Genetika populací
Obsah

Genetika populací

Genetika vnímá populaci jako skupinu příbuzných i nepříbuzných jedinců, ve které se teoreticky mohou všichni jedinci vzájemně pářít. Geny v gametách všech jedinců populace vytváří genofond populace.

Genetická struktura populace

  • Může být velice složitá

  • Podle velikosti rozlišujeme populace velké (složené z několika set, tisíců jedinců, populace malé (složené z několika desítek jedinců)

  • Uvedeme příklad:

    • sledujeme generaci sledujeme generaci P tvořenou pouze heterozygoty Aa

    • četnost alely A v populaci označíme písmenem p

    • četnost alely a označíme písmenem q

    • platí: p + q = 1

    • frekvence genotypu Aa = 100 %

    • frekvence alel A = a = 50 %

Panmiktické populace

  • Dostatečně velké populace, ve kterých je stejná pravděpodobnost párování kterýchkoliv jedinců, kterýchkoliv genotypů, gamet

  • Dochází k náhodnému výběru partnerů

  • Frekvenci genů alelové dvojice Aa v této populaci zjistíme kombinačním čtvercem

gamety p A q a
p A p2AA pq Aa
q a pq Aa q2 aa

 

  
  • Frekvence genotypů
    • AA : Aa : aa = p2 : 2pq : q2
    • 25 % : 50 % : 25 % = 25 % : 50 % : 25 %

    • Je ve velké panmiktické populaci stálá- Hardy- Weinbergův zákon

    • genetická struktura se nemění, udržuje se rovnováha mezi homozygoty a heterozygoty

  • V případě neúplné dominance zjistíme přímo z četnosti jednotlivých fenotypů také četnost genotypů

  • V případě úplné dominance je fenotypový štěpný poměr 3 : 1, četnost AA a Aa zjistíme po výpočtu Hardy- Weinbergova zákona na základě zjištěné četnosti recesivních homozygotů aa = q2

Inbrední populace

  • Populace je malá

  • Omezený výběr partnerů- způsoby rozmnožování (hermafroditismus, samoopylení, příbuzenské páření zvířatinbreeding)

  • V populaci se zmenšuje počet heterozygotů, stoupá počet homozygotů

  • Populace se po několika generacích rozdělí na dvě čisté linie- homozygotně dominantní a homozygotně recesivní

  • Heterozygoti teoreticky nikdy nevymizí

  • V těchto populacích je zvýšená pravděpodobnost výskytu chorobných alel v homozygotní kombinaci aa

  • Příklady inbreedingu

    • příbuzenské sňatky ve šlechtických rodech vedly ke zvýšení počtu výskytu dědičných chorob (hemofilie, hluchoněmost, slabomyslnost)

    • příbuzenské sňatky v izolovaných skupinách lidí (přírodní kmeny)

Vývoj genofondu v populacích

  • V panmiktické populaci narušují rovnováhu

  • Mutace

    • vvznikají nové alely s nízkou četností

    • nna změnu genofondu mají malý vliv

  • Selekce

    • je podstatou je podstatou přírodního výběru- základem evoluce

    • uplatnění jedinců s výhodnými alelami, potlačení jedinců s nevýhodnými alelami

  • Náhodný genetický posun (genetický drift)

    • nemohou se uplatnit všechny kombinace, malý počet potomků

    • výskyt některé alely se může snížit, vymizet

  • Migrace

    • genofond rozšiřují nově imigrující jedinci (příchozí)

    • genofond populace snižují odcházející jedinci (emigrace)

Zdroje

  • CHYBOVÁ, Jiřina. a kol. Biologie pro SZTŠ a SLTŠ. Praha: SZN, 1975. ISBN 07-065-75.
  • JELÍNEK, Jan a Vladimír ZICHÁČEK. Biologie pro gymnázia. 3. vydání. Olomouc: Nakladatelství Olomouc, 1998. ISBN 80-7182-070-9.
  • KINCL, Lubomír, Vlastimila CHALUPOVÁ a Vítězslav BIČÍK. Biologie. Olomouc: Rubico, 1997. ISBN 80-85839-14-8.
  • NOVÁČEK, Jiří. Biologie. Praha: CREDIT, 1997. ISBN 80-902295-4-9.
  • ONDOVÁ, Marie. Výukový materiál zpracovaný v rámci operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost. Šablona: III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Číslo: VY_32_INOVACE_2_1_09_Genetické zákonitosti v populacích.  Registrační číslo CZ.1.07/1. 5.00/34.0554. Zdroj: http://www.amoskadan.cz/images/stories/projekty/EUpenizeSkolam/32_2_1_Genetika/VY_32_INOVACE_2_1_09_Geneticke_zakonitosti_v_populacich.ppt

Přílohy

  • Genetick__z_konitosti_v_populac_ch

Kontrolní otázka

1. Modrookých jedinců (Modrookých jedinců (aa) je v populaci 36%, hnědookých (AA, Aa)64%. Kolik % v populaci tvoří jedinci hnědoocí homozygotní, kolik % jedinci hnědoocí heterozygotní

2. Dominantní homozygoti mají v populaci četnost 16%. Jaká je četnost dominantní alely v této populaci?

Víte, že...

Vhodné i pro ZŠ

Určení příbuznosti

 

V případě, že z nějakých důvodů není k dispozici DNA matky či otce, lze provést test genetické příbuznosti také pomocí testování sourozenců. Sourozenecký test však představuje složitější statistickou analýzu než test otcovský či mateřský. Výsledek plného sourozeneckého testu ukáže, zda je či není pravděpodobné, aby testovaní měli stejnou matku a otce. Výsledek polovičního sourozeneckého testu pak ukáže, zda je či není pravděpodobné, aby testovaní měli společného rodiče (matku nebo otce).

Kontrolní otázka

1. Autogamická populace je tvořena jedinci, kteří se množí převážně:

a) vegetativně

b) rozpadem

c) samooplozením

d) splynutím 2 gamet různých jedinců

2. Zákon pro genotypové složení panmiktické populace se nazývá:

a) Darwinův

b) Gaussův

c) Mendelův

d) Hardyho-Weinbergův

 
 

 
 

 
 

 

 

Rozšiřující pojmy

Populace

Populací (plemeno, linie, rodina) rozumíme společenství jedinců, kteří se mezi sebou páří a nikoliv základní soubor všech možných pozorování, jak je tomu ve statistice. Jde o soubor jedinců, kteří si jsou navzájem více podobni než je jejich podobnost s jinými skupinami, i když příbuznými. Populace je charakterizována četností fenotypů a z toho plynoucích genotypů a systémem páření. Za účelem předpovědi výsledků páření jedinců v populaci, tj. genotypového složení v generaci potomstva, je nezbytné znát kromě Mendelistických pravidel ještě četnost jednotlivých kombinací páření mezi jednotlivými genotypy.