Autozómová dedičnosť

Autozómová dedičnosť je dedičnosť viazaná na autozómy, čo sú všetky chromozómy okrem pohlavných chromozómov.

Pre označovanie génov sa používajú písmenové znaky. Dominantná alela je označovaná veľkým písmenom a recesívna malým písmenom. Alternatívne sa môže dominantná alela značiť znamienkom +:

Tab. Alely autozómových lokusov
homozygot dominantnýAA++a+a+
heterozygotAa+aa+a
homozygot recesívnyaaaaaa

Monohybridizmus s úplnou dominanciou

Príklad: Červená farba kvetu je u hrachu (Pisum sativum) podmienená dominantným génom F, biela farba jeho recesívnou alelou f. Napíšte schému kríženia medzi hrachom s červenými kvetmi a hrachom s bielymi kvetmi po F2 generáciu.

V prípade úplnej dominancie nie je možné určiť genotyp heterozygota pozorovaním fenotypu, pretože heterozygot aj dominantný homozygot sú rovnako sfarbení. Experimentálna možnosť, ako zistiť genotyp heterozygota pri úplnej dominancii, je spraviť testovacie kríženie.

Monohybridizmus s neúplnou dominanciou

Príklad: Sfarbenie peria kura domáceho (Gallus gallus) je podmienená jedným génom. Alela CW podmieňuje bielu farbu peria, alela CBpodmieňuje čierne perie. Tieto dve alely sú voči sebe neúplne dominantné, pričom heterozygot má sivé perie. Napíšte schému kríženia medzi bielou a čiernou čistou líniou po F2 generáciu.

V prípade neúplnej dominancie pri sledovaní jedného znaku sú fenotypové štiepne pomery jedincov v F2 generácii zhodné s genotypovým štiepnym pomerom 1 : 2 : 1.

Dihybridizmus s úplnou dominanciou

Príklad: U hrachu sledujeme dva znaky: tvar a farbu semien. Okrúhly (hladký) tvar semien je dominantný (S) nad zvráskaveným tvarom (s) a žltá farba je dominantná (Y) nad zelenou farbou (y). Určte štiepne pomery v F2 generácii, ak krížime rodiča s hladkými žltými semenami s rodičom so zvráskavenými zelenými semenami.

Ako možno vidieť z fenotypových štiepnych pomerov, až 9/16 potomkov v F2 generácii má fenotyp zhodný s prvým rodičom, zatiaľčo len 1/16 potomstva má fenotyp zhodný s druhým rodičom. Vyplýva to zo vzťahu dominancie a recesivity sledovaných dvoch génov. Medzi vzniknutými hybridmi sa objavujú aj jedinci s novými kombináciami alel ako mali rodičia, teda vznikajú aj čisté línie s hladkými zelenými semenami (SSyy) a so zvráskavenými žltými semenami (ssYY). Takéto línie sa nazývajú kombinačné (šľachtiteľské) novinky a vo štvorci tvoria uhlopriečku homozygotov. Najpočetnejšiu genotypovú triedu s pomerom 4/16 (1/4) tvoria zas heterozygotné jedince v oboch znakoch (SsYy) a vo štvorci tvoria uhlopriečku heterozygotov.

Trihybridné kríženie

Príklad: Sledujeme tri znaky: farbu kvetu a tvar a farbu semien. Červená farba kvetu je úplne dominantná (F) oproti bielej (f). Okrúhly tvar semien je úplne dominantný (S) nad zvráskaveným tvarom (s). Žltá farba semien je úplne dominantná (Y) nad zelenou farbou (y). Napíšte schému kríženia červenokvetej homozygotnej línie s okrúhlym tvarom žltých semien s bielokvetou líniou so zvráskaveným tvarom zelených semien po F2 generáciu.

Výsledkom kríženia rodičov s homozygotným genotypom je uniformná generácia (Mendelovo pravidlo uniformity). Následné kríženie heterozygotov F1 generácie pri troch (a viacerých) znakoch však už môže byť náročnejšie na zápis gamét. Preto môžeme použiť tzv. vidlicovitý spôsob zápisu gamét.

Obaja rodičia, resp. F1 generácia, vytvárajú po 8 typov gamét. Variabilita krížencov F2 generácie pri trihybridizme vykazuje rovnaké zákonitosti ako v prípade dihybridizmu. Všimnite si, že uhlopriečky homozygotov a heterozygotov sa nachádzajú aj tu (znázornené žltým a modrým pozadím).

Tab. Fenotyp F2 generácie pri úplnej dominancii všetkých znakov (trihybridizmus)
fenotypznakvýskyt
F-S-Y-červený kvet okrúhly tvar semien žlté semená27 / 64 (42,1875%)
F-S-yyčervený kvet okrúhly tvar semien zelené semená9 / 64 (14,0625%)
F-ssY-červený kvet zvráskavený tvar semien žlté semená9 / 64 (14,0625%)
F-ssyyčervený kvet zvráskavený tvar semien zelené semená3 / 64 (4,6875%)
ffS-Y-biely kvet okrúhly tvar semien žlté semená9 / 64 (14,0625%)
ffS-yybiely kvet okrúhly tvar semien zelené semená3 / 64 (4,6875%)
ffssY-biely kvet zvráskavený tvar semien žlté semená3 / 64 (4,6875%)
ffssyybiely kvet zvráskavený tvar semien zelené semená1 / 64 (1,5625%)

Polyhybridné kríženie

Polyhybrid je jedinec, u ktorého sledujeme viacero znakov determinovaných viacerými alelovými pármi. Pri voľnej kombinovateľnosti všetkých vlôh si môžeme genotypové a fenotypové štiepne pomery vypočítať pri ľubovoľnom počte sledovaných znakov, pretože všetky vychádzajú zo základného genotypového štiepneho pomeru 1 : 2 : 1 a fenotypového štiepneho pomeru 3 : 1.

Tab. Všeobecný prehľad štiepnych pomerov pri polyhybridizme
počet sledovaných znakov123n
počet gametických kombinácií F12482^n
počet zygotických kombinácií F2416642^2n
počet genotypov v F239273^n
počet homozygotov v F22482^n
počet kombinačných noviniek0262^n - 2
počet heterozygotov v F2212562^2n - 2^n
počet fenotypových tried2482^n
frekvencia fenotypových kategórií F2(3+1)^1(3+1)^2(3+1)^3(3+1)^n

počet gametických kombinácií F1 - max. počet kombinácií alel, ktoré sa môžu dostať do gaméty heterozygota
počet zygotických kombinácií F2 - všetky možné kombinácie gamét vyprodukovaných dvoma heterozygotmi vo všetkých znakoch, ktoré sa môžu spojiť do spoločnej zygoty
počet homozygotov v F2 - počet čistých línií, ktoré sú vo všetkých znakoch homozygotné (dominantné alebo recesívne) - počet jedincov v uhlopriečke homozygotov
počet kombinačných noviniek - počet čistých línií zmenšený o dve pôvodné homozygotné rodičovské línie
počet heterozygotov v F2 - počet všetkých jedincov, ktoré NIE SÚ čistými líniami

Spätné kríženie

Spätné kríženie je zámerný oplodňovací proces, pri ktorom sa krížia jedince F1 alebo ďalších generácií s pôvodným rodičovským genotypom. V podstate sa jedná o kríženie heterozygota s rodičom, ktorý je dominantný alebo recesívny homozygot. V prípade kríženia s dominantným homozygotom sú hybridy fenotypovo rovnaké ale genotypovo odlišné. Ak krížime heterozygota s recesívnym homozygotom, u potomstva sa vyštiepia rôzne fenotypové (a teda aj genotypové) triedy.

Príklad: Kríženie hrachu s heterozygotnou konštitúciou alel pre tvar semena s a) dominantným homozygotom, b) recesívnym homozygotom. Alela pre hladké semená (S) je úplne dominantná voči alele pre zvráskavený tvar semien (s).

Testovacie kríženie

Pri testovacom krížení sa jedná o zámerný oplodňovací proces jedinca neznámeho genotypu s jedincom, ktorý má recesívny prejav sledovaného znaku. Svoje uplatnenie má predovšetkým vtedy, keď chceme rozlíšiť genotyp heterozygota od dominantného homozygota v prípade úplnej dominancie. Po krížení dostaneme potomstvo, ktoré je buď uniformné (neznámy genotyp bol homozygot) alebo sa v ňom budú vyštiepovať aj jedince s recesívnym znakom (neznámy genotyp bol heterozygot).

Príklad: Testovacie kríženie neznámeho genotypu s nafúknutými strukmi s recesívne homozygotným jedincom. Nafúknutý tvar struku je dominantný znak (N) oproti hrboľatému tvaru (n) a je voči nemu vo vzťahu úplnej dominancie.