pro bakalářské a magisterské obory pf, zf a zsf na ju
DESCRIPTION
pro bakalářské a magisterské obory PF, ZF a ZSF na JU. Dědičnost pohlaví a znaků s pohlavím souvisejících. prof. Ing. Václav Řehout, CSc. Dědičnost pohlaví. Rozmnožování. Nepohlavní - amixis: bez zvýšení genotypové proměnlivosti. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: pro bakalářské a magisterské obory PF, ZF a ZSF na JU](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062500/568150bd550346895dbeda5c/html5/thumbnails/1.jpg)
pro bakalářské a magisterské obory PF, ZF a ZSF na JU
Dědičnost pohlavía
znaků s pohlavím souvisejících
prof. Ing. Václav Řehout, CSc.
![Page 2: pro bakalářské a magisterské obory PF, ZF a ZSF na JU](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062500/568150bd550346895dbeda5c/html5/thumbnails/2.jpg)
RozmnožováníDědičnost pohlaví
▬ Nepohlavní - amixis: bez zvýšení genotypové proměnlivosti
▬ Pohlavní - amfimixis: zvýšení genotypové proměnlivosti
▬ Apomixis: bez splynutí pohlavních buněk
• Hermafrodité: jeden jedinec oba typy pohlavních buněk• Gonochoristé: dvě oddělená pohlaví
• Parentogeneze: neoplozená samičí buňka• Apogametie: z jakékoli buňky samičího pohl. aparátu• Fakultativní partenogeneze: diplohaploidní organismy• a další
![Page 3: pro bakalářské a magisterské obory PF, ZF a ZSF na JU](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062500/568150bd550346895dbeda5c/html5/thumbnails/3.jpg)
Rozlišení pohlaví
Dědičnost pohlaví
▬ evolučně výhodný způsob rozmnožování
Evoluce pohlavních chromozomů
▬ jejich diferenciace co do velikosti X,Y
▬ soustředění hlavních genů souvisejících se vznikem pohlaví
![Page 4: pro bakalářské a magisterské obory PF, ZF a ZSF na JU](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062500/568150bd550346895dbeda5c/html5/thumbnails/4.jpg)
Determinace pohlavíDědičnost pohlaví
Negenetické mechanismy(u celé řady nižších živočichů, ryb, hmyzu, červů, obojživelníků, aj.)
1. vliv teploty2. vliv pH3. vliv stanoviště4. vliv proudění vody5. vliv světla6. vliv salinity
prostředí7. aj.
Indiferentní základ
Diferenciace samčího nebo samičího
pohlaví
Vliv prostředí
![Page 5: pro bakalářské a magisterské obory PF, ZF a ZSF na JU](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062500/568150bd550346895dbeda5c/html5/thumbnails/5.jpg)
Determinace pohlavíDědičnost pohlaví
Genetické mechanismy(specifické pohlavní geny a pohlavní chromozomy)
(u vyšších živočichů a některých rostlin)
Indiferentní základ pohlaví
Diferenciace samčího pohlaví
TDFgen, SRYgena další geny
(testes determinující geny)
ODG
(ovaria determinující geny)
Diferenciace samičího pohlaví
![Page 6: pro bakalářské a magisterské obory PF, ZF a ZSF na JU](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062500/568150bd550346895dbeda5c/html5/thumbnails/6.jpg)
♂
Pohlavní typyDědičnost pohlaví
Typ drosofila (savčí)
XY XX
X GAMETY
P
Y X
♂ ♀
♀
XX XY
Jeho modifikace „PROTENOR“
F1
Savci, dvoukřídlí, ryby.
XO XX
X
P
O X
♂ ♀
XX XOF1
Ploštice, kobylky.
GAMETY
♂♀
![Page 7: pro bakalářské a magisterské obory PF, ZF a ZSF na JU](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062500/568150bd550346895dbeda5c/html5/thumbnails/7.jpg)
Pohlavní typyDědičnost pohlaví
Typ abraxas (ptačí)
XY XX
Y GAMETY
P
X X
XY XX
Jeho modifikace
F1
Hmyz, ryby, plazy, ptáci.
XO XX
O
P
X X
XO XXF1
Moli.
GAMETY
♂♀
♂♀
♂♀
♂♀
![Page 8: pro bakalářské a magisterské obory PF, ZF a ZSF na JU](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062500/568150bd550346895dbeda5c/html5/thumbnails/8.jpg)
♂
Pohlavní typyDědičnost pohlaví
Typ habracon
AX AAXX
♂ ♀
♀
AX
n 2n
AX AXAX
AAXX
GAMETY
U SAMČÍCH NENÍ
REDUKČNÍ DĚLENÍ
![Page 9: pro bakalářské a magisterské obory PF, ZF a ZSF na JU](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062500/568150bd550346895dbeda5c/html5/thumbnails/9.jpg)
Genotypová determinace pohlaví (savci)
Dědičnost pohlaví
Pohlavní indexy (PI) počet x ch. F
počtu sádek A MPI = tj.
AAXX 1:1 1 normální ♀
AAXY 1:2 0,5 normální ♂
AAXXX 3:2 1,5nadsamice
AAAXY 1:3 0,33nadsamec
AAAXX 2:3 0,66 intersex
![Page 10: pro bakalářské a magisterské obory PF, ZF a ZSF na JU](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062500/568150bd550346895dbeda5c/html5/thumbnails/10.jpg)
AAXX AAX
Vznik gynandromorfismuDědičnost pohlaví
TYP DROZOFILA
AX
AAXX
AX
NON-DISJUNKCE
1. DĚLENÍ - BLASTOMÉRY
![Page 11: pro bakalářské a magisterské obory PF, ZF a ZSF na JU](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062500/568150bd550346895dbeda5c/html5/thumbnails/11.jpg)
AAXX AAXY
Vznik gynandromorfismuDědičnost pohlaví
TYP ABRAXAS
AX AX DVOJÍ OPLOZENÍ
+
DVOUJADERNÉ VAJÍČKO
1. DĚLENÍ - BLASTOMÉRY
AY AX
![Page 12: pro bakalářské a magisterské obory PF, ZF a ZSF na JU](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062500/568150bd550346895dbeda5c/html5/thumbnails/12.jpg)
AAXX AX
Vznik gynandromorfismuDědičnost pohlaví
TYP HABRACON
AXDVOUJADERNÉ
VAJÍČKO
+
NORMÁLNÍ
OPLOZENÍ
1. DĚLENÍ - BLASTOMÉRY
AX
AX
![Page 13: pro bakalářské a magisterské obory PF, ZF a ZSF na JU](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062500/568150bd550346895dbeda5c/html5/thumbnails/13.jpg)
HabraconAAXX AX F > M M i F v X chromoz.
♀ ♂FFMM MF
Genotypová determinace pohlaví
Dědičnost pohlaví
DrosofilaAAXX AAXY F > M F v X chromoz.MMFF MMF ♀f. ♂f. M v autos. ♀ ♂FF>MM MM>F
AbraxasAAXX AAXY F > M F v Y chromoz.
M v X chromoz. ♂ ♀ MM FF
FF > MM
![Page 14: pro bakalářské a magisterské obory PF, ZF a ZSF na JU](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062500/568150bd550346895dbeda5c/html5/thumbnails/14.jpg)
XA
Xa
Xa
XA
XA
XA Xa
LyonizaceDědičnost pohlaví
XaXA Xa
Xa
Xa
XA
Xa
XA
Xa
XA
XaXA
XA
XA Xa
AA = zdravý, aa = nemocný, Aa = ?
alela „A“ +, „a“3A > 2a
2A > 3a
3A > 3a
PENETRANCE
EXPRESIVITA
![Page 15: pro bakalářské a magisterské obory PF, ZF a ZSF na JU](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062500/568150bd550346895dbeda5c/html5/thumbnails/15.jpg)
Sexchromatin XDědičnost pohlaví
normální♂
normální ♀
♀ s Turn. syn.
♂ s Klinf. syn.
♀ s Polysomie X
XY
XX
X0
XXY
např. XXX
n SCH. = nX - 1
Buňka v interfázi
![Page 16: pro bakalářské a magisterské obory PF, ZF a ZSF na JU](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062500/568150bd550346895dbeda5c/html5/thumbnails/16.jpg)
Y chromatinDědičnost pohlaví
normální♂
normální ♀
♂ s Klinf. syn.
♂ u s. XYY
Polysomie Y
XY
XX
XXY
XYY
XYYY
n YCHR. = nY Chr.
Buňka v interfázi
![Page 17: pro bakalářské a magisterské obory PF, ZF a ZSF na JU](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062500/568150bd550346895dbeda5c/html5/thumbnails/17.jpg)
Reprodukce - základní vlastnost vyšších organismů
Evoluce pohlavnosti
▬ Rozmnožování nepohlavní:
▬ Rozmnožování pohlavní:• Evolučně vyšší• U některých rostlin (dvoudomé) a vyšších živočichů, například z rostlin: knotovka, šťovík, jahodník
• Evolučně mladší• Rozšířeno hlavně u rostlin (většina druhů – více jak 90%) a u některých nižších živočichů
Členění:Členění:
![Page 18: pro bakalářské a magisterské obory PF, ZF a ZSF na JU](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062500/568150bd550346895dbeda5c/html5/thumbnails/18.jpg)
Rozmnožování pohlavní
Evoluce pohlavnosti
▬ Přináší evoluční výhody:• Kombinaci genomů odlišných gamet• Rekombinaci genetické informace (při meiotickém crossing overu)
▬ Vzniká pohlavní dimorfismus (gonochorismus):• Vyvinuly se dva typy pohlaví – samčí a samičí• Dva typy pohlavních buněk – spermie a vajíčka• Dva odlišné pohlavní fenotypy• Nová generace vzniká splýváním gamet• Střídání fází – haploidní diploidní
![Page 19: pro bakalářské a magisterské obory PF, ZF a ZSF na JU](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062500/568150bd550346895dbeda5c/html5/thumbnails/19.jpg)
Rozmnožování pohlavní
Evoluce pohlavnosti
▬ Proti gonochorismu stojí hermafroditismus:• Pohlaví nerozlišeno• Tentýž jedinec vytváří gamety obou pohlavních typů nebo jen pohlavního typu jednoho - izogamety
▬ Vývoj gonochorismu:• Mutace: potlačení jednoho typu orgánů
ze vzniká
• Translokace: přesun chromoz. hmoty a vznik pohlavních chromozomů
♂♀♀♂
![Page 20: pro bakalářské a magisterské obory PF, ZF a ZSF na JU](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062500/568150bd550346895dbeda5c/html5/thumbnails/20.jpg)
Mechanismy determinace pohlaví
Evoluce pohlavnosti
▬ Enviromentální: • Nejčastěji vliv teploty, pohybu, chemické vlivy, výživa, teploty inkubace vajíčka, aj
• Například: aligátoři
• Například: želvy
• Například: krokodýli
• Například: obratlovci
♀
♂ ♂
♂
♀
♀♀
![Page 21: pro bakalářské a magisterské obory PF, ZF a ZSF na JU](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062500/568150bd550346895dbeda5c/html5/thumbnails/21.jpg)
Mechanismy determinace pohlaví
Evoluce pohlavnosti
▬ Genetické: • embryonální reprodukční struktury jsou u obou pohlaví stejné (bisexuální), jsou
tvořeny kůrou (cortex) a dření (medula)
• u člověka např. diferenciace od 7. dne vývoje embrya
![Page 22: pro bakalářské a magisterské obory PF, ZF a ZSF na JU](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062500/568150bd550346895dbeda5c/html5/thumbnails/22.jpg)
Mechanismy determinace pohlaví
Evoluce pohlavnosti
kůra (cortex) vnější
dřeň (medula)vnitřní
Vývoj cortikální vrstvypotačení medulární vrstvy
Vývoj
♂
♀
Diferenciace pohlaví:
Vývoj medulární vrstvypotačení cortikální vrstvy
Vývoj
![Page 23: pro bakalářské a magisterské obory PF, ZF a ZSF na JU](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062500/568150bd550346895dbeda5c/html5/thumbnails/23.jpg)
AAXY
je Y chromozom
je SRY gen
vzniká jeho produkt TDF
rozvoj meduly (testes)
produkce testosteronu
samčí diferenciace
Mechanismy determinace pohlaví
Evoluce pohlavnosti
Pod vlivem TDF faktoru je podporován vývoj meduly a dochází k degeneraci cortexu
U samce:
testis determining faktor
TDF je produkt genu SRY lokalizovaném na y
chromozomu
( sex ratio )
![Page 24: pro bakalářské a magisterské obory PF, ZF a ZSF na JU](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062500/568150bd550346895dbeda5c/html5/thumbnails/24.jpg)
Mechanismy determinace pohlaví
Evoluce pohlavnosti
U samice:
Při nepřítomnosti
y chromozomu chybí SRY
gen i jeho produkt TDF a
proto dochází k vývoji
cortexu a degeneraci
medule
AAXX
chybí SRY
nevzniká TDF
rozvoj cortexu (vaječníků)
produkce estrogenu
samičí diferenciace
![Page 25: pro bakalářské a magisterské obory PF, ZF a ZSF na JU](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062500/568150bd550346895dbeda5c/html5/thumbnails/25.jpg)
Mechanismy determinace pohlaví
Evoluce pohlavnosti
Embryonálně se současně zakládají Mullerův a Wolfův vývod.
U samce degeneruje Mullerův vývod a z Wolfova vývodu vznikají samčí pohlavní cesty. U samic je
tomu naopak.
Mullerův a Wolfův vývodMullerův a Wolfův vývod
![Page 26: pro bakalářské a magisterské obory PF, ZF a ZSF na JU](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062500/568150bd550346895dbeda5c/html5/thumbnails/26.jpg)
Mechanismy determinace pohlaví
Evoluce pohlavnosti
Genetické mechanizmy vzniku pohlaví jsou doprovázeny vznikem (diferenciací)
pohlavních chromozomů.
![Page 27: pro bakalářské a magisterské obory PF, ZF a ZSF na JU](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062500/568150bd550346895dbeda5c/html5/thumbnails/27.jpg)
Shrnutí výhod a nevýhod pohlavního rozmnožování
Evoluce pohlavnosti
▬ Nevýhody:
•poloviční rychlost rozmnožování•vyřeďování vlastního genetického materiálu•dochází k rozpadu osvědčených genových kombinací•vyžaduje složitý fyziologický aparát•časově i energeticky náročná činnost•možnost šíření parazitických organismů•kritická velikost populace
![Page 28: pro bakalářské a magisterské obory PF, ZF a ZSF na JU](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062500/568150bd550346895dbeda5c/html5/thumbnails/28.jpg)
•možnost současné selekce několika výhodných mutací•zbavování se sousedství nevýhodných mutací•udržování polymorfizmu v populaci•udržování diploidního stavu alel v genomu•snižování vzájemné konkurence mezi sourozenci•výběr jedinců ideálně přizpůsobených stanovišti•snížení podobnosti mezi rodičem a potomstvem•vznik pohlavního rozmnožování je evolučně jednosměrný proces
Evoluce pohlavnosti
▬ Výhody:
Shrnutí výhod a nevýhod pohlavního rozmnožování
![Page 29: pro bakalářské a magisterské obory PF, ZF a ZSF na JU](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062500/568150bd550346895dbeda5c/html5/thumbnails/29.jpg)
Paradox sexu
Evoluce pohlavnosti
▬ Co je to paradox sexu:• Příroda klade důraz pro zajištění genetické přesnosti a je proto výhodou asexuální reprodukce• Na druhé straně sexualita je zdrojem kombinací a rekombinací
– zvýšení proměnlivosti•Třetím paradoxem je cena za sex – cena za vznik samečka (výrazně například u včel)
▬ Monogamie - polygamie:• Monogamie je proti polygamii evolučně favorizována (při péči obou
rodičů o mláďata větší šance na přežití).• V umělém chovu zvířat platí opačný proces
![Page 30: pro bakalářské a magisterské obory PF, ZF a ZSF na JU](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062500/568150bd550346895dbeda5c/html5/thumbnails/30.jpg)
Princip vazby na pohlaví
Dědičnost znaků souvisejících s pohlavím
Úplná vazba na chromozom X
Neúplná vazba na pohlaví
Úplná vazba na chromozom Y
Neúplná vazba na pohlaví
homologické úseky chromozomů xy
diferencialní úsekychromozomů xy
centromera
![Page 31: pro bakalářské a magisterské obory PF, ZF a ZSF na JU](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062500/568150bd550346895dbeda5c/html5/thumbnails/31.jpg)
Vazba na pohlaví
Dědičnost znaků souvisejících s pohlavím
Y
XA
Xa
Ya
YA
X
COLOR SEXING UNIF(dědičnost křížem)
Dědičnost přímá - holandrickáYA, Ya hemizygot (dom., rec.)
VAZBA NA
X
VAZBA NA
Y
a A -
aa A- AA a-
aA a- Aa A-
A a -
-- --
-- A- -- -a
-a-A
![Page 32: pro bakalářské a magisterské obory PF, ZF a ZSF na JU](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062500/568150bd550346895dbeda5c/html5/thumbnails/32.jpg)
Autosexing – peříčková metoda
Dědičnost znaků souvisejících s pohlavím
bílá plemena
(nejčastěji)
K – pomalé opeř. úplná
dominancek – normální opeř.♂♀ kk-K
Px
F1
♂♀ Kk-k
Normální opeřován
í
k kK
Pomaléopeřován
í
-
Dědičnost křížem
gen k úplná vazba na X
![Page 33: pro bakalářské a magisterské obory PF, ZF a ZSF na JU](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062500/568150bd550346895dbeda5c/html5/thumbnails/33.jpg)
Znaky pohlavím ovládané
Dědičnost znaků souvisejících s pohlavím
+♀ hormony
AABbCc..XYG♀ = G♂AABbCc..XX
+♂ hormony
projev projev znakuznaku
OO
+♀ hormony
KKLlMm..XYG♀ = G♂KKLlMm...XX
+♂ hormony
projev projev znakuznaku
OO
Geny: A, B, C ... X pro dojivostGeny: A, B, C ... X pro dojivostGeny: K, L, M ... N pro hustotu ejakulátuGeny: K, L, M ... N pro hustotu ejakulátu
![Page 34: pro bakalářské a magisterské obory PF, ZF a ZSF na JU](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062500/568150bd550346895dbeda5c/html5/thumbnails/34.jpg)
Znaky pohlavím ovlivněné
Dědičnost znaků souvisejících s pohlavím
♂ ♂ ♂ ♀ ♀ ♀AA Aa aaAA Aa aa
Dom.Dom. Dom.Dom. Rec.Rec. Dom.Dom. Rec.Rec. Rec.Rec.
♂♀
Aa
Aa
Ayrsch. mahagon Ayrsch. červený
+ ♂ hormony projev znaku
ŘADA MODIFIKACÍŘADA MODIFIKACÍ
+ ♀ hormony 0
![Page 35: pro bakalářské a magisterské obory PF, ZF a ZSF na JU](https://reader036.vdocuments.mx/reader036/viewer/2022062500/568150bd550346895dbeda5c/html5/thumbnails/35.jpg)
● Chromozomová teorie dědičnosti pohlaví● Genotypová teorie dědičnosti pohlaví● Geny determinující vznik pohlaví● Genetické a negenetické faktory determinace pohlaví● Pohlavní typy● Lyonizace a sexchromatin● Identifikace genotypového pohlaví● Poměr pohlaví● Gynandromorfismus● Dědičnost znaků na pohlaví vázaných● Dědičnost znaků pohlavím ovládaných● Dědičnost znaků pohlavím ovlivněných
Komplexní otázky