Príklad č. 10

Máme daných 5 hypotetických znakov, pričom každý znak je určený jedným génom. Pri všetkých piatich alelových pároch veľké písmeno označuje dominantnú formu znaku a malé písmeno recesívnu formu znaku. Alely každého génu sú voči sebe v dominantno-recesívnom vzťahu (úplná dominancia). Medzi uvedenými alelovými pármi je voľná kombinovateľnosť. Určte pravdepodobnosť vzniku:

  1. AaBbCcDdEe zygoty z kríženia jedincov ♀ AaBBCcddEe × ♂ AabbCcDDEe,
  2. AaBBcc zygoty z kríženia jedincov ♀ aaBBcc × ♂ AAbbCC,
  3. ABCD fenotypu z kríženia jedincov ♀ AaBbCCDD × ♂ AaBbccdd.

Polyhybridné kríženie je v podstate len variáciou monohybridného a dihybridného kríženia s mnohými naraz sledovanými génmi, resp. alelovými pármi. Postupov, ako sa dopátrať k výsledku, je viacero. Na prvom zadaní si ukážeme ako na to.

Riešenie 1

Tradičný spôsob určenia pravdepodobnosti výskytu určitého genotypu u potomstva spočíva v zápise schémy kríženia do mendelistického štvorca.

V prvom rade je potrebné určiť a vypísať všetky kombinácie gamét, ktoré tvoria rodičovské genotypy. U polyhybridného kríženia je možných kombinácií veľa. Pre zjednodušenie môžeme použiť tzv. vidlicovitý spôsob zápisu gamét.

Jednotlivé gaméty zapisujeme tak, že prechádzame genotyp po jednotlivých alelových pároch zľava doprava. Ak natrafíme na heterozygotný alelový pár, spravíme rozvetvenie. Výsledné gaméty potom "prečítame" tak, že postupujeme celým zápisom vetvu po vetve smerom zhora nadol.

Z grafického zápisu vidíme, že rodič s takýmto genotypom bude tvoriť 8 typov gamét (toľko je alel E + e).

Prípad rodiča s genotypom AabbCcDDEe je schválne veľmi podobný. Rozdiel v grafickom zápise je len v tom, že alelu B nahradíme za b a alelu d nahradíme za D a je hotovo. Aj tento genotyp tvorí 8 typov gamét.

Zapíšeme schému kríženia a vyplníme mendelistický štvorec:

V takto vyplnenej tabuľke je už jednoduché zrátať výskyt hľadaného genotypu AaBbCcDdEe (vyznačené žltou farbou).

Hľadaný genotyp AaBbCcDdEe sa pri krížení ♀ AaBBCcddEe × ♂ AabbCcDDEe vyskytuje s pravdepodobnosťou 8 : 64 (12,5%).

Vyplnenie celej tabuľky môže byť pomerne zdĺhavé, pretože množstvo práce spojenej s nakreslením tabuľky rastie exponenciálne s množstvom sledovaných génov. :-) Preto si ukážeme, ako si vieme danú situáciu zjednodušiť.

Stačí, ak si zakreslíme len hlavičku tabuľky a zapíšeme do nej gaméty oboch rodičov. Princíp zjednodušenia spočíva v tom, že nepotrebujeme vypĺňať všetky bunky tela tabuľky. Ak vieme, že niektorý alelový pár potomka má byť heterozygotný, s určitosťou si môžeme škrtnúť bunky, kde kombináciou gamét získame homozygotnú konštitúciu alel.

Konkrétne, až polovica tabuľky (vyznačené modrou farbou) obsahuje genotypy začínajúce na AA alebo aa. Podobne sa nemusíme zaoberať ani hybridizáciou gamét C × C a c × c, čo je až štvrtina tabuľky (vyznačené zelenou farbou). Zvyšné bunky tabuľky sa už dajú v pohode vyplniť bez dlhšieho zdržania. :-)

Riešenie 2

Toto je už podstatne jednoduchšie zadanie ako predchádzajúce. Jedná sa o trihybridizmus s krížením dvoch homozygotov:

Ako vidíme, ani netreba robiť tabuľku, pretože, v zmysle 1. Mendelovho zákona dedičnosti, homozygotní rodičia vytvárajú len po jednom type gamét (hoci sa jedná o trihybridizmus, kde by sme mohli očakávať veľké množstvo gamét).

Z uvedeného kríženia rodičov nemožno dostať genotyp AaBBcc; pravdepodobnosť vzniku takejto zygoty je teda nulová (0%).

Riešenie 3

V uvedenom krížení nás zaujíma pravdepodovnosť vzniku fenotypu ABCD. Musíme si teda uvedomiť, aké genotypy sa pod uvedeným fenotypom môžu schovávať. V zadaní sa dočítame, že dedičnosť každého znaku je charakterizovaná úplnou dominanciou. Z toho vyplýva, že fenotyp dominantného homozygota a heterozygota sa neodlišuje. Skrátene teda môžeme hľadaný genotyp zapísať A-B-C-D-.

Kríženie rodičov vyzerá nasledovne:

Pravdepodobnosť, že z uvedeného kríženia vzniknú fenotypy ABCD, je 9 : 16 (56,25%).

Ak si chceme zápis zjednodušiť, môžeme ignorovať gaméty Cc a Dd, pretože tieto sa v našom príklade vždy kombinujú za vzniku heterozygotnej konštitúcie Cc alebo Dd. To v praxi znamená, že keby sme si do tabuľky zapísali len gaméty ABAbaBab, riešeniu nášho zadaniu vyhovujú všetky genotypy A-B- (pretože, ako si môžete všimnúť z kompletne vyplnenej tabuľky, všetky genotypy sa končia na CcDd).