Biologie a genetika
pro bakaláře

Dihybridismus, polyhybridismus a rozvětvovací metoda

DIHYBRIDISMUS sleduje dědičnost dvou kvalitativních znaků.

Vzorový příklad 1: U slepic jsou opeřené nohy F dominantní nad holými f a hráškovitý tvar hřebínku P dominantní nad jednoduchým p. Dva kohouti A a B byli pářeni se dvěma slepicemi C a D. Všichni čtyři jedinci měli opeřené nohy a hráškovité hřebínky. Kohout A dal s oběma slepicemi všechno potomstvo opeřené s hráškovitým hřebínkem. Kohout B se slepicí C dal potomstvo opeřené i neopeřené, avšak pouze s hráškovitým hřebínkem; se slepicí D však dal všechny potomky opeřené, avšak část s hráškovitým a část s jednoduchým hřebínkem. Jaké byly genotypy obou kohoutů a slepic?

Postup: Máme odvodit genotypy rodičů z jejich fenotypů a fenotypů jejich potomků. Základem postupu je zapsat si genotypy/alely, které víme jistě, a postupně odvozovat a doplňovat doposud nejisté alely. Přitom s jistotou víme, že jedinec s recesivním fenotypem musí být recesivní homozygot, jedinec s dominantním fenotypem může být buď dominantní homozygot, nebo heterozygot. Možný postup je potom např. následující:

1. Všichni čtyři jedinci – A, B, C i D – vykazovali v obou sledovaných znacích dominantní fenotyp, v obou příslušných genech tedy museli nést přinejmenším jednu dominantní alelu, což můžeme zapsat jako F-P-. Musíme tedy vždy zjistit, jaká je ta druhá alela.
2. Z křížení B x D bylo získáno pouze potomstvo s jednoduchým hřebínkem, což je recesivní fenotyp a příslušní potomci tedy musí být recesivní homozygoti. Aby se to mohlo stát, oba rodiče museli být schopni recesivní alelu p poskytnout – a tedy museli být heterozygoti. O jedincích B a D tedy víme, že jsou genotypu F-Pp.
3. Z křížení B x C bylo získáno pouze potomstvo s hráškovitým hřebínkem (dominantní fenotyp). Víme, že kohout B je v příslušném genu heterozygot. Aby se v potomstvu heterozygota vyskytoval pouze dominantní fenotyp, musí tento heterozygot být křížen s dominantním homozygotem. Slepice C tedy je genotypu F-PP.
4. Kohout A dal s oběma slepicemi potomstvo s dominantním projevem v obou sledovaných znacích; slepice D je ale přitom v genu P heterozygot. Je-li v jejich potomstvu pouze dominantní fenotyp, musí být kohout A v genu P dominantní homozygot, tj. F-PP. Nyní už známe genotypy všech čtyř jedinců, co se týče genu P.
5. Z křížení B x C – tedy dvou opeřených jedinců – vzniká obojí potomstvo, tj. i neopeření (recesivní fenotyp, recesivní homozygoti). Aby dva jedinci s dominantním fenotypem měli potomstvo recesivního fenotypu, musí být (analogicky k bodu 2) oba heterozygoti. Genotyp kohouta B je tedy FfPp, genotyp slepice C je tedy FfPP.
6. Z křížení B x D – tedy opeřeného heterozygota s opeřenou slepicí, vzešlo pouze opeřené potomstvo. Analogicky k bodům 3 a 4 tedy musí slepice D být dominantní homozygot a její genotyp je tedy FFPp.
7. Z křížení A x C – tedy opeřeného kohouta s opeřenou heterozygotkou – také vzešlo pouze opeřené potomstvo. Analogicky k bodu 6 tedy musí být kohout A dominantní homozygot a jeho genotyp je tedy FFPP.

POLYHYBRIDISMUS sleduje dědičnost více než dvou kvalitativních znaků.

DIHYBRIDNÍ KOMBINAČNÍ ČTVEREC zachycuje 16 zygotických kombinací vzniklých při vzájemném křížení dvou dihybridů v F₁ generaci.

Při psaní kombinačního čtverce je třeba dodržovat pravidla zápisu pořadí gametických genotypů. Při zápisu genotypového či fenotypového štěpného poměru začínáme z levého horního rohu čtverce a pokračujeme úhlopříčně směrem k pravému dolnímu rohu. Proto zápis dihybridního genotypového štěpného poměru v F₂ generaci je následující: 1AABB : 2AABb : 1AAbb : 2AaBB : 4AaBb : 2Aabb : 1aaBB : 2aaBb : 1aabb. Zápis dihybridního fenotypového štěpného poměru F₂ generace při úplné dominanci obou znaků je následující: 9 A-B- : 3 A-bb : 3 aaB- : 1 aabb (místo pomlčky v zápise genotypů je možné doplnit jak dominantní alelu, tak alelu recesivní; fenotypový projev se v obou případech shoduje). Čtyři zygotické genotypy dihybridů (AaBb) leží v úhlopříčce, která se nazývá úhlopříčka heterozygotů. Z levého horního rohu čtverce pak vychází úhlopříčka homozygotů (AABB, AAbb, aaBB, aabb). Z prostředních 2 zygotických genotypových kombinací (AAbb, aaBB) se vytváří fenotypy, které se dosud při křížení P a F₁ generace nevyskytly a označují se jako pěstitelské a chovatelské novinky.

ZÁVORKOVÁ METODA

Principem je nejdříve zjistit štěpné poměry pro jednotlivé geny a následně tyto štěpné poměry vynásobit mezi sebou jako závorky. Lze použít pro stanovení genotypových i fenotypových štěpných poměrů.

Vzorový příklad 1: Aabbcc × AaBbCC (u všech genů je mezi alelami vztah úplné dominance).
Aa x Aa ... AA, 2Aa, aa = štěpný poměr (1:2:1)
bb x Bb ... Bb, bb = štěpný poměr (1:1)
cc x CC ... Cc = 1
(1:2:1) x (1:1) x 1 = 1:1:2:2:1:1

ROZVĚTVOVACÍ METODA

Umožňuje odvodit štěpné poměry, aniž bychom použili kombinační čtverec. Tato metoda je vhodná zvláště pro zjišťování štěpných poměrů v potomstvech vícenásobných hybridů (polyhybridů). Principem je postupné větvení jednotlivých alternativ párů vloh (větví se heterozygoti).

Vzorový příklad 1: Za použití rozvětvovací metody stanovte genotypy gamet jedince s genotypem AaBBCc

Jedinec s výše uvedeným genotypem může vytvářet gamety se 4 různými genotypy.

Vzorový příklad 2: Pomocí rozvětvovací metody určete genotypový štěpný poměr a zastoupení genotypů u potomstva po křížení rodičů s genotypy: Aabbcc × AaBbCC (u všech genů je mezi alelami vztah úplné dominance).
Aa x Aa ... AA, 2Aa, aa
bb x Bb ... Bb, bb
cc x CC ... Cc

Křížením rodičů s výše uvedenými genotypy mohou vznikat potomci s 6 různými genotypy v štěpném poměru 1 : 1 : 2 : 2 : 1 : 1.

ÚKOLY - Dihybridismus, polyhybridismus a rozvětvovací metoda (viz úkoly)

Tyto výukové materiály byly spolufinancovány Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem ČR.