Vypracovala: PaedDr. J. Dolinská
Gregor Johann Mendel bol moravský kňaz, prírodovedec a biológ nemeckej národnosti, opát augustiniánskeho kláštora v Brne.
Položil základy genetiky ako vednej disciplíny. Skúmal zákonitosti, spôsob a pravidlá dedenia jednotlivých znakov u organizmov, pri krížení hybridov (najmä hrachu Pisum sativum). Z kvantitatívneho hľadiska a na základe matematických a štatistických vyhodnotení pomerov u hybridov, ktoré získal v jednotlivých dcérskych generáciách, sa mu podarilo objaviť všeobecne platné pravidlá. Mendel krížil rastliny tak, že štetcom prenášal peľ na bliznu materského organizmu, z ktorého odstránil tyčinky, aby nenastalo samoopelenie. Pri svojich pokusoch používal dve dedičnosti. Dedičnosť s úplnou dominanciou a dedičnosť s neúplnou dominanciou.
Mendelizmus - Mendelova koncepcia dedičnosti vysvetľujúca ako sa dedia kvalitatívne znaky
Kríženie = hybridizácia: základná metóda mendelizmu, je to spôsob pohlavného rozmnožovania, pri ktorom sa sleduje výskyt foriem určitých znakov u rodičov a ich potomkov
-
Monohybridné kríženie = monohybridizmus – ak pri krížení dvoch jedincov sledujeme dedičný prenos 1 páru alel (1 gén)
-
Dihybridizmus – ak sledujeme dedičnosť 2 párov alel (2 gény)
-
Polyhybridizmus – ak sleduje dedičnosť viacerých génov (viac génov)
Kríženec– hybrid: potomok vzniknutý krížením
Symbolika – slúži na jednotné a rýchle zaznamenanie hybridizácie a prenosu znakov
-
alely - vyjadrujú sa veľkými alebo malými písmenami, podľa toho, či sú dominantné alebo recesívne A, a (bývajú to začiatočné písmená slov, ktoré vyjadrujú fenotypový prejav génu).
-
rodičovská generácia = parentálna: východisková a označuje sa P
-
generácia potomkov = filiálna: označuje sa F, pridáva sa číselný index poradia generácií F1, F2, ...
-
kríženie: označuje sa X
-
samičie pohlavie: ♀
-
samčie pohlavie: ♂
-
úplná dominancia – je stav, keď jedna alela v genotype prevláda nad druhou
-
neúplná dominancia – intermediarita – je stav, keď sa obe alely A aj a podieľajú na utvorení znaku heterozygota s rovnakou intenzitou (napr. kvety nocovky)
J. G. Mendel formuloval v roku 1865 pravidlá pre dedičnosť kvalitatívnych znakov = Mendelove zákony.
Tie platia za predpokladov:
1. ide o monogénnu dedičnosť kvalitatívnych znakov
2. ide o autozómovú dedičnosť (gény na autozómoch, čo sú všetky chromozómy okrem pohlavných chromozómov)
3. pri sledovaní viacerých znakov (2, 3, 4, ...), každý gén leží na inom chromozóme
4. rodičia sú homozygotní (AA x aa)
1. Mendelov zákon = zákon o jednotnosti prvej generácie krížencov (= zákon uniformity a reciprocity prvej generácie krížencov)
- ak krížime navzájom 2 homozygótov, je prvá generácia zhodná (uniformná) v genotype aj fenotype a nezáleží na tom, od ktorého rodiča pochádza daná alela
Jedince s výhodnou kombináciou znakov možno krížiť medzi sebou príbuzenským krížením - imbríding.
Imbredná línia je generačný sled jedincov získaných príbuzenským krížením (imbrídingom), u ktorých, ak sa krížia medzi sebou navzájom, sa trvalo udržiava kombinácia želaných znakov, získava sa čistá línia, čistokrvné jedince. Príslušníci čistej línie sa zhodujú genotypovo aj fenotypovo.
2. Mendelov zákon = zákon o segregácii alel a ich kombinácii v druhej generácii krížencov (= zákon štiepnych pomerov)
- pri vzájomnom krížení dvoch heterozygotných jedincov vzniká generácia potomkov, ktorí sa genotypovo aj fenotypovo odlišujú. U potomkov sa objavujú znaky oboch rodičov, ktoré sa štiepia v určitých číselných pomeroch.
Pri neúplnej dominancii = intermediarite zodpovedá každému genotypu jeden fenotyp, pretože u dominantného homozygota sa prejaví len znak určovaný dominantnou alelou "A", u heterozygota sa prejaví aj znak určovaný recesívnou alelou "a". Preto je genotypový a fenotypový štiepny pomer rovnaký (1:2:1).
3. Mendelov zákon = zákon o voľnej kombinovateľnosti rôznych alel
- pri tvorbe gamét sa jednotlivé alely správajú k sebe nezávisle a tvoria medzi sebou kombinácie podľa systému „každý s každým“. Vzniká teda maximálne množstvo typov gamét.
Počet typov vzniknutých gamét je možné určiť ako 2n, kde n – počet znakov
Pri dihybridizme bude jedinec AaBb produkovať 22 = 4 typy gamét: AB, Ab, ab, aB
Pri trihybridizme bude jedinec AaBbCc produkovať 23 = 8 typov gamét: ABC, ABc, AbC, Abc, aBC, aBc, abC, abc
Napr: 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).
Homozygóti vytvoria rovnaké gaméty a preto budú všetci jedinci generácie F1 genotypovo aj fenotypovo uniformní. Ak v krížení pokračujeme krížením 2 homozygótov (SsYy) medzi sebou, každý z nich vytvorí 4 typy gamét - SY, Sy, yS, sy. Podľa princípu pravdepodobnosti sa kríži každá gaméta jedného rodiča so všetkými gamétami druhého rodiča. Jednotlivé kombinácie vyjadruje kombinačný štvorec.
Ako možno vidieť z fenotypových štiepnych pomerov, až 9/16 potomkov v F2 generácii má fenotyp zhodný s prvým rodičom, zatiaľ čo 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 heterozygotné jedince v oboch znakoch (SsYy) a vo štvorci tvoria uhlopriečku heterozygotov.
Použitá literatúra:
KRIŽAN, J. : Maturita z biológie. 1. vyd. Bratislava : Príroda. 2004. 280 s. ISBN 80-07-01145-5
http://sk.wikipedia.org/wiki/Gregor_Mendel
http://www.ta3k.sk
http://www.bioweb.genezis.eu/index.php?cat=7&file=autozom