Genetika populací

Tisk

populace
genofond populace
klon
autogamická populace
alogamická populace
panmiktická populace
genetická rovnováha
Hardy-Weinbergův zákon
inbreeding
vznik druhu
výběr (selekce)
mutace
migrace
náhodný genetický posun (drift)

Jelínek J., Zicháček V.: Biologie pro střední školy gymnazijního typu, kapitola Základy genetiky populací
 
 
Genetika - komplexní informace o genetice na stránkách studenta lékařské fakulty 

 

I. HARDYHO-WEINBERGŮV ZÁKON:

 
Prohlédněte si schéma a odpovězte na následující otázky:
 
 
Genofond rodičovské generace:
alt
Podle: Campbell N. A.: Biologie
 
Genofond následující generace:
alt
Podle: Campbell N. A.: Biologie
 
 
1. Vysvětlete pojmy: fenotyp, genotyp, genofond, alela, gameta
 
2. Určete, v jakém vztahu jsou alely R a r, a své tvrzení zdůvodněte:
a) úplná dominance
b) kodominance
c) neúplná dominance
 
3. Obrázek s největší pravděpodobností vysvětluje vývoj genofondu v:
a) alogamní populaci
b) autogamní populaci
c) panmiktické populaci
 
Své tvrzení zdůvodněte.
 
4. V první filiální generaci je frekvence jedinců homozygotně recesivních:
 
a) 64%
b) 20%
c) 4%
 
5. Vysvětlete, proč je v parentální generaci počet alel v genofondu 1000?
 
6. Rozhodněte, zda platí:

 
II. ZMĚNY FREKVENCE ALEL V POPULACI:
 
Prohlédněte si schéma a odpovězte na následující otázky:
 
alt
Podle: Kočárek E.: Genetika
 
 
Schéma znázorňuje změny, které mohou nastat v populaci následkem různých procesů. V poli uprostřed je výchozí stav, kde je zastoupení recesivní alely a a dominantní alely A shodné (50%).
 
1. K číslům 1-5 přiřaďte níže popsané procesy (a-e):
 
a) Negativní selekce je proces, při kterém jsou z populace eliminovány (vyloučeny) některé alely. (Např. nevýhodná mutantní alela, která snižuje plodnost nebo omezuje životaschopnost.)
 
b) Imigrace jedinců je významný faktor, ovlivňující změny frekvence jednotlivých alel. Počet alel se zvyšuje díky většímu počtu jedinců s touto alelou.
 
c) Mutace představují náhodnou změnu genotypu. Jejich prostřednictvím se mění dominantní alela na recesivní nebo naopak.
 
d) Emigrace jedinců s určitou alelou je opakem imigrace.
 
e) Genetický drift je náhodný posun genetické rovnováhy. Uplatňuje se v málo početných populacích. Některé alely jsou předány v menším množství nebo nejsou předány vůbec. Tak se stane, že jedna alela převládne a druhá postupně může vymizet.
 
2. Vysvětlete, co znamenají hodnoty p a q uvedené v každém poli?
3. Jak se nazývá zákon, pomocí kterého můžeme vypočítat frekvenci dominantní a recesivní alely? Jaké je jeho matematické vyjádření?
 
III. VYPOČÍTEJTE:
 
U odrůdy kukuřice je frekvence albinózních rostlin (rr) 0,025. Zjistěte frekvenci:
 
a) alel r a R
b) genotypů RR a Rr
 
IV. VYŘEŠTE PŘÍKLAD:
 
V poměrně uzavřené jihoitalské přistěhovalecké populaci v New Yorku byla v určité generaci zaznamenána 1% novorozenecká úmrtnost na zhoubnou formu dědičného krevního onemocnění – thalassemii. Thalassemie je podmíněna homozygotně recesivním genotypem jediného páru alel. Jaké bylo v uvedené generaci genotypové složení populace v tomto genu? Udržuje se v této populaci genetická rovnováha, nebo se genotypové složení populace z generace na generaci mění?



Jak vznikl Hardyho-Weinbergův zákon?
 
alt alt

Godfrey Hardy
(1877-1947)

Wilhelm Weinberg
(1862-1937)

 
Britský matematik Godfrey Harold Hardy (1877-1947), objevitel zákona o genetické rovnováze, vůbec nebyl biologem a ke genetice se dostal vlastně náhodou. O spolupráci jej požádal biolog Reginald Punnet, který potřeboval dokázat, že fenotyp podmíněný dominantní alelou nemůže ani po větším počtu generací v populaci převážit nad recesivním fenotypem. Punnet proto hledal ve svém okolí schopného matematika, který by mu s tímto úkolem pomohl. Hardyho znal jako spoluhráče z kriketu. Své výsledky publikoval Hardy v roce 1908 v časopisu Science. Jednalo se sice jen o krátký článek, ale jeho studie přinesla nejen první formulaci zákona o genetické rovnováze, ale byla také jednou z prvních aplikací matematiky při modelování biologických procesů. Hardy svému objevu nepřipisoval žádný význam a dál se věnoval pouze matematice. Ve zhruba stejné době dospěl ke shodným závěrům také německý lékař Wilhelm Weinberg.
 

(Podle Kočárek E.: Genetika, Scientia, Praha 2008)