View
54
Download
0
Category
Preview:
DESCRIPTION
Mendelistická genetika. Distribuce genetické informace. Základní pracovní metodou je křížení křížení = vzájemné oplozování organizmů s různými genotypy. Základní pojmy. Gen – úsek DNA se specifickou funkcí. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Mendelistická Mendelistická genetikagenetika
Základní pracovní metodou je křížení
křížení = vzájemné oplozování organizmů s různými genotypy
Základní pojmyZákladní pojmy
Gen – úsek DNA se specifickou funkcí.
Strukturní gen – úsek DNA nesoucí genetickou informaci pro
polypeptidový řetězec.
Alela – varianta genu (odlišující se od ostatních fenotypovým
projevem).
Genotyp – konkrétní sestava alel v jednom genu, nebo více genech,
nebo u jedince. Determinuje fenotypové možnosti nositele.
Fenotyp – soubor zevních znaků (morfologické zn.) a vlastností
organismu (funkční a psychické zn. ); nebo jeden určitý znak či
vlastnost (např.barva očí, srsti, rozměry těla, orgánů, krevní
skupina, typ enzymu, bílkoviny atd.).
Za obvyklých podmínek vnějšího prostředí odpovídá určitému
genetickému faktoru/faktorům určitý znak/vlastnost organismu
(fenotyp).
gen může mít u jedince 2 varianty, 2 alely
alely téhož genu jsou uloženy na stejných místech homologních chromozómů
jedinec získá po jedné alele od obou rodičů
stejné alely = homozygotní genotyp
různé alely = heterozygotní genotyp
Základní pojmyZákladní pojmy
ZákladníZákladní pojmypojmy
homozygot = jedinec, který má obě alely sledovaného genu stejné, tj.
AA – dominantní homozygotaa - recesivní homozygot
v potomstvu vzniklém samoplozením nebo křížením dvou stejných homozygotů sledovaný znak neštěpí
čistá linie – soubor homozygotních jedinců vzniklých pohlavním rozmnožováním
heterozygot – jedinec, který má obě alely sledovaného znaku v páru různé
Aa – tvoří gamety s různými alelami
potomstvo při splývání různých typů gamet ve znaku štěpí = znak se projeví ve dvou formách
Vztah mezi alelamiVztah mezi alelami
dominance – dominantní alela převládá nad ostatními a projeví se vždy ve fenotypu
recesivita –recesivní alela je překryta účinkem dominantní formy, ve fenotypu se projeví pouze v homozygotním stavu
neúplná dominance – obě alely se ve fenotypu projeví současně
kodominance – alely se projeví ve fenotypu nezávisle na sobě (krevní skupiny)
superdominance – heterozygotní konstituce je aktivnější než obě homozygotní
Základní pojmyZákladní pojmy
Kvalitativní znaky – jsou kódovány geny velkého účinku – majorgeny.
Znak je kódován jedním či několika málo geny. Kvalitativní znaky – barva květů,
morfologické znaky, barva srsti, tvar ušního boltce, krevně-skupinový systém (AB0), některé antigeny, atd.
Hybridizace – křížení je obvykle cílené pohlavní rozmnožování dvou vybraných jedinců opačného pohlaví s různými genotypy.
Monohybrid (Aa) je kříženec (heterozygot) vzniklý spojením homozygotních rodičů odlišných v jednom znaku (genu).
Monohybridismus – sledování jednoho kvalitativního znaku.
Dihybrid (Aa, Bb) je kříženec (heterozygot) vzniklý spojením rodičů homozygotů odlišných ve dvou znacích
Dihybridismus – sledování dvou znaků současně.
Tri-polyhybridismus – sledování 3 a více znaků současně.
Cíl hybridizace: a) analýza znaků potomků vzniklých křížením (HYBRIDŮ) – genetický
výzkum b) vytvoření hybridů s požadovanou kombinací rodičovských znaků –
šlechtitelský záměr
P – rodičovská generace (z lat. parentes)F – generace potomků (z lat. filius, filia)číselný index označující pořadíF1 – první filiální generace po křížení
rodičůF2 – druhá filiální generace vzniklá
křížením hybridů F1 B1 – výsledek křížení hybrida F1 – s
některou rodičovskou variantou (B – backcross)
1. vytvoření čistých linií1. vytvoření čistých linií
2. křížení – tvorba F 2. křížení – tvorba F11 generace generace
3. tvorba F3. tvorba F22 generace generace
Mendel sledoval:
tvar semen: kulatý x hranatý
barva semen: žlutá x zelená
barva květu: bílá x červená
tvar lusků: klenutý x zaškrcený
barva děloh: žlutá x zelená
postavení květů: úžlabní x vrcholové
délka stonku: dlouhý x krátký
1866 – Mendel publikoval článek Experimenty v křížení rostlin
1900 – znovuobjevení Mendelovy práce
1. uniformita jedinců F1 generace 2. identita reciprokých křížení3. čistota vloh a štěpení4. volná kombinovatelnost vloh
x
P: BB x bb
gamety: B B b b
potomci F1
Bb Bb Bb Bb
P: bb x BB
potomci F1
Bb Bb Bb Bb
gamety: b b B B
geny heterozygota se předávají další generaci v „čisté“ podobě
segregace je důsledkem redukčního dělení gamet
Aa
A a
tj. genotypový štěpný poměr 1 AA : 2Aa : 1aa
fenotypový štěpný poměr 3 dominantní : 1 recesivní
x Aa
A a
generace hybridů F2
AA Aa
Aa aa
genotypy jedinců F2
A a
A
a
genomy samičích gamet
genomy samčích gamet
geny heterozygota se předávají další generaci v „čisté“ podobě
segregace je důsledkem redukčního dělení gamet
Aa
A a
P (A/A) = P(A) x P(A) = 0.5 x 0.5 = 0.25
P (A/a) = P(A) x P(a) = 0.5 x 0.5 = 0.25
P (a/A) = P(a) x P(A) = 0.5 x 0.5 = 0.25
P (a/a) = P(a) x P(a) = 0.25
tj. genotypový štěpný poměr 1 AA : 2Aa : 1aa
fenotypový štěpný poměr 3 dominantní : 1 recesivní
x Aa
A a
ZápisZápis kříženíkřížení
rodičovská generace: P: AA x aa genotyp matky genotyp otce
gamety P generace A a
generace hybridů F1: Aa x Aa genotyp hybridů
gamety F1 generace A a A a
generace hybridů F2:
AA Aa
Aa aa
genotypy jedinců F2
A a
A
a
samičí gamety
samčí gamety
důkaz, že heterozygot monohybrid tvoří 2 druhy gamet v poměru 1 : 1
křížení hybrida F1 generace s některým z homozygotních rodičů nebo s jedincem nesoucím rodičovský genotyp
x
P1: bb BB
F1 : Bb
x
B1 BB x Bb
x
B1 bb x Bb
BB Bb
BB Bb
Bb bb
Bb bb
Neúplná dominance:
P1 WW ww
xF1 Ww
1WW 2Ww 1ww
sledujeme více než 1 gen rozchod alel různých genů nezávisle
na sobě při gametogenezi, tj. lokusy na různých chromozómových párech
vzniká tolik typů gamet, kolik je možných kombinací, tedy
monohybrid 2 typy gamet 1 : 1 dihybrid 4 typy gamet 1 :
1 : 1 : 1
P : GGWW x ggww nebo GGww x ggWW
G – žlutý W - kulatý
g - zelený w - svraštělý
F1 : GgWw
GW GW gw gw Gw Gw gW gW
GW Gw gW gwgamety:
GW Gw gW gw
GWGGWW GGWw GgWW GgWw
GwGGWw GGww GgWw Ggww
gWGgWW GgWw ggWW ggWw
gwGgWw Ggww ggWw ggww
genotypový štěpný poměr 1: 2 : 1 : 2 : 4 : 2 : 1 : 2 : 1
fenotypový štěpný poměr 9 : 3: 3 : 1
šlechtitelské novinky
úhlopříčka homozygotů
úhlopříčka heterozygotů
ggww x GgWw GGWW x GgWw
ggWW x GgWw GGww x GgWw
genotypový štěpný poměr
1 : 1 : 1 : 1
fenotypový štěpný poměr
1 : 1 : 1 : 1
genotypový štěpný poměr
1 : 1 : 1 : 1
fenotypový štěpný poměr
1 žlutý kulatý
genotypový štěpný poměr
1 : 1 : 1 : 1
fenotypový štěpný poměr
1 žlutý kulatý : 1 zelený kulatý
genotypový štěpný poměr
1 : 1 : 1 : 1
fenotypový štěpný poměr
1 žlutý kulatý : 1žlutý svraštělý
rodiče se odlišují ve více než dvou znacích
počty gamet:monohybrid 2, dihybrid 4, trihybrid 8,
tetrahybrid 16, polyhybrid 2n
n = počet znaků, v kterých je heterozygotní
odvození frekvence kombinací – rozvětvovací metoda
P1: AABBCC x aabbcc
gamety ABC abc
F1 AaBbCc
gamety ABC Abc
AbC Abc aBC
aBc abC abc
A nebo a B nebo b C nebo c štěpný poměr
¾ A
1/4 a
3/4B
3/4B
3/4C – (3/4)(3/4)(3/4)ABC = 27/64 ABC
1/4c – (3/4)(3/4)(1/4)ABc = 9/64 ABc
3/4C – (3/4)(1/4)(3/4)AbC = 9/64 AbC1/4c – (3/4)(1/4)(1/4)Abc = 3/64 ABC1/4b
1/4b
3/4C – (1/4)(3/4)(3/4)aBC = 9/64aBC
1/4c – (1/4)(3/4)(1/4)aBc = 3/64aBc
3/4C – (1/4)(1/4)(3/4)abC = 3/64abC
1/4c – (1/4)(1/4)(1/4)abc = 1/64abc
počet vzorec n = 1 n = 2 n = 3 n = 4
gametických kombinací
2n 2 4 8 16
nejmenší úplná generace
4n 4 16 64 256
genotypů 3n 3 9 27 81
homozygotů 2n 2 4 8 16
homoz. rekombinací
2n – 2 - 2 6 14
heterozygotů 22n – 2n 2 12 56 240
fenotypů 2n 2 4 8 16
(3 + 1)n fenotypový štěpný poměr
(3 + 1)1 3 : 1
(3 + 1)2 9 : 3 : 3 : 1
(3 + 1)3 27 : 9 : 9 : 9 : 3 : 3 : 3 : 1
(3 + 1)4 87 : 27 : 27 : 27 : 27 : 9 : 9 : 9 : 9 : 3 : 3 : 3 : 3 : 1
teoretická
při pravděpodobném výskytu homozygota
95 % 99 % 99,9 %
4 11 16 24
16 47 72 107
64 134 297 442
Dědičnost kvalitativních Dědičnost kvalitativních znaků není náhodná, ale znaků není náhodná, ale
pravidelná.pravidelná.Všechny stěpné poměry v genetice jsou založeny na zákonech velkých
čísel. Štěpný poměr je poměr statistický, tj. uplatní se jen při dostatečném počtu potomků,
(sta – tisíce). Je-li počet potomků malý, štěpný poměr se od ideálních teoretických čísel více či méně liší.
test pro ověření shody skutečných a teoretických štěpných poměrů
d – rozdíl mezi skutečným a očekávaným počtem potomků ve
třídáche – očekávaný počet potomků ve
třídách
e
d 22
1 gen = 1 znak
geny neleží na pohlavních chromozómech
(autozomální dědičnost)
každý gen leží na jiném chromozómu
Recommended