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_14_Hybridizace, monohybridismus 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 jednoho znaku (monohybridismus); z výsledků těchto křížení byl formulován 1. a 2. Mendelův zákon závěr prezentace je doplněn opakováním a možností procvičení při řešení jednoduchých příkladů klíčová slova: hybridizace, monohybridismus, kvalitativní znak, homozygot, heterozygot, dominance, recesivita, autozomální dědičnost, kombinační čtverec, Mendelovy zákony

HYBRIDIZACE, MONOHYBRIDISMUS

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

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)

Monohybridismus při křížení sledujeme pouze jeden gen zkoumaný jedinec se nazývá monohybrid Označení při křížení: P-rodičovská =parentální generace F1-první filiální generace (první generace potomků) F2-druhá filiální generace (druhá generace potomků) Ke zjištění možných genotypových kombinací se sestavují kombinační čtverce, kde se do prvního řádku a prvního sloupce uvádí gamety tvořené oběma rodiči

Příklad 1) Křížení dvou dominantních homozygotů P: AA x AA g: A, A Potomstvo bude stejné, uniformní; vzniká čistá linie; potomci budou genotypově i fenotypově shodní s rodiči v tomto sledovaném znaku. F1 gamety A AA

Příklad 2) Křížení dvou recesivních homozygotů. P: aa x aa g: a, a Potomstvo bude stejné, uniformní; vzniká čistá linie; potomci budou genotypově i fenotypově shodní s rodiči v tomto sledovaném znaku. F1 gamety a aa

Příklad 3) Křížení dominantního a recesivního homozygota P: AA x aa g: A, a Potomstvo je opět uniformní, jedná se však už o heterozygoty; potomstvo je vzájemně genotypově shodné, ale odlišné od rodičů. Fenotyp závisí na vzájemném vztahu alel. F1 gamety A a Aa

Příklad 4) Křížení dominantního homozygota s heterozygotem P: AA x Aa g: A; A, a Potomstvo není uniformní. V F1 generaci dojde k vyštěpení dominantních homozygotů a heterozygotů v poměru 1:1. Při úplné dominanci jsou potomci fenotypově stejní s rodiči. Při neúplné dominanci či intermediaritě jsou v poměru 1:1. F1 gamety A AA a Aa

Příklad 5) Křížení recesivního homozygota s heterozygotem. P: aa x Aa g: a; A,a V F1 generaci dojde k vyštěpení recesivních homozygotů a heterozygotů v poměru 1:1. Při úplné, neúplné dominanci i intermediaritě budou potomci vzájemně fenotypově různí, vyštěpeni v poměru 1:1. F1 gamety a A Aa aa

Příklad 6) Křížení dvou heterozygotů. P:Aa x Aa g: A, a;A, a V potomstvu se vyštěpují 3 různé genotypy v poměru 1:2:1. Pro případ neúplné dominance a intermediarity platí tento poměr také (i pro fenotyp). Pro případ úplné dominance je fenotypový poměr 3:1. (Aa i AA se projeví ve fenotypu stejně.) F1 gamety A a AA Aa aa

1. Mendelův zákon (zákon o uniformitě hybridů) Při vzájemném křížení homozygotů (AA x aa) vzniká genotypově i fenotypově jednotné potomstvo

2. Mendelův zákon (zákon o čistotě vloh a jejich vyštěpování) Při vzájemném křížení heterozygotů (Aa x Aa) vzniká potomstvo, které je genotypově i fenotypově různorodé; poměrné zastoupení homozygotů a heterozygotů je pravidelné a stálé (1:2:1-poměr genotypů, 3:1 -poměr fenotypů-pro případ úplné dominance)

OPAKOVÁNÍ Vysvětlete pojem: hybridizace . Kolika geny jsou obvykle podmiňovány kvalitativní znaky. Vysvětlete, jaký je rozdíl mezi vztahy úplné a neúplné dominance a recesivity mezi alelami? V jakých poměrech se vyštěpuje potomstvo při křížení dominantního homozygota s heterozygotem? Jaký je rozdíl mezi fenotypovým štěpným poměrem při křížení dvou heterozygotů (Aa x Aa) pro případ úplné a neúplné dominance a recesivity?

Příklady k procvičování (dědičnost znaku s úplnou dominancí)

Př.1) Ranost u ovsa je dominantní nad pozdní zralostí. V potomstvu po zkřížení dvou rostlin se objevil poměr raných rostlin k pozdním blízký poměru 1:1. Co můžete říci o genotypu výchozích rostlin? O jaké genotypy by se jednalo v případě poměru 3:1? Při jakých fenotypech rostlin dostaneme vždy fenotypově stejnorodé potomstvo?

Př.2) U skotu je bezrohost dominantní nad rohatostí. Jaké potomstvo můžeme očekávat z křížení bezrohého býka s rohatými kravami, když jedna z nich již dříve při stejném křížení porodila rohaté tele?

Př.3) 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?

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