Dědičnost základní zákonitosti

dědičnost šlechtitelství přenos znaků z rodičů na potomky → ? výběr znaků, princip dědičnosti ? přenos znaků krví (→ čistokrevnost) vliv prostředí – Lamarck (1809) – teorie evoluce: prostředí ovlivňuje vlastnosti organismů, které jsou pak předávány potomkům → Darwin (1859): přírodní výběr (variabilita potomků je podmínkou selekce)

dědičnost kvantitativní znaky kvalitativní znaky dají se změřit (metrické) – výška, váha, … dány velkým počtem genů (g. malého účinku - minorgeny) → polygenní systém → aditivita, velký počet různých kombinací (genotypů), „spojité“ projevy (Gaussova křivka, statistika – průměr, směrodatná odchylka) fenotyp většinou ovlivněn vnějším prostředím → multifakt. kvalitativní znaky nedají se změřit – barva, tvar, … dány malým počtem genů (g. velkého účinku - majorgeny) často monogenní (1 gen – 1 znak)

dědičnost Johann Gregor Mendel (1822 – 1884) křížení hrachu snadno se pěstuje i kříží hodně semen hodně odrůd s geneticky podmíněnými znaky 1865 – Mendelovy zákony dědičnosti uznán až po své smrti (1900 – Hugo de Vries, Carl Correns, Erich von Tschermak) každý znak je podmíněn párem vloh (alel)

dědičnost chromozomy v párech → gen ve 2 alelách dominantní (A) nebo recesivní (a) (více alel → indexy, různá písmena) stejné alely → homozygot (domin. AA / reces. aa) různé alely → heterozygot (Aa) úplná domimance (červená) neúplná dominance (odstíny růžové) intermedialita (přesně růžová – půl na půl) kodominance (červeno bílé) gamety – jen 1 chromozom → jen 1 alela – stejný poměr gamet, stejná pravděpodobnost spojení gamet při oplození

dědičnost autozomální dědičnost – znaky kódované na autozomech (nezáleží na původu alely) gonozomální dědičnost – znaky kódované na gonozomech (záleží na původu alely) křížení = hybridizace rodiče = parentální generace (P) potomci = filiální generace (F) P → F1 → F2 → …

dědičnost P: AA x AA gam: A A F1: AA P: Aa x AA gam: A,a A F1: AA, Aa gam: A,a A,a F1: AA, Aa, aa

Johann Gregor Mendel autozomálně dědičné kvalitativní znaky barva květu (monogenní znak): červená, nebo bílá potomci vždy červená → 1. Mendelův zákon o uniformitě (stejnorodosti) F1 generace P: AA x aa gam: A a F1: Aa (úplná dominance) kombinační čtverec

Johann Gregor Mendel barva květu : červená, nebo bílá F1 (P): Aa x Aa gam: A,a A,a F2: AA, Aa, aa kombinační čtverec → genotypový štěpný poměr: 1:2:1 → fenotypový štěpný poměr: 3:1 (úplná dominance) → 2. Mendelův zákon o náhodné segregaci (štěpení) alel a jejich štěpných poměrech v F2 generaci

dědičnost P: AA x AA gam: A A F1: AA gšp: 1 fšp: 1 P: Aa x AA gam: A,a A F1: AA, Aa gšp: 1:1 P: aa x aa gam: a a F1: aa gšp: 1 fšp: 1 P: Aa x aa gam: A,a a F1: Aa, aa gšp: 1:1 fšp: 1:1 P: AA x aa gam: A a F1: Aa gšp: 1 fšp: 1 P: Aa x Aa gam: A,a A,a F1: AA, Aa, aa gšp: 1:2:1 fšp: 3:1 (1:2:1)

Johann Gregor Mendel barva a tvar hrachových semen 2 monogenní znaky s úplnou dominancí: žlutá (G), nebo zelená (g), kulatá (R), svraštělá (r) P: GGRR x ggrr (dvojnásobní homozygoti) F1: GgRr (dihybridi) gšp: 1:2:1:2:4:2:1:2:1 fšp: 9:3:3:1 → 3. Mendelův zákon o volné kombinovatelnosti alel

Johann Gregor Mendel 1. Každý znak je kontrolován dvěma faktory. 2. Faktory pro odlišné znaky se dědí na sobě nezávisle. 3. Faktory se nemísí; jsou buď dominantní nebo recesivní. Jedinci F1 generace jsou všichni stejní – znak odpovídá dominantnímu faktoru. 4. Distribuce faktorů v samčí a samičí pohlavní buňce se řídí základními statistickými zákony, které umožňují předvídat zastoupení znaků u potomstva. 5. Výsledky křížení jsou stejné, když dominantní charakter náleží samčímu pohlaví a recesivní samičímu a naopak.

krevní skupiny znak podmíněný třemi alelami IA, IB (dominantní) a i0 (recesivní) skupina A: IA IA, nebo IA i0 (úplná dominance) skupina B: IB IB, nebo IB i0 (úplná dominance) skupina AB: IA IB (kodominance) skupina 0: i0 i0 (recesivní homozygot)

krevní skupiny Může mít 0 + B potomka 0? Jaké potomky mohou mít A + B? Mohou být rodiče potomků 0 a AB homozygoti?

genové interakce Mendelovy zákony neplatí vždy F2 CR Cr cR cr CCRR m.-f. CCRr m.-f. CcRR m.-f. CcRr m.-f. CCrr bílá Ccrr bílá ccRR bílá ccRr bílá ccrr bílá genové interakce Mendelovy zákony neplatí vždy (štěpné poměry, kombinovatelnost alel) monogenní znaky vzácné → g. interakce komplementarita: barva květů u hrachoru – 2 geny C → enzym pro bezbarvý prekurzor barviva R → enzym pro změnu prekurzoru na modrofi. antokyan červená barva květu: je třeba C i R alela bílá barva květu: recesivní homozygot alespoň v 1 genu → fšp: 9:7 místo 9:3:3:1

genové interakce epistáze jedna alela potlačuje projev druhé recesivní epistáze krevní skupiny: Bombay efekt alely IA, IB a i0 určují jen konec proteinu, alela H kóduje sestavení celé molekuly → hh: nic se nesestaví bez ohledu na přítomnost IA nebo IB fšp: 9:3:4 dominantní epistáze dominantní alela určí fenotyp bez ohledu na druhý gen fšp: 12:3:1

genové interakce duplicita gamety A1A2 A1a2 a1A2 a1a2 A1A1A2A2 A1A1A2a2 A1a1A2A2 A1a1A2a2 A1A1a2a2 A1a1a2a2 a1a1A2A2 a1a1A2a2 a1a1a2a2 genové interakce gamety A1A2 A1a2 a1A2 a1a2 A1A1A2A2 A1A1A2a2 A1a1A2A2 A1a1A2a2 A1A1a2a2 A1a1a2a2 a1a1A2A2 a1a1A2a2 a1a1a2a2 duplicita 1 znak – více genů (stejná nebo podobná fce) evoluční původ genů – duplikace nekumulativní s dominancí k projevu stačí jediná dominantní alela – fšp: 15:1 kumulativní s dominancí 3 stupně projevu: dominantní alela v obou genech, dominantní alela jen v jedno genu, žádná d. alela fšp: 9:6:1 kumulativní bez dominance intenzita projevu podle počtu d. alel – fšp: 1:4:6:4:1 gamety A1A2 A1a2 a1A2 a1a2 A1A1A2A2 A1A1A2a2 A1a1A2A2 A1a1A2a2 A1A1a2a2 A1a1a2a2 a1a1A2A2 a1a1A2a2 a1a1a2a2

zdroj

vazba genů