帕特里克罗伊森

作为教育学。斯坦福大学,
多次教学获奖

帕特里克教授AP生物已有14年,是多个教学奖项的得主。

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孟德尔的第一条法律

帕特里克罗伊森
帕特里克罗伊森

作为教育学。斯坦福大学,
多次教学获奖

帕特里克教授AP生物已有14年,是多个教学奖项的得主。

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他们告诉我,我应该用一些东西来开始这些东西来抓住你的注意力。所以我将在大约五秒钟内完成。您是否知道我们对遗传学的现代理解是基于失败的数学老师的工作,他们在切割生殖器时散步?这是真的。

在你开始开发遗传学的恐惧症之前,也许我应该更多地解释一下。Gregor Mendel是一个僧侣,在19世纪返回的僧侣正在削减豌豆植物的花卉部分,所以他可以研究他们如何从一代到下一个世代传递他们的特征。这是他的发现,他对他的结果的统计分析,遗产的两个主要定律;孟德尔的第一和第二法是基于的。

在学习孟德尔的法律时涵盖了很多场所。太多了我在这一刻封面。所以我现在要做的是我将专注于孟德尔的遗传词汇的第一法。然后我要解决呼吁Punnett广场和派对中使用的主要工具。一旦我下来,你应该能够拥有学习遗传学所需的主要工具。

但是我强烈建议你们回去看课本或者看我关于孟德尔第二定律的视频。这样做有一个很好的理由。在那集视频中,我不仅会讲到孟德尔第二定律,我还会看看孟德尔两定律是如何反映在减数分裂中的。我建议你们这么做的原因之一是,这是他们喜欢在AP生物考试的作文部分问的问题。

让我们开始吧。

让我们从孟德尔第一定律开始讨论他提出的一些词汇,来描述遗传学是如何运作的。所以孟德尔第一定律通常被称为隔离定律。这个理论认为,每个遗传性状都是由两个或一对因素控制的。当你产生配子时,这些因素会分离或更容易分离,形成单独的配子。

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这是什么意思?这意味着每个基因都有两个副本。你从妈妈那里得到一个,从爸爸那里得到一个。当你做你自己的精子卵子时,你要把它们分开。

我刚刚使用称为基因的术语,这是什么?让我们谈谈这一段时间,因为这是一个很多孩子容易困惑的区域。这是基因与等位基因之间的差异。基因是您的DNA的一部分,用于控制特定特点的指令,例如耳垂的形状,或滚动舌头的能力。

等位基因是这些基因的不同版本。有些人的耳垂和我的一样,有些人的耳垂是相连的,就像你们在这里看到的。我的是上下的,这是分离的,这是连接的。这些东西有什么区别?结果是,一些像这样的,如果你能得到它的一个拷贝,你就会展示它。

Mendel想到了一些版本,你需要两个副本的一些等位基因才能表达。Express是生物学家叫出现的。所以让我们走吧,谈谈他提出的术语。他说,占主导地位的等位基因是表达其影响的等位基因,即使与不同的等位基因相结合。虽然隐性,是一种等位基因,只需表达其效果,即将其与相同的隐性等位基因相结合。有什么不同?

事实证明,我们现在知道主导等位基因是您的DNA的部分,它们实际上是官能蛋白的代码。所以,如果你让那种蛋白质你会看到它的效果。

通常,隐性等位基因是制备非功能性或错误蛋白质的等位基因。蛋白质有些问题。因此,这就是为什么如果你得到一个工作副本,以及一个非工作副本,或只是你的基因的新副本,你仍然显示蛋白质的影响,因为你有一个工作版本的副本。

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但是如果你得到两个非工作版本的拷贝,它就不会出现。例如,我可以卷舌头。你们中的一些人不能。事实证明,卷舌是一种显性等位基因。这意味着我知道我至少有一个副本因为我能做这个。还有你们这些伸出舌头的家伙。我知道你有两个非功能性隐性非滚动等位基因的副本。

而不是我说出你拥有的东西,科学家们提出了一些描述这一点的条款。让我们来看看那些。第一个是基因型。这很容易,因为只是认为这是你的基因类型。这是您拥有的等位基因组合,构成了遗传背景。这是你的等位基因之间的相互作用。这是你两个优势的人,你有隐性吗?或者你有一个主导的隐性,可以创造人们实际看到的东西吗?

你可以看到我的表型,我的可见特征。你看不到我的DNA。所以表型,这是有人可以看到的那种现象或可观察的特征的类型。

有这些根本词语我们将在生物学中谈论很多。并且有一个根源我们被称为同性恋,这意味着同样。Zyg是我们用斑马的单词使用的根词,并且在困境中的意思。所以纯合意味着两个相同的等位基因或两种类似的等位基因聚集在一起。因此,如果您对某些东西纯合,这意味着您有两个主导或两个隐性的版本。

所以你要做的是说纯合显性基因,或者纯合隐性基因。异性恋这个词听起来你可能听说过,意思不同。杂合意味着你有显性基因和隐性基因。你不需要说杂合显性,因为这有点多余。

写出依附耳垂或卷舌基因的纯合子显性基因,这是很多词。生物学家就是人,而人从定义上来说就是懒惰的。所以他们想出了一个快速的方法来指代这些东西。

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所以而不是说纯合的主导,他们只是使用大写字母顶部代表主导的等位基因。对于纯合的隐性,它们将使用小写字母来表示隐性等位基因。你所做的就是,你选择通常与那个基因的主要特征相关的信件。例如,对于舌头滚动,我将使用大r来获得主要的舌头滚动能力。我将使用Little R用于隐性非滚动等位基因。

有人是杂合的,他们会有rr。虽然纯合隐性的人将是rr。有人是纯合子的统治者将是rr。您注意到,它们的表型是舌头滚动。所以一个纯合的主导人,你可以看到它们滚动舌头。杂合人将具有完全相同的表型。纯合隐形的人,他们是非滚筒。当我开始向您展示如何解决这些遗传问题时,您将喜欢纯合的休息。因为当你看到他们的表型时,它会告诉你他们的基因型。

如果有人是RR或RR,你怎么能弄清楚?我们要做的是我们将使用Mendel的第一条法律。我们将使用一个称为Punnett广场的技术来解决这个问题。理论上,如果你是科学家,你可以这样做,你做了一些DNA手指印刷。但这不会发生在AP考试中。他们将要做的是,他们会给你一堆遗传问题,并期望你能够使用Punnett广场来做到这一点。

在我们讲庞尼特方格之前,让我们想想有两个配子。根据孟德尔定律,当人们分离等位基因时,就会产生配子。假设我们有一个纯合子显性基因。当它们的大R和大R分开时,它们可以制造一个大R的精子,或者它们可以制造一个大R的精子。

类似地,如果某人是纯合隐性的当他们的小r分离时,他们会产生两个相同的配子精子卵子有小r,那么杂合的人大r或小r呢?

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想想当它们分开的时候,你会得到50%的精子蛋是大r,或者你会得到30%的精子蛋是小r。让我们来看看庞尼特方块是如何运作的。

让我们假设我们在这里有这个人。我们要做的是我们将跨越两个杂合的人。这意味着他们是rr,当我们说十字架时,这是一个非常礼貌的方式,说我们要做一些繁殖。如果我们使用更明确的东西,我们将陷入困境。所以我们将坚持穿越。

对于庞尼特方格,你要做的是取一个家长,假设是这个人。我们要把他的配子放在上面。我把这个大R写在这里他的另一个等位基因在这里。这里我加上这个,你们可以看到其他的精子。我用这个亲本,用这个亲本的等位基因在不同的配子中,在这个例子中是卵子,在这边。所以这个人可以在配子中制造一个大的R等位基因,或者在配子中制造一个小的R。

如果这些是配子卵子这些是精子那么这些是什么?这些是婴儿。科学家不喜欢说婴儿,他们喜欢说后代。因为当你看到一条玉米沟渠时,是的,那是一个婴儿,但人们不喜欢想到"我在吃小玉米婴儿"。相反,我们说“后代”,因为这样我们吃玉米的一面感觉很好。

所以这种精子游泳到那个鸡蛋中,我们制作了一个大的大r.这个精子游泳到那个鸡蛋中,我们制作了一个大的r小r。到目前为止追随?这种精子游泳到那个中,你们中的一些人可能会诱惑第一,但一般规则是你先把主导者放在首位。

所以我们写rr,然后持续我们有这个小r结合那个小的r。所以你在这里可以看到的是基因型,我的纯合子与两个杂合子的比例与一个纯合子隐性的杂合。

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但当人们看着一个婴儿时,他们不会说,“哦!看看这个纯合子显性基因,不是很可爱吗?”不,他们说,“哦!这孩子会卷舌头哦!他可以卷舌头他可以卷舌头,或者看看这个小婴儿在卷舌头。”我们称之为表型比率。所以两个杂合子之间的标准杂交,这个比率你总是会看到所谓的3:1表型比率。

这让我明白了庞尼特方块是如何运作的。这又没有回答我的问题。如果有一个RR,我们如何解决这个问题?他们是那种隐秘的异种受精卵吗?现在要做的是交叉测试。杂交试验就是你找一个不认识的人我们把他们和一个纯合隐性基因的人配对。让我给你们演示一下它是如何工作的,看看你们是否能理解为什么这被称为测试交叉。

在这里,我们有一个正的视频同时你填上这个庞尼特方格。我想我可以代替r,我来帮你做。我把这个父母,把他们的配子放在上面,就像我之前做的那样。我们要做这个小精子。我们把这个母亲,把她的蛋放在这里。同样,这里是父结点,这里是父结点。到目前为止有什么问题吗?没有,很好。

我们把它们结合起来。所以我们把卵子和精子放在一起,我们得到一个Rr。R看起来是一样的,大写R小写R和大写R小写R。注意,如果这个未知的人因为我们不是很确定,这个人是大写R大写R还是小写R小写R ?

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如果它们确实是纯合显性的,看看发生了什么?我们有百分之百或1:0的舌卷的表型比率。这里,我来匹配一下。这是一个会卷舌头的婴儿。这是另一个会卷舌头的婴儿。到目前为止,我们的四个后代中有两个会卷舌头。但是这些,rr, rr,我们有非滚子。所以当我们和一个不认识的人与一个纯合隐性基因交配时,他们是纯合隐性基因因为他们只能制造我们的小r配子。如果我们的未知是杂合的,我们最终得到50:50的表型比率,而纯合显性的则是100:0的表型比率。

所以这似乎很简单。但是在AP上,他们真的喜欢做的是,他们喜欢说让我们假设我们有一个农民。他植种一些种子,结果在种子生长时。让我们假设豌豆植物中的单个基因控制它们的身高。事实证明,79%的后代高,24%短。我们怎样才能解决这个问题?

首先,你要停下来看看这些数字。79到24 24除以79大概是多少?你自己算算。结果显示,这大致是3:1的比例。现在我们知道了,我们可以用庞尼特方格来解下一个问题了。

只是为了提醒你,你永远不会得到纯粹的75:25比率。我,很多时候,但我这样做,因为我试图下降最后一位数字,如果它是一个3位数字。这使得它们更容易。

我们来看看这个。而不是从父母开始,因为我们不知道父母是什么,因为我们只有一袋种子。我们所知道的是后代。让我们来创建它们。

记住这是3:1的比例。我们从简单的开始,这些是纯合子的隐性基因。所以我要把这个小宝贝放在这里。

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由于我们正在谈论高跟性,我将起诉一个小写的高度。这么小的是三个小的短植物。这个小的t来自哪里?不得不来自这个父母。这个小的t来自哪里?不得不来自这个父母。到目前为止和我在一起?好的。

现在让我们看看其他三个。我们知道其他三个后代高高。所以他们必须至少有一个大T.这是来自哪里?它没有来自该父母,它必须来自这个父母。所以现在我可以填写。哦!等一下我得到了它。等一下那个大T来自哪里?它必须来自这个父母。我们去了。我们有父母。 Practice this a bunch and you’ll get really good at it. And after you’ve practice a bunch, you’ll actually stop needing to use the Punnett squares. Because you see a 3:1 ratio, you know it's two heterozygous individuals. If you see a 1:0 ratio you know it’s the homozygous dominant where we don’t care. And if you see a 1:1 ratio you know it’s a heterozygote crossed with a homozygous recessive.

让我们继续。

所以,如果你想弄清楚我是大R还是小R呢?我的妻子因为某些原因不愿意让我和一些不滚动的女人生一大堆孩子。另一种方法是看看我的父母或者祖父母。我们要做的是使用一个叫做谱系的工具。

让我们来看看。

谱系使用一些简单的符号。我们使用圆形圈代表女性,以及一个广场代表男性。如果我们变暗其中一个,你就会在这里看到。这意味着人有一些隐性特征。然后,如果我用一条线将它们连接,那就是他们希望结婚的,他们是穿越和有一些孩子。所以让我们展示那些。然后我会继续填写其余部分。

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当你看系谱的时候,为了更容易地指代下一代,我们会说第一代被称为i,下一代被称为II,第三代被称为III。对那些不会说罗马语的人来说是一,二,三。通常,我们AP生物学家有时会称之为P1一代,这意味着父母是第一位的。这些将称为F1代,f代表felio,在拉丁语中是孩子的意思如果这是F1,这就是f2。

但我还是坚持用I, II, III。从左到右,我称这个人为I1,这个人为I2,这个人为II1 II2,以此类推。希望你们能学会这个。假设我是第二个人。你怎么知道我的基因型是什么?

我们将如何从那些轻松展示其基因型的人开始,这是具有隐性表型的人。所以让我们来看看,我们会填补这些人。这个人在这里,我的妹妹RR为非滚动等位基因。我爸爸也是rr。他是纯合的隐性,因此并没有显示舌头滚动能力,而不是我的爸爸走了啊。

所以让我们开始弄清楚一些东西。如果我的爸爸是rr,那意味着这里的每个人都有一个包括我的小r。但是,因为我们知道我们至少有一个大r,因为我们有能力滚动我们的舌头,我们走了。那个是从哪里来的?妈妈。现在还有谁能弄明白我和我的兄弟姐妹?看一看。我妹妹来自哪里?我的妹妹另有所知为II5,我想的一个可爱的名字。如果她是隐性的,那意味着我的妈妈必须至少带来一个隐性特征。

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让我们看看我的孩子。这是我的女儿。她至少有一个大r,这是我的儿子,他有另一个大的r。这是我的第二个女儿,她有rr。这告诉我们我的妻子是什么?她有一个大的r和一点r。这只小孩是我第三个孩子的一个。这些怎么样?我们不知道。这就是AP生物学人们试图抓住你的情况。他们会坐在那里,他们会说它是它是b或者是它是a和b。这个人是rr或rr。 And that’s how you do a pedigree.

所以现在你有你需要解决基因遗传问题所需的工具。你得到了旁露的广场和队长,这将为您提供所需的工具。现在,尽管这是一个人的毛躁的灼热,但一些人走过玉米田或豌豆场锁定生殖器左右,但孟德尔的第一定律定律是一个非常有用的原则。您现在还获得了基因与等位基因的词汇,占主导地位与隐性,基因型和表型,因此您可以解决适用于AP生物学和遗传学的许多问题。

如果你想继续下一步,我建议你看我关于孟德尔第二定律的视频。在额外的材料里,还有一堆遗传问题,这些问题会帮助你们解决在AP生物学考试中可能会遇到的问题。

如果您查看奖金材料,您还可以找到前往官方AP生物学遗传实验室的在线虚拟版的链接。再次,一些概念在那里超出了孟德尔的第一条法律,但一旦你用那些东西掉下来,这实际上就会成为一堆逻辑问题。所以继续玩它。

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