Mendelistick á á genetika genetika
Yüklə 130,13 Kb. Pdf görüntüsü
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- Genová interakce na úrovni metabolismu antokyanů Parentální generace aaBB x AAbb
- F1 – CcBb (černí) F2 – 9:3:4
|
1 Mendelistick Mendelistick á á genetika genetika Mgr. Aleš RUDA 2 Rozmnožování organismů Nepohlavn Nepohlavn í í
buněk je geneticky identický s mateřským jedincem
Pohlavn Pohlavn
í í nový jedinec vzniká spojením chromozomových sad obou rodičovských jedinců není shodný s žádným z rodičů
3 Křížení = hybridizace Základní metoda genetiky organismů Záměrné pohlavní rozmnožování dvou vybraných jedinců, při němž sledujeme výskyt určitého znaku u všech jejich potomků Podle počtu sledovaných znaků rozlišujeme: monohybridizace monohybridizace (jeden znak) dihybridizace dihybridizace (dva znaky) Cíl – genetický výzkum nebo šlechtitelský záměr
2 4 Pojmy a symbolika Homozygotn Homozygotn í í
genotyp má jedinec, který zdědil od obou rodičů stejnou alelu téhož genu (značíme např. AA, aa, BB, bb) Heterozygotn Heterozygotn í í
genotyp má jedinec se dvěma různými alelami téhož genu (např. Aa, Bb) rodičovská generace = parent parent
á á ln ln í í generace generace
(P) přímí potomci = prvn prvn
í í fili fili á á ln ln í í generace
generace (F1)
další generace = druh
druh á á fili fili
á á ln ln í í generace generace
(F2, popř. F3,..)
Dědičnost kvalitativních znaků Dědičnost kvantitativních znaků 5 1. Dědičnost kvalitativních znaků Kvalitativní znak - obvykle monogenní (podmíněn jedním genem) Diploidní organismy mají vždy dvě alely od jednoho genu
Při vzniku gamet (při meióze) probíhá segregace párových chromozomů, takže do každé gamety se dostane jedna alela od každého genu – otcovská nebo mateřská 6 Vzájemný vztah mezi alelami Ú Ú pln pln á á dominance a recesivita dominance a recesivita v heterozygotním genotypu se projeví pouze dominantní alela, nikoli recesivní př. alela A určuje červenou barvu květu, alela a bílou, jedinec s genotypem Aa bude červený AA aa Aa 3 7 Vz Vz á á jemný vztah mezi jemný vztah mezi alelami alelami
Ne Ne ú ú pln
pln á á dominance a recesivita dominance a recesivita na vytvoření znaku se podílí obě alely, zpravidla nestejnou měrou jedinec s heterozygotním genotypem se odlišuje od obou homozygotů zvláštním případem – intermediarita (obě se projeví stejnou měrou př. alela A určuje červenou barvu květu, alela a bílou, jedinec s genotypem Aa bude růžový AA aa Aa 8 Vzájemný vztah mezi alelami Kodominance Kodominance v heterozygotním genotypu se projeví obě alely vedle sebe, aniž by se vzájemně potlačovaly př. krevní skupiny systému AB0
9 Kombinační čtverec Užívá se ke zjištění všech možných kombinací v jejich vzájemném poměru Pozor! Štěpný poměr je poměr statistický, tj uplatní se jen při dostatečném počtu potomků. Typy gamet vytvářené prvním rodičem Typy gamet vytvářené druhým rodičem gamety gamety
Možné genotypy A A a a AA Aa aa Aa aa 4 10 Krevní skupiny systému AB0 Gen, který je určuje, se vyskytuje ve třech alelách: I I
A , I
, I B B , i , i
Alela Alela
I I A A určuje přítomnost antigenu A na červ. krvinkách Alela
Alela I I B B určuje přítomnost antigenu B na červ. krvinkách Alela
Alela i i nenese žádnou informaci Alely I
A , I
B jsou vzájemně kodominantní a vůči alele i jsou úplně dominantní 11 Krevní skupiny systému AB0 Krevní skupina Možné genotypy A I
A A I I A A , , I I
A i i B I B I B
I B i 0 ii AB I I A A I I B B 12 Systém AB0 v ČR Skupina Antigen
Protilátka frekvence v naší populaci A A anti-B 42 %
B B anti-A 18 % 0 --- anti-A, anti-B 32 %
AB A, B
--- 8 %
5 13 Autosomální dědičnost Dědičnost znaků, jejichž geny jsou umístěny na autozomech Dominantn Dominantn í í
d ě ě di di č č nost
nost = dědičnost genů s úplnou dominancí D D ě ě di di č č nost ne nost ne
ú ú pln pln ě ě dominantn dominantn í í
= dědičnost genů s neúplnou dominancí 14 Dominantn Dominantn í í d d ě ě di di č č nost nost Monohybridn Monohybridn í í k k ř ř í í ž ž en en í í (sledujeme jeden gen) a) křížení dvou stejných homozygotů Rodiče P: gamety: Potomci F 1 : AA x AA A A
A A
AA AA AA AA 15 Dominantn Dominantn í í d d ě ě di di č č nost nost b) křížení dvou různých homozygotů Rodiče P: gamety: Potomci F 1 : AA x aa A A
a a
Aa Aa Aa Aa Při křížení dominantního a recesivního homozygota je potomstvo uniformní.
6 16 Dominantn Dominantn í í d d ě ě di di č č nost nost c) křížení dvou heterozygotů Rodiče P: gamety: Potomci F 1 : Aa x Aa A a A
AA Aa Aa aa Potomstvo se štěpí v poměru 3 : 1 ve fenotypu. Genotypový štěpný poměr AA : Aa : aa je 1 : 2 : 1 17 Dominantn Dominantn í í d d ě ě di di č č nost nost d) křížení homozygota s heterozygotem Rodiče P: gamety: Potomci F 1 : Aa x aa A a a
Aa Aa aa aa Potomstvo se štěpí na obě rodičovské formy v poměru 1 : 1. Toto tzv. zpětné křížení se užívá ke zjištění genotypu u jedince s dominantní formou znaku. aa 18 Rodiče P: gamety: AA x aa A A
a a
Aa Aa Aa Aa D D ě ě di di č č nost ne nost ne
ú ú pln pln ě ě dominantn dominantn í í
Monohybridn í í k k ř ř í í ž ž en en í í křížení dvou různých homozygotů AA
aa Potomci F 1 : 7 19 D D ě ě di di č č nost ne
nost ne ú ú pln pln
ě ě dominantn dominantn í í křížení dvou heterozygotů gamety
gamety A A a a Aa x Aa AA Aa aa Aa Potomstvo se štěpí na tři fenotypové formy v poměru 1 : 2 : 1 Rodiče P: 20 Modrooký muž, jehož oba rodiče měli oči hnědé, se oženil s dívkou, která má hnědé oči a jejíž otec byl modrooký, zatímco matka hnědooká. Jejich zatím jediné dítě má oči hnědé.Jaké jsou genotypy dítěte, rodičů i všech prarodičů, víme-li, že tmavá (hnědá) barva očí je dominantní nad modrou barvou? Vyzkou Vyzkou
š š ejte si ejte si 21 Dominantn Dominantn í í d d ě ě di di č č nost nost Dihybridn Dihybridn í í k k ř ř í í ž ž en en í í (sledujeme dva geny) Rodiče P: gamety: AABB AB AB A a b B
8 22 Dominantn Dominantn í í d d ě ě di di č č nost nost Dihybridn Dihybridn í í k k ř ř í í ž ž en en í í (sledujeme dva geny) a) křížení dvou homozygotů Rodiče P: gamety:
Potomci F 1 : AABB x aabb AB AB
ab ab AaBb AaBb AaBb
AaBb A a
b B 23 A a b Kombinace alel různých chromozomových párů v gametách dihybrida Každý pár alel se chová samostatně a dochází k segregaci nezávisle na jiném páru alel → voln
voln á á kombinace kombinace alel alel
Gamety AB Ab aB ab B Diploidní buňka
24 AABB F 2 generace ab aB Ab AB ab aB Ab AB gamety AABb AaBB AaBb AABb AAbb AaBb Aabb AaBB AaBb aaBB aaBb AaBb Aabb aaBb aabb Fenotypový Fenotypový š š t t ě ě pný pom
pný pom ě ě r 9 : 3 : 3 : 1 r 9 : 3 : 3 : 1 Š Š
lechtitelsk é é novinky novinky
Po Po č č et
et fenotypových fenotypových kombinac
kombinac í í 2 2 n n Po Po č č et et genotypových genotypových kombinac
kombinac í í 3 3 n n n n – – po po č č et et
hybridizovaných hybridizovaných gen gen
ů ů
9 25 O O č č em em
Mendel Mendel
nev nev
ě ě d d ě ě l l Genové interakce Polygenní dědičnost Vazba genů 26 Genové interakce jeden znak = jeden gen ????? znak vzniká spolupůsobením většího počtu genů komplementarita epistáze duplicitní interakce kumulativní duplicitní interakce mnohotný alelismus - kodominance 27 Genové interakce KOMPLEMENTARITA KOMPLEMENTARITA interakce dvou nealelních genů Křížením dvou bělokvětých odrůd hrachoru zahradního vznikly v F1 generaci rostliny s růžovými květy. Po samoopylení rostlin F1 generace byl v F2 generaci teoretický poměr rostlin
s růžovými květy a
9 : 7 Určete genotyp parentální generace Jaký genotyp podmiňuje růžovou barvu květu? aabb
aabb aaBb
aaBb Aabb
Aabb AaBb
AaBb aaBb
aaBb aaBB
aaBB AaBb
AaBb AaBB
AaBB Aabb
Aabb AaBb
AaBb AAbb
AAbb AABb
AABb AaBb
AaBb AaBB
AaBB AABb
AABb AABB
AABB F2:
9 (růžové květy) : 7 (bílé květy) Genová interakce na úrovni metabolismu antokyanů Parentální generace aaBB x AAbb bílé květy x bílé květy F1: AaBb (růžové květy) AB Ab aB ab AB Ab aB ab 10 28 Genové interakce EPIST EPIST
Á Á ZE ZE - - recesivn recesivn
í í určitá alela jednoho genu potlačuje projev jiného genu epistatická a. > hypostatická a. Tvorba pigmentu potkana je podmíněna chromogenem C, determinujícím enzym tyrosinasu Recesivní homozygoti (cc) netvoří melanin (albíni) – je nadřazený Barvu srsti podmiňuje gen B; černou alela B, hnědou b
ccbb
ccBb Ccbb
CcBb ccBb
ccBB CcBb
CcBB Ccbb
CcBb CCbb
CCBb CcBb
CcBB CCBb
CCBB F1 – CcBb (černí) F2 – 9:3:4 29 Genové interakce EPIST EPIST
Á Á ZE ZE - - recesivn recesivn
í í 30 Geonové interakce DUPLICITNÍ INTERAKCE jeden znak může být podmíněn různými geny k projevu stačí zpravidla 1 dominantní alela někdy se účinek sčítá kumulativní duplicitní interakce Kočárek, str. 57
11 31 Polygenní dědičnost výsledný fenotyp je spolu se
souhrou účinku několika genů modifikován vlivy vnějšího prostředí – multifaktoriální podmíněnost geny se nemusí nacházet kvantitativně měřitelné znaky jsou na příklad výška a váha člověka, barva kůže, hodnota IQ modely polygenní dědičnosti využívají statistické metody Gaussovské rozložení shodný genotyp nemusí podmiňovat shodný fenotypový projev 32 Heritabilita dědivost – hodnocení podílu genetického podkladu na celkovém fenotypovém projevu h 2 = V g / V f V g - rozptyl genetický V f
rozptyl fenotypový rozptyl fenotypový je součet rozptylu genetického a rozptylu, který vyvolají vlivy prostředí hodnoty 0 ≤ h 2 ≥1 studie na MZ dvojčatech Co bude indikovat nízká h 2 ?
Vazba genů Všechny geny, umístěné na jednom chromozomu tvoří vazbovou skupinu A a b B AB ab A a b B Ab aB Počet vazbových skupin = počtu chromozomových párů Při tvorbě gamet – alely jsou přenášené společně Nové kombinace – jen jako důsledek rekombinačního procesu
12 34 Vazba genů 35 Vazba genů 36 Vazba genů vznik rekombinovaných gamet – malá pravděpodobnost čím jsou geny od sebe vzdálenější, tím je vyšší pravděpodobnost, že dojde k náhodnému zlomu mezi nimi čím jsou blíže, tím se pravděpodobnost snižuje podle četnosti gamet s rekombinovanou sestavou můžeme usuzovat na sílu vazby podle síly vazby pak lze zpětně sestavit chromozomovou mapu p – Morganovo číslo = procento potomků s rekombinovanou sestavou alel R – počet rekombinantních potomků N – počet potomků s původní rodičovskou setavou alel R p = ----------- x 100 (cM) N + R 13 37 Morganovo číslo Vypočítejte mapovou vzdálenost dvou genů A a B. Křížením dvojnásobného heterozygota (AaBb) s dvojnásobným recesivním homozygotem (aabb) bylo získáno potomstvo o následujícím rozložení: 80 jedinců mělo oba dominantní znaky („AB“) 20 jedinců mělo dominantní znak „A“ a recesivní znak „b“ 20 jedinců mělo recesivní znak „a“ a dominantní znak „B“ 80 jedinců mělo oba recesivní znaky („ab“) 1. K jednotlivým fenotypům potomků doplníme genotypy vyplývající z genotypů rodičů: fenotyp
AB Ab aB ab genotyp
AaBb Aabb
aaBb aabb
počet jedinců 80 20 20 80 celkem 200 jedinců 38 Morganovo číslo Vypočítejte mapovou vzdálenost dvou genů A a B. Křížením dvojnásobného heterozygota (AaBb) s dvojnásobným recesivním homozygotem (aabb) bylo získáno potomstvo o následujícím rozložení: 80 jedinců mělo oba dominantní znaky („AB“) 20 jedinců mělo dominantní znak „A“ a recesivní znak „b“ 20 jedinců mělo recesivní znak „a“ a dominantní znak „B“ 80 jedinců mělo oba recesivní znaky („ab“) 2. Údaje dosadíme do vzorce a vypočteme Morganovo číslo: R 20 + 20
40 p = ----------- x 100 = -------------------------- x 100 = -------- x 100 = 20 cM N + R
80 + 80 + 20 + 20 200
39 Morganovo číslo Vypočítejte mapovou vzdálenost dvou genů A a B. Křížením dvojnásobného heterozygota (AaBb) s dvojnásobným recesivním homozygotem (aabb) bylo získáno potomstvo o následujícím rozložení: 20 jedinců mělo oba dominantní znaky („AB“) 80 jedinců mělo dominantní znak „A“ a recesivní znak „b“ 80 jedinců mělo recesivní znak „a“ a dominantní znak „B“ 20 jedinců mělo oba recesivní znaky („ab“) 14 40 Síla vazby Batesonovo číslo c 1 udává, kolikrát častěji jsou v souboru zastoupeny gamety s původními genotypy proti rekombinovaným Morganovo číslo p 2 určuje poměr zastoupení rekombinovaných gamet k celému gametickému souboru 41 Johann Gregor Mendel byl mnich, zakladatel genetiky a opat augustiniánského kláštera v Brně studium na Filozofické fakultě v Olomouci, Vídeňské univerzitě 1856–1863 věnoval křížení hrachu a sledování potomstva formulace pravidel – Mendelovy zákony dědičnosti. ( ( 1822 1822
– – 1884 1884 ) ) 42 Mendelovy zákony dědičnosti 1) O uniformitě první filiální generace a identitě recipročních křížení Při křížení dominantního a recesivního homozygota jsou jedinci 1.filiální generace jednotní (uniformní) Reciproční křížení mají stejný výsledek (nezáleží, který znak předává otec a který matka). 2) Při vzájemném křížení heterozygotů vzniká potomstvo genotypově různorodé, přičemž poměrné zastoupení homozygotů a heterozygotů je pravidelné a stálé. 3) O volné kombinovatelnosti alel různých alelových párů Při zrání gamet se kombinují alely jednotlivých genů vzájemně nezávisle, tj. podle pravidel počtu pravděpodobnosti. Yüklə 130,13 Kb. Dostları ilə paylaş:
|