Příkladové otázky a diskuse o složených alelách
Úvod
Vícenásobné alely je termín používaný v genetice k popisu přítomnosti více než dvou alel na jednom genetickém lokusu. To se liší od klasického Mendelova dědičného vzorce, který uvažuje pouze dvě alely pro jeden gen: dominantní a recesivní alelu. Vícenásobné alely poskytují větší genetickou rozmanitost a vyskytují se v široké škále organismů. V tomto článku probereme několik příkladů zahrnujících vícenásobné alely a jejich řešení.
Základní koncept více alel
Vícenásobné alely jsou souborem více než dvou alel, které se nacházejí na stejném místě na páru homologních chromozomů. Přítomnost vícenásobných alel umožňuje větší fenotypovou variabilitu v populaci. Klasickým příkladem vícenásobné alelické dědičnosti je lidská krevní skupina (systém ABO), ve které existují tři alely: \(I^A\), \(I^B\) a \(i\).
Příklad otázky 1: Krevní skupiny systému ABO
Otázka:
Muž s krevní skupinou A se ožení se ženou s krevní skupinou B. Mají dítě s krevní skupinou 0. Určete možné genotypy rodičů.
Diskuse:
Krevní skupina A může mít genotyp \(I^AI^A\) nebo \(I^Ai\), zatímco krevní skupina B může mít genotyp \(I^BI^B\) nebo \(I^Bi\). Krevní skupina 0 může mít pouze genotyp \(ii\). Protože dítě má krevní skupinu 0, musí oba rodiče přispívat alelou \(i\).
– Muž s krevní skupinou A s genotypem \(I^Ai\).
– Žena s krevní skupinou B s genotypem \(I^Bi\).
Pokud si vytvoříme genetickou tabulku páření (Punnettův čtverec), můžeme vidět výsledky jejich křížení takto:
| | \(I^A\) | \(i\) |
|———-|———|——–|
| \(I^B\) | \(I^AI^B\) | \(I^Bi\) |
| \(i\) | \(I^Ai\) | \(ii\) |
Možné fenotypy dítěte:
– \(I^AI^B\) : Krevní skupina AB
– \(I^Bi\) : Krevní skupina B
– \(I^Ai\): Krevní skupina A
– \(ii\) : Krevní skupina 0
Dítě s krevní skupinou 0 má genotyp \(ii\), který se může vyskytnout, takže lze usoudit, že možné genotypy obou rodičů jsou \(I^Ai\) a \(I^Bi\).
Příklad otázky 2: Barva srsti u králíků
Otázka:
U králíků je barva srsti určena sadou více alel v pořadí dominance (C > c^c > c^h > c). Možné barvy srsti jsou:
– \(CC, Cc^c, Cc^h, Cc\): Tmavovlasý
– \(c^cc^c, c^cc^h, c^cc\): Tónovaný sépie
– \(c^hc^h, c^hc\): himálajská srst
– \(cc\): Albínská srst
Pokud se páří dva králíci barvy sépie, určete poměr fenotypů jejich potomků.
Diskuse:
Králík se sépiovou srstí může mít genotyp \(c^cc^c\), \(c^cc^h\) nebo \(c^cc\). Pro jednoduchost předpokládejme, že oba králíci mají genotyp \(c^cc^c\).
Křížení králíků s genotypem \(c^cc^c\) je následující:
| | \(c^c\) | \(c\) |
|———-|———|——–|
| \(c^c\) | \(c^cc^c\) | \(c^cc\) |
| \(c\) | \(c^cc\) | \(cc\) |
Genotypový a fenotypový poměr:
– \(c^cc^c\): Sépiová srst
– \(2c^cc\): Himálajská srst
– \(cc\): Albínská srst
Poměr fenotypů jejich dětí byl 1 sépie : 2 himálajští : 1 albín.
Příklad otázky 3: Lidské nemoci
Otázka:
V určitém genetickém stavu existují čtyři alely, a to \(A_1\), \(A_2\), \(A_3\) a \(a\) s dominantním pořadím \(A_1 > A_2 > A_3 > a\). Pokud má jedinec genotypy \(A_1a\) a \(A_3A_3\), určete fenotyp každého jedince.
Diskuse:
– Jedinec s genotypem \(A_1a\): Protože \(A_1\) je dominantní nad všemi ostatními alelami, bude tento jedinec projevovat fenotyp spojený s alelou \(A_1\).
– Jedinec s genotypem \(A_3A_3\): Protože alela \(A_3\) je dominantní vůči alele \(a\), ale recesivní vůči \(A_1\) a \(A_2\), bude fenotyp založen na expresi alely \(A_3\).
Závěr
Diskuse o otázkách v tomto článku ukazuje, že dědičnost znaků s více alelami je složitější než klasická Mendelova dědičnost. Více alel na jednom lokusu poskytuje možnost širší fenotypové variability. Pochopením konceptu více alel můžeme snadněji určit pravděpodobné genetické výsledky v populaci. Taková analýza je důležitá při studiu genetiky a jejích aplikací v medicíně, šlechtění a evoluční biologii.
