7. Vazba na pohlaví

Příklad 1

Mutace miniature (m) u Drosophila melanogaster představuje typ s malými úzkými křídly, jen nepatrně přesahujícími abdomen. Jejich tmavě šedé zbarvení je způsobeno chloupky hustě nahloučenými na buňkách zmenšených rozměrů. Křížením jedinců z populace, v níž se tato mutace vyskytuje, byly získány níže uvedené číselné poměry v potomstvech.

Vysvětlete výsledky tím, že nakreslíte schematicky heterochromozomy rodičů a jejich potomků s příslušnými genovými symboly.

  1.  

    + m
    samice samec samice samec
    204 100 0 96

    Genotyp matky je , genotyp otce je .

    (pozn.: X+ zapište jako X+, Xm zapište jako Xm)

    Vzorové řešení

    Při řešení vycházíme z poznatku, že synové získávají chromozom X pouze od matky, od otce mají chromozom Y. Dcery získávají po jednom X od matky a od otce.

    V potomstvu se nevyskytla žádná samička m, tzn. že otec musel být X+Y a matka X+Xm, což souhlasí s tím, že samečci byli v potomstvu standardní : miniature v poměru 1 : 1.


  2.  

    + m
    samice samec samice samec
    301 0 0 298

    Genotyp matky je , genotyp otce je .

    (pozn.: X+ zapište jako X+, Xm zapište jako Xm)

    Vzorové řešení

    Při řešení vycházíme z poznatku, že synové získávají chromozom X pouze od matky, od otce mají chromozom Y. Dcery získávají po jednom X od matky a od otce.

    V potomstvu se nevyskytuje žádný standardní sameček matka musela být homozygotní pro mutaci m XmXm a žádná samička nebyla v potomstvu miniature, tedy otec byl standardní X+Y.


Příklad 2

U koček podmiňuje alela B žlutou srst, recesivní alela b černou srst. Heterozygotní jedinci jsou černě a žlutě žíhaní. Tento alelový pár je vázán na pohlaví.

  1. Jaké bude potomstvo, křížíme-li žíhanou kočku s černým kocourem?

    Bude se v potomstvu uvedeného křížení objevovat
    žíhaná kočka?  

    Bude se v potomstvu uvedeného křížení objevovat
    žíhaný kocour?  

    Vzorové řešení

    P:
     
    žíhaná kočka
    XBXb

    x
    černý kocour
    XbY
    F1:
     
     
     
     
    žíhaná kočka     XBXb
    černá kočka     XbXb
    žlutý kocour     XBY
    černý kocour     XbY

  2. Napište, jaká je pravděpodobnost, že při křížení žíhané kočky s černým kocourem vznikne:

    černý kocour:   %

    černá kočka:   %

    Vzorové řešení

    Pravděpodobnost, že při uvedeném křížení vznikne černý kocour je 25 %.
    Pravděpodobnost, že při uvedeném křížení vznikne černá kočka je také 25 %.


  3. Žíhaná kočka měla osm mláďat: jednoho žlutého a dva černé kocourky, a dvě žluté a tři žíhané kočičky.

    Jaké zbarvení má otec?  

    Uveďte genotyp otce:  .

    (pozn.: XB zapište jako XB, Xb zapište jako Xb)

    Vzorové řešení

    P:
     
    žíhaná kočka
    XBXb

    x
    ??? kocour
    --
    F1:
     
     
     
     
    1 žlutý kocour     XBY
    2 černí kocouři     XbY
    2 žluté kočky     XBXB
    3 žíhané kočky     XBXb

    Žíhaná kočka (matka) musí být genotypu XBXb, pokud se v potomstvu objevily žluté kočky, pak otec musel být žlutě zbarvený s genotypem XBY, protože jedině tak může vzniknout dominantně homozygotní kočka.


  4. Žlutá kočka měla ve vrhu čtyři mláďata, jedno žluté a tři žíhaná.

    Určete, jaký byl co do zbarvení jejich
    pravděpodobný otec:  

    Jaké je pravděpodobně pohlaví žlutého mláděte?  

    Vzorové řešení

    P:
     
    žlutá kočka
    XBXB

    x
    ??? kocour
    --
    F1:
     
     
     
     
    1 žluté mládě : 4 žíhaným mláďatům

    Žlutá kočka (matka) musí být dominantní homozygot XBXB.
    Čtyři žíhaná mláďata musí být kočičky, protože jen ty mohou být žíhané, genotyp XBXb. Je tedy zřejmé, že otec musel být černě zbarvený genotypu XbY.
    Žluté mládě musí být kocourek XBY, protože všechny kočičky v potomstvu musí být žíhané.


  5. Předpokládejme, že chcete potvrdit, že u koček podobně jako u myší jsou jedinci XO fenotypově samičky. Jaké zbarvení kočiček budete očekávat při různých kříženích rodičů? Vyberte nejsprávnější řešení:

    Kočka X0 může mít zbarvení:  

    Vzorové řešení

    X0 kočičky budou co do fenotypu jako kocouři, tedy nebudou se objevovat žádné žíhané kočičky, respektive tedy žádné žíhané fenotypy.


Příklad 3

Barvoslepost pro černou a zelenou barvu u člověka je podmíněna recesivní alelou c genu úplně vázaného na chromozom X. Normálně vidící žena, jejíž otec byl barvoslepý, se provdala za barvoslepého muže.


  1. Jaký byl genotyp zmíněné ženy?

    genotyp ženy:  

    (pozn.: XC zapište jako XC, Xc zapište jako Xc)

    Vzorové řešení

    Normálně vidící žena, jejíž otec byl barvoslepý musí být genotypu XCXc, protože od otce zdědila alelu c pro barvoslepost. Z toho vyplývá, že sňatek s barvoslepým mužem zapíšeme jako:

    P: XCXc
    x
    XcY

  2. Jaká je pravděpodobnost, že její první dítě bude barvoslepý syn?

    pravděpodobnost:   %

    Vzorové řešení

    V potomstvu můžeme očekávat: XCXc, XcXc, XCY, XcY.
    Tedy pravděpodobnost, že první dítě bude barvoslepý syn je 25 %.


  3. Jaká část dětí z tohoto manželství (bez ohledu na pohlaví) by byla normálně vidící?

    procento normálně vidících dětí:   %

    Vzorové řešení

    Normálně vidících dětí bude v tomto manželství 50 %.


  4. Jaká je pravděpodobnost výskytu barvosleposti mezi dcerami?

    pravděpodobnost:   %

    Vzorové řešení

    Pravděpodobnost výskytu barvosleposti mezi dcerami je 50 %.


Příklad 4

U Drosophila melanogaster existuje na druhém chromozomu recesivní alela vg (vestigial) podmiňující zakrnělá křídla. Recesivní alela w (white) jiného genu, lokalizovaného v nehomologickém úseku chromozomu X, podmiňuje bílé zbarvení očí.

  1. Jaká bude F1 a F2, zkřížíme-li homozygotní bělookou samičku s normálními křídly s homozygotním červenookým samečkem se zakrnělými křídly?

    Jaké bude potomstvo z křížení F1 s každým z rodičovských typů?

    Vzniknou v potomstvu po zpětném křížení samičky F1 s červenookým otcem se zakrnělými křídly:

    červenoocí samečci se zakrnělými křídly  

    bělooké samičky s normálními křídly  


    Vzniknou v potomstvu po zpětném křížení samečka F1 s bělookou matkou s normálními křídly:

    červenoocí samečci se zakrnělými křídly  

    bělooké samičky s normálními křídly  

    Vzorové řešení

    P:

    homozygotní bělooká
    samička s normálními křídly
    XwXw ++

     
    x
    homozygotní červenooký
    sameček se zakrnělými křídly
    X+Y vgvg

    F1:

    XwX+ vg+      červenooká samička s normálními křídly
    XwY vg+      bělooký sameček s normálními křídly

    F2:

    Xw vg Xw + X+ vg X+ +
    Xw vg XwXw vgvg XwXw vg+ XwX+ vgvg XwX+ vg+
    Xw + XwXw vg+ XwXw ++ XwX+ vg+ XwX+ ++
    Y vg XwY vgvg XwY vg+ X+Y vgvg X+Y vg+
    Y + XwY vg+ XwY ++ X+Y vg+ X+Y ++

    Vyplněním kombinačního čtverce získáme genotypy.

    Fenotypové zastoupení jedinců v potomstvu je:

    Samečci:

      1 bělooký se zakrnělými křídly

      1 červenooký se zakrnělými křídly

      3 bělooký s normálními křídly

      3 červenooký s normálními křídly

    Samičky:

      1 bělooká se zakrnělými křídly

      1 červenooká se zakrnělými křídly

      3 bělooká s normálními křídly

      3 červenooká s normálními křídly


    Křížení s rodičem 1:

    XwX+ vg+ x X+Y vgvg
    B1: samičky: červenooké se zakrnělými křídly : červenookým s normálními křídly
    samečci:
     
    běloocí se zakrnělými křídly : bělookým s normálními křídly : červenookým se zakrnělými křídly : červenookým s normálními křídly


    Křížení s rodičem 2:

    XwY vg+ x XwXw ++
    B1: samičky: bělooké s normálními křídly
    samečci: běloocí s normálními křídly

  2. Při křížení dvou červenookých jedinců s normálními křídly vzniklo potomstvo:

    Samičky:
     
    3/4 červenookých s normálními křídly
    1/4 červenookých se zakrnělými křídly
    Samečci:
     
     
     
    3/8 červenookých s normálními křídly
    3/8 bělookých s normálními křídly
    1/8 červenookých se zakrnělými křídly
    1/8 bělookých se zakrnělými křídly

    Jaké byly genotypy rodičů?

    Uveďte genotyp matky:  .

    Uveďte genotyp otce:  .

    (pozn.: u genu vázaného na pohlaví pište X+ jako X+, Xw zapište jako Xw, zápis proveďte bez mezer a jako první v pořadí uvádějte gen gonozomální a pak autozomální, v případě heterozygota nejdříve alelu mutantní a pak standardní, např. XwYvg+)

    Vzorové řešení

    P:
     
    červenooká samička s normálními křídly
    X+X- +_

    x
    červenooký sameček s normálními křídly
    X+Y +_

    Jedinci jsou standardního fenotypu, tzn. že pro zakrnělá křídla musí mít v genotypu alespoň jednu standardní alelu, druhá je neznámá. Pokud jde o zbarvení očí, u samečka víme, že musel být genotypu X+Y, samička na jednom chromozomu X nese standardní alelu, jaká je druhá alela však nevíme, genotyp je tedy X+X-.


    F1: samičky: 3/4 červenooké s normálními křídly
    1/4 červenooké se zakrnělými křídly
    samečci: 3/8 červenoocí s normálními křídly
    3/8 běloocí s normálními křídly
    1/8 červenoocí se zakrnělými křídly
    1/8 běloocí se zakrnělými křídly

    V potomstvu se vyskytují běloocí samečci, kteří chromozom X získávají od matky, to znamená, že matka byla heterozygotní pro bělookost.

    Vzhledem k tomu, že se v potomstvu rodičů s normálními křídly vyskytují jedinci se zakrnělými křídly, museli být oba rodiče heterozygoti pro mutaci vg.

    Genotypy rodičů jsou: XwX+ vg+ a X+Y vg+


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