Hlavní obsah
Biologie
Kurz: Biologie > Kapitola 2
Lekce 1: Rychlokurz biologie- Proč je uhlík všude
- Voda - boží tekutina
- Biomolekuly - Jsi to, co jíš
- Živočišná buňka
- Membránový transport
- Rostlinné buňky
- ATP a buněčné dýchání
- Fotosyntéza
- Dědičnost
- DNA, plněné taštičky a nejdelší slovo na světě
- Mitóza: dělení je komplikované
- Meióza
- Přirozený výběr
- Speciace: O ligrech a lidech
- Vývoj zvířat: Jsme jenom trubice
- Evoluční vývojová biologie: Kuřata se zuby
- Populační genetika aneb místo, kde se myšlenky Darwina a Mendela setkávají
- Taxonomie: kategorizace života na Zemi
- Evoluce: to je realita
- Srovnávací anatomie: Co nás činí zvířaty
- Primitivní živočichové: houbovci, žahavci, chobotnice
- Složitější živočichové: Kroužkovci a členovci
- Strunatci
- Zvířecí chování
- Nervová soustava
- Oběhová a dechová soustava
- Trávicí soustava
- Vylučovací soustava
- Opěrná soustava (kostra)
- Pohybová soustava (svaly)
- Imunitní systém
- Endokrinní soustava
- Pohlavní soustava
- Bakterie, archea, protisté
- Rozmnožování bezcévnatých rostlin
- Cévnaté rostliny = vládci rostlinné říše
- O včeličkách a kytičkách: Rozmnožování rostlin
- Houby: Králové rozkladu
- Ekologie – Pravidla pro život na zemi
Dědičnost
Hank a jeho bratr John nám poví o dědičnosti. Použijí přitom nechutný příklad relativní vlhkosti ušního mazu. Tvůrce: EcoGeek.
Chceš se zapojit do diskuze?
Zatím žádné příspěvky.
Transkript
Takže, mám bratra, Johna,
možná jste o něm slyšeli. Zdravím. A jak se tak stalo, John a já
máme úplně stejné rodiče. Je to tak, mamku
a taťku Greenovi. A jelikož máme stejné rodiče,
dá se očekávat, že John a já bychom měli mít
podobné tělesné parametry protože naše DNA má zcela stejný původ. John: Hank a já sdílíme nějaké geny,
ale nikdo nevěděl nic o chromozomech či DNA
až do poloviny 20. století a lidé si začali všímat,
že bratři si bývají podobní od té doby, co si lidé začali všímat
věcí okolo nich a tak Hank: To bylo velmi
vědecké, Johne. John: Připomenu ti,
že jsem ti udělal laskavost. (radostná hudba s pískáním) Hank: Dědičnost je v podstatě
pouze předávání genetické informace z rodičů na potomstvo. A jak už John říkal, dědičnost
se studuje od počátku věků, ačkoliv, první myšlenky o tom,
jak se nadání dědí z rodičů na děti byly opravdu, opravdu,
opravdu, opravdu, opravdu, opravdu špatné. Na příklad představa,
kterou lidé měli téměř 2000 let pocházela od Aristotela, který tvrdil,
že my všichni jsme směs rodičovských vlastností
a to tak, že otec poskytne životní sílu do nově
vznikajícího člověka a matka poskytne stavební kostky
nutné k tomu, aby se vše poskládalo dohromady. Atistoteles si také myslel, že
semeno je vysoce očištěná menstruační krev, a proto se stále odkazujeme na krevní linii,
když mluvíme o dědičnosti. V každém případě, nikdo
nepřišel s lepší myšlenkou nikdo se nechtěl zaplést s Aristotelem a tak po stovky let každý
předpokládal, že rysy našich rodičů se v nás prostě nějak smíchají. To máte jako když se do sebe
zamilují černá a bílá veverčička, a rozhodnou se spolu mít
rodinu - jejich potomci by měly být šedí. První člověk, který doopravdy
začal studovat a přemýšlet o dědičnosti v moderním pojetí, byl
rakouský mnich Gregor Mendel a Mendel ukázal, že dědičnost
se řídí určitými vzory. V polovině 19. století, Mendel
strávil jaksi až nezdravě moc času hrabáním ve své zahrádce se svazkem hrachu a během série experimentů
s křížením hrachu a pozorováním, které rysy
se přenesly a které ne, se objevil s ucelenou
prací pro porozumění jak se rysy skutečně
přenáší z generace na generaci. Čili ke klasické genetice,
která zahrnuje Mendelovi myšlenky o tom, jak se přenášejí
rysy z rodičů na potomky trochu musím zjednodušit
takové ty genetické věci. Doufám, že vám to nevadí. Takže, všichni máme chromozomy,
což je forma, kterou nabere naše DNA, aby se přenesla z rodičů na děti. Lidské buňky mají 23 párů chromozomů. A teď, gen je úsek DNA,
který je specificky umístěn na chromozomu a obsahuje
informaci, která podmiňuje nějaký rys. Samozřejmě v naprosté
většině jsou fyzické rysy odrazem několika různých genů,
které spolu kooperují, což činí toto všechno
velmi matoucí a když se toto stane, říkáme tomu polygenní dědičnost. poly - gen - ní. Hodně genů. Ale někdy jediný gen může
ovlivnit to, jak bude více znaků vyjádřeno a tyto geny
se nazývají pleiotropní. Avšak některé, velmi málo,
ale přece jen některé jednotlivé znaky jsou ovlivněny pouze jedním genem jako například barva květu hrachu, což je to, co Mendel studoval,
když objevil všechny tyhle věci. A na počest Mendela to nazýváme
Mendelovy zákony. Tady máme pár příkladů
Mendelových zákonů u lidí, jedním z nich je relativní vlhkost
nebo suchost vašeho ušního mazu. Takže, je pouze jeden gen, který určuje
konzistenci vašeho ušního mazu a tento gen je lokalizován na stejném
místě na chromozomu u každého člověka, přesně tady: na chromozomu 16. Avšak existuje jedna verze tohoto genu,
neboli alela, která říká, že maz bude vlhký
a také je tu další alela, která říká, že maz bude suchý. Možná se ptáte sami sebe, jaký je rozdíl
mezi těmito dvěma záležitostmi a já jsem rád, že se ptáte, protože my
vlastně víme odpověď na tuto otázku. Mezi mnoha aminokyselinami, které
představují tuto určitou genovou sekvenci je jedna extra pozice, kde se liší. Pokud je aminokyselinou na této pozici
glycin, váš ušní maz bude vlký, ale pokud tam bude arginin, bude suchý. Teď přichází otázka, jak dostanete to,
co dostanete od vašich rodičů. U většiny zvířat, v podstatě každá buňka
v těle, která není spermií či vajíčkem, které se nazývají somatické buňky,
jsou diploidní, což znamená, že obsahují
dvě sady chromozomů, kdy každou z nich dědíme po rodičích. Takže z ušního mazu určíme
alelu zděděnou od matky a druhou od otce. Měl bych zmínit,
že je to z toho důvodu, že gamety, čili pohlavní buňky,
spermie a vajíčko, jsou buňkami haploidními, což znamená, že mají
jen jednu sadu chromozomů. Znovu zdůrazním, že
nepohlavní buňky se nazývají somatické a jsou diploidní, pohlavní buňky se nazývají
gamety a jsou haploidní. Toto dává smysl,
protože spermie, nebo vajíčko, mají velice specifickou motivaci,
úpěnlivě doufají v úspěch, a když uspějí, chtějí se spojit
s vhodnou haploidní buňkou, která má druhý pár těch chromozomů, které budou potřebovat k utvoření nového člověka, buvola,
olihně, nebo bůhví čeho. Abyste věděli, i některé rostliny
mají polyploidní buňky, což znamená, že každá buňka
má více než dvě sady chromozomů, nemají se díky tomu lépe nebo tak něco,
prostě to v nich tak funguje. No, smysl toho všeho je,
že dědíme jednu verzi genu ušního mazu
po obou našich rodičích. Vraťme se tedy k ušnímu mazu. Řekněme, že matka vám předá
alelu vlhkého ušního mazu a otec alelu ušního mazu suchého. Pane bože, váš tatík má
strašně šeredné uši. No nic.
Jelikož vaši rodiče mají alely dvě, každou za jeden gen získaný
po obou jejich rodičích, je ta, která je předána vám,
zcela náhodná. Takže většina toho,
co objevil Mendel, je to, že když máme dvě alely, které určují, jak se určitý znak
nakonec projeví, jedna z těchto alel může být dominantní
a ta druhá recesivní. Vztah dominance je mezi
dvěma alelami, kde jedna z alel maskuje,
či zcela potlačuje alelu druhou. Vraťme se k ušnímu mazu.
Vím totiž, jak moc nás všechny těší se o něm bavit. Ukazuje se, že matčina alela
vlhkého ušního mazu je dominantní, proto ji označíme velkým W a recesivní otcovu alelu
suchého ušního mazu označíme malým w. John: Hezky, mami! Hank: Ha, to už jsi zpátky? No, mámina alela je dominantní
a tečka. Že jo? Náš ušní maz bude tedy vlhký. John: Nemyslím si, že to bude
tak jednoduché, jak tvrdíš. Hank: Páni, jsi mnohem chytřejší,
než vypadáš. Opravdu to není tak jednoduché. Takže jen proto, že je alela recesivní
neznamená, že je méně běžná, spolu s celou tvojí genetickou informací,
než alela dominantní, což nás vede k domněnce,
správné domněnce, že tu jde o něco jiného. John: Jo, úplně tě chápu. Hank: Jedná se tu o rodiče našich rodičů, protože každý dědí
dvě alely po obou svých rodičích. Mamka zdědila jednu od babičky
a jednu od dědy a dodejme, že mamka dostala
od babičky malé w a velké W od dědy. To znamená, že mámin genotyp,
čili geny, pokud se jedná pouze o tento jeden znak,
je heterozygotní, což znamená,
že zdědila dvě různé verze toho stejného genu od
obou svých rodičů. Na druhou stranu má táta gen homozygotní. John: Nech mě hádat. To znamená,
že měl dva ze stejné alely, buďto malé, nebo velké W,
získané jak od babičky, tak i od dědy? Hank: Jasný.
A aby tohle všechno fungovalo, tak jak chceme my, řekněme,
že i babička i děda by tátovi předali malé w, čímž by jeho genotyp udělali homozygotním,
recesivním pro tento gen. John: Okay, snažím se to
v hlavě přepočítat, a podle toho, co mi vychází,
je mamka velké W, malé w a táta je malé w, malé w. Hank: A teď se pokusíme vymyslet,
jaký je fenotyp našeho ušního mazu. Fenotyp je to, co se projevuje fyzicky,
nebo jako v tomto případě, to, co bys viděl,
kdyby ses mi podíval do ucha. John: Takže jako uděláme
Punnettův čtverec, nebo co? Kvůli tomuhle se zabývám historií.
Jestli budeme dělat Punnettův čtverec,
tak se loučím. Hank: Ale já jsem zrovna chtěl začít znovu
mluvit o lidech. Reginald C. Punnett,
obrovský fanda Gregora Mendela, vymyslel Punettův čtverec,
kterým znázornil výsledek jistého
křížecího pokusu. Takhle nějak vypadá
jeden úplně jednoduchý. Tak, dejme mamku na tuhle stranu
a přidejme k ní velké W a malé w. A tátu dejme sem nahoru
a šoupneme k němu dvě malé w. Když tohle vyplníme, tak se bude zdát,
že je tu šance 50/50, že jakékoliv dítě z tohoto svazku bude buďto homozygotní,
nebo heterozygotní. John i já máme oba 50% šanci,
že budeme mít vlhký ušní maz a 50% šanci, že budeme mít suchý
ušní maz. Takže já musím jít a zavolat Johnovi,
protože teď se neúčastní, protože nemá rád Punnetovy čtverce a ukázalo se, že má vlký ušní maz
a já mám též vlhký ušní maz, což, jak víte, není tak nepravděpodobné,
vzhledem k tomu, že naši rodiče byli homozygot a heterozygot. Toto, uh, může vysvětlit zápach v naší
koupelně, když jsme byli malí, protože se ukázalo, že je zde korelace
mezi vlhkým uším mazem a tělesným zápachem, jelikož ušní maz
a pot z podpaždí jsou produkovány stejným typem žlázy. Protože tento 1 gen má vliv na více různých rysů nebo fenotypů, je to příklad pleiotropního genu, jelikož gen ovlivňuje obojí - jak vlhký je váš ušní maz a jak moc smrdíte. Ještě jednu věc můžete shledávat zajímavou a to dědičnost vázanou na pohlaví. Takže, máme 23 párů chromozomů,
22 párů jsou autosomy, čili nepohlavní chromozomy,
a jeden pár 23. pár, abychom byli přesní,
jsou pohlavní chromozomy. Tento 23. pár je u žen tvořen 2
dlouhými chromozomy, čili XX, a muži mají 1 X chromozom,
který dědí od své matky, a pak tento jeden krátký, mrňavoučký,
scvrklý chromozom, kterému říkáme Y, proto jsou muži XY. Takže určité genetické rysy
jsou vázané na pohlaví jedince a přenáší se pomocí pohlavních chromozomů. Vzhledem k tomu, že chlapci nemají 2
úplné chromozomy 23. páru, může se zde objevit recesivní alela na X,
kterou zdědili po mámě, která se projeví,
protože na chromozomu Y není žádná informace, která by dala
dominantní alele možnost tento specifický znak potlačit. Vemte si třeba plešatost.
Ženy vzácně plešatí za mlada, jako plešatí někteří muži, protože
je to způsobeno recesivní alelou lokalizovanou na genu na chromozomu X, takže je vzácné, aby ženy získaly
2 recesivní alely, ale muži potřebují pouze 1 recesivní
alelu a stanou se plešouny! Tato alela je na jejich X chromozomu,
který dostali od své mamky. Ale byla mamka plešatá? Pravděpodobně ne. A kde mamka vzala alelu na
svém X chromozomu? Také od svého taťky nebo své mamky. Takže pokud jste plešatí,
můžete jít a svádět to na babičku nebo na
pradědečka z matčiny strany, nebo na prapradědečka z matčiny strany, který pravděpodobně
zplešatěl před třicítkou. Tohle je genetika, lidi,
odpor je marný. Děkuju mému bratrovi Johnovi,
že s námi sdílel svou genetickou informaci a taky jeho obličej, hlas
a to všechno. To od něj bylo moc hezké. Vzpomeňte si na nás, až se budete
příště dloubat uchošťourama. Říká se ale, že bysme to neměli dělat, protože ten maz tam
není pro nic za nic. a třeba byste se mohli
šťouchnout až do mozku. Fajn, to bylo naposledy,
co jsem zmínil ušní maz.