9. Tříbodové mapování

Příklad 1

U kukuřice je alela an (anther ear), br (brachytic) a f(fine stripe) všechny na chromozomu 1. Z údajů v tabulce určete pořadí genů na chromozomu a mapové vzdálenosti mezi nimi. Namalujte genetickou mapu této části chromozomu.

	Fenotyp potomstva	Počet
	+ + +	88
	+ + f	21
	+ br +	2
	+ br f	339
	an + +	355
	an + f	2
	an br +	17
	an br f	55
	celkem	879

Zadejte správné pořadí genů:

— —

Vzorové řešení

1) Provedeme rozdělení jedinců do tříd podle četnosti crossing-overu – DCO (double c.-o.), SCO (single c.-o.) a NCO (non c.-o. – rodičovská kombinace).

Protože neznáme rodiče, jedince roztřídíme do skupin podle četností – nejčetnější jsou NCO a nejméně četní DCO. Současně spočítáme, jaké procento z potomstva tito jedinci tvoří.

DCO

+ br + 2
an + f 2 4 jedinci z 879, tj. 0,46 %

NCO

+ br f 339
an + + 355 78,95 %

SCO

+ + + 88
an br f 55 16,27 %

SCO

+ + f 21
an br + 17 4,32 %

2) Nyní si určíme pořadí genů na chromozomu. Vycházet přitom musíme z rodičovského uspořádání alel na chromozomu, tedy ne an br f, ale správně + br f (viz. třída NCO). Správné pořadí testujeme tak, že u rodičovského uspořádání provedeme dvojitý crossing-over a porovnáváme, zda-li se takto vzniklé kombinace skutečně vyskytly v potomstvu DCO.

3) Nyní můžeme vypočítat vzdálenosti genů mezi sebou. Vzdálenost mezi dvěma geny určíme jako součet četností SCO mezi těmito dvěma geny a DCO.

br — f

nejdříve si určíme správnou třídu SCO, testujeme tedy jednoduchý c.-o. na rodičovském uspořádání:

vzdálenost tedy určíme jako: SCO (br + an) + DCO = 4,32 + 0,46 = 4,78 cM

f — an

SCO (br f an) + DCO = 16,27 + 0,46 = 16,73 cM

4) Obrázek genetické mapy:

Příklad 2

Ve dvou kříženích u Drosophila melanogaster bylo použito kmenů arc (a, tvar křídel), black (b, zbarvení těla) a morula (m, tvar očních facet):

a) a b m X + + +

b) a b + X + + m

Po křížení samiček F1 se samečky a b m bylo získáno toto potomstvo:

	a)	b)
+ + +	613	95
+ b +	445	40
a + +	38	713
+ + m	82	851
a b +	55	884
+ b m	29	666
a + m	467	33
a b m	514	79

Určete procento c.-o. mezi uvedenými geny a sestrojte mapu chromozomu.

Zadejte správné pořadí genů: —  —

Doplňte vzdálenosti mezi geny:

a — b  cM

b — m  cM

a — m  cM

(zaokrouhlete na 1 desetinné místo)

Vzorové řešení

1) Rozdělení do skupin:

DCO

+ b m 29
a + + 38 3,0 %

NCO

+ + + 613
a b m 514 50,3 %

SCO

+ b + 445
a + m 467 40,7 %

SCO

+ + m 82
a b + 55 6,1 %

2) Pořadí:

Pořadí genů je b — a — m

3) Vzdálenosti:

b — a

nejdříve si určíme správnou třídu SCO, testujeme tedy jednoduchý c.-o. na rodičovském uspořádání:

40,7 + 3,0 = 43,7 cM

a — m

6,1 + 3,0 = 9,1 cM

a — m

stanovíme jako součet (b – a) + (a – m), tedy 43,7 + 9,1 = 52,8 cM

4) Mapa:
Určete procento c.-o. mezi uvedenými geny a sestrojte mapu chromozomu.

Zadejte správné pořadí genů: —  —

Doplňte vzdálenosti mezi geny:

a — b  cM

b — m  cM

a — m  cM

(zaokrouhlete na 1 desetinné místo)

Vzorové řešení

Pořadí:

b — a — m

Vzdálenosti:

b — a

41 + 2,2 = 43,2 cM

a — m

5,2 + 2,2 = 7,4 cM

b — m

43,2 + 7,4 = 50,6 cM

Mapa:

Příklad 3

U kukuřice byly identifikovány na třetím chromozomu tyto alelové páry: +, b, +, lg a +, v. Zpětné křížení trojnásobně recesivní formy s rostlinou F₁ heterozygotní pro všechny tři uvedené alelové páry dalo v potomstvu tyto fenotypy:

+ v lg	305	b v +	66
b + lg	128	+ + +	22
b v lg	18	+ v +	112
+ + lg	74	b + +	275

Udejte pořadí genů, vzdálenosti mezi nimi, namalujte mapu a stanovte koeficient koincidence.

Zadejte správné pořadí genů: —  —

Doplňte vzdálenosti mezi geny:

b – lg  cM

lg – v  cM

b – v  cM

(zaokrouhlete na jednotky)

Jaká je hodnota koeficientu koincidence?

(zaokrouhlete na 2 desetinná místa)

Vzorové řešení

1) Rozdělení do skupin:

DCO

b v lg 18
+ + + 22 4,0 %

NCO

+ v lg 305
b + + 275 58 %

SCO

b + lg 128
+ v + 112 24 %

SCO

+ + lg 74
b v + 66 14 %

2) Pořadí:

Pořadí genů je lg — b — v nebo v — b — lg

3) Vzdálenosti:

v — b

nejdříve si určíme správnou třídu SCO, testujeme tedy jednoduchý c.-o. na rodičovském uspořádání:

14 + 4 = 18 cM

b — lg

24 + 4 = 28 cM

v — lg

28 + 18 = 46 cM

4) Mapa:

Koeficient koincidence:

c = pozorovaná četnost DCO / očekávané četnosti DCO

pozorovaná četnost DCO: 4 %, tedy 0,04

očekávaná četnost DCO: vypočítáme jako součin SCO x SCO = 0,24 x 0,14 = 0,0336

c = 0,04/0,0336 = 1,19

Z koeficientu koincidence lze vypočítat Interferenci (I):

I = 1 – c = 1 – 1,19 = -0,19    interference je negativní, tedy pozorovaná četnost crossing-overů byla vyšší než očekávaná

Příklad 4

Podle uvedených údajů o počtu rekombinovaných jedinců mezi geny black, curved, purple, speck, star a vestigial na druhém chromozomu Drosophila melanogaster sestrojte mapu tak, aby byla co nejpřesnější. Lokalizujte do této mapy také geny arc a morula z příkladu 2 (arc a morula jsou na opačné straně od black než je star).

Dvojice genů	Celkový počet jedinců	Počet rekombinovaných jedinců
black – curved	62 679	14 237
black – purple	48 931	3 026
black – speck	685	326
black – star	16 507	6 250
black – vestigial	20 153	3 578
curved – purple	51 136	10 205
curved – speck	10 042	3 037
curved – star	19 870	9 123
curved – vestigial	1 720	141
purple – speck	11 985	5 474
purple – star	8 155	3 561
purple – vestigial	13 601	1 609
speck – star	7 135	3 448
speck – vestigial	2 054	738
star – vestigial	450	195

Pokyny k sestrojení mapy:

1)	Na základě údajů si pro každou dvojici genů vypočítejte četnost rekombinace a tedy odhad vzdálenosti mezi nimi.
2)	Vzájemným skládáním a kombinováním jednotlivých dvojic se snažte získat co nejpřesnější mapu, tedy aby odchylky při součtech vzdáleností byly co nejmenší. Současně nezapomeňte také na informaci, že geny arc a morula jsou na opačné straně od black než je star.

Správnost vámi sestrojené genetické mapy si ověřte zadáním pořadí genů do příslušných okének:

— — — —

— — — —

Vzorové řešení

Vaše řešení je správné, pořadí genů je:

morula – speck – arc – curved – vestigial – purple – black – star

nebo také zrcadlově převrácené

star – black – purple – vestigial – curved – arc – speck – morula

+ br +	2
an + f	2	4 jedinci z 879, tj. 0,46 %

+ + +	88
an br f	55	16,27 %

+ + f	21
an br +	17	4,32 %

+ b m	29
a + +	38	3,0 %

Praktikum z obecné genetiky – řešené příklady