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Heredencia

AP Biología · Topic 5 · ⁨Tema 5⁩

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7:53

Heredencia

Dos caracoles en el mismo árbol. Misma especie, misma corteza, mismo clima. Pero mira las conchas. Una es pálida con bandas oscuras finas, la otra oscura con bandas anchas.…

English narration · English + 中文 subtitles burned in · ⁨Narración en inglés · Subtítulos en inglés + 中文 quemados en pantalla⁩

5.1

Meiosis

Syllabus
English

Enduring Understanding (BIG IDEA 3 — Information Storage and Transmission): Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

Learning Objective 5.1.A: Explain how meiosis results in the transmission of chromosomes from one generation to the next.

  • 5.1.A.1 Meiosis is a process that ensures the formation of haploid gamete cells, sometimes referred to as daughter cells, in sexually reproducing diploid organisms.
  • 5.1.A.2 Meiosis I involves the following steps:
    • i. Prophase I: Homologous chromosomes pair up and condense, synapsis occurs and then chiasmata may form, meiotic spindle begins to form, centrosomes move to opposite poles of the cell, and the nuclear envelope breaks down.
    • ii. Metaphase I: Meiotic spindle fibers align homologous pairs of chromosomes along the equator of the cell at the metaphase plate.
    • iii. Anaphase I: Homologous chromosomes separate, while sister chromatids remain attached, as meiotic spindle fibers pull chromosomes toward poles.
    • iv. Telophase I: Meiotic spindle breaks down, a new nuclear envelope develops, a cleavage furrow (animal cell) or cell plate (plant cell) forms, and cytokinesis occurs. Two haploid daughter cells are formed (at the end of meiosis I).
  • 5.1.A.3 Meiosis II involves the following steps:
    • i. Prophase II: Meiotic spindle forms; sister chromatids connected at the centromere attach to meiotic spindle.
    • ii. Metaphase II: Chromosomes align along the metaphase plate; the kinetochore of each chromatid is attached to a microtubule extending from the poles.
    • iii. Anaphase II: Proteins at the centromeres break down, and sister chromatids are pulled apart and toward opposite poles in the cell.
    • iv. Telophase II: Meiotic spindle breaks down, a new nuclear envelope develops, a cleavage furrow (animal cell) or a cell plate (plant cell) forms, chromatids begin to decondense, and cytokinesis occurs. Four haploid daughter cells are formed, each with an unduplicated chromatid.

Learning Objective 5.1.B: Describe similarities and differences between the phases and outcomes of mitosis and meiosis.

  • 5.1.B.1 Mitosis and meiosis are similar in the use of a spindle apparatus to move chromosomes but differ in the number of cells produced and the genetic content of the daughter cells.
Español

Comprensión Duradera (IDEA PRINCIPAL 3 — Almacenamiento y Transmisión de Información): Los sistemas vivos almacenan, recuperan, transmiten y responden a la información esencial para los procesos vitales.

Objetivo de Aprendizaje 5.1.A: Explicar cómo la meiosis resulta en la transmisión de cromosomas de una generación a la siguiente.

  • 5.1.A.1 La meiosis es un proceso que asegura la formación de células gaméticas haploides, a veces denominadas células hijas, en organismos diploides que se reproducen sexualmente.
  • 5.1.A.2 La Meiosis I implica los siguientes pasos:
    • i. Profase I: Los cromosomas homólogos se emparejan y condensan, ocurre la sinapsis y luego pueden formarse quiasmas, comienza a formarse el huso meiótico, los centrosomas se mueven hacia polos opuestos de la célula y la envoltura nuclear se desintegra.
    • ii. Metafase I: Las fibras del huso meiótico alinean pares de cromosomas homólogos a lo largo del ecuador de la célula en la placa metafásica.
    • iii. Anafase I: Los cromosomas homólogos se separan, mientras que las cromátidas hermanas permanecen unidas, ya que las fibras del huso meiótico tiran de los cromosomas hacia los polos.
    • iv. Telofase I: El huso meiótico se desintegra, se desarrolla una nueva envoltura nuclear, se forma un surco de escisión (célula animal) o una placa celular (célula vegetal), y ocurre la citocinesis. Se forman dos células hijas haploides (al final de la meiosis I).
  • 5.1.A.3 La Meiosis II implica los siguientes pasos:
    • i. Profase II: Se forma el huso meiótico; las cromátidas hermanas conectadas en el centrómero se unen al huso meiótico.
    • ii. Metafase II: Los cromosomas se alinean a lo largo de la placa metafásica; el cinetocoro de cada cromátida está unido a un microtúbulo que se extiende desde los polos.
    • iii. Anafase II: Las proteínas en los centrómeros se degradan, y las cromátidas hermanas se separan y son jaladas hacia polos opuestos en la célula.
    • iv. Telofase II: El huso meiótico se desintegra, se desarrolla una nueva envoltura nuclear, se forma un surco de escisión (célula animal) o una placa celular (célula vegetal), las cromátidas comienzan a descondensarse y ocurre la citocinesis. Se forman cuatro células hijas haploides, cada una con una cromátida no duplicada.

Objetivo de Aprendizaje 5.1.B: Describir las similitudes y diferencias entre las fases y resultados de la mitosis y la meiosis.

  • 5.1.B.1 La mitosis y la meiosis son similares en el uso de un aparato de huso para mover los cromosomas, pero difieren en el número de células producidas y en el contenido genético de las células hijas.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Fuente: College Board AP Course and Exam Description⁩

English

Meiosis 减数分裂 makes gametes 配子 (eggs and sperm) with half the chromosome number, so fertilization restores the full set. One diploid cell divides twice to give four haploid cells. Meiosis I separates homologous chromosomes 同源染色体 (reducing the number); meiosis II separates sister chromatids (like mitosis).

Español
Un cariotipo humano: 22 pares de autosomas más los cromosomas sexuales
Un cariotipo humano: 22 pares de autosomas más los cromosomas sexuales

La meiosis 减数分裂 produce gametos 配子 (óvulos y espermatozoides) con la mitad del número de cromosomas, por lo que la fecundación restablece el conjunto completo. Una célula diploide se divide dos veces para dar cuatro células haploides. La meiosis I separa los cromosomas homólogos 同源染色体 (reduciendo el número); la meiosis II separa las cromátidas hermanas (como en la mitosis).

Meiosis halves the chromosome number in two divisions
La meiosis reduce a la mitad el número de cromosomas en dos divisiones
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Dividir los cromosomas de una célula

La meiosis reduce a la mitad el número de cromosomas y mezcla los genes, produciendo cuatro gametos genéticamente variados. Recorre para ver las divisiones.

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Meiosis/meɪˈəʊsɪs/ 减数分裂 jiǎn shù fēn liè
gametes/ˈɡæmiːts/ 配子 pèi zi
5.2

Meiosis and Genetic Diversity · ⁨Meiosis y Diversidad Genética⁩

Syllabus
English

Enduring Understanding (BIG IDEA 3 — Information Storage and Transmission): Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

Learning Objective 5.2.A: Explain how the process of meiosis generates genetic diversity.

  • 5.2.A.1 Correct separation of the homologous chromosomes in meiosis I and sister chromatids in meiosis II ensures that each gamete receives a haploid (1n) set of chromosomes that comprises an assortment of both maternal and paternal chromosomes. When incorrect separation occurs (nondisjunction), gametes are no longer haploid.
  • 5.2.A.2 During prophase I of meiosis, non-sister chromatids exchange genetic material via a process called crossing over (recombination), which increases genetic diversity among the resultant gametes.
  • 5.2.A.3 Sexual reproduction in eukaryotes increases genetic variation, including crossing over, random assortment of chromosomes during meiosis, and subsequent fertilization of gametes.
    • Exclusion statement: Knowledge of the details of sexual reproduction cycles in various plants and animals is beyond the scope of the AP Exam.
Español

Comprensión Duradera (GRAN IDEA 3 — Almacenamiento y Transmisión de Información): Los sistemas vivos almacenan, recuperan, transmiten y responden a la información esencial para los procesos vitales.

Objetivo de Aprendizaje 5.2.A: Explicar cómo el proceso de meiosis genera diversidad genética.

  • 5.2.A.1 La separación correcta de los cromosomas homólogos en la meiosis I y de las cromátidas hermanas en la meiosis II asegura que cada gameto reciba un conjunto haploide (1n) de cromosomas que comprende una mezcla de cromosomas maternos y paternos. Cuando ocurre una separación incorrecta (no disyunción), los gametos ya no son haploides.
  • 5.2.A.2 Durante la profase I de la meiosis, las cromátidas no hermanas intercambian material genético mediante un proceso llamado entrecruzamiento (recombinación), lo cual aumenta la diversidad genética entre los gametos resultantes.
  • 5.2.A.3 La reproducción sexual en eucariotas aumenta la variación genética, incluyendo el entrecruzamiento, la distribución aleatoria de los cromosomas durante la meiosis y la posterior fecundación de los gametos.
    • Declaración de exclusión: El conocimiento sobre los detalles de los ciclos de reproducción sexual en diversas plantas y animales se encuentra fuera del alcance del Examen AP.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Fuente: College Board AP Course and Exam Description⁩

English

Meiosis shuffles genes three ways, so offspring differ from parents and each other:

  • Crossing over 交叉互换: homologous chromosomes swap segments in meiosis I.
  • Independent assortment 自由组合: each homologous pair lines up and separates randomly.
  • Random fertilization: any sperm can meet any egg.

Together these create enormous variation – the raw material for evolution.

Español

La meiosis mezcla los genes de tres formas, de modo que la descendencia difiere de los padres y entre sí:

Independent assortment produces many gamete combinations
El ensamblaje independiente produce muchas combinaciones de gametos
Crossing over swaps segments between homologous chromosomes
El entrecruzamiento intercambia segmentos entre cromosomas homólogos
  • Entrecruzamiento 交叉互换: los cromosomas homólogos intercambian segmentos en la meiosis I.
  • Ensamblaje independiente 自由组合: cada par homólogo se alinea y se separa aleatoriamente.
  • Fecundación aleatoria: cualquier espermatozoide puede unirse con cualquier óvulo.

Juntos, estos procesos generan una enorme variación — la materia prima para la evolución.

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homologous chromosomes/həˈmɒləɡəs ˈkrəʊməsəʊmz/ 同源染色体 tóng yuán rǎn sè tǐ
Crossing over/ˈkrɒsɪŋ ˈəʊvə/ 交叉互换 jiāo chā hù huàn
Independent assortment/ˌɪndɪˈpendənt əˈsɔːtmənt/ 自由组合 zì yóu zǔ hé
alleles/əˈliːlz/ 等位基因 děng wèi jī yīn
genotype/ˈdʒenətaɪp/ 基因型 jī yīn xíng
phenotype/ˈfenətaɪp/ 表型 biǎo xíng
5.3

Mendelian Genetics · ⁨Genética Mendeliana⁩

Syllabus
English

Enduring Understanding (BIG IDEA 1 — Evolution): The process of evolution drives the diversity and unity of life.

Enduring Understanding (BIG IDEA 3 — Information Storage and Transmission): Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

Learning Objective 5.3.A: Explain the inheritance of genes and traits as described by Mendel's laws.

  • 5.3.A.1 Mendel's laws of segregation and independent assortment can be applied to genes that are on different chromosomes.
  • 5.3.A.2 In most cases, fertilization involves the fusion of two haploid gametes, restoring the diploid number of chromosomes and increasing genetic variation in populations by creating new combinations of alleles in the zygote.
    • i. Rules of probability can be applied to analyze the passing of single-gene traits from parent to offspring.
    • ii. Monohybrid, dihybrid, and test crosses can be used to determine whether alleles are dominant or recessive.
    • iii. An organism's genotype is the set of alleles inherited for one or more genes by an individual organism. An organism's genotype can be homozygous or heterozygous for each gene.
    • iv. An organism's phenotype is the observable expression of the inherited traits.
    • v. Patterns of inheritance (autosomal, genetically linked, sex-linked) and whether an allele is dominant or recessive can often be predicted from data, including pedigrees. Punnett squares can be used to predict the genotypes and phenotypes of parents and offspring.
    • Equation (Laws of Probability): If $A$ and $B$ are mutually exclusive, then: $P(A \text{ or } B) = P(A) + P(B)$
    • Equation (Laws of Probability): If $A$ and $B$ are independent, then: $P(A \text{ and } B) = P(A) \times P(B)$
Español

Comprensión duradera (GRAN IDEA 1 — Evolución): El proceso de evolución impulsa la diversidad y la unidad de la vida.

Comprensión duradera (GRAN IDEA 3 — Almacenamiento y transmisión de información): Los sistemas vivos almacenan, recuperan, transmiten y responden a la información esencial para los procesos vitales.

Objetivo de aprendizaje 5.3.A: Explicar la herencia de genes y rasgos según las leyes de Mendel.

  • 5.3.A.1 Las leyes de segregación y assortimiento independiente de Mendel pueden aplicarse a genes que se encuentran en cromosomas diferentes.
  • 5.3.A.2 En la mayoría de los casos, la fecundación implica la fusión de dos gametos haploides, lo que restaura el número diploide de cromosomas y aumenta la variación genética en las poblaciones al crear nuevas combinaciones de alelos en el cigoto.
    • i. Las reglas de probabilidad pueden aplicarse para analizar la transmisión de rasgos monogénicos de padres a descendientes.
    • ii. Los cruces monohíbridos, dihíbridos y de prueba pueden utilizarse para determinar si los alelos son dominantes o recesivos.
    • iii. El genotipo de un organismo es el conjunto de alelos heredados por un individuo para uno o más genes. El genotipo de un organismo puede ser homocigoto o heterocigoto para cada gen.
    • iv. El fenotipo de un organismo es la expresión observable de los rasgos heredados.
    • v. Los patrones de herencia (autosómicos, ligados genéticamente, ligados al sexo) y si un alelo es dominante o recesivo a menudo pueden predecirse a partir de datos, incluidos los pedigrís. Los cuadrados de Punnett pueden utilizarse para predecir los genotipos y fenotipos de los padres y la descendencia.
    • Ecuación (Leyes de probabilidad): Si $A$ y $B$ son mutuamente excluyentes, entonces: $P(A \text{ or } B) = P(A) + P(B)$
    • Ecuación (Leyes de probabilidad): Si $A$ y $B$ son independientes, entonces: $P(A \text{ and } B) = P(A) \times P(B)$

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Fuente: College Board AP Course and Exam Description⁩

English

A gene's alternative versions are alleles 等位基因. An organism's genotype 基因型 (its alleles) produces its phenotype 表型 (its traits). Mendel's rules: a dominant 显性 allele masks a recessive 隐性 one; the two alleles segregate into different gametes (law of segregation); genes for different traits assort independently. A Punnett square 庞纳特方格 predicts offspring ratios (a heterozygous cross gives 3:1). Homozygous 纯合 means two identical alleles; heterozygous 杂合 means two different.

Worked example. For a dihybrid cross of two independent genes, $AaBb\times AaBb$, use the multiplication rule instead of a $16$-box square. Each gene alone gives $\tfrac34$ dominant, so the chance an offspring shows both dominant traits is $\tfrac34\times\tfrac34=\tfrac{9}{16}$, and the chance of the fully recessive $aabb$ is $\tfrac14\times\tfrac14=\tfrac{1}{16}$. Multiplying two independent $3{:}1$ ratios is what produces the classic $9{:}3{:}3{:}1$ pattern.

Español
Variación natural en el bandeo de las conchas de caracol — diferencias heredables sobre las cuales puede actuar la selección
Variación natural en el patrón de bandas de la concha de caracol — diferencias heredables sobre las cuales la selección puede actuar

Las versiones alternativas de un gen son alelos 等位基因. El genotipo 基因型 de un organismo (sus alelos) determina su fenotipo 表型 (sus rasgos). Las reglas de Mendel: un alelo dominante 显itio enmascara uno recesivo 隐性; los dos alelos se segregan en diferentes gametos (ley de segregación); los genes para diferentes rasgos se ensamblan independientemente. Un cuadro de Punnett 庞纳特方格 predice las proporciones de la descendencia (un cruce heterocigoto da 3:1). Homocigoto 纯合 significa dos alelos idénticos; heterocigoto 杂合 significa dos diferentes.

A monohybrid Punnett square giving a 3:1 ratio
Un cuadro de Punnett monohíbrido que da una proporción de 3:1

Ejemplo resuelto. Para un cruce dihíbrido de dos genes independientes, $AaBb\times AaBb$, use la regla de multiplicación en lugar de un cuadro de $16$-cajas. Cada gen solo da $\tfrac34$ dominante, por lo que la probabilidad de que un descendiente muestre ambos rasgos dominantes es $\tfrac34\times\tfrac34=\tfrac{9}{16}$, y la probabilidad del completamente recesivo $aabb$ es $\tfrac14\times\tfrac14=\tfrac{1}{16}$. Multiplicar dos ratios independientes $3{:}1$ es lo que produce el patrón clásico de $9{:}3{:}3{:}1$.

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Cruzar dos padres

Un cuadro de Punnett combina los alelos de cada padre para predecir las proporciones de la descendencia. Configura los genotipos parentales y lee las proporciones esperadas.

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English · ⁨Inglés⁩ Chinese · ⁨Chino⁩ Pinyin
dominant/ˈdɒmɪnənt/ 显性 xiǎn xìng
recessive/rɪˈsesɪv/ 隐性 yǐn xìng
Punnett square/ˈpʌnɪt skweə/ 庞纳特方格 páng nà tè fāng gé
Homozygous/ˌhɒməˈzɪɡəs/ 纯合 chún hé
heterozygous/ˌhetrəˈzɪɡəs/ 杂合 zá hé
Incomplete dominance/ɪŋkəmˈpliːt ˈdɒmɪnəns/ 不完全显性 bù wán quán xiǎn xìng
Codominance/ˈkəʊdəmɪnəns/ 共显性 gòng xiǎn xìng
polygenic/ˌpɒlɪˈdʒenɪk/ 多基因 duō jī yīn
sex-linked/seks lɪŋkt/ 伴性 bàn xìng
5.4

Non-Mendelian Genetics · ⁨Genética No Mendeliana⁩

Syllabus
English

Enduring Understanding (BIG IDEA 3 — Information Storage and Transmission): Living systems store, retrieve, transmit, and respond to information essential to life processes.

Learning Objective 5.4.A: Explain deviations from Mendel's model of the inheritance of traits.

  • 5.4.A.1 Patterns of inheritance of many traits do not follow the ratios predicted by Mendel's laws and can be identified by quantitative analysis, when the observed phenotypic ratios statistically differ from the predicted ratios.
    • i. Genes located on the same chromosome are referred to as being genetically linked. The probability that these linked genes segregate together during meiosis can be used to calculate the map distance (or map units) between them on a chromosome. This calculation is called gene or genetic mapping.
    • ii. Codominance occurs when the phenotype from both alleles is expressed such that the heterozygote would have a different phenotype than either homozygote.
    • iii. Incomplete dominance occurs when neither allele of a gene can mask the other, so the phenotype of the heterozygote is a blended version of the dominant and recessive phenotypes.
  • 5.4.A.2 Some traits, known as sex-linked traits (X- or Y-linked), are determined by genes on sex chromosomes. The pattern of inheritance of sex-linked traits can often be predicted from data, including pedigrees, indicating the genotypes and phenotypes of both parents and offspring.
    • Illustrative examples for EK 5.4.A.2:
      • Sex-linked traits (X- or Y-linked) reside on sex chromosomes.
      • Sex-linked traits (X- or Y-linked) are inherited at higher rates in XY individuals than they are in XX individuals.
      • In certain species, the chromosomal basis of sex determination is not based on X and Y chromosomes (e.g., ZW in birds, haplodiploidy in bees).
  • 5.4.A.3 Pleiotropy is a phenomenon in which the expression of a single gene results in multiple traits or effects; these traits therefore do not segregate independently.
  • 5.4.A.4 Some traits result from non-nuclear inheritance.
    • i. Chloroplasts and mitochondria are randomly assorted to gametes and daughter cells; thus, traits determined by chloroplast and mitochondrial DNA do not follow simple Mendelian rules.
    • ii. In animals, mitochondria are usually transmitted by the egg and not by sperm; thus, traits determined by the mitochondrial DNA are typically maternally inherited.
    • iii. In plants, mitochondria and chloroplasts are transmitted in the ovule and not in the pollen; as such, mitochondria-determined and chloroplast-determined traits are typically maternally inherited.
Español

Comprensión perdurable (GRAN IDEA 3 — Almacenamiento y transmisión de información): Los sistemas vivos almacenan, recuperan, transmiten y responden a la información esencial para los procesos vitales.

Objetivo de aprendizaje 5.4.A: Explicar las desviaciones del modelo de Mendel sobre la herencia de rasgos.

  • 5.4.A.1 Los patrones de herencia de muchos rasgos no siguen las proporciones predichas por las leyes de Mendel y pueden identificarse mediante análisis cuantitativo cuando las proporciones fenotípicas observadas difieren estadísticamente de las predichas.
    • i. Los genes ubicados en el mismo cromosoma se denominan genéticamente ligados. La probabilidad de que estos genes ligados se segreguen juntos durante la meiosis puede utilizarse para calcular la distancia mapeada (o unidades de mapa) entre ellos en un cromosoma. Este cálculo se denomina mapeo génico o mapeo genético.
    • ii. La codominancia ocurre cuando el fenotipo de ambos alelos se expresa de tal manera que el heterocigoto tiene un fenotipo diferente al de cualquiera de los homocigotos.
    • iii. La dominancia incompleta ocurre cuando ninguno de los alelos de un gen puede enmascarar al otro, por lo que el fenotipo del heterocigoto es una versión mezclada de los fenotipos dominante y recesivo.
  • 5.4.A.2 Algunos rasgos, conocidos como rasgos ligados al sexo (ligados a X o Y), están determinados por genes en los cromosomas sexuales. El patrón de herencia de los rasgos ligados al sexo a menudo puede predecirse a partir de datos, incluyendo pedigrís, que indican los genotipos y fenotipos tanto de padres como de descendientes.
    • Ejemplos ilustrativos para EK 5.4.A.2:
      • Los rasgos ligados al sexo (ligados a X o Y) residen en los cromosomas sexuales.
      • Los rasgos ligados al sexo (ligados a X o Y) se heredan a tasas más altas en individuos XY que en individuos XX.
      • En ciertas especies, la base cromosómica de la determinación del sexo no se basa en los cromosomas X e Y (p. ej., ZW en aves, haplodiploidia en abejas).
  • 5.4.A.3 La pleiotropía es un fenómeno en el cual la expresión de un solo gen da lugar a múltiples rasgos o efectos; por lo tanto, estos rasgos no se segregan de forma independiente.
  • 5.4.A.4 Algunos rasgos resultan de la herencia no nuclear.
    • i. Los cloroplastos y mitocondrias se distribuyen aleatoriamente a los gametos y células hijas; así, los rasgos determinados por el ADN de cloroplastos y mitocondrias no siguen reglas mendelianas simples.
    • ii. En animales, las mitocondrias generalmente se transmiten por el óvulo y no por el espermatozoide; por lo tanto, los rasgos determinados por el ADN mitocondrial suelen heredarse de forma materna.
    • iii. En plantas, las mitocondrias y cloroplastos se transmiten en el óvulo y no en el polen; en consecuencia, los rasgos determinados por mitocondrias y cloroplastos suelen heredarse de forma materna.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Fuente: College Board AP Course and Exam Description⁩

English

Many traits do not follow simple dominance:

  • Incomplete dominance 不完全显性: heterozygotes are a blend (red × white → pink).
  • Codominance 共显性: both alleles show fully (AB blood type).
  • Multiple alleles, polygenic 多基因 traits (many genes, like height), pleiotropy (one gene, many effects), and sex-linked 伴性 genes (on the X chromosome) all give more complex ratios.

Worked example (chi-square test). To check whether real data fit a predicted ratio, use $\chi^2=\sum\dfrac{(o-e)^2}{e}$. A monohybrid cross predicts $3{:}1$, so of $80$ offspring you expect $60$ dominant and $20$ recessive, but you observe $55$ and $25$. Then $\chi^2=\dfrac{(55-60)^2}{60}+\dfrac{(25-20)^2}{20}=\dfrac{25}{60}+\dfrac{25}{20}=0.42+1.25=1.67$. With $1$ degree of freedom the critical value at $p=0.05$ is $3.84$; since $1.67<3.84$, we fail to reject the null hypothesis – the deviation is within chance.

Español

Muchos rasgos no siguen la dominancia simple:

El ligamiento sexual da resultados diferentes para hijos e hijas
La ligadura sexual da resultados diferentes para hijos e hijas
  • Dominancia incompleta 不完全显性: los heterocigotos son un mezcla (rojo × blanco → rosa).
  • Codominancia 共显性: ambos alelos se expresan completamente (tipo sanguíneo AB).
  • Múltiples alelos, rasgos poligénicos 多基因 (muchos genes, como la estatura), pleiotropía (un gen, muchos efectos) y genes ligados al sexo 伴性 (en el cromosoma X) producen ratios más complejos.

Ejemplo resuelto (prueba de chi-cuadrada). Para verificar si los datos reales se ajustan a un ratio predicho, use $\chi^2=\sum\dfrac{(o-e)^2}{e}$. Un cruce monohíbrido predice $3{:}1$, por lo que de $80$ descendientes se espera $60$ dominante y $20$ recesivo, pero se observan $55$ y $25$. Entonces $\chi^2=\dfrac{(55-60)^2}{60}+\dfrac{(25-20)^2}{20}=\dfrac{25}{60}+\dfrac{25}{20}=0.42+1.25=1.67$. Con $1$ grados de libertad, el valor crítico en $p=0.05$ es $3.84$; dado que $1.67<3.84$, no rechazamos la hipótesis nula — la desviación está dentro del azar.

5.5

Environmental Effects on Phenotype · ⁨Efectos Ambientales sobre el Fenotipo⁩

Syllabus
English

Enduring Understanding (BIG IDEA 4 — Systems Interactions): Biological systems interact, and these systems and their interactions exhibit complex properties.

Learning Objective 5.5.A: Explain how the same genotype can result in multiple phenotypes under different environmental conditions.

  • 5.5.A.1 Environmental conditions influence gene expression and can lead to phenotypic plasticity (e.g., the ability of individual genotypes to produce different phenotypes).
    • Illustrative examples for EK 5.5.A.1:
      • Height and weight in humans
      • Flower color based on soil pH
      • Seasonal fur color in arctic animals
      • Sex determination in reptiles
      • Effect of increased UV on melanin production in animals
      • Presence of the opposite mating type on pheromone production in yeast and other fungi
Español

Comprensión Duradera (GRAN IDEA 4 — Interacciones de Sistemas): Los sistemas biológicos interactúan, y estos sistemas y sus interacciones exhiben propiedades complejas.

Objetivo de Aprendizaje 5.5.A: Explicar cómo un mismo genotipo puede dar lugar a múltiples fenotipos bajo diferentes condiciones ambientales.

  • 5.5.A.1 Las condiciones ambientales influyen en la expresión génica y pueden conducir a la plasticidad fenotípica (p. ej., la capacidad de los genotipos individuales para producir diferentes fenotipos).
    • Ejemplos ilustrativos para EK 5.5.A.1:
      • Altura y peso en humanos
      • Color de las flores basado en el pH del suelo
      • Color estacional del pelaje en animales árticos
      • Determinación del sexo en reptiles
      • Efecto de la mayor radiación UV en la producción de melanina en animales
      • Presencia del tipo de apareamiento opuesto en la producción de feromonas en levaduras y otros hongos

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Fuente: College Board AP Course and Exam Description⁩

English

Phenotype is not set by genes alone – the environment also matters. Temperature, nutrition, and other factors can change how genes are expressed (a Himalayan rabbit's dark fur where it is cold, a plant's height with more sunlight). So identical genotypes can give different phenotypes in different conditions.

Español

El fenotipo no está determinado solo por los genes — el ambiente también importa. La temperatura, la nutrición y otros factores pueden cambiar cómo se expresan los genes (el pelaje oscuro de un conejo himalayo donde hace frío, la altura de una planta con más luz solar). Así, genotipos idénticos pueden producir diferentes fenotipos bajo distintas condiciones.

5.5

Exam tips · ⁨Consejos para el examen⁩

English
  • Contrast mitosis (2 identical, full chromosome number) with meiosis (4 non-identical gametes, half the number).
  • Explain variation from crossing over, independent assortment, and random fertilisation.
  • Use the multiplication rule for dihybrid crosses (each gene's $3{:}1$ multiplied), and a chi-square test ($\chi^2=\sum\frac{(o-e)^2}{e}$) to judge observed vs expected ratios.
  • Keep genotype (the alleles) separate from phenotype (what you see) — $AA$ and $Aa$ can look the same.
  • Recognise non-Mendelian patterns: incomplete dominance, codominance, and sex linkage.
Español
  • Contrastar la mitosis (2 idénticas, número completo de cromosomas) con la meiosis (4 gametos no idénticos, mitad del número).
  • Explicar la variación derivada del entrecruzamiento, el ensamblaje independiente y la fecundación aleatoria.
  • Usar la regla de multiplicación para cruces dihíbridos (el $3{:}1$ de cada gen multiplicado), y una prueba de chi-cuadrada ($\chi^2=\sum\frac{(o-e)^2}{e}$) para evaluar ratios observados vs esperados.
  • Mantener separado el genotipo (los alelos) del fenotipo (lo que se ve) — $AA$ y $Aa$ pueden verse iguales.
  • Reconocer patrones no mendelianos: dominancia incompleta, codominancia y ligadura sexual.

Interactive lessons on this topic · ⁨Lecciones interactivas sobre este tema⁩

Work through it step by step, with instant-check exercises. · ⁨Trátalo paso a paso, con ejercicios de verificación instantánea.⁩

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