5. Interakce vloh

Příklad 1


U slepic podmiňují dominantní alely R hřeben růžicovitý a P hřeben hráškovitý. Jsou-li přítomny v genomu obě společně, je hřeben ořechovitý. Jedinci dvojnásobně recesivní mají hřeben jednoduchý.


zadani otazky

hřebeny zleva: ořechovitý, růžicovitý, hráškovitý, jednoduchý

  1. Jaký bude tvar hřebene u potomstva v těchto kříženích:

    • Křížení 1: Rr Pp x Rr Pp

    • Křížení 2: RR Pp x rr Pp

    • Křížení 3: rr PP x Rr Pp

    Křížení 1:

    Vyber nejméně četný fenotyp hřebene v potomstvu uvedeného křížení:  


    Křížení 2:

    Bude v potomstvu uvedeného křížení jedinec s hráškovitým hřebenem?  


    Křížení 3:

    Bude v potomstvu uvedeného křížení jedinec s ořechovitým hřebenem?  

    Vzorové řešení

    Křížení 1:


    P: RrPp x RrPp
    F1:
    RP Rp rP rp
    RP RRPP RRPp RrPP RrPp
    Rp RRPp RRpp RrPp Rrpp
    rP RrPP RrPp rrPP rrPp
    rp RrPp Rrpp rrPp rrpp

    R-P-
    9
    ořechovitý
    : R-pp
    3
    růžicovitý
    : rrP-
    3
    hráškovitý
    : rrpp
    1
    jednoduchý


    Křížení 2:


    P: RRPp x rrPp
    F1:
    rP rp
    RP RrPP RrPp
    Rp RrPp Rrpp

    RrPP, 2 RrPp
    ořechovitý
    : Rrpp
    růžicovitý


    Křížení 3:


    P: rrPP x RrPp
    F1:
    RP Rp rP rp
    rP RrPP RrPp rrPP rrPp

    2 RrP-
    ořechovitý
    : 2 rrP-
    hráškovitý

  2. Určete genotypy rodičů v těchto kříženích:

    • Křížení 1: hřeben růžicovitý x ořechovitý: 3/8 ořechovitých, 3/8 růžicovitých, 1/8 hráškovitých, 1/8 jednoduchých

    • Křížení 2: hřeben ořechovitý x jednoduchý: 1/4 ořechovitých, 1/4 růžicovitých, 1/4 hráškovitých, 1/4 jednoduchých

    • Křížení 3: hřeben růžicovitý x hráškovitý: 6 ořechovitých, 5 růžicovitých

    Křížení 1:

    Napište genotyp rodiče s ořechovitým hřebenem:


    Křížení 2:

    Napište genotyp rodiče s ořechovitým hřebenem:


    Křížení 3:

    Napište genotyp rodiče s růžicovitým hřebenem:

    Napište genotyp rodiče s hráškovitým hřebenem:

    Vzorové řešení

    Křížení 1:


    P: růžicovitý
    Rrpp
    x
     
    ořechovitý
    RrPp
    F1: 3/8 ořechovitých
    R-P-
    :
     
    3/8 růžicovitých
    R-pp
    :
     
    1/8 hráškovitých
    rrP-
    :
     
    1/8 jednoduchých
    rrpp


    Křížení 2:


    P: ořechovitý
    RrPp
    x
     
    jednoduchý
    rrpp
    F1: 1/4 ořechovitých
    R-P-
    :
     
    1/4 růžicovitých
    R-pp
    :
     
    1/4 hráškovitých
    rrP-
    :
     
    1/4 jednoduchých
    rrpp

    Potomstvo štěpí v poměru 1:1:1:1, takový poměr při křížení recesivně homozygotního jedince vzniká při zpětném analytickém křížení, tedy rodič s ořechovitým hřebenem musí být heterozygot v obou genech.


    Křížení 3:


    P: růžicovitý
    RRpp
    x
     
    hráškovitý
    rrPp
    F1: 6 ořechovitých
    R-P-
    :
     
    5 růžicovitých
    R-pp

    Rodič s hráškovitým hřebenem musí být heterozygot v genu P, jinak by nevznikalo potomstvo s růžicovitým hřebenem.

    Rodič s růžicovitým hřebenem musí být v genu R dominantní homozygot, protože se v potomstvu nevyskytl žádný potomek s hráškovitým hřebenem.


  3. Dvě slepice s ořechovitým hřebenem byly kříženy se stejným kohoutem s hráškovitým hřebenem. Slepice č. 1 dala tři potomky s ořechovitým hřebenem, tři s hráškovitým hřebenem, jednoho s růžicovitým a jednoho s jednoduchým hřebenem. Slepice č. 2 dala pět potomků s ořechovitým a tři s hráškovitým hřebenem. Uveďte genotypy všech tří rodičů.

    Napište genotyp kohouta:

    Napište genotyp slepice č. 1:

    Napište genotyp slepice č. 2:

    Vzorové řešení

    P: kohout s hráškovitým hřebenem
    rrPp
    x
     
    slepice č. 1 s ořechovitým hřebenem
    RrPp
    F1: 3 ořechovité
    R-P-
    :
     
    3 hráškovité
    rrP-
    :
     
    1 růžicovitý
    R-pp
    :
     
    1 jednoduchý
    rrpp

    P: stejný kohout s hráškovitým hřebenem
    rrPp
    x
     
    slepice č. 2 s ořechovitým hřebenem
    RrPP
    F1: 5 ořechovitých
    R-P-
    :
     
    3 hráškovité
    rrP-

    Kohout musí být pro gen P heterozygot a slepice č. 1 heterozygotní v obou genech, aby mohlo vzniknout potomstvo s jednoduchým hřebenem. Slepice č. 2 musí být heterozygotní v genu R, aby vznikalo potomstvo s hráškovitým hřebenem a dominantně homozygotní v genu P, protože v potomstvu nevzniká žádné potomstvo s růžicovitým nebo jednoduchým hřebenem.


  4. Slepice s ořechovitým hřebenem snesla jedno vejce, z něhož se vylíhlo kuře s jednoduchým hřebenem. Jaký byl genotyp slepice?

    Napište genotyp slepice s ořechovitým hřebenem:

    Vzorové řešení

    Slepice s ořechovitým hřebenem (R-P-) měla jednoho potomka s jednoduchým hřebenem (rrpp).

    I v případě, že máme tak málo informací, jsme za určitých okolností schopni určit genotyp slepice, aniž bychom znali fenotyp kohouta a dalších potomků. Potomek je dvojnásobně recesivní homozygot, to znamená, že matka musí být dvojnásobný heterozygot RrPp.


Příklad 2


U kukuřice jsou alely C a R obě nezbytné pro červené zbarvení aleuronu; absence kterékoli z nich má za následek bílé zbarvení aleuronu. Jestliže za přítomnosti C a R bude přítomna ještě alela P, bude aleuron purpurový, avšak tato alela nemá žádný účinek za nepřítomnosti C nebo R nebo obou.


  1. Jaké bude zbarvení aleuronu u potomstva z těchto křížení:

    • Křížení 1: Cc Rr pp x cc Rr Pp

    • Křížení 2: Cc Rr pp x cc Rr PP

    Křížení 1:

    Kolik druhů gamet bude tvořit rodič CcRrpp:

    Jaký je podíl jedinců s bílým aleuronem v potomstvu těchto rodičů?  /  (nezapomeň zkrátit na základní tvar)


    Křížení 2:

    Budou se v potomstvu tohoto křížení vyskytovat jedinci s červeným aleuronem?  

    Jaký je podíl jedinců s purpurovým aleuronem v potomstvu tohoto křížení?  /  (nezapomeň zkrátit na základní tvar)

    Vzorové řešení

    Křížení 1:

    P: CcRrpp x ccRrPp
    F1:

    Gamety 1. rodiče:

    gamety

    Gamety 2. rodiče:

    gamety

    cRP cRp crP crp
    CRp
     
    CcRRPp
    purpurový
    CcRRpp
    červený
    CcRrPp
    purpurový
    CcRrpp
    červený
    Crp
     
    CcRrPp
    purpurový
    CcRrpp
    červený
    CcrrPp
    bílý
    Ccrrpp
    bílý
    cRp
     
    ccRRPP
    bílý
    ccRRpp
    bílý
    ccRrPp
    bílý
    ccRrpp
    bílý
    crp
     
    ccRrPp
    bílý
    ccRrpp
    bílý
    ccrrPp
    bílý
    ccrrpp
    bílý

    V potomstvu se budou vyskytovat všechna zbarvení aleuronu, tedy purpurové, červené i bílé zbarvení.


    Křížení 2:

    P: CcRrpp x ccRrPP
    F1:

    Gamety 1. rodiče:

    gamety

    Gamety 2. rodiče:

    gamety

    cRP crP
    CRp
     
    CcRRPp
    purpurový
    CcRrPp
    purpurový
    Crp
     
    CcRrPp
    purpurový
    CcrrPp
    bílý
    cRp
     
    ccRRPP
    bílý
    ccRrPp
    bílý
    crp
     
    ccRrPp
    bílý
    ccrrPp
    bílý

    V potomstvu tohoto křížení se budou vyskytovat pouze semena s purpurovým a nebo bílým aleuronem.


  2. V dalším křížení určete genotypy rodičů:

    • purpurový aleuron x bílý: 1/8 purpurových, 1/8 červených, 3/4 bílých

    Napište genotyp rodiče s purpurovým aleuronem:

    Napište genotyp rodiče s bílým aleuronem:

    Vzorové řešení

    P: purpurová
    C-R-Pp
    x bílá
    ????pp
    F1: 1/8 purpurových
    C-R-P-
    :
     
    1/8 červených
    C-R-pp
    :
     
    3/4 bílých
     

    Potomstvo s červeným aleuronem ukazuje, že oba rodiče musí nést alespoň jednu recesivní alelu p. O zbytku není zcela jasno. Avšak víme-li, že v potomstvu vzniká poměr 1/8 : 1/8 : 3/4, pak lze otestovat, zda-li se nejedná například o zpětné analytické křížení, kdy purpurový rodič by byl trojnásobným heterozygotem a bílý rodič trojnásobně recesivním homozygotem.


    Testujeme hypotézu:

    P: CcRrPp x ccrrpp

    Rozložíme si trihybrida na tři monohybridy a odvodíme četnosti splývání jednotlivých gamet:

    Např. Cc x cc = 1/2 zygot Cc, 1/2 zygot cc
    Rr x rr = 1/2 zygot Rr, 1/2 zygot rr
    Pp x pp = 1/2 zygot Pp, 1/2 zygot pp

    A nyní budeme tyto zygoty navzájem kombinovat do trihybrida a přitom počítat pravděpodobnost, s jakou spolu vytvoří daný genotyp a fenotyp:

    kombinace zygotů

    Celkem tedy máme 1/8 purpurových, 1/8 červených a 6/8, tedy 3/4 bílých fenotypů. Můžeme tedy potvrdit, že genotypy rodičů jsou CcRrPp a ccrrpp, protože v takovém případě vznikají fenotypy v pozorovaných četnostech.


Příklad 3


Jakými genovými interakcemi jsou pravděpodobně podmíněny tyto číselné poměry? Otestujte výpočtem χ2.


  1. Číselný poměr 225 : 92 : 114

    Kterému typu genové interakce odpovídá fenotypový štěpný poměr?

    Vzorové řešení

    pozorované: 225 : 92 : 114 recesivní epistáze: 9 : 3 : 4
    očekávané: 242,4375 : 80,8125 : 107,75

    χ22 = (225 – 242,4375)2/242,4375 + (92 – 80,8125)2/80,8125 + (114 – 107,75)2/107,75 = 1,25 + 1,55 + 0,36 = 3,16


    Kritická hodnota na 5% hladině významnosti pro 2 stupně volnosti je 5,99. Pozorované počty se tedy shodují s očekávanými a lze tedy říct, že se jedná o interakci typu recesivní epistáze.


  2. Číselný poměr 158 : 10

    Kterému typu genové interakce odpovídá fenotypový štěpný poměr?

    Vzorové řešení

    pozorované: 158 : 10 duplicita nekumulativní: 15 : 1
    očekávané: 157,5 : 10,5

    χ12 = 0,002 + 0,024 = 0,03


    Kritická hodnota na 5% hladině významnosti pro 1 stupeň volnosti je 3,84. Pozorované počty se tedy shodují s očekávanými a lze tedy říct, že se jedná o interakci typu duplicita nekumulativní.


  3. Číselný poměr 141 : 102

    Kterému typu genové interakce odpovídá fenotypový štěpný poměr?

    Vzorové řešení

    pozorované: 141 : 102 komplementarita: 9 : 7
    očekávané: 136,6875 : 106,3125

    χ12 = 0,14 + 0,18 = 0,32


    Kritická hodnota na 5% hladině významnosti pro 1 stupeň volnosti je 3,84. Pozorované počty se tedy shodují s očekávanými a lze tedy říct, že se jedná o interakci typu komplementarita.


  4. Číselný poměr 549 : 355 : 56

    Kterému typu genové interakce odpovídá fenotypový štěpný poměr?

    Vzorové řešení

    pozorované: 549 : 355 : 56 duplicita kumulativní s dominancí: 9 : 6 : 1
    očekávané: 540 : 360 : 60

    χ22 = 0,15 + 0,07 + 0,27 = 0,49


    Kritická hodnota na 5% hladině významnosti pro 2 stupně volnosti je 5,99. Pozorované počty se tedy shodují s očekávanými a lze tedy říct, že se jedná o interakci typu duplicita kumulativní s dominancí.


RNDr. Pavel Lízal, Ph.D., Přírodovědecká fakulta MU
tech. spolupráce: Servisní středisko pro podporu e-learningu na MU, Brno 2007