AUTOR: Ing. Helena zapletalováANOTACE: Tento DŮM je určen žákům 3. ročníku gymnázia pro předmět biologie a seminář z biologie

KLÍČOVÁ SLOVA: J.G.Mendel, alela, lokus, genotyp, fenotyp, dominance, recesivita, homozygot, heterozygot

MendelismusVY-32-INOVACE-BIO-306

Kdo byl Johan Gregor Mendel

• Žil v letech 1822-1884.• Mnich, zakladatel genetiky a opat augustiniánského

kláštera v Brně. 1865 – práce o křížení hrachu přednesena v Brně

• Základní zákony dědičnosti formuloval v roce 1866 na základě analýz genetického křížení mezi vyšlechtěnými kmeny hrachu setého (Pisum sativum).

• Zkoumal projev v určitém dobře definovaném znaku jako je např. tvar semen (kulatá nebo hranatá), barva semen (žlutá nebo zelená) nebo barva květů (fialová nebo bílá).

• Mendelův přínos pro biologii byl rozpoznán až po jeho smrti začátkem 20. století

Základní pojmy

• gen - - gen je úsek nukleové kyseliny, který kóduje nějaký protein- proteiny mají v buňce a tím i v organismu úlohy strukturní, metabolické (enzymatické) aregulační → jsou molekulárním základem každého znaku- gen se nachází na chromozomu v určité oblasti – lokusu

• Alela – forma projevu genu. každý gen zygoty je zastoupen 2 alelami (alelickým párem), kdy jedna

alela je od otce a druhá od matky = podvojné založení dědičnosti

• Hybridizace (křížení) - páření jedinců s různým genotypem

• Parenterální generace (P) – generace rodičů• Filialní generace (F) – generace potomků

• Dominance – jeden gen (resp.alela) převládá nad druhýma jemu odpovídající znak je viditelný ve fenotypu

• Recesivita – recesivní gen (resp. alela) je překryt dominantním genem a jemu odpovídající znak se ve fenotypu neprojeví

• Neúplná dominance - dominantní gen (resp. Alela) není zcela schopen překrýt gen recesivní, dochází tak k projevu obou genů

• Kodominance - u heterozygota se projeví obě alely (alely pro krevní skupiny A a B)

• Monohybrid – kříženec v jednom znaku (Aa)• Dihybrid – kříženec ve dvou znacích (AaBb)• Homozygot – jedinec, který má alely jednoho genu stejné

kvality AA, aa• Heterozygot – jedinec, který má alely jednoho genu nestejné

kvality Aa• Čistá linie – soubor homozygotních jedinců vzniklých

pohlavním rozmnožováním• Genotypové štěpený poměr – pomněr genotypů v rámci

jedné filiální generace• Fenotypový štěpný poměr - pomněr fenotypů v rámci jedné F

generace

Mendelovy zákony

Nutným předpokladem pro platnost těchto pravidel je:

• Monogenní dědičnost (jeden znak je řízen jedním genem)

• Lokalizace genu na autozomálních chromozomech

• Nepřítomnost vazby mezi geny

1. Mendelův zákon Zákon o uniformitě F1 generace.

Při vzájemném křížení 2 homozygotů vznikají potomci genotypově i fenotypově jednotní. Pokud jde o 2 různé homozygoty jsou potomci vždy heterozygotními hybridy.

identita reciprokých křížení:- je jedno, jestli byla matka dominantní homozygot (AA) a otec recesivní (aa) nebo naopak → pro konečný výsledek to nemá význam

Monohybridní křížení s úplnou dominancí

Monohyridní křížení s neúplnou dominancí

2. Mendelův zákonZákon o čistotě vloh a jejich štěpení

Při křížení 2 heterozygotů může být potomkovi předána každá ze dvou alel (dominantní i recesivní) se stejnou pravděpodobností.

Dochází tedy ke genotypovému a tím pádem i fenotypovému štěpení = segregaci.

• Pravděpodobnost pro potomka je tedy 25% (homozygotně dominantní jedinec) : 50% (heterozygot) : 25% (homozygotně recesivní jedinec).

• Tudíž genotypový štěpný poměr 1:2:1.

• Fenotypový štěpný poměr je 3:1,

• Pokud je mezi alelami vztah kodominance, odpovídá fenotypový štěpný poměr štěpnému poměru genotypovému (tj. 1:2:1).

Genotypový štěpný poměr pro křížení dvou heterozygotů

Monohybridní křížení s úplnou dominancí

Monohybridní křížení s neúplnou dominancí

Rodičovská generace - P

F1 – první generace potomků

F2 – druhá generace potomků

Genotypový poměr: 1:2:1Fenotypový poměr: 1:2:1

3. Mendelův zákonpravidlo o volné kombinovatelnosti vloh

• Při zkoumání 2 alel současně dochází k téže pravidelné segregaci.• Máme li 2 dihybridy AaBb může každý tvořit 4 různé gamety (AB, Ab, aB,

ab). • Při vzájemném křížení tedy z těchto 2 gamet vzniká 16 různých zygotických

kombinací. • Některé kombinace se ovšem opakují, takže nakonec vzniká pouze 9

různých genotypů (poměr 1:2:1:2:4:2:1:2:1). • Nabízí se nám pouze 4 možné fenotypové projevy (dominantní v obou

znacích, v 1. dominantní a v 2. recesivní, v 1. recesivní a v 2. dominantní, v obou recesivní). Fenotypový štěpný poměr je 9:3:3:1.

• Tento zákon platí pouze v případě, že sledované geny se nachází na různých chromozomech, nebo je jejich genová vazba natolik slabá, že nebrání jejich volné kombinovatelnosti.

Obrázek představuje kombinační čtverec, znázorňující poměr genotypů při dvojnásobném křížení. Stejné zabarvení značí stejný genotyp.

Obrázek představuje kombinační čtverec, znázorňující poměr fenotypů při dvojnásobném křížení. Stejné zabarvení značí stejný fenotyp.

POUŽITÉ ZDROJE:

www.glassschool.cz

VEJL, Pavel a Sylva SKUPINOVÁ. Cvičení z obecné genetiky. ISBN 80 - 213 - 0353 - 0.

[ online]. [cit. 2013-06-10]. Dostupné z: http://genetika.wz.cz/dedicnost.html

[ online]. [cit. 2013-06-10]. Dostupné z http://www.cs.wikipedia.org/wiki/GregorMendel

[ online]. [cit. 2013-06-10]. Dostupné z http://anthro.palomar.edu/mendel/

HANČOVÁ, Hana. Biologie v kostce 1: Obecná biologie. Mikrobiologie. Botanika. Mykologie. Ekologie. Genetika. 2. vyd. Havlíčkův Brod: Fragment, 1999, 112 s. ISBN 80-720-0340-2. RNDR. JAN JELÍNEK, RNDr. Vladimír Zicháček. Biologie pro gymnázia. 2011. vyd. Olomouc: Nakladatelství Olomouc, 2011. ISBN 978-80-7182-213-4.