Genetika

GENETIKA  je věda, zabývající se dědičností a proměnlivostí organismů a jejími příčinami

Dědičnost = proces, ve kterém potomek získává vlastnosti nebo predispozice k vlastnostem rodiče. Vlastnosti přenášené do další generace nemusí být zcela totožné s vlastnostmi rodiče. Rozdíly mohou být dány kombinací vlastností dvou rodičů a vlastností, které rodiče získali od svých rodičů atd. Přenos nemusí být a ani nebývá dokonale přesný. Rozdíly mezi generacemi se mohou v průběhu času hromadit.

Šlechtění = metoda ovlivňování vlastností potomstva dlouhodobým cílevědomým výběrem rodičů s požadovanými znaky. Musíme si zde uvědomit, že nejde jen o barvu, ale hlavně o velikost, postoj, linii hřbetu, křídel atd. To jsou věci, které se musí zlepšovat a snažit se tak odchovat perfektního jedince. Z tohoto pohledu je barva (mutace, či kombinace) to nejjednodušší co může být.

K tomu, abychom se v genetice orientovali a mohli s ní pracovat musíme znát její pravidla. Nejdůležitější je znát dědičnost dané mutace. Přehled základních mutací u zebřičky pestré a jejich dědičnost naleznete v tabulce níže. Další věcí, kterou musíme ovládat je princip určitého druhu dědičnosti – to, jak se geny přenášejí na potomstvo.

Základní druhy dědičností:

RECESIVNÍ DĚDIČNOST

Geny nejsou umístěny na pohlavních chromozomech, takže přenos není podmíněn pohlavím. Pro nás to znamená, že tuto barvu (mutaci) na své potomky přenáší jak samec, tak i samice. Ale aby se na potomstvu mutace projevila, musí mít geny pro tuto mutaci v sobě oba rodiče. Pokud je má jen jeden z rodičů, jsou potomci na tu barvu (mutaci) jen štěpitelní. A pokud je jen jeden z rodičů na tuto barvu (mutaci) štěpitelný, bude polovina potomků na tu barvu (mutaci) štěpitelná taky a druhá polovina ne. Fenotypově nepoznáme, které mládě je štěpitelné a které není. Pokud budou oba rodiče štěpitelní na barvu (mutaci) s recesivní dědičností, budou některá mláďata již v té barvě (mutaci), některá na ni budou štěpitelná a některá geny pro danou mutaci v sobě mít nebudou. V tomto případě poznáme jen mláďata, co se už vylíhla v té dané barvě (mutaci), u ostatních pohledem nezjistíme, zda jsou štěpitelná nebo ne.

DĚDIČNOST VÁZANÁ NA POHLAVÍ

Geny jsou umístěny na pohlavních chromozomech, takže je přenos podmíněn pohlavím. U ptáků je Y chromozom prázdný. Samec má chromozomový pár XX a samice XY. Když je Y u samic prázdný znamená to, že samice nemůže být štěpitelná na barvu (mutaci) s dědičností vázanou na pohlaví. Pokud je její X chromozom mutací ovlivněn je již v dané barvě (mutaci). Pokud není ovlivněn, je v barvě přírodní, nebo v barvě jiné mutace, dle jejího genotypu. Samec, který má oba geny XX mutací ovlivněný je v té dané barvě (mutaci). Pokud má jen jeden gen X ovlivněn mutací je na tuto barvu (mutaci) pouze štěpitelný.

NEÚPLNĚ DOMINANTNÍ DĚDIČNOST

Tento typ dědičnosti souvisí s principem jejího uplatnění na potomstvo. Působí zde neúplná penetrance genu, která ji dává název. Neúplná penetrance genu znamená, že se mutace projeví na menším počtu potomků, než bychom čekali. Mládě, na kterém se mutace neprojeví, je z pohledu dalšího chovu mutace s dědičností neúplně dominantní bezcenné. Na své potomstvo mutaci nepřenáší i když třeba oba rodiče byli v dané mutaci. Tato dědičnost stejně jako recesivní dědičnost není podmíněna pohlavím. Je jedno zda v páru použijete samce nebo samici, ale ani jedno pohlaví nemůže být štěpitelné na mutaci s dědičností neúplně dominantní. Pokud má mládě ovlivněn jen jeden gen v páru alel (buď ho získal od otce nebo od matky), projeví se to na něm již fenotypově. Bude se jednat o mládě 1f. A pokud bude mít oba geny v páru ovlivněny mutací s dědičností neúplně dominantní (jeden gen získal od otce a druhý od matky), projeví se to na něm také fenotypově, ale ve větší míře, silněji, a bude viditelně jinak zbarvené než mládě 1f (1f je tedy něco jako „mezibarva“). Toto mládě bude 2f. Projeví se to buď zesvětlením anebo naopak ztmavnutím. Záleží, jaký faktor má daná mutace. Zesvětlování barvy peří zpravidla nesou pastelové mutace- tzv. zesvětlovací faktor. Tmavnutí barvy peří například olivové-takzvaný tmavnoucí faktor. Což u zebřiček zatím neexistuje. Bohužel u mutací zebřiček, které mají dědičnost neúplně dominantní jsou 2f jedinci života neschopní. Kombinace genů 2f je letální. Mutace s sebou nesou i jiné vlastnosti než jen zbarvení, které sledujeme. A když se na jedinci sejdou dva geny mutace s neúplně dominantní dědičností hyne již jako embryo, tedy ve vajíčku. Platí to pro mutace zebřiček-chocholatá, vousatá, dominantní pastelová. U šedolící mutace o tomto není nikde zmínky, ale dá se očekávat, že to bude shodné.

DOMINANTNÍ DĚDIČNOST

Pravidla jsou stejná jako u předchozího typu dědičnosti, ale neplatí tu neúplná penetrance genu. Také tu neplatí, že je viditelný rozdíl mezi jedincem 1f a jedincem 2f. Oba jsou fenotypově stejní, rozdíl je ale v genotypu a v tom, jak budou své geny přenášet na potomstvo. Takže použijeme-li v chovu (je opět jedno jestli samce nebo samici) jedince 1f v mutaci s dominantní dědičností, bude polovina mláďat 1f a polovina bez genu této mutace, takže ne v barvě této mutace a ani ji nebudou na své potomky dále přenášet. Použijeme-li v chovu jedince 2f budou všechna mláďata v té mutaci, ale 1f. Použijeme-li oba rodiče v mutaci s 1f budou některá mláďata 2f, některá 1f. Které je které nepoznáme pohledem -fenotypem, ale podle toho, jaké bude mít potomky. Dále platí, že jedinec nemůže být štěpitelný na mutaci s dědičností dominantní.

CO-DOMINANTNÍ MUTACE

Jde o situace, kdy dvě multialelické mutace nejsou vzájemně dominantní, a tedy ani recesivní. Pokud jedinec má od každé z těchto mutací jeden gen, vzniká vizuální kombinace těchto dvou mutací. Samostatná dědičnost těchto mutací může být jakákoliv. Jde jen o vztah mezi nimi.

 

Typy dědičnosti u základních mutací zebřičky pestré:

Dědičnost vázaná na pohlavíDědičnost neúplně dominantníDědičnost recesivní
Hnědá (skořicová)VousatáČernoprsá
MramorováChocholatáOranžovoprsá
SvětlehřbetáPastelová (dominantní)Běloprsá
ŠedolícíIzabelová
Strakatá
Černolící
Bílá
Eumo
Stříbrná (recesivní pastelová)
Achátová
Žlutozobá

Základní popis pojmů:

P = sestavený rodičovský pár (parentální generace)

F1 = první filiální generace potomků, tedy odchovaná mláďata od rodičů z páru P

F2 = druhá filiální generace potomků, odchovaná mláďata od rodičů z F1 generace (atd. F3, F4…)

mutace = je dědičná změna genotypu (jde nám o změnu zbarvení, které vyvolá mutovaný gen)

kombinace = geneticky spojené dvě a více mutací (zase nám jde o barvu a zde se barvy nebo vlastnosti mutací na potomstvu spojily)

primární mutace = základní mutace, tak jak se spontánně vyskytla

sekundární mutace = kombinace = kombinace dvou a více primárních mutací. Např. černolící mramorová je sekundární mutace složená z primárních mutací mramorové a černolící

fenotyp = zbarvení jedince, které vidíme

genotyp = vlohy- geny, které získal jedinec od svých rodičů, ale my je nevidíme (znamená to nejen jaký je jedinec, ale na co je štěpitelný)

1f = jednofaktorový jedinec

2f = dvoufaktorový jedinec

letální faktor = obecně letální gen jehož přítomnost v genotypu má za následek smrt (v našem případě se jedná o 2f jedince)

homozygot = jedinec, jehož genotyp je ve sledovaném znaku (pro nás zbarvení) tvořen jen jedním typem alely

heterozygot = jedinec, jehož genotyp je v daném locusu tvořen odlišnými alelami umístěnými na homologních chromozomech

alela = je konkrétní forma genu, každý gen může mít jednu, nebo několikero forem

locus = místo pro určitý gen

multialely = vynikají, pokud je více než jeden mutační gen pro jeden locus. Protože se všechny tyto mutační geny mohou vyskytovat pouze u tohoto locu, může mít jedinec maximálně dva. V situaci, kdy jedinec nemá přírodní (nemutovaný) gen, ale dva různé mutované, potom je jeden z nich nad druhým buďto dominantní- ten se tedy projeví a na druhou mutaci bude jedinec štěpitelný a nebo jsou dvě mutace co-dominantní a jedinec bude barevně v kombinaci obou mutací. U zebřiček jsou to mutace mramorová a světlehřbetá. Světlehřbetá je dominantní vůči mramorové, i když obě mají dědičnost vázanou na pohlaví. K co-dominaci zde nedochází.

crossing over = je proces, během kterého si dva spárované chromozómy vymění část své DNA. Nevytváří nové alely, ale umožňuje vytváření nových kombinací již existujících alel genů nacházejících se na stejném chromozomu.

Genetická kalkulačka 1

Genetická kalkulačka 2

Články o genetice:

Genetika, kouzlo nepravděpodobnosti a rozmanitosti – Aleš Nebeský

Zebřička mramorová – barva očí (Ivan Hájek)

Černolící mutace zebřičky pestré (Otakar Buldra)

Černolící hnědá kombinace zebřičky pestré (Otakar Buldra)

Černolící mramorová šedá kombinace zebřičky pestré (Otakar Buldra)

Světlehřbetá šedá a mramorová šedá mutace zebřičky pestré (Otakar Buldra)

Mramorová hnědá kombinace zebřičky pestré (Otakar Buldra)

Pastelová černolící světlehřbetá šedá kombinace zebřičky pestré (Otakar Buldra)

Pastelová černolící mramorová šedá kombinace zebřičky pestré (Otakar Buldra)

Běloprsá pastelová šedá kombinace (Otakar Buldra)

Vousatá mutace zebřičky pestré (Otakar Buldra)

Strakatá mutace zebřičky pestré (Otakar Buldra)