بسم الله الرحمن الرحيم 1 general botany نبات عام biob 101 نبت 101 first...

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


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


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


12. Plants genetics

البازالء Pea Traitsالصفات

8


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


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


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


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


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


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


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


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


12. Plants genetics

19


12. Plants genetics

20


12. Plants genetics

21


12. Plants genetics

الصليب الهجن من الرسم فرعBranch Diagram of Dihybrid Cross

23


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


12. Plants genetics

25


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


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


12. Plants genetics

28


12. Plants genetics

Probabilities

29


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


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


12. Plants genetics

32


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


12. Plants genetics

34


12. Plants genetics

Forked-line Method Branch diagram

35


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


12. Plants genetics

37


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


12. Plants genetics

بسم الله الرحمن الرحيم 1 general botany نبات عام biob 101 نبت 101 first...

Documents