Gymnázium, Třeboň, Na Sadech 308 Genetika populací Autor: Mgr. Jitka Mašková Datum: 3. 9. 2013 Gymnázium, Třeboň, Na Sadech 308

VY_32_INOVACE_BIO.oktava – 32_genetika populací Škola Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0702 Číslo materiálu VY_32_INOVACE_BIO.oktava – 32_genetika populací Škola Gymnázium, Třeboň, Na Sadech 308 Autor Mgr. Jitka Mašková Název Genetika populací Předmět Biologie Tematická oblast genetika Šablona III/2 - Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Ročník  oktáva, 4. ročník Metodický list/Anotace V materiálu jsou stručně ukázány rozdíly mezi autogamickými a allogamickými populacemi, vysvětlena Hardyova-Weinbergova rovnováha a způsob výpočtu frekvencí alel a genotypů v panmiktické populaci. Pokud není uvedeno jinak, použitý materiál je z vlastních zdrojů autora

Populace = soubor jedinců téhož druhu, které žijí na určitém stanovišti v určitém čase = soubor jedinců téhož druhu, kteří jsou vzájemně příbuzní genofond = soubor všech alel všech jedinců v populaci alelové a genotypové frekvence = sledujeme výskyt alel v populaci fenotypové frekvence = sledujeme výskyt fenotypů v populaci Autogamická populace složená z jedinců, kteří se rozmnožují samooplozením (autogamií) např. samosprašné rostliny Allogamická populace složená z jedinců, kteří vznikají splynutím dvou gamet od dvou různých jedinců Panmiktická populace - zvláštní případ allogamické populace – je nekonečně velká a párují se v ní jedinci zcela náhodně

Frekvence heterozygotů Genofond v autogamické populaci předpokládáme, že každý jedinec produkuje stejně početné potomstvo (např. 4 potomky) na začátku jsou všechny tři možné genotypy stejně početné Frekvence heterozygotů AA Aa aa 33,3% AA 100% AA 25% Aa 50% aa aa 100% 4 1 2 1 4 16,7% AA 100% AA 25% Aa 50% aa aa 100% 8,3% 20 2 4 2 20 Postupně je populace složená ze dvou homozygotních linií s minimem heterozygotů.

Genofond v panmiktické populaci předpokládáme stále stejnou pravděpodobnost křížení jakýchkoli dvou jedinců opačného pohlaví nejsou nenadálé vnější vlivy prostředí, neprobíhá migrace, selekce ani mutace Frekvence alel, frekvence homozygotů i heterozygotů jsou ve stabilní panmiktické populaci stálé i při vysokém počtu křížení.

Genofond v panmiktické populaci Hardyův – Weinbergův zákon p = frekvence alely A (zastoupení gamet nesoucích dominantní alelu) q = frekvence alely a (zastoupení gamet nesoucích recesivní alelu) p + q = 1 určuji pravděpodobnosti, že se potkají gamety nesoucí obě dominantní alelu = p*p = p2 první nese dominantní a druhá recesivní = p*q = pq první nese recesivní a druhá dominantní = q*p = pq c) nesoucí obě recesivní alelu = q*q = q2 p2 + 2pq + q2 = 1 frekvence recesivního homozygota frekvence dominantního homozygota frekvence heterozygota

Panmiktická populace – příklady Levorukost (schopnost lépe vládnout levou rukou) je úplně recesivní vůči pravorukosti. Tato vlastnost je řízena jedním párem alel. V uzavřené populaci bylo nalezeno 9% leváků. Jaké je genotypové složení této populace? Jaké jsou frekvence výskytu obou alel? . možný genotyp člen H-W rovnice levák (9%) aa q2 pravák (91 %) Aa, AA 2pq + p2 A – pravák aa – levák frekvence alely A ….. p frekvence alely a ……q q2 = 0,09 ….. q = 0,3 p + q = 1……p + 0,3 = 1 ….. p = 0,7 p2 = 0,72 = 0,49 2pq = 2*0,7*0,3 = 0,42 V populaci je 49% dominantních homozygotů, 42% heterozygotů a 9% recesivních homozygotů. Frekvence dominantní alely je 70%, frekvence recesivní je 30%.

Hardyova-Weinbergova rovnice: (p + q + r)2 = 1 2. V ČR bylo zjištěno, že 42% má krevní skupinu A, 18% má krevní skupinu B, 8% má krevní skupinu AB a 32% obyvatel má krevní skupinu 0. Jaké jsou frekvence výskytu alel určujících krevní skupiny systému AB0 v ČR? Frekvence alely I A …….. p Frekvence alely IB …….. q Frekvence alely i ……… r krevní sk. možný genotyp člen H-W rovnice 0 (32%) ii r2 A (42 %) IAIA, IAi p2 + 2pr B (18 %) IBIB, IBi q2 + 2qr AB (8 %) IAIB 2pq Hardyova-Weinbergova rovnice: (p + q + r)2 = 1 p2 + q2 + r2 + 2pq + 2pr + 2qr = 1 r2 = 0,32 r = 0,566 p2 + 2pr = 0,42 p2 + 1,132p – 0,42 = 0 p = 0,294 2pq = 0,08 q = 0,14 V ČR je frekvence alely 0 56,6%, alely A 29,4% a alely B 14%.

SOKOLOVSKAJA, B. Ch. a Petr PIKÁLEK. Genetika v příkladech. 3. vyd SOKOLOVSKAJA, B. Ch. a Petr PIKÁLEK. Genetika v příkladech. 3. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1979. ISBN 14-147-79. ŠMARDA, Jan. Genetika: pro gymnázia. 1. vyd. Praha: Fortuna, 2003, 143 s. ISBN 80-716-8851-7.