NÁZEV ŠKOLY: ČÍSLO PROJEKTU: NÁZEV MATERIÁLU: TÉMA SADY: ROČNÍK: GYMNÁZIUM JOSEFA JUNGMANNA, LITOMĚŘICE, Svojsíkova 1, příspěvková organizace ČÍSLO PROJEKTU: CZ.1.07/1.5.00/34.1082 NÁZEV MATERIÁLU: VY_32_INOVACE_1C_15_Hybridizace, dihybridismus TÉMA SADY: Genetika I. ROČNÍK: 4.ročník, oktáva DATUM VZNIKU: září 2013 AUTOR: Markéta Fialová

Anotace prezentace je určena pro výuku genetiky v hodinách biologie a biologického semináře ve 3. a 4.ročníku gymnázia (a odpovídajících ročnících víceletého gymnázia) studenti se v prezentaci seznámí s genotypy a fenotypy potomků vzniklých křížením (hybridizací) při sledování dvou a více znaků (dihybridismus); z výsledků těchto křížení byl formulován 3. Mendelův zákon závěr prezentace je doplněn opakováním a možností procvičení při řešení jednoduchých příkladů klíčová slova: hybridizace, dihybridismus, kvalitativní znak, homozygot, heterozygot, dominance, recesivita, autozomální dědičnost, kombinační čtverec, Mendelovy zákony

HYBRIDIZACE, DIHYBRIDISMUS

Hybridizace (= křížení) jedna ze základních metod genetiky pohlavní rozmnožování záměrně vybraných jedinců a sledování znaků jejich potomstva umožňuje vytváření nových odrůd rostlin a plemen živočichů ve šlechtitelství se tak vybírají vhodní výchozí jedinci, aby bylo dosaženo lepších výsledků (vyšší užitkovost, vyšší odolnost)

Dědičnost kvalitativních znaků kvalitativní znaky jsou obvykle podmiňovány jedním genem (=genem velkého účinku), monogenně gen označujeme písmenem, alely tohoto genu buď velkým nebo malým písmenem

Homozygot značí se AA nebo aa na stejných lokusech určitého chromozomu (párového) má stejné alely téhož genu značí se AA nebo aa vzhledem k tomuto genu vytváří stejné gamety AA→A nebo aa→a

Heterozygot značí se Aa po každém rodiči zdědil jinou alelu téhož genu značí se Aa vzhledem k tomuto genu vytváří různé gamety Aa→A nebo a

Vzájemné vztahy mezi alelami 1)vztah úplné dominance a recesivity -jedna alela je dominantní (A) a úplně převládá nad alelou druhou, která je recesivní (a) 2)vztah neúplné dominance a recesivity -dominantní alela zcela nepřevládá nad alelou druhou; ve fenotypu se uplatní obě, i když nestejně 3)vztah intermediární -obě alely se ve fenotypu uplatní stejně pozn. kodominance- alely se navzájem neovlivňují

Vzájemné vztahy mezi alelami 1) vztah úplné dominance a recesivity jedna alela je dominantní (A) a úplně převládá nad alelou druhou, která je recesivní (a) 2) vztah neúplné dominance a recesivity dominantní alela zcela nepřevládá nad alelou druhou; ve fenotypu se uplatní obě, i když nestejně 3) vztah intermediární obě alely se ve fenotypu uplatní stejně pozn.kodominance- alely se navzájem neovlivňují

Příklad: Křížíme rostliny a u potomstva budeme sledovat barvu květu. A-dominantní alela pro červenou barvu květu a-recesivní alela pro bílou barvu květu U potomstva se mohou vyskytnout 3 kombinace: 1)AA- dominantní homozygot-červené květy 2)aa- recesivní homozygot-bílé květy 3)Aa- heterozygot, u kterého bude barva květu záviset na vzájemném vztahu mezi alelami a)vztah úplné dominance -květy budou červené b)vztah neúplné dominance -květy budou světle červené, podle stupně dominance c)vztah intermediární -alela pro červenou i bílou barvu se projeví stejně, květy budou růžové

Autozomální dědičnost dědičnost, která není vázána na pohlaví znaky jsou určovány geny umístěnými na autozomech (tělních, somatických chromozomech)

Dihybridismus 2 páry alel (př.A,a;B,b) Při křížení se sledují současně 2 geny, tedy 2 páry alel (př.A,a;B,b) Předpokládá se, že tyto geny leží v různých chromozomech a jsou tedy volně kombinovatelné Pozn. pokud jsou oba geny součástí jednoho chromozomu , jsou ve vazbě, tvoří vazebnou skupinu (jejich rekombinace závisí na vzdálenosti mezi geny v chromozomu; čím jsou vzdálenější, tím lépe se mohou kombinovat)

Příklady Pokusný objekt: hrách setý Sledované znaky: 1) tvar semene a) kulatý- podmíněný dominantní alelou A b) svraštělý- podmíněný recesivní alelou a 2) barva semene a) žlutá- podmíněná dominantní alelou B b) zelená- podmíněná recesivní alelou b

Příklad 1a) Křížení dominantního a recesivního homozygota v obou znacích P: AABB x aabb g: AB, ab F1: AaBb Všichni potomci jsou uniformní AaBb (heterozygoti)

Příklad 1b) Jaké budou štěpné poměry u potomků F2 generace? Křížení dvou heterozygotů v obou znacích AaBb x AaBb g: AB, Ab, aB, ab; AB, Ab, aB, ab Potomstvo v F2 generaci řešíme pomocí kombinačního čtverce: gamety AB Ab aB ab AABB AABb AaBB AaBb AAbb Aabb aaBB aaBb aabb

fenotypový štěpný poměr: 9:3:3:1 genotypový štěpný poměr: 1:2:1:2:4:2:1:2:1 z tohoto štěpení vyplývá 3. Mendelův zákon

3. Mendelův zákon (zákon o volné kombinovatelnosti vloh) Při vzájemném křížení vícenásobných heterozygotních hybridů vzniká genotypově i fenotypově různorodé potomstvo, v němž je pravidelné a stálé poměrné zastoupení genotypů všech možných kombinací mezi rozdílnými alelami všech heterozygotních alelových párů.

OPAKOVÁNÍ Popište tvar a barvu semen u potomků vznikajících při křížení heterozygotů v obou znacích, viz. př. 1b).

Příklady k procvičování (dědičnost dvou znaků s úplnou dominancí)

Př.1) Červená barva plodů rajčat je dominantní nad žlutou barvou, a naopak zakrslost je recesivní vůči normálnímu vzrůstu rostlin. Jaký fenotyp budou vykazovat hybridní rajčata, získaná křížením červenoplodých rostlin normálního vzrůstu se žlutoplodými zakrslými rostlinami? Jaký výsledek dá následné křížení těchto hybridů mezi sebou? Předpokládejme, že obě výchozí formy jsou homozygotní a že geny, odpovídající za dědičnost těchto znaků, leží v různých chromozomech.

Př.2) Zbarvení srsti u králíka je vzhledem k albinismu dominantní. Vlastní barva je pak řízena dalším genem, ležícím v jiném chromozomu, přičemž šedé zbarvení srsti je dominantní nad černým (u králíků- albínů se samozřejmě tento gen fenotypově vůbec neprojevuje). Jaký fenotyp budou mít králíci získaní křížením šedých rodičů s albíny, kteří však nesou alelu pro černou barvu? Jaký podíl králíků v F2 bude vykazovat černou barvu? Předpokládáme, že obě rodičovské formy byly v obou alelických párech homozygotní.

Př.3) U člověka je tmavá barva očí dominantní nad modrou barvou a rovněž tak schopnost lépe vládnout pravou rukou je dominantní nad leváctvím. Geny pro oba tyto znaky leží v různých párech chromozomů. Tmavooký pravák se oženil s modrookou levačkou. Jaké potomstvo lze očekávat v této rodině? Uveďte dvě možnosti, tzn.je-li muž v obou párech alel homozygotní, a naopak je-li v obou alelických párech heterozygotní.

ZDROJE KOČÁREK, Eduard. Genetika. Praha: Scientia, 2008, ISBN 978-80-86960-36-4. JELÍNEK, Jan; ZICHÁČEK, Vladimír. Biologie pro gymnázia. Olomouc: Nakladatelství Olomouc, 2006, ISBN 80-7182- 217-5. SOKOLOVSKAJA, B. Ch.; PIKÁLEK . Genetika v příkladech.Praha: SPN, 1974