EU peníze středním školám Název vzdělávacího materiálu: Genetické interakce – teoretický základ   Číslo vzdělávacího materiálu: ICT10 /5 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: 2. 3. 2013 Garant (kontrola): Mgr. Šárka Kirchnerová Ročník: 3. - 4. ročník čtyřletého gymnázia (septima – oktáva)   Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Vzdělávací obor: Biologie Téma: Genetické interakce – teoretický základ Metodika/anotace: Genetické interakce jsou důležitou kapitolou pro pochopení projevu genetické výbavy. Tento materiál dává přehled základních typů genetických interakcí s jednoduchým příkladem, kde bude nutné aplikovat nabyté znalosti. Časový rozvrh: 40 min Gymnázium Františka Křižíka a základní škola, s.r.o.

Genové interakce Vztah mezi více geny, který se projevuje fenotypově Expresivita – intenzita projevu znaku př. citlivost čichu Penetrance – frekvence projevu znaku v populaci Rozdíl monofaktoriální x polyfaktoriální dědičnost → zde se uplatňuje polyfaktoriální dědičnost

Polyfaktoriální dědičnost Na vzniku konkrétního znaku se podílí 2 a více genů s větší expresivitou. Rozeznáváme několik typů kvalitativních a kvantitativních interakcí: 1. Kvalitativní: Epistáze (nadřazenost genu) dominantní, recesivní, inhibice Komplementarita Kompenzace

Pokud vycházíme z dihybridního stavu, je základní fenotypový štěpný poměr při úplné dominanci..? 1:2:1:2:4:2:1:2:1 1:2:3:4:5:1 3:3:4:3:3 9:3:3:1 1:2:1 1:1 3:1

Pokud vycházíme z dihybridního stavu, je samozřejmě základní fenotypový štěpný poměr roven: 1:2:1:2:4:2:1:2:1 1:2:3:4:5:1 3:3:4:3:3 9:3:3:1 1:2:1 1:1 3:1 Veškeré genetické interakce tento poměr posouvají a mění různým způsobem. Pojďme se na ně tedy podívat:

Epistáze dominantní Dominantní alela nadřazeného genu překryje v účinku fenotypový projev dominantní alely genu hypostatického (podřazeného). Pokud je tedy v genotypu zastoupena dominantní alela epistatického znaku, v konečném fenotypovém projevu nezáleží na ostatních alelách. Původní poměr 9:3:3:1 je v konečném projevu..?

Pokud zvolím za epistatický gen A/a a hypostatický gen pak B/b, bude výsledek vypadat takto: Výsledný fenotypový štěpný poměr je při úplné dominanci roven: 12:3:1

Epistáze recesivní Nadřazenost připadá na recesivního homozygota v daném znaku, který v konečném projevu překrývá dominantní alelu hypostatického genu. Projev je tedy vázán pouze na výskyt dvou recesivních alel v genotypu. Fenotypový poměr je pak:

Pokud za epistatický gen zvolím opět gen A/a, potom bude vypadat potomstvo takto: Výsledný fenotypový štěpný poměr je při úplné dominanci roven: 9:3:4

Inhibice Epistatická dominantní alela nemá vlastní fenotypový projev, ale jejím výskytem je inhibován fenotypový projev dominantní alely hypostatického genu. V konečném projevu je fenotypový štěpný poměr roven..?

Pokud bude epistatický gen A/a, pak bude potomstvo při inhibici vypadat takto: Výsledný fenotypový štěpný poměr je při úplné dominanci roven: 3:13

Komplementarita Spolupůsobení dominantních alel interagujících genů – musí být přítomna vždy alespoň jedna dominantní alela od každého genu v genotypu. Pokud je přítomna recesivní sestava, znak se neprojeví – Někdy je proto nazývána komplementarita dvojitou recesivní epistází. Fenotypový štěpný poměr je tak..?

Výsledek: Výsledný fenotypový štěpný poměr je při úplné dominanci roven: 9:7

Kompenzace Protisměrné působení dominantních alel. Projev je dám pouze výskytem dominantní alely jednoho či druhého genu. Pokud se objeví v genotypu od každého genu alespoň jedna dominantní alela, nedojde k fenotypovému projevu genu – je shodný s projevem dvojnásobných recesivních homozygotů. Fenotypový štěpný poměr je tak..?

Výsledek: Výsledný fenotypový štěpný poměr je při úplné dominanci roven: 3:3:10

2. Kvantitativní interakce ovlivňují intenzitu projevu 2 a více genů se stejným projevem Nekumulativní – geny se v projevu nenásobí, ale doplňují - stačí pouze zastoupení dominantní alely jednoho či druhého genu → fenotypový štěpný poměr je..?

Výsledek: Výsledný fenotypový štěpný poměr je při úplné dominanci roven: 15:1

b) Kumulativní – násobení projevu a) s dominancí – stačí jedna dom. alela pro projev znaku, pokud jsou zastoupeny dom. alely od obou genů, intenzita projevu je vyšší → fen. poměr je: Výsledný fenotypový štěpný poměr je při úplné dominanci roven: 9:6:1

b) bez dominance – záleží na počtu zastoupených dom b) bez dominance – záleží na počtu zastoupených dom. alel od obou genů → poměr je: Výsledný fenotypový štěpný poměr je při úplné dominanci roven: 1:4:6:4:1

Příklady k procvičování najdete v následující prezentaci. Tabulky – archiv autora