Genetika‎ > ‎

Alelová analýza, Mendelovy zákony

ALELOVÁ ANALÝZA

  • diploidní organismus má pouze dvě alely určitého genu (i když alel – variant genů – může existovat mnohem více)
  • základní vztahy mezi alelami:
    • úplná dominance = dominantní alela zcela potlačuje projev recesivní alely
    • neúplná dominance = fenotyp je kombinací účinku dominantní i recesivní alely
    • kodominance = obě alely se projevují současně, vzájemně se neovlivňují
  • dihybridismus = při křížení sledujeme dva znaky řízené geny na různých párech chromozomů

Úplná dominance

Příklad: U plodů rajčete (Solanum lycopersicun) kóduje dominantní alela R červenou barvu, párová recesivní alela r barvu žlutou. Jaké potomstvo získáme křížením červenoplodého homozygota se žlutoplodým?

    • Řešení: červenoplodý homozygot – RR, žlutoplodý – rr.

                 P:                    RR       ×          rr
                 gamety:            R                     r
                 F1:                               Rr        (červenoplodý)
                
                                         Rr         ×          Rr
                 gamety:            R, r                  Rr
                 F2:                    RR       Rr        Rr        rr

                             fenotypový štěpný poměr:          3 : 1
                             genotypový štěpný poměr:         1 : 2 : 1

 

Při úplné dominanci nelze fenotypově odlišit dominantního homozygota od heterozygota. Provádí se proto zpětné B-křížení (= back křížení) – křížíme jedince s dominantním znakem s jedincem recesivním.

    • Je-li zkoumaný jedinec dominantní homozygot, potomci z tohoto křížení vykazují fenotypově pouze dominantní znak. [rr × RR = 4 Rr]
    • Je- li zkoumaný jedinec heterozygot, potomci z tohoto křížení vykazují dominantní a recesivní znak v poměru 1 : 1. [rr × Rr = 2 Rr, 2 rr]

Neúplná dominance

Příklad: U nocenky (Mirabilis jalapa) je tmavě žlutá až okrová barva květů podmíněna homozygotní alelovou kombinací AA; alela A podmiňuje syntézu žlutého barviva anthoxantinu. Recesivní homozygoti aa mají květy bílé. Heterozygoti Aa nemají květy tmavě žluté, ale světle žluté. Jaké potomstvo získáme při křížení tmavě žlutého homozygota s bělokvětým?

    • Řešení: tmavě žlutý homozygot – AA, bělokvětý – aa.

                 P:                    AA       ×          aa
                 gamety:            A                     a
                 F1:                               Aa        (světle žluté květy)
                
                                         Aa        ×          Aa
                 gamety:            A, a                  A, a
                 F2:                   AA       Aa        Aa        aa

                             fenotypový štěpný poměr:          1 : 2 : 1
                             genotypový štěpný poměr:         1 : 2 : 1

Kodominance

Příklad: Zásadní teoretický i praktický význam má systém krevních skupin AB0, který tvoří skupiny: A, B, AB, 0. Všechny jsou určeny monogenně. V příslušném autozomálním genu mohou alternovat tři alely IA, IB, i. Alela i je vůči oběma ostatním úplně recesivní, alely IA a IB jsou úplně dominantní a navzájem kodominantní (projevují se obě, přičemž se navzájem neovlivňují). Jakými genotypy mohou být určeny jednotlivé krevní skupiny?

    • Řešení: Dominantní skupiny A, B mohou být určeny homozygotně i heterozygotně, skupina AB je vždy heterozygotní a 0 je vždy recesivně homozygotní.

      krevní skupina   A          genotyp            IAIA, IAi
                             B                                 IBIB, IBi
                             AB                               IAIB
                             0                                  ii

Dihybridismus

Příklad: U hrachu určuje gen A tvar semen (alela A – kulatá semena, alela a – svraštělá semena) a gen B určuje jejich barvu (alela B – žlutá barva semen, alela b – zelená barva semen). Jaké potomstvo můžeme očekávat při křížení homozygotního kulatého, žlutého hrachu se svraštělým, zeleným?

    • Řešení: kulatý, žlutý – AABB, svraštělý, zelený – aabb.

                 P:                    AABB   ×          aabb
                 gamety:            AB                   ab
                 F1:                               AaBb   (kulatý žlutý)
                
                                         AaBb    ×          AaBb
                 gamety:            AB, Ab, aB, ab

                 pro kombinaci použijeme Mendelův čtverec:

 

AB

Ab

aB

ab

AB

AABB

AABb

AaBB

AaBb

Ab

AABb

AAbb

AaBb

Aabb

aB

AaBB

AaBb

aaBB

aaBb

ab

AaBb

Aabb

aaBb

aabb


          
            9 AB (kulatý, žlutý) : 3 Ab (kulatý, zelený) : 3 aB (svraštělý, žlutý) : 1 ab (svraštělý, zelený)

Letální efekt

  • letální = smrtící
  • některé kombinace alel mají letální efekt
  • někdy homozygotně recesivní sestava
  • někdy homozygotně dominantní sestava
  • pak štěpný poměr neodpovídá poměru danému Mendelovým zákonem

Mendelovy zákony (jedno z možných znění)

1. Při vzájemném křížení homozygotů vzniká potomstvo, které je svým genotypem (a tudíž i fenotypem) jednotné. Všichni potomci F1 jsou jednotně heterozygotní (uniformita F1), a to bez ohledu na to, kolik jich vzniká a zda byla homozygotně dominantní jejich matka a homozygotně recesivní jejich otec, či naopak (identita reciprokých křížení).

2. Při vzájemném křížení heterozygotů vzniká potomstvo, které je genotypově (a tudíž i fenotypově) různorodé, přičemž poměrné zastoupení homozygotů a heterozygotů (a tudíž i dominantních a recesivních fenotypů) je pravidelné a stálé. Při tomto monohybridním křížení heterozygotních rodičů lze genotypy i fenotypy potomků vyjádřit poměrem malých celých čísel.

3. Při vzájemném křížení vícenásobných heterozygotů (jedinců heterozygotních ve větším počtu různých alelových párů, polyhybridů) vzniká genotypově a fenotypově různorodé potomstvo, v němž je pravidelné a stálé poměrné zastoupení genotypů a fenotypů, odpovídajících všem teoreticky možným kombinacím mezi dominantními a recesivními alelami všech sledovaných heterozygotních alelových párů. (= Mezi geny různých párů chromozomů je možno tolik kombinací, kolik je možných matematických kombinací mezi vzájemně nezávislými veličinami.)





 
 


Ċ
Tomáš Macháček,
19. 12. 2009 14:21
Ċ
Tomáš Macháček,
8. 1. 2010 14:23
Comments