×
Log in to StudySoup
Get Full Access to AU - BIOL 1020 - Study Guide
Join StudySoup for FREE
Get Full Access to AU - BIOL 1020 - Study Guide

Already have an account? Login here
×
Reset your password

AU / Biology / BIO 1020 / how can the two chromosomes that make up a homologous pair differ?

how can the two chromosomes that make up a homologous pair differ?

how can the two chromosomes that make up a homologous pair differ?

Description

School: Auburn University
Department: Biology
Course: Principles of Biology
Professor: Zhong
Term: Fall 2015
Tags: PrinciplesofBiology and Bio1020
Cost: 50
Name: Biology 1020-Exam 4 Study Guide- Dr. Sundermann
Description: This study guide is for Exam 4. It covers chapters 13, 14 and 15, and 16. The material comes from class lecture, the notes given by the professor, and some material from the textbook.
Uploaded: 11/07/2016
24 Pages 182 Views 10 Unlocks
Reviews


Biology 1020 Exam 4 Study Guide All this material comes from the text and lecture notes Green bold are topics discussed in lectures and should be familiar with  Blue bold are definitions to be aware of and understand  Highlighted parts are extra special to know because she highlighted them in class for the  exam Chapter 13: Meiosis  ∙ Heredity: transmission of traits from one generation to the next ∙ Sons and daughters are not identical copies of either parent or of their siblings ∙ There is variability between parents and their kids and siblings between each other  ∙ The process of meiosis and fertilization maintain a species’ chromosome count during the sexual life  cycle Inheritance of Genes: ∙ Parents endow their offspring with coded information in the form of hereditary units called genes ∙ The genes we inherit from our parents are our genetic link to our parents and they account for family  resemblances such as shared eye color or freckles  ∙ Our genes program the specific traits that emerge as we develop from fertilized eggs into adults ∙ Genetic program is written in the form of DNA ∙ Inherited information is passed on in the form of each gene’s specific sequence of DNA nucleotides ∙ Transmission of hereditary traits has its molecular basis in the replication of DNA which produces  copies of genes that can be passed from parents to offspring  ∙ Gametes: reproductive cells which are the vehicles that transmit genes from one generation to the  next  ∙ During fertilization, male gametes (sperm) and female gametes (eggs) unite, passing on genes of  both parents to their offspring ∙ DNA of a eukaryotic cell is packaged into chromosomes within the nucleus  ∙ Every species has a characteristic number of chromosomes ∙ Humans have 46 chromosomes in their somatic cells ∙ Somatic cells: all cells of the body except the gametes and their precursors ∙ Each chromosome consists of a single long DNA molecule elaborately coiled in association with various proteins ∙ One chromosome includes several hundred to a few thousand genes, each of which is a specific  sequence of nucleotides within the DNA molecule  ∙ Locus: a gene’s specific location along the length of a chromosome  Comparison of Asexual and Sexual Reproduction: ∙ Asexual reproduction: a single individual is the sole parent and passes copies of all its genes to its  offspring without the fusion of gametes − Genomes of the offspring are virtually exact copies of the parent’s genome ∙ Sexual reproduction: two parents give rise to offspring that have unique combinations of genes inherited from the two parents− Genomes of offspring vary genetically from their siblings and both parents  Fertilization and meiosis alternate in the sexual life cycle: ∙ Life cycle: the generation to generation sequence of stages in the reproductive history of an organism  from conception to production of its own offspring ∙ Each somatic cell has 46 chromosomes  ∙ During mitosis, the chromosomes become condensed enough to be visible under a light microscope  ∙ Careful examination of a micrograph of the 46 human chromosomes from a single cell in mitosis  reveals that there are two chromosomes of each of 23 types  ∙ Karyotype: images of chromosomes arranged in pairs, starting with the longest chromosomes ∙ Homologous chromosomes or homologs: two chromosomes of a pair have the same length,  centromere position, and staining pattern  ∙ Both chromosomes of each pair carry genes controlling the same inherited characters  ∙ Two distinct chromosomes referred to as X and Y are an important exception to the general  pattern of homologous chromosomes in human somatic cells  ∙ Human females have a homologous pair of X chromosomes (XX)  ∙ Human males have only one X chromosome and one Y chromosome (XY) ∙ Most of the genes carried on the X chromosome do not have counterparts on the tiny Y, and the Y  chromosome has genes lacking on the X ∙ Sex chromosomes: the X and Y chromosomes because they determine an individual’s sex ∙ Autosomes: the other 22 pairs of chromosomes  ∙ Pairs of homologous chromosomes in each human somatic cell is a consequence of our sexual origins ∙ We inherit one chromosome of a pair from each parent  ∙ The 46 chromosomes of our somatic cells are actually two sets of 23 chromosomes­one is the  maternal set and the other is the paternal set  ∙ Number of chromosomes in a single set is represented by n ∙ Diploid cell: any cell with two chromosome sets; has a diploid number of chromosomes 2n ∙ For humans, the diploid number is 46 (2n = 46) which is the number of chromosomes in our  somatic cells  ∙ In a cell in which DNA synthesis has occurred, all the chromosomes are duplicated, and therefore  each consists of two identical sister chromatids, associated closely at the centromere and along the  arms ∙ Haploid cells: gametes contain a single set of chromosomes; each has a haploid number of  chromosomes n ∙ The haploid numbers is 23 n = 23 ∙ The set of 23 consists of 22 autosomes plus a single sex chromosome  ∙ Unfertilized egg contains an X chromosome but a sperm may contain an X or a Y chromosome  Behavior of Chromosome Set in the Human Life Cycle: ∙ Human life cycle begins when a haploid sperm from the father fuses with a haploid egg from the mother ∙ Fertilization: the union of the male gametes (sperm) with the female gametes (egg) culminating in  the fusion of their nuclei  ∙ Zygote: fertilized egg which contains two haploid sets of chromosomes bearing genes representing  the maternal and paternal family lines ∙ As a human develops into a sexually mature adult, mitosis of the zygote and its descendant cells  generates all the somatic cells of the body  ∙ The only cells of the human body not produced by mitosis are the gametes, which develop from  specialized cells called germ cells in the gonads ∙ Female gonads are the ovaries  ∙ Male gonads are the testes ∙ Meiosis: cell division that forms gametes in sexually reproducing organisms ∙ This type of cell division reduces the number of sets of chromosomes from two to one in the  gametes, counterbalancing the doubling that occurs at fertilization ∙ As a result of meiosis, each human sperm and egg is haploid (n = 23)  ∙ Fertilization restores the diploid condition by combing two haploid sets of chromosomes, and the human life cycle is repeated, generation after generation Meiosis reduces the number of chromosome sets from diploid to haploid: ∙ Goal of Meiosis is 4 haploid cells!!!!! ∙ Many of the steps of meiosis closely resemble corresponding steps in mitosis  ∙ Meiosis, like mitosis, is preceded by the duplication of chromosomes  ∙ This single duplication is followed by not one but two consecutive cell divisions called Meiosis I  and Meiosis II ∙ The two divisions of Meiosis I and Meiosis II result in four daughter cells each containing only half as  many chromosomes as the parent cell  Stages of Meiosis: ∙ For a single pair of homologous chromosomes in a diploid cell, that both members of the pair are  duplicated and the copies sorted into four haploid daughter cells ∙ Sister chromatids are two copies of one chromosome, closely associated all along their length ∙ Sister chromatid cohesion: where two copies of one chromosome are closely associated ∙ The sister chromatids make up one duplicated chromosome ∙ The two chromosomes of a homologous pair are individual chromosomes that are inherited from  different parents  ∙ Homologs appear alike in the microscope, but they may have different versions of genes, each  called an allele at corresponding loci  ∙ Allele: different versions of genes Prophase I: ∙ The nuclear membrane and the nucleolus breaks down and disappears ∙ Microtubule spindles start to form  ∙ DNA condenses to form chromosomes  ∙ Each chromosome pairs with its homolog aligned gene by gene and then crossing over occurs meaning  homologous chromosomes find each other and pair up  ∙ Father and mother groups find each other and form a pair  ∙ They bind to each other by forming physical connections because they are going to go through the  process of crossing over  ∙ Crossing over: the DNA molecules of non­sister chromatids are broken and are rejoined to each  other ∙ Chiasmata: where crossing over occur  ∙ Homologous pairs will then move toward the metaphase plate  ∙ This is the longest and busiest phase of Meiosis  Metaphase I: ∙ Pairs of homologous chromosomes are now arranged at the metaphase plate, with one  chromosome in each pair facing each pole  Anaphase I: ∙ Breakdown of proteins that are responsible for sister chromatid cohesion along chromatid arms allows  homologs to separate ∙ Separated homologous chromosomes go to opposite poles of the cell  ∙ Each chromosome still contains two chromatids ∙ Sister chromatid cohesion persists at the centromere, causing chromatids to move as a unit toward the  same pole  ∙ Independent Assortment of Chromosomes; not all the paternal go to one side or vice versa; they  just pick a random side  Telophase I and Cytokinesis: ∙ When telophase I begins, each half of the cell has a complete haploid set of duplicated  chromosomes  ∙ Each chromosome is composed of two sister chromatids ∙ Cytokinesis: division of the cytoplasm ∙ Cytokinesis usually occurs simultaneously with telophase I forming two haploid daughter cells ∙ Animal cells cytokinesis: cleavage furrow forms  ∙ Plant cells cytokinesis: cell plate forms  ∙ No chromosome duplication occurs between Meiosis I and Meiosis II  Prophase II: ∙ DNA condenses into chromosomes  ∙ Microtubule spindle forms  ∙ Chromosomes start moving toward equatorial plate ∙ Each chromosome still contains two chromatids  Metaphase II: ∙ Chromosomes lined up along the equatorial plate  Anaphase II: ∙ This stage of Anaphase II is like the Anaphase stage in mitosis ∙ Sister chromatids separate  ∙ They separate by independent assortment of chromosomes  Telophase II and Cytokinesis: ∙ Nuclei form and the chromosomes begin decondensing ∙ Final product is four daughter cells each with haploid number of n not 2nComparison of Mitosis and Meiosis: ∙ Meiosis reduces the number of chromosome sets from two (diploid) to one (haploid) ∙ Mitosis conserves the number of chromosome sets (stays at two = diploid) ∙ Meiosis produces cells that differ genetically from their parent cell and from each other ∙ Mitosis produces daughter cells that are genetically identical to their parent cell and to each other  ∙ Three unique events that occur only in Meiosis and more specifically Meiosis I: 1) Synapsis and crossing over: during prophase I, duplicated homologs pair up and crossing  over occurs  2) Homologous pairs at the metaphase plate: during Metaphase I, chromosomes are  positioned at the metaphase plate as pairs of homologs rather than individual  chromosomes  3) Separation of homologs: as Anaphase I, the duplicated chromosomes of each homologous  pair move toward opposite poles, but the sister chromatids of each duplicated chromosome  remain attached; however in mitosis, anaphase is the stage where the sister chromatids  separate  Three Mechanisms contribute to Genetic Variation: ∙ Independent Assortment of Chromosomes − Random orientation of pairs of homologous chromosomes at metaphase of Meiosis I − During Metaphase I, the homologous pairs, each consisting of one maternal and one paternal  chromosome, are situated at the metaphase plate  − There is a 50 % chance that a daughter cell will get either the maternal chromosome or the paternal  chromosome  − Each daughter cell represents one outcome of all possible combinations of maternal and paternal  chromosomes − The number of possible combinations of maternal and paternal chromosomes in the resulting  gametes is about 8.4 million  ∙ Crossing over  − In meiosis in humans, an average of one to three crossover events occurs per chromosome pair  − Crossing over produces chromosomes with new combinations of maternal and paternal alleles − At metaphase II, chromosomes that contain one or more crossed over genes can orient  themselves in different ways in respect to each other because they are no longer identical sister  chromatids − Different possible arrangements of non­identical sister chromatids during Meiosis II further  increases the number of genetic types of daughter cells that can be produced  ∙ Random fertilization − Random nature of fertilization adds to genetic variation that arises from meiosis  − In humans, each male and female gamete represents one of about 8.4 million possible  chromosome combinations due to independent assortment  Additional Information about Fertilization: − Fertilization between 2 gametes creates a diploid cell called a zygote − The zygote then enters mitosis which creates 2 cells which then becomes 4 which then becomes 8  and so on − Identical twins: have the same zygote ∙ Two cells separate buy they go through mitosis together and they come from the same  zygote − Fraternal twins: come from 2 different zygotes and 2 different sperm cells  Human Meiosis: ∙ Males:  − Testes − Primary spermatocyte starts meiosis  − It starts with a primary spermatocyte which then become secondary spermatocyte after  Meiosis I  − which then become 4 spermatids after Meiosis II  − which then becomes 4 haploid sperm after each spermatid differentiates and grows flagellum ∙ Females: − Ovaries  − Starts with a primary oocyte − A primary oocyte then becomes a secondary oocyte and a polar body after meiosis I − After Meiosis II, the secondary oocyte becomes an ovum (egg) and the polar body becomes two smaller polar bodies  − the polar bodies than die  − females begin prophase I while they are embryos and then over born they stop − then when ovulation starts—meiosis begins again  Be Able to Understand What this Chart Means in order to fully understand  Meiosis: Chart Given during Lecture 

G1 S G2 Prophase I Metaphas e I Anaphase I Telophase I # of chromatids per  chromosomes 1 2 2 2 2 2 2 # of chromosomes per cell 2n 2n 2n 2n 2n 2n n Relative amount of DNA 2x 4x 4x 4x 4x 4x 2x


What proportion of the F1 generation would you expect to be round?



Don't forget about the age old question of msu pre med

Ine I 2 n 2xChapter 14 and 15: Heredity  ∙ Mendel discovered the basic principles of heredity by breeding garden peas in carefully planned  experiments  ∙ Around 1857, Mendel began breeding garden peas in the abbey garden to study inheritance ∙ Mendel discovered number of traits in these plants ∙ Character: a heritable feature that varies among individuals such as flower color ∙ Trait: each variant for a character such as purple or white color for flowers ∙ Other advantages of using peas are their short generation time and the large number of offspring from  each mating  ∙ Mendel took a plant with round seeds and crossed it with a plant with wrinkled seeds  ∙ True­breeding: when successive generations produce the same variety of characteristics as the  parent plant (ex. Purple flowers is true­breeding when all self­pollinated offspring also have  purple flowers) ∙ Hybridization: mating or crossing of two true­breeding varieties (ex. Purple flowered plants  crossed with white flowered plants) ∙ P generation: parental generation; true­breeding parents ∙ F1 generation: first filial generation; hybrid offspring of the P generation ∙ F2 generation: second filial generation; when F1 hybrids self­pollinate they produce the F2  generation ∙ Dominant trait: represented by capital letters (ex. R = round) ∙ Recessive trait: represented by lowercase letters (ex. r = wrinkled) ∙ Mendel developed a model to explain the 3:1 inheritance pattern that he consistently observed among  the F2 offspring in his pea experiments ∙ Alternative versions of genes account for variations in inherited characters o Gene for flower color in pea plants for instance exists in two versions: purple flowers or white  flowers o Alleles: alternative versions of a gene o Every plant has two alleles  ∙ For each character, an organism inherits two copies (two alleles) of a gene, one from each parent o Each somatic cell in a diploid organism has two sets of chromosomes, one set inherited from  each parent o Two alleles at a particular locus may be identical, as in the true­breeding plants (AA or aa) o Alleles may also differ (Aa)  ∙ If the two alleles at a locus differ, then one is the dominant allele and the other is the recessive ∙ Dominant allele: determines the phenotype ∙ Recessive allele: has no noticeable effect on that generation’s phenotype but can be seen in other  generations ∙ An egg or a sperm gets only one of the two alleles that are present in the somatic cells of the  organism making the gamete ∙ This segregation corresponds to the distribution of the two members of a pair of homologous  chromosomes to different gametes in meiosis  ∙ Punnett Square: a diagram that predicts the allele composition of each offspring from a cross  between individuals of known genetic makeup ∙ Phenotype: what the individual plant or person looks like; use words to describe a phenotype (ex.  round, tall, black, etc.) ∙ Genotype: what alleles they have; use symbols to describe a genotype (ex. RR, Rr, or rr) ∙ Homozygous genotype: when the alleles are identical (RR or rr); this is known as “Pure Breeding” ∙ Heterozygous genotype: when the alleles are different (Rr)  Example from lecture: 2 heterozygous round plants are crossed: Rr x Rr A. What proportion of the F1 generation would you expect to be round? 3 out of 4 (RR, Rr, Rr) B. What proportion of the F1 generation would you expect to be heterozygous? ½ (Rr, Rr) C. What proportion would be homozygous? ½ (RR, rr) ∙ Testcrosses: when you cross an unknown genotype with a recessive homozygote genotype to  determine what the parent generation is (ex. crossing Aa x aa or AA x aa to determine the parent  of Aa) ∙ Monohybrid cross: a cross between one trait (ex. AA x aa) ∙ Dihybrid cross: a cross between two traits (ex. AABB x aabb) Example from lecture: P generation: AABB x aabb (green inflated pods x yellow constricted pods) F1 generation: AaBb (green inflated pods) x AaBb (green inflated pods) F2 generation: green inflated pods  green constricted pods   yellow inflated pods  yellow inflated pods 9/16 3/16 3/16 1/16 A__B__ A__bb aaB__   aabb ∙ This F2 generation of a AaBb x AaBb cross produces a 9:3:3:1 ratio What is the probability of getting exactly AABB? You take the Punnett square for Aa x Aa cross and find out its ¼ and take the Punnett square for Bb x  Bb and find out its ¼ therefore the probability of AABB is ¼ x ¼ = 1/16 ∙ Mendel came up with three principles: 1) Law of Segregation: o Each gamete gets only 1 allele not 2 for a trait  o Parent Aa and each gamete is either “A” or “a” 2) Law of independent assortment: o Two or more genes assort independently­that is each pair of alleles segregates  independently of each other pair of alleles during gamete formation  o This happens during Anaphase I and Anaphase II o This only happens on genes located on different chromosomes or to genes that are far  apart on the same chromosome 3) Law of dominance: o There are traits (recessive) that are masked by other traits (dominant) ∙ Parakeets are an example of multiple genes working together Example from lecture: With respect to feather color in parakeets: A = yellow pigment     B = blue melaninA = no yellow pigment  b = no melanin  Green birds would have to have at least a A__B__ meaning one dominant A allele and one dominant B allele  AaBb x AaBb (green x green) A__B___  A___bb aaB___ aabb Green   Yellow          Blue  White 9/16                 3/16             3/16              1/16 ∙ Incomplete Dominance: when you can have three genotypes and 3 phenotypes; a phenotype is  somewhere in between the phenotypes of the two parents Example from lecture: Flower color in snapdragons: R = red R = white P RR (Red)  x  rr (white)              F1          Rr (pink)   x   Rr (pink)                             F2       RR        Rr           rr   (red) (pink) (white)               ¼           ½          ¼    ∙ Hypercholesterolemia:  HH = high cholesterol HL = in­between cholesterol LL = low cholesterol  ∙ Co­dominance: both alleles are expressed equally meaning neither allele is dominant or recessive  o Expressed means you make that protein  Example from lecture: Horses’ hair: Rr – horses makes white hair and at same time separate red hairs R = red hair r = white hair  P       RR (red)   x  rr (white)            F1                Rr (roan) ∙ Multiple alleles for one trait: one trait has one gene with multiple allles  o In human blood, there are three alleles: A, B, and O o A and B alleles are dominant to O allele o A and B alleles are co­dominant o O is the universal donor o AB is a universal receiver  phenotype           genotype                                can receive blood from....        Antibodies against what type A                 iAiA, iAiO (AA, AO)                       A, O                                                Btype B                 iBiB, iBiO (BB, BO)                         B, O                                                A type AB              iAiB (AB)                                   AB, A, B, O                                          ­­­ type O                 ii (OO)                                                 O                                              A, B, AB  Example from lecture: Question: Child has type O blood. Could it have a parent that is not Type O blood? Yes AO x AO BO x BO AO x BO  Question: Two parent, one with Type A and one with Type B. What are all the possible blood types their kids  could have? AO x BO 1 AB : 1 BO : 1 AO : 1 OO  o What does it mean to be positive or negative? o “Rh” factor  o Rh+ is dominant to Rh o Problem could arise if the mother is Rh­ (Rh­Rh­) and the father is Rh+ (Rh+Rh+ or Rh+Rh­) o First child is born and if the father is Rh+ then the mom’s immune system says its foreign  and she makes antibodies (anti­ Rh+) o However, the second child is in danger because the anitbodies are ready and they can  seriously harm the child ∙ Epistasis: when one non­allelic gene interferes with the expression of a second gene  Example from lecture:  Sweet pea: 2nd gene “B” that codes for an enzyme so that the pigment can be made; “B” must be present in  order for the flower to be purple  A = purple A = white  P          AAbb (white flowers)  x   aaBB (white flowers)                                   F1                                  AaBb (purple flowers)                                   F2          A__B__         A__bb              B__aa         aabb                                                         9/16 3/16 3/16            1/16   Purple             white                white         white  9/16 = purple flowers 7/16 = white flowers Example from lecture:  Labrador Retriever  B = black  b = brown  E = pigment put in hair e = no pigment depositionB__E__      BBee, bbee         bbE__ Black  yellow brown  In a cross of BbEe x bbee: Bb x bb                                       Ee  x ee ½ = brown ½ = black                 ½ = pigment deposited     ½ = no pigment deposited  What proportion would you expect to be black in the F1 generation? ½ x ½ = ¼ In F1, how many different phenotypes? BbEe     Bbee    bbEe    bbee Black yellow   brown  yellow ¼ = black ¼ = brown ½ = yellow ∙ Pleiotrophy: occurs when one gene is responsible for several traits Examples:  A) Frizzle trait in poultry A = normal a = Frizzle aa = one gene that carries the following traits: have defected feathers, abnormal kidneys, greater digestive  capacity, laid fewer eggs B) Siamese Cats: 1 gene makes: coat color (light) and dark extremities and cross­eyes ∙ Lethal allele: occurs when a certain combination of alleles causes an embryo to die (death almost  always occurs in utero)  Example from lecture:   Mexican hairless dogs        h = hair        H = no hair/hairless HH = lethal/death hh = hair Hh = no hair o All hairless dogs have to be Hh because HH is lethal  o Hh x Hh would not be a good strategy for breeding because some would die in utero and it could kill the mother o Hh x hh is a better breeding strategy ∙ Polygenic traits: many genes o 3 or more genes determine one trait o Dominant alleles have an additive effect on the final phenotype o Examples: height, skin color, weight in fruits and vegtables  Example: Would AABbcc and aaBbCC have the same phenotype? Yes because they each have 3 dominant alleles Example: Height  P        AaBbCc x AaBbCb             F1    could have a child AABBCC and be way taller than parents or aabbcc and be way shorter  ALL YOU HAVE TO DO IS COUNT UP DOMINANT ALLELES!!!!!!! Example: Watermelon have a weight of 4lbs. Each added dominant allele adds 1.5 lbs. What is the weight of this genotype? AaBBcc 4.0 + 1.5(3) for the 3 dominant alleles = 8.5  ∙ Sex­Influenced traits:  o Humans have 23 pairs of chromosomes  o 22 are autosomes and 1 pair called sex chromosomes o Sex influenced traits come from the autosomes o Influenced by hormones Example from lecture:  Baldness                    Men                 Women B = bald                     BB: bald             BB: bald b = not bald                Bb: bald             Bb: not bald                                    bb: not bald         bb: not bald ∙ With a lot of traits, the final phenotype can be influenced by the environment  Example: Hydrangeas: typically the flowers are blue however if you change the pH of the soil, the flowers become pink  Non­Mendalian Genetics:  ∙ Sex­linked traits: o Females are XX o Males are XY o Egg cells before fertilization have only 23 chromosomes meaning it has only 1 sex  chromosome and therefore only an X o Each sperm will have only 1 sex chromosome meaning either X or Y o Everytime an egg is fertilized, you have a 50/50 chance of having a boy or a girl o Certain traits that men will show more often than women are because of the genes located  on the Y chromosome o This was all discovered by Thomas­Morgan Hunt during his research with fruit flies  o The males showed a certain trait more often than the females Example: R = red  r = white Female red = RR or Rr  Male red = RY Male white = rY o Males do not have a heterozygous combination  o To figure out the genotype of the father, look at the genotypes of his daughters o To figure out the genotype of the mother, look at the genotypes of her sons  ∙ Hemophilia: genetically inherited blood cloating disorder  Example from lecture: A = normal a = hemophilia  P      Aa x  AY This would mean that the mother is a carrier and the father is normal P     AA x aY This would mean the mother is normal and not a carrier and the father has hemophilia  o Hemophilia is an X­linked traits If 2 normal parents have a diseased son, what are the genotypes of the parent? The son would have to be aY  which means the parents are Aa  x AY ∙ Linked genes: 2 genes are on the same chromosome Example from lecture: WILL BE A PROBLEM LIKE THIS ON THE TEST B = blue B = red L = long l = round B and L are linked  B and l are linked BbLl x BbLl

BL bl BL BBLL BbLl


What proportion of the F1 generation would you expect to be heterozygous?



Don't forget about the age old question of chem 111 umass

bl BbLl bbll

Genotype: 1 BBLL : 2 BbLl : 1 bbll Phenotype: ¾ blue long : ¼ red round However, they repeated this type of experiment about 1000 times and got two unexpected results About 74% was blue long About 24% was red round About 1% was blue round About 1% was red long These last two were unexpected phenotypes that resulted from crossing over in Prophase I of B and b to  make b and L linked and B and l linked o These switched genes are called recombinant chromosomes o You can use crossover frequency to map genes on a chromosome o The distance between the 2 genes on a chromosome is the “map distance”  o The percent is the number of map units apart on the chromosome those two genes are “Recombinant frequency”  = # of recombinant offspring (number of unexpected phenotypes)     x  100            Total # of offspring  THINK OF RECOMBINANT OFFSPRING AS BEING IN SMALL AMOUNTS/ THE UNEXPECTED  COMBINATIONS Pedigrees: ∙ X­linked recessive: o females are the carriers∙ Non­X linked traits: there are 22 pairs of autosomes and these traits are called Autosomal Traits ∙ Autosomal Recessive Traits: o These traits can only be seen with the recessive genotype (aa)  2 normal parents with a diseased child means they are both carriers  Example:          P        Aa  x   Aa     F1  Aa  aa Aa Aa AA Only ¼ of the children are affected Example: cystic fibrosis: disease is found only in people carrying the recessive genes  ∙ Autosomal Dominant Traits:  o Trait appears in people who are homozygous dominant of heterozygous dominant (AA, Aa) Normal = aa Example: Huntington’s disease: a neurodegenerative disease  o No cure  o First clinical signs found in middle age therefore they have already had their kids by now 

A a a Aa aa a Aa aa


What proportion would be homozygous?



We also discuss several other topics like cogs 17 midterm 2 quizlet
Don't forget about the age old question of o Everyone is dead – doing the same things with the same people  Who is living an authentic life?

     P1     Aa  x aa  F1     ½ disease   ½ normalKNOW THE WHAT THE KARYOTYPES LOOK LIKE FOR DOWN SYNDROME,  KLEINFELTER’S SYNDROM, AND TURNER’S SYNDROM  Karyotypes:  o Are useful when searching for certain genetic defects o They examine the physical structure and the number of chromosomes  o Cells are collected and then induced to start mitosis and usually then stopped in metaphase o Then all 23 pairs are lined up by size o First, they look to see if you have 2 of everything and then they look at the sex chromosomes  Down Syndrome: this is called Trisomy 21 due to the 3 chromosomes at number 21 Example: Karyotype of a female with down syndrome; notice the 3 chromosomes at number 21 Edward’s Syndrome: also called Trisomy 18 and results in death younger than a yearKleinfelter’s Syndrome: an extra X chromosome  Ex: XXY These males are usually sterile Turner’s Syndrome: only one X chromosome; these are usually womenChapter 16: DNA Replication ∙ For a long time, scientists had been trying to figure out what DNA was ∙ They guessed that it was either a protein or DNA Griffith’s Transformation Experiment: ∙ 1928 ∙ Griffith worked with two strains of bacteria Streptococcus pneumoniae: 1) Pathogenic strain “S” 2) Non­pathogenic strain “R” ∙ Griffith injected a mouse with R strain and the mouse lived ∙ Then, he injected the mouse with S strain and the mouse died ∙ However, Griffith heat killed the S strain then injected it into the mouse and the mouse lived ∙ So he decided to inject the mouse with both the R strain and the heat killed S strain and the mouse died  ∙ Conclusion: something in the dead S strain transformed the R strain into a deadly strain ∙ He realized that the something that transformed was DNA because if it was a protein it would  have been denatured when heated Hershey and Chase Experiment: ∙ They used the bacteria E. coli and a virus called bacteriophage that infects bacteria ∙ The virus attaches to the bacteria ∙ The virus is made of two components: outside is a viral protein and inside is DNA ∙ The virus then injects DNA into the bacteria ∙ The capsule then floats away ∙ The E. coli begins to make viral protein and DNA  ∙ They centrifuged the tube o E. coli went to the bottom o Inside of the E. coli they found the phosphorus which was injected into the virus o At the top of the tube, they found the sulfur injected into the protein capsule of the virus ∙ They concluded from this that DNA is the genetic molecule Structure of DNA History: ∙ Erwin Charaff found that the amount of adenine equals the amount of thymine and the amount of cytosine is equal to the amount of guanine ∙ Rosalinda Franklin discovered that DNA is a helix using X­ray diffraction ∙ Watson and Crick delineated the actual structure of DNA o DNA is a double­helix because there are 2 strands of nucleotides o The 2 strands are anti­parallel o This means that a particular base pairs with another particular base: Cytosine binds with Guanine  C = GAdenine binds with Thynine  A = T o Backbone made of the sugars and phosphates  o Every nucleotide has: 1) A phosphate 2) Sugar = deoxyribose 3) Nitrogen base: A = adenine  G = guanine which are both purines while C = cytosine   T = thymine which are both pyrimidines  o A purine must always pair with a pyrimidine  o A and T create a double bond o C and G create a triple bond  THE SEQUENCE OF THE NITROGEN BASES (A , C , G, AND T) THAT IS IMPORTANT ∙ Humans have 46 molecules of DNA per cell  ∙ Every cell has 46 chromosomes ∙ When is DNA replicated? During S phase of mitosis ∙ Where is DNA replicated? In the nucleus ∙ How is DNA replicated? By a process called semi­conservative replication ∙ Semi­conservative replication: proposed by Meselson and Stahl; how DNA is replicated o Goal: start with an old template of DNA and end with a new template of DNA added to the  old template of DNA Semi­Conservative Replication: 1) DNA helix must open up at the “origin of replication”  o First enzyme called Helicase which begins to unwind the DNA helix 2) Single stranded binding proteins “come in” and hold the helix open while helicase unwinds both  strands; there is so much tension on 2 strands because they want to come back together therefore  too much tension will cause DNA to break 3) Topoisomerase makes small breaks and swivels the pieces to relieve tension 4) Primase adds short RNA primers to the strand; primers are like a temporary starting point 5) DNA polymerase III adds new nucleotides in the 5’ to 3’ direction of the new strand o One strand is made fast and is called the leading strand o The other strand is called the lagging strand which makes okazaki fragments  o Each okazaki fragment requires a separate primer 6) DNA polymerase I replaces primers with DNA  7) DNA ligase seals/joins the okazaki fragments togetherKNOW HOW TO FILL IN THE OTHER SEQUENCE OF NUCLEOTIDES WHEN GIVEN ONE SIDE Ex. when given ATGCGTA   fill in  TACGCAT ∙ Eukaryotic chromosomes (DNA): there will be multiple origins of replication o This is because we can only add 50 nucleotides per second which is why we have many origins  of replication  KNOW WHAT EACH ENZYME DOES IN ONE SENTENCE 

Molecule Function Helicase unwinds the DNA helix topoisomerase untangles knots in DNA single­stranded binding  proteins adds binding protein to hold helix unwound primase add primers  DNA polymerase III adds new strands of nucleotides in 5' to 3'  direction DNA polymerase I removes primers and replaces them with DNA DNA ligase joins Okazaki fragments  nucleoside triphosphates creates the "new" nucleotides 

We also discuss several other topics like a&p 2 exam 3
We also discuss several other topics like jamie jensen byu

dAMP or dCMP because all they need is one phosphate?  ∙ The new bases  come from  nucleoside  triphosphates These are:  dATP dTTP dCTP dGTP ∙ Why not just use  ∙ Because when for instance dGTP comes in and leaves the G part and one phosphate but expends  the other two for energy ∙ Replication becomes VERY EXERGONIC because of the release of 2 phosphates and you use a  triphosphate to ensure enough energy to replicate DNA  Damaged DNA: ∙ Errors occur in DNA replication ∙ However, we have many safety mechanisms that come into play ∙ We have “proofreading enzymes” to make sure mistakes get corrected Repair DNA: ∙ DNA polymerase can proofread ∙ UV can affect DNA in skin cells o UV can cause “thymine dimers” to form o Thymine dimers = damaged DNA  o An unnatural cross­linkage occurs between 2 thymine causing them to bend back creating  a buckle shape o Nuclease (repair enzyme): sees the damage and cuts it out o DNA then replaced by DNA polymerase o DNA ligase seals the gap ∙ There is a genetic condition called Xeroderma pigmentosum  o People with this disease have no/few repair enzymeso Therefore they get skin cancer really easily due to formation of thymine dimers Telomeres: ∙ Human chromosome ends have special areas called telomeres ∙ They consists of thousands of repeated sequences ∙ These are not genes!!! ∙ You cannot replicate to the end of a chromosome thus chromosomes (telomeres) shorten after  every cell cycle or replication  ∙ They reach a point where they are so short, it means that the cell cannot divide anymore ∙ When telomeres are gone, cell cannot replicate because then the cell dies o This is part of Apoptosis which is programmed cell death o This is part of the aging process ∙ Some organisms (protists, cancer cells) restore their telomeres o Called “immortal cells” o Restore telomeres using an enzyme called Telomerase  o The gene for telomerase only activated for a fetus and a newborn  DNA in the chromosomes:  ∙ Chromosomes have both DNA and protein ∙ If you enlarged a chromosome, you would see DNA move between eight clumps of proteins ∙ The histone proteins help keep DNA organized while stuffed in a chromosome ∙ Nucleosome: unit of DNA and histone proteins together 
Page Expired
5off
It looks like your free minutes have expired! Lucky for you we have all the content you need, just sign up here