisting of the lighter nitrogen and the other at the half way point consisting of both isotopes. This turned out to be the correct model.  Dispersive: For the first round of replication, on strand was predicted to be at the half way point just like in the semi­conservative model. For the  second round it was predicted that there would be one single strand  somewhere between the half way point and the very top, implying that it  would consist more of the lighter isotope. Chapter 2 Mendel’s Law of Independent Assortment Mendels law of independent assortment states that in a dihybrid cross, it is equally likely  that the chromosomes will line up as either of the following probabilities. When would a test cross be performed? o A test cross could be performed in the event that there’s a fully recessive  genotype and a heterozygote genotype. o Due to the fact that the recessive parent can only give one type of gamete, it  allows the meiotic event in the dominant parent to be tracked.  o The nomenclature for the test crosses leaves off the recessive alleles. Monohybrid vs. Dihybrid Crosses A monohybrid cross is the crossing of one gene. 3:1  Parent:  PP (purple) x pp (white) F1: Pp (purple)  F2: PP P ¾ purple p ¼ white Pp pp A dihybrid cross is the crossing of two genes or traits from parents. 9:3:3:1 Parent: PP(purple) RR (round) x pp (white) rr (wrinkled) F1: Pp (purple) Rr (round) F2:    *Do not draw punnet square, just remember the ratio 9:3:3:1 9 purple, round  P_R_ 3 purple, wrinkled  P_rr 3 white, round  ppR_ 1 white, wrinkled  pprr Chapter 4 – Extensions to Mendel’s Inheritance These extensions still follow Mendel’s laws but they vary in ratios. Incomplete Dominance 1:2:1 Incomplete dominance involves one gene with three separate phenotypes. 4 O’Clock flowers  Parent: r r  (red) x rr (white) F1: r r (pink) F2:  + + + ¼ red r r r r 2/4 pink r r rr ¼ white Expressivity  Expressivity describes the degree to which every given allele is actually expressed at the  phenotypic level (it’s intensity).  Example 1: a beagles spot being either small or large  Example 2: a chicken with polydactyl (varying number of digits) Penetrance  Penetrance refers to the percent of individuals having the allele who actually exhibit the  phenotype.  Some of the carriers may not exhibit the phenotype due to  The environment  Influence of other genes  Subtlety of phenotype Example: polydactyl Overdominance The example of sickle cell anemia in humans is used for this mendelian extension.  Hemoglobin carries oxygen through the body by means of red blood cells (RBC). A  normal RBC is crammed full of hemoglobin. A mutant RBC is easily ruptured and has a  small life span. This leads to showing signs of anemia. A Hb ­ wild type hemoglobin Hb ­ mutant hemoglobin A A  Hb Hb A Hb Hb S  HbAHb Swild type A S S S Hb Hb ­heterozygous, less fit allele present Hb Hb Hb Hb Hb Hb ­diseased Even though Hb  is less fit than the wild type allele, it is present in high numbers in  humans throughout parts of the world where malaria is prevalent. Diseased individuals symptom intensity can vary, which makes this also a good example  for expressivity. Co­Dominance The example used for co­dominance is blood type. Blood Types: A, B, AB, and O Genotypes “Blood Type” Phenotype I  I , I i A B B B I  I , I i B I  I AB *codominance because both alleles determine phenotype ii O O is a universal donor “blank cell” An ABO blood type test was used before more sophisticated genotypic markers were  used in paternity testing. It couldn’t point to a father but it could make exclusions. Autosomal Inheritance  Male and female progeny show same proportions of trait 3:1 for both genders. Sex­Linked Inheritance   (most of the time = x­linked) The example used to show sex­linked inheritance is the eye color of a fruit fly.  W  ­ red (wild type) W – white (mutant)  Parent:  X  X W+(red) x  X y (white) F1: ½ hemizygous       ½ heterozygous  F2: ½ red       ½ white A reciprocal cross would be when a male and a female trait are crossed.  Lethality The example used to show lethality is the coat color of a mouse.  Brown: wild type Yellow: mutant Yellow x brown             1:1             **just because it’s a mutant allele, doesn’t mean its recessive         yellow  yellow x yellow y y y y y            2/3 yellow A A A A A A ­dead yellow embryo  A A AA A A – yellow            1/3 brown AA­brown So we know that if its either A A or AA, its an adult mouse. A second example would be the limbless chicken, which is a recessive developmental  disease.  A cross between two carriers (Ll x Ll) results in the normal 3:1 ratio except the recessive  allele is lethal so ll does not survive. Temperature Sensitive Mutants  Environment plays a large role for this type of organism.  When in a lab, a “conditional lethal allele” can be developed and controlled by means of  temperature.  A growing organism @  Permissive temperature = wild type  Restrictive temperature = mutant allele Pleiotrophy  Pleiotrophy describes a single gene having multiple effects on phenotypes. o This depends on the type of cell that gene is expressed in. o Depends on the role of the genes product (kinase, transport protein, etc.) o Depends on the time during development that the gene is expressed. Examples: in mice A  is yellow coat color for survival, in chickens the frizzle gene  determines feather shape and metabolic differences.  Epistasis Epistasis is the act of one gene overriding the expression for the product of another gene.  It can be thought of as “sitting on top of” or “standing upon” another gene. Epistatic ­ refers to the gene doing the masking, the one that is overriding the other gene.   Hypostatic ­ the overridden gene, the gene that is being covered up. ** Four forms of epistasis that we should know for the exam.  1. Recessive Epistasis  9:3:4 Example is in Labrador Retrievers coat color. ee­yellow F1: BbEe x BbEe b­chocolate brown B­ black F2:      9 B_E_  black 3 bbE_  brown ee­ no pigment is deposited 3 B_ee  yellow E_­ deposits pigment 1 bbee   yellow ** even if the cells are making the pigment, it doesn’t actually make it into the fur due to  the epistatic gene.  2. Dominant Epistasis  12:3:1 Example in squash color F1: WwGg x WwGg W­white w­color of some type G­yellow F2:  9 W_G_  white  g­green 3 wwG_  yellow               3 W_gg  white 1 wwgg  green Dominance series: W>w>G>g **this series shows which allele is more dominant over another allele when in  combination with eachother.  3. Recessive Suppression Epistasis  13:3 ** one gene cancels the expression of the “abnormal” gene Example in fruit fly eye color Pd_ ­red (wild type) F1: PdpdSusu x PdpdSusu pdpd – purple (mutation) susu – suppress F2:  9 Pd_Su_  red  Su_ ­ no suppression 3 Pd_susu  red 3 pdpdSu_  purple 1 pdpdsusu  red 4. Dominant Suppression Epistasis  15:1 Example in fly genes Pd_ ­ red (wild type) F1: PdpdSusu x PdpdSusu pdpd – purple (mutation) susu – no suppression F2:  9 Pd_Su_  red  3 Pd_susu  red 3 pdpdSu_  red 1 pdpdsusu  purple Su_ ­ suppression Complementation  9:7 Complementation refers to when 2 genes are involved in a chemical pathway. Functional  products from both genes work to get end product. Precursor  Intermediate  Final Product            enzyme enzyme Example in sweet pea flower color F1: CcPp x CcPp F2: 9 C_P_  colored 3 ccP_  white 3 C_pp  white 1 ccpp  white Four Types of Inheritance for Pedigree Analysis 1. Autosomal Dominant  Should (not always) be equal #’s b/w male and female  Affected individuals in every generation 2. Autosomal Recessive  Should (not always) be equal #’s b/w male and female  Trait skips generations 3. Sex­Linked Dominant  Predominant in women  When x­linked, more males are affected as they get their X from their  mother 4. Sex­Linked Recessive  Can see affected offspring from normal parents  When x­linked, more males are affected as they get their X from their  mother How to Attack Human Pedigree Problems o A circle usually refers to a female, and a rectangle to a male. o If a person is a “carrier” = heterozygous. o If a person is affected, their shape should be filled in. o Always draw out the pedigree and ensure that the multiple generations are  spatially correct. o Assume a trait is rare unless stated otherwise. o Assume that if someone has married/mated in, they are not carriers. o When checking if a sex­linked trait its important to remember that males always  get their X from their mother, so if mom is affected and son is not, it is not a sex­ linked trait. In this case it would be autosomal. Chi Square (O−E) 2 x =∑ E where O = observed values E = expected values Df= n­1 **reject 0.05 & smaller Linkage Mapping We use genetic recombination to create genetic maps. The further apart the 2 genes are, the more likely it is for a cross­over to happen between  them.  In order to determine the relative distance between sets of genes look at the frequency of  recombination events. Higher % freguency = further apart Lower % frequency = closer together 


Buy Material

Are you sure you want to buy this material for

50 Karma

Buy Material

BOOM! Enjoy Your Free Notes!

We've added these Notes to your profile, click here to view them now.


You're already Subscribed!

Looks like you've already subscribed to StudySoup, you won't need to purchase another subscription to get this material. To access this material simply click 'View Full Document'

Why people love StudySoup

Steve Martinelli UC Los Angeles

"There's no way I would have passed my Organic Chemistry class this semester without the notes and study guides I got from StudySoup."

Anthony Lee UC Santa Barbara

"I bought an awesome study guide, which helped me get an A in my Math 34B class this quarter!"

Steve Martinelli UC Los Angeles

"There's no way I would have passed my Organic Chemistry class this semester without the notes and study guides I got from StudySoup."


"Their 'Elite Notetakers' are making over $1,200/month in sales by creating high quality content that helps their classmates in a time of need."

Become an Elite Notetaker and start selling your notes online!

Refund Policy


All subscriptions to StudySoup are paid in full at the time of subscribing. To change your credit card information or to cancel your subscription, go to "Edit Settings". All credit card information will be available there. If you should decide to cancel your subscription, it will continue to be valid until the next payment period, as all payments for the current period were made in advance. For special circumstances, please email


StudySoup has more than 1 million course-specific study resources to help students study smarter. If you’re having trouble finding what you’re looking for, our customer support team can help you find what you need! Feel free to contact them here:

Recurring Subscriptions: If you have canceled your recurring subscription on the day of renewal and have not downloaded any documents, you may request a refund by submitting an email to

Satisfaction Guarantee: If you’re not satisfied with your subscription, you can contact us for further help. Contact must be made within 3 business days of your subscription purchase and your refund request will be subject for review.

Please Note: Refunds can never be provided more than 30 days after the initial purchase date regardless of your activity on the site.