EU peníze středním školám Název vzdělávacího materiálu: Úvod do genetiky – Mendelovská genetika Číslo vzdělávacího materiálu: ICT10 /2 Šablona: III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Název sady vzdělávacích materiálů: Molekulární biologie jako prohloubení učiva a opakování k maturitě Autor: Jakub Siegl Datum vytvoření: Garant (kontrola): Mgr. Šárka Kirchnerová Ročník: (septima – oktáva) ročník gymnázia Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Vzdělávací obor: Biologie Téma: Úvod do genetiky – Mendelovská genetika Metodika/anotace: Materiál vysvětluje základy mendelovské genetiky, tj. základy volné dědičnosti (volné kombinovatelnosti alel), dále obsahuje příklady na toto téma – základ pochopení pro genetické interakce a genetickou vazbu. Časový rozvrh: 40 min Gymnázium Františka Křižíka a základní škola, s.r.o.

Vstupní test ověřující znalost genetických pojmů pro kapitolu o dědičnosti: 1. Jak označujeme graficky genotyp dominantního homozygota: 2. Znak, který se projeví, je-li zděděn alespoň po jednom rodiči, se označuje jako: 3. Jakým pojmem označujeme vnější projev genu: 4. Jaký by musel být genotyp (sestava alel) jedince, pokud je albín a nositelem albinismu je alela a? O jaký typ genotypu se jedná? 5. Genetický proces, během kterého dochází k přenosu genetické informace z rodiče na potomka, se nazývá:

Vstupní test ověřující znalost genetických pojmů pro kapitolu o dědičnosti: 1. Jak označujeme graficky genotyp dominantního homozygota: Obecně dvěma velkými písmeny - AA 2. Znak, který se projeví, je-li zděděn alespoň po jednom rodiči, se označuje jako: Dominantní 3. Jakým pojmem označujeme vnější projev genu: Fenotyp 4. Jaký by musel být genotyp (sestava alel) jedince, pokud je albín a nositelem albinismu je alela a? O jaký typ genotypu se jedná? aa – recesivní homozygot 5. Genetický proces, během kterého dochází k přenosu genetické informace z rodiče na potomka, se nazývá: Dědičnost

1. Mendelův zákon Zákon o uniformitě F1 (1. filiální = první generace potomků) generace. Při vzájemném křížení 2 homozygotů vznikají potomci genotypově i fenotypově jednotní. Pokud jde o 2 různé homozygoty jsou potomci vždy heterozygotními hybridy. Při křížení dvou homozygotů (dominantního - AA a recesivního - aa) vzniká jednotná generace potomků - heterozygotů se stejným genotypem (Aa) i fenotypem.

2. Mendelův zákon Zákon o náhodné segregaci genů do gamet. Při křížení 2 heterozygotů může být potomkovi předána každá ze dvou alel (dominantní i recesivní) se stejnou pravděpodobností. Dochází tedy ke genotypovému a tím pádem i fenotypovému štěpení = segregaci. Pravděpodobnost pro potomka je tedy 25% (homozygotně dominantní jedinec) : 50% (heterozygot) : 25% (homozygotně recesivní jedinec). Tudíž genotypový štěpný poměr 1:2:1. Fenotypový štěpný poměr je 3:1, pokud je mezi alelami vztah kodominance, odpovídá fenotypový štěpný poměr štěpnému poměru genotypovému (tj. 1:2:1). Genotypový štěpný poměr je 1:2:1 (tab. vlevo), fenotypový štěpný poměr je 3:1 při úplné dominanci (tab. vpravo) nebo 1:2:1 při neúplné dominanci odpovídající štěpnému poměru genotypovému.

Zdroj:

3. Mendelův zákon Zákon o nezávislé kombinovatelnosti alel. Při zkoumání 2 alel současně dochází k téže pravidelné segregaci. Máme-li 2 dihybridy (heterozygot ve 2 zkoumaných znacích) AaBb, může každý tvořit 4 různé gamety (AB, Ab, aB, ab). Při vzájemném křížení tedy z těchto 2 gamet vzniká 16 různých zygotických kombinací. Některé kombinace se ovšem opakují, takže nakonec vzniká pouze 9 různých genotypů (poměr 1:2:1:2:4:2:1:2:1). Nabízí se nám pouze 4 možné fenotypové projevy (dominantní v obou znacích, v 1. dominantní a v 2. recesivní, v 1. recesivní a v 2. dominantní, v obou recesivní). Fenotypový štěpný poměr je 9:3:3:1. Štěpný poměr genotypovýŠtěpný poměr fenotypový 1:2:1:2:4:2:1:2:1 9:3:3:1

Příklady: 1. Hedvábné peří u drůbeže působí alela recesivní vůči alele pro normální peří. Zkřížením mezi ptáky v daném genu heterozygotními vzniklo 98 potomků. Kolik z nich bude mít hedvábné peří a kolik peří normální? Jestliže máme zástupce s normálním peřím, jak byste nejsnáze zjistili, je-li v příslušném genu homozygotní nebo heterozygotní?

Příklady: 1. Hedvábné peří u drůbeže působí alela recesivní vůči alele pro normální peří. Zkřížením mezi ptáky v daném genu heterozygotními vzniklo 98 potomků. Kolik z nich bude mít hedvábné peří a kolik peří normální? Jestliže máme zástupce s normálním peřím, jak byste nejsnáze zjistili, je-li v příslušném genu homozygotní nebo heterozygotní?  Řešení:  Jedná se o 2. Mendelův zákon s úplnou dominancí. Pokud označíme recesivní alelu p, pak je genotyp pro hedvábné peří pp. Kombinace PP a Pp jsou v obou případech jedinci s peřím normálním.  Kombinace heterozygotů s normálním peřím pak vypadá takto:  Z 98 potomků je pak teoreticky ¼ (24,5 = 25) recesivních homozygotů s hedvábným peřím, zbytek bude mít peří normální. U nich bychom zjistili kombinaci alel nejsnáze zkřížením s hedvábným ptákem – tzv. zpětné křížení.

Příklady:  Předpokládejme, že u člověka dominuje hnědá barva očí (A) nad modrou (a) a praváctví B nad leváctvím b. Modrooký pravák, jehož otec byl levák, se oženil s hnědookou ženou s leváctvím. Žena pocházela z rodiny, jejíž všichni členové byli po řadu generací hnědoocí. Jaké budou mít děti?

Příklady:  Předpokládejme, že u člověka dominuje hnědá barva očí (A) nad modrou (a) a praváctví B nad leváctvím b. Modrooký pravák, jehož otec byl levák, se oženil s hnědookou ženou s leváctvím. Žena pocházela z rodiny, jejíž všichni členové byli po řadu generací hnědoocí. Jaké budou mít děti?  Řešení:  Modrooký pravák: aaBb – gamety: aB, ab  Hnědooká levačka: AAbb – gamety: Ab  Děti budou z 50% praváci z 50% leváci. V obou případech však budou tmavooké.

Obrazový materiál – zdroje ( ): Tabulky – archiv autora