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

genetics week 2

by: UNT_Scientist

genetics week 2 Biol 3451


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

Robert Curliss Benjamin
Class Notes
25 ?




Popular in Genetics

Popular in Biology

This 16 page Class Notes was uploaded by UNT_Scientist on Saturday September 10, 2016. The Class Notes belongs to Biol 3451 at University of North Texas taught by Robert Curliss Benjamin in Fall 2016. Since its upload, it has received 24 views. For similar materials see Genetics in Biology at University of North Texas.


Reviews for genetics week 2


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: 09/10/16
Genectics  Week 2  UNT  2.2    Chromosomes Exist in Homologous Pairs in Diploid Organisms o Chromosomes exist in homologous pairs in diploid organisms o Somatic cells (body cells) of a given species have a specific number of  chromosomes  Present as homologous pairs  E.g.: Humans: 46 chromosomes (23 homologous pairs) o Homologous chromosomes are similar  Carry genes for the same inherited characteristics (Fig. 2.4)  They are not identical  May carry different versions of the same gene o Each diploid organism contains two copies of each gene o The members of each pair of genes need not be identical o Alternative forms of the same gene are called alleles o Meiosis converts the diploid number (2n) of chromosomes to the haploid  number (n)  Reduce the genetic load in half  Create genetic variation within the gametes  o Gametes contain a haploid set of chromosomes o Fusion of two gametes at fertilization results in a diploid  zygote back to  2n  o Sex­determining chromosomes are usually not homologous (Figure 2.4)  yet behave as homologs in meiosis  For example, in humans there is an X and a Y chromosome  Called X and y because the size of the cells is different   If they are the same size sex chromosomes they are called z and w  o 2.3    Mitosis Partitions Chromosomes into Dividing Cells  Mitosis cuts chromosomes into cells   Genetic material is partitioned to daughter cells during nuclear division  (karyokinesis)  Cytoplasmic division (cytokinesis) follows  Interphase and cell cycle  The cell cycle is composed of interphase and mitosis  Interphase includes:  Sphase, during which DNA is synthesized  Two gap phases (G1 and G2) (Fig. 2.5)  G0 is a point in the G1 phase where cells withdraw from the cell cycle and enter a nondividing but metabolically active state  Mitosis has discrete stages:  prophase  the centrioles divide and move apart, the nuclear envelope breaks down, and chromosomes condense and become  visible  Sister chromatids are connected at the centromere  prometaphase  the chromosomes move to the equatorial plane of the cell  metaphase  the centromeres/ chromosomes are aligned at the  equatorial plane  Spindle fibers bound to kinetochores associated with  centromeres are responsible for chromosome movement  anaphase  Sister chromatids separate from each other and migrate to  opposite pole  The separated sister chromatids are called daughter  chromosomes  telophase  cytokinesis  uncoiling of the chromosomes  re­formation of the nuclear envelope  (see Figure 2.7)  o 2.4    Meiosis Reduces the Chromosome Number from  Diploid to Haploid in Germ Cells and Spores  Meiosis reduces the amount of genetic material by one­half to produce  haploid gametes or spores containing one member of each homologous  pair of chromosomes that are virtually identical   Overview   Meiosis I is a reductional division  Goes from 4n to 2n   Meiosis II is an equational division (Figure 2.9)  Goes from 2n to n   DNA synthesis occurs during interphase before the beginning of  meiosis I but does not occur again before meiosis II   Meiosis I and II each have prophase, metaphase, anaphase, and  telophase stages  Doesn't bother with  prometaphase  Use the Roman numerals of prophase to know what you are in   Prophase 1   Meiosis 1  Prophase 2   Meiosis 2  Prophase   Mitosis   The first meiotic division: Prophase I (don't need to know all the names  just what is going on)   Prophase I has five sub stages, each including specific events  (see Figure 2.10):  leptonema  Chromosomes appear as long, single threads,  unassociated with one another  zygonema  Homologous chromosomes pair with one another,  gene by gene, over the entire length of the  chromosomes. The pairing of the homologous  chromosomes is called synapsis. Each pair of  homologous chromosomes is known as bivalent.  pachynema  Each paired chromosome (bivalent) becomes  shorter and thicker and splits into two sister  chromatids except at the region of the centromere.  They are also called tetrads.  During the synapsis and tetrad formation, an  exchange of genetic material between non­sister  chromatids occurs. It is called crossing over.  diplonema  diakinesis  At the completion of prophase I, the centromeres of each tetrad  structure are present on the equatorial plate  During this process, each of the two non­sister chromatids is cut  using an enonuclease at  identical points  An interchange of broken chromatid segments takes place in  between the two non­sister chromatids of the same tetrad  Each broken chromatid segment unites with the non­sister  chromatid of its own tetrad by the help of an enzyme called ligase  Metaphase I  Shortest phase  Tetrads align on the metaphase plate  INDEPENDENT ASSORTMENT OCCURS:  Orientation of homologous pair to poles is random  Variation  Formula:  2n                 Example:    2n = 4                   then      n = 2                         thus     22 = 4 combinations  Meiosis I  During meiosis I, the centromeres holding each pair of  sister chromatids together do not divide  One pair of each tetrad is pulled toward each pole  Meiosis significantly increases the level of genetic variation due to crossing over during meiosis I and independent  assortment  This is not mentioned in text but very important for  generating variation in a sexually reproducing population  Metaphase I, Anaphase I, and Telophase I  Homologous chromosomes separate and move toward the poles  Sister chromatids remain attached at their centromeres  Duplicated chromosomes reach the poles. Each pole now  has haploid set of chromosomes  Meiosis II  During meiosis II, the sister chromatids in each dyad are  separated to opposite poles  Each haploid daughter cell from meiosis II has one  member of each pair of homologous chromosomes o 2.5    The Development of Gametes Varies in  Spermatogenesis Compared to Oogenesis (not important  to know)   The development of gametes varies in  spermatogenesis compared to oogeneis  Male gametes are produced by  spermatogenesis in the testes  Female gametes are produced by  oogenesis in the ovary (Figure 2.12)   Spermatogenesis  The primary spermatocyte undergoes meiosis I to produce two  secondary spermatocytes, which undergo meiosis II to produce a  total of four haploid spermatids  Oogenesis  During oogenesis, the four daughter cells do not receive equal  cytoplasm  The cell that receives the most cytoplasm undergoes both meiosis I and II and develops into the ovum  The cytoplasm­deficient polar bodies produced at meiosis I and II  do not undergo further division o 2.6   Meiosis Is Critical to the Successful Sexual Reproduction of All Diploid  Organisms  Meiosis is critical to the successful sexual reproduction of all diploid  organisms  The mechanism of meiosis is the basis for the production of extensive  genetic variation  Gametes receive either the maternal or the paternal chromosome from  each homologous pair of chromosomes  An organism can produce 2n (where n represents the haploid number)  combinations of chromosomes in gametes  Crossing over adds further genetic variation because chromosomes  become a mixture of maternally and paternally derived DNA  In many fungi, the predominant stage of the life cycle is haploid  The life cycle in multicellular plants alternates between a diploid  sporophyte stage and a haploid gametophyte stage (Figure 2.13)  Meiosis and fertilization are the bridge between these two stages o 2.7    Electron Microscopy Has Revealed the Physical Nature of Mitotic and  Meiotic Chromosomes  Electron microscopy has revealed the physical nature of mitotic and  meiotic chromosomes  Chromosomes are visible only during mitosis and meiosis because the  chromatin fibers that make up chromosomes coil and condense in these  stages  Electron microscopic observations of mitotic chromosomes in varying  states of coiling led to postulation of the folded­fiber model (Figure 2.14c)  Chapter 3 Mendelian genetics  o 3.1    Mendel Used a Model Experimental Approach to Study Patterns of  Inheritance  Mendel used a model experimental approach to study patterns of  inheritance  Mendel chose the garden pea as his model system because:  it is easy to grow  It has true­breeding strains  it has controlled matings: self­fertilization or cross­fertilization    Flowers can fertilize by themselves and you can fertilize  the flowers if you wanted  it grows to maturity in one season  In one growing season you could get multiple growths  it has observable characteristics with two distinct forms  Using seven visible features, each with two contrasting traits (Figure 3.1),  and true­breeding strains, Mendel kept accurate, quantitative records of  his experiments    The results were unappreciated during his lifetime  He was rediscovered in the turn of the century  Mendel's postulates were eventually accepted as the basis for Mendelian, or transmission, genetics  Don't forget that during this whole time Mendel is a monk so when  he isn't working on his experiments he is praying o 3.2    The Monohybrid Cross Reveals How One Trait Is Transmitted from  Generation to  Generation  The monohybrid cross reveals how one trait is transmitted from  generation to generation  Monohybrid crosses involve a single pair of contrasting traits  The original parents are the P1 generation, and their offspring are the F1  generation  Offspring arising from selfing (self­fertilizing) the F1 generation are the F2 generation  In the F1 generation of a monohybrid cross, all of the plants have just one of the two contrasting traits  Purple with white flowers   You will only have one “win” or be the dominate trait   In the F2 generation, 3/4 of the plants exhibit the same trait as the F1  generation, and 1/4 exhibit the contrasting trait that disappeared in the F1 generation  3/4 dominate   Purple  1/4 recessive   White   To explain these results, Mendel proposed the  existence of "particulate unit factors" for each trait  He suggested that these factors (now called genes) are passed  unchanged from generation to generation, determining various traits  expressed by each individual plant  Mendel's monohybrid crosses were not sex dependent  For example, it did not matter whether a tall male plant pollinated  a dwarf female plant, or vice versa. The results were the same  either way  This is called a reciprocal cross  Mendel proposed three postulates of inheritance:  Unit factors exist in pairs  Genetic characters are controlled by unit factors existing in pairs in individual organisms  The flowers have a purple fat or and a white factor  and the purple beats white because the purple was  passed on   In the pair of unit factors for a single characteristic in an individual, one unit factor is dominant and the other is recessive  In the pair of unit factors for a single characteristic in an  individual, one unit factor is dominant and the other is  recessive  The paired unit factors segregate (separate) independently during  gamete formation  The paired unit factors segregate (separate) independently during gamete formation  There is a 50/50 chance that each pollen that the  flower makes will be purple or white because of  gamete formation   The parental plants are the P generation  PP purple or pp white   Their hybrid offspring are the F1 generation  Pp and Pp  A cross of the F1 plants forms the F2 generation  PP Pp Pp pp   Cause 3/4 of the flowers to be Purple  1/4 to be white   For each characteristic, an organism inherits two alleles, one from each  parent; the alleles can be the same or different  A homozygous genotype has identical alleles  A heterozygous genotype has two different alleles  Genes are found in alternative versions called alleles; a genotype is the  listing of alleles an individual carries for a specific gene  The genotype is the genetic makeup of an individual  The phenotype is the physical expression of the genetic makeup  A Punnett square allows the genotypes and phenotypes resulting from a  cross to be visualized easily (Figure 3.3)  Testcross  Looks at one trait   testcross is a way to determine whether an individual  displaying the dominant phenotype is homozygous or  heterozygous for that trait o 3.3    Mendel's Dihybrid Cross Generated a Unique F2  Ratio  Mendel's dihybrid cross generated a unique F2 ratio  A dihybrid cross involves two pairs of contrasting traits (Figure 3.5)   The product law can be used to predict the frequency with which two  independent events will occur simultaneously  Mendel's fourth postulate: Independent assortment  Mendel's fourth postulate states that  traits assort independently during gamete formation  all possible combinations of gametes will form with equal  frequency  A Punnett square of a dihybrid cross is shown in Figure 3.7  Note the 9:3:3:1 dihybrid ratio  o 3.4    The Trihybrid Cross Demonstrates That Mendel's  Principles Apply to Inheritance of Multiple Traits  The trihybrid cross demonstrates that mendel's principles apply to  inheritance of multiple traits  Trihybrid crosses involving three independent traits show that Mendel's  rules apply to any number of traits  The forked­line (branched diagram) method is easier to use than a  Punnett square for analysis of inheritance of larger number of traits   Some simple mathematical rules shown in Table 3.1 apply in working  genetics problems  o 3.5    Mendel's Work Was Rediscovered in the Early  Twentieth Century  Mendel's work was rediscovered in the early twentieth century  Mendel suggested that heredity resulted in discontinuous variation, as  opposed to the existing continuous variation hypothesis of his time—in  which offspring were thought to be a blend of the parental phenotypes  The chromosomal theory of inheritance  The chromosomal theory of inheritance proposed that the separation of  chromosomes during meiosis could be the basis for Mendel's principles of segregation and independent assortment o 3.6    The Correlation of Mendel's Postulates with the  Behavior of Chromosomes Provided the Foundation of  Modern Transmission Genetics  Independent assortment leads to extensive genetic variation  The chromosomal theory of inheritance proposed that the separation of  chromosomes during meiosis could be the basis for Mendel's principles of segregation and independent assortment o 3.7    Independent Assortment Leads to Extensive Genetic  Variation (not much of the focus)   Laws of probability help to explain genetic events  A major consequence of independent assortment is the production of  genetically dissimilar gametes  Genetic variation results from independent assortment and is very  important to the process of evolution  The probability of two independent events occurring at the same time can be calculated using the product law  The probability of both events occurring is the product of the probability of each individual event  The sum law is used to calculate the probability of a generalized outcome that can be accomplished in more than one way  The sum law states that the probability of obtaining any single outcome,  where that outcome can be achieved in two or more events, is equal to  the sum of the individual probabilities of all such events  When one event depends on another, the likelihood of the desired  outcome is the conditional probability  The binomial theorem can be used to calculate the probability of any  specific set of outcomes among a large number of potential events o 3.8    Laws of Probability Help to Explain Genetic Events  Chi­Square analysis evaluates the influence of chance on genetic data  Chance deviation from an expected outcome is diminished by larger  sample size  Chi­Square Calculations and Null Hypothesis  When we assume that data will fit a given ratio, we establish what  is called the null hypothesis—so named because it assumes that  there is no real difference between the measured values (or ratio)  and the predicted values (or ratio)  The apparent difference can be attributed purely to chance  Chi­square (2) analysis is used to test how well the data fit the null hypothesis  Table 3.3 shows the steps in 2 calculations for the F2 generation  of a monohybrid cross  Chi­square analysis requires that the degree of freedom (df) be  taken into account, since more deviation is expected with a higher  degree of freedom (Figure 3.11)  The degree of freedom is equal to n – 1, where n is the number of  different categories into which each datum point may fall o 3.9    Chi­Square Analysis Evaluates the Influence of  Chance on Genetic Data o 3.10    Pedigrees Reveal Patterns of Inheritance of Human  Traits


Buy Material

Are you sure you want to buy this material for

25 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

Bentley McCaw University of Florida

"I was shooting for a perfect 4.0 GPA this semester. Having StudySoup as a study aid was critical to helping me achieve my goal...and I nailed it!"

Kyle Maynard Purdue

"When you're taking detailed notes and trying to help everyone else out in the class, it really helps you learn and understand the I made $280 on my first study guide!"

Jim McGreen Ohio University

"Knowing I can count on the Elite Notetaker in my class allows me to focus on what the professor is saying instead of just scribbling notes the whole time and falling behind."


"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.