The course is aimed at the practical application of principles of general genetics. Students will test their knowledge of these principles on examples from plant, animal and human genetics. The course covers e.g. various kinds of intra- and interallelic interactions important for genetic determination of plant and animal pigmentation; abnormalities in genetic sex-determination; inheritance of important human diseases; the calculation of the coefficient of inbreeding, etc. Students which want to attend this course should previously go through at least one of the basic genetics lectures.
Last update: Holá Dana, doc. RNDr., Ph.D. (29.07.2022)
Cvičení je zaměřeno na praktické uplatnění obecných genetických zákonitostí (se zvláštním zřetelem k méně obvyklým situacím) v genetické analýze. Při řešení komplexních příkladů z rostlinné, živočišné i lidské genetiky se studenti seznámí např. s tématikou alelických a nealelických interakcí u genů determinujících pigmentaci rostlin i živočichů, s abnormalitami genetického určení pohlaví, s genetickou prognostikou závažných onemocnění a defektů u člověka, s výpočtem koeficientu příbuznosti a inbreedingu aj. Předpokladem účasti na cvičení je předchozí absolvování některé ze základních genetických přednášek.
UPOZORNĚNÍ: kapacita praktika je OMEZENÁ z prostorových a časových důvodů, NENÍ MOŽNÉ JI NAVÝŠIT. Neposílejte nám prosebné e-maily s žádostí o umožnění účasti na praktiku - opravdu to udělat nemůžeme (i když bychom rádi vážným zájemcům o genetiku vyhověli). Každoročně se však stává, že nakonec cca 6-7 závazně zapsaných studentů na praktikum nechodí. Apelujeme proto na vás: pokud toto máte v úmyslu, NEZABÍREJTE ZBYTEČNĚ MÍSTO PŘI ZÁPISU jiným studentům, kteří o praktikum mají eminentní zájem a nemohou si ho zapsat, protože se při zápisu jen o něco opozdili !!!
Last update: Holá Dana, doc. RNDr., Ph.D. (20.01.2025)
Literature -
There is no specific textbook for this course. All necessary instructions will be given directly during the course.
Additional references containing collections of problems in various genetics topics:
Snustad D.P., Simmons M.L.: Principles of Genetics. Wiley (and companion items). Klug W.S. et al.: Concepts of Genetics. Pearson Education, Inc. (and companion items). Russell P.J.: iGenetics. A Mendelian Approach. Benjamin Cummings (and companion items). Griffiths A.J.F. et al.: Introduction to Genetic Analysis. W.H. Freeman and Company (and companion items). Nussbaum R. et al.: Thompson & Thompson Genetics in Medicine. Elsevier.
Last update: Holá Dana, doc. RNDr., Ph.D. (29.07.2022)
Pro vlastní praktikum není vyžadována žádná studijní literatura, veškeré potřebné podklady obdrží za normálních okolnosti studenti přímo na praktiku.
Pro další procvičování teoretických příkladů z genetiky doporučujeme zájemcům následující skripta a učebnice:
V češtině: Kočová M., Nováková M.: Vybrané úlohy ke cvičením z genetiky. Karolinum, Praha, 1997. Snustad D.P., Simmons M.J.: Genetika (český překlad Relichová a kol.). Masarykova univerzita Brno, 2009, druhé aktualizované vydání 2017. Nussbaum R.L., McInnes R.R., Willard H.F.: Klinická genetika (Thompson & Thompson) (6th ed.), Nakladatelství Triton s.r.o., Praha, 2004.
V angličtině např. tyto vysokoškolské učebnice (viz též doporučená literatura k přednášce MB140P47): Snustad D.P., Simmons M.L.: Principles of Genetics. Wiley. Klug W.S. et al.: Concepts of Genetics. Pearson Education, Inc.. Russell P.J.: iGenetics. A Mendelian Approach. Benjamin Cummings. Griffiths A.J.F. et al.: Introduction to Genetic Analysis. W.H. Freeman and Company. Ke každé z těchto anglických učebnic existují doplňující "studentská průvodce", obsahující řešení všech příkladů uvedených v učebnici a různé další pomocné informace. Kromě tištěné formy je většinou najdete i v elektronické podobě.
Last update: Holá Dana, doc. RNDr., Ph.D. (20.08.2025)
Requirements to the exam -
For successfull passing the course and obtaining the credits students have to ACTIVELY participate in the discussion of the presented genetic topics, show the ability of logical reasoning necessary for solving selected genetic problems and fully participate in the practical cytogenetics part of the course.
Last update: Holá Dana, doc. RNDr., Ph.D. (20.08.2025)
Praktikum je ukončeno zápočtem, který je udílen za AKTIVNÍ účast (student musí prokázat schopnost logické úvahy při řešení příkladů z různých oblastí genetiky a schopnost přípravy základních cytogenetických preparátů, aktivně se zapojovat do diskusí).
Last update: Holá Dana, doc. RNDr., Ph.D. (29.07.2022)
Syllabus -
Please note, the course is given in Czech language only.
During the course, students will solve various complex problems from plant, animal and human genetics (genetics of flower or seed pigmentation, genetics of animal coat colour, genetic diseases in humans, calculation of the degree of inbreeding/consanguinity, and will undergo basic training in cytogenetical methods. They will learn to practise their theoretical knowlege on the following genetic terms and rules:
2. Sex-linked inheritance (sex-linked traits, sex chromosomes, inactivation of X chromosome in mammals, abnormal combinations of sex chromosomes).
3. Specific genotype-phenotype relationships (penetrance, variable expressivity, pleiotropy, genocopy, phenocopy)
4. Gene linkage and genetic mapping (determination of linkage phase, size and position of loci on chromosomes).
5. Human genetics and counselling (genealogical analysis, risk of inheriting of genetic diseases, autosomal/gonosomal/mitochondrial dominant/recessive diseases in humans).
6. Population genetics (Hardy-Weinberg law, changes in allelic and genotype frequencies of populations, inbreeding).
7. Cytogenetics (structure of chromosomes, mitosis, meiosis).
Last update: Holá Dana, doc. RNDr., Ph.D. (29.07.2022)
Cvičení je založeno především na řešení teoretických komplexních příkladů z oblasti rostlinné, živočišné i lidské genetiky a cytogenetiky, jeden den je věnován praktické přípravě cytogenetických preparátů a pozorování různých méně obvyklých cytogenetických struktur. Cvičení je organizováno tak, že jednotlivé dny týdenního turnusu jsou věnovány některé z níže uvedených tématik, obvykle v následujícím sledu:
1. Genetická analýza založená na křížení - pigmentace květu u rostlin (Salvia splendens)
2. Genetická analýza založená na křížení - pigmentace srsti a některé další znaky u živočichů (kočka)
3. Rodokmenová analýza vybraných závažných onemocnění a defektů u člověka (genetické poradenství)
4. Cytogenetika (mitóza, meióza, Barrovo tělísko)
5. Stanovení stupně příbuznosti (inbreedingu) - rodokmeny evropských královských rodin
Turnusy praktika obvykle začínají hned od prvního týdne letního semestru a většina jich jde přímo za sebou. Poslední turnus (nebo dva) bývá naopak až na konci výukového období letního semestru, múže být i během zápočtového týdne. Některé turnusy mohou být rozčleněny do dvou týdnů (4+1 nebo 3+2 dny) v souvislosti s velikonočními svátky či děkanským sportovním dnem.
V každém dnu je cíleně probíráno pouze jedno ucelené téma vycházející z reálné situace. Studenti jsou postupně prováděni různými kroky přímé genetické analýzy a teoreticky si (na základě údajů převzatých ze skutečných experimentů) vyzkouší a procvičí některé postupy genetických testů (chí kvadrát test, komplementační test, mapovací testy, interakční analýza, rodokmenová analýza, stanovení pravděpodobnosti rizika postižení, výpočet koeficientu příbuznosti u složitých rodokmenů apod.). Dále se seznámí na reálných případech s tím, jaké genetické jevy mohou tyto analýzy zkomplikovat a lépe si uvědomí, co některé genetické pojmy ve skutečnosti znamenají. Střídá se vždy výklad pedagoga, studentské řešení části úlohy (ve dvojicích nebo trojicích, s případnou nápovědou ze strany pedagoga, pokud je třeba), ukázka a vysvětlení správného výsledku a postupu řešení, navazující výklad pedagoga nezbytný pro další část úlohy, studentské řešení další části úlohy atd.
Během teoretické části cvičení by studenti měli získat dobrý přehled a pochopení především o následujících genetických pojmech a zákonitostech: intra- a intergenové interakce (úplná a neúplná dominance, kodominance, letalita, mnohotný alelismus, komplexní lokusy, epistáze, reciproká interakce, komplementarita aj.), dědičnost znaků vázaných na pohlaví (úplná a neúplná vazba na pohlaví, chromozómové určení pohlaví, inaktivace chromozómu X u savců, abnormální sestavy pohlavních chromozómů u savců a vliv na fenotyp), specifické vztahy mezi genotypem a fenotypem (penetrance, variabilní expresivita, pleiotropie, genokopie a fenokopie), základy genové vazby a rekombinačního mapování (určení vazbové fáze, určení vzdálenosti a pozice lokusů na chromozómu), genetická prognostika (genealogie, stanovení rizika postižení, dědičnost autozomálně a gonozomálně dominantní a recesívní, mitochondriální dědičnost), inbreeding.
Last update: Holá Dana, doc. RNDr., Ph.D. (29.07.2022)
Learning outcomes -
After successful completion of the course, the student:
applies general genetic principles to the solution of complex problems in plant, animal, and human genetics and interprets the obtained results in a biological context;
analyzes and distinguishes allelic and non-allelic gene interactions and allele properties (e.g., complete and incomplete dominance, codominance, lethality, multiple allelism, epistasis, complementation), and provides examples of their effects on phenotype;
performs genetic analyses based on crosses, derives possible parental and offspring genotypes, and evaluates segregation ratios in model examples of inherited traits in plants and animals;
applies and interprets basic statistical tests used in genetics (in particular, the chi-square goodness-of-fit test) when testing genetic hypotheses;
distinguishes and explains sex-linked inheritance, including complete and incomplete sex linkage, sex chromosome abnormalities, and their consequences for phenotype;
applies basic principles of gene linkage and recombination mapping, determines the linkage phase of loci, and estimates their relative distances on chromosomes;
analyzes relationships between genotype and phenotype, including the concepts of penetrance, variable expressivity, pleiotropy, genocopy, and phenocopy;
analyzes and interprets pedigrees of selected serious human diseases and developmental defects, determines the mode of inheritance, and derives the probability of risk to offspring;
calculates and evaluates coefficients of relatedness and inbreeding in complex pedigrees and assesses their genetic consequences;
explains and applies basic principles of genetic prognosis and genetic counseling in model cases;
identifies, describes, and interprets the main phases of mitosis and meiosis and recognizes less common cytogenetic structures;
prepares and examines cytogenetic preparations and interprets microscopic findings in relation to genetic mechanisms;
evaluates the limitations and potential pitfalls of genetic analysis in real biological situations and justifies the correctness of the chosen problem-solving approach.
Last update: Holá Dana, doc. RNDr., Ph.D. (15.12.2025)
Po úspěšném absolvování předmětu student:
aplikuje obecné genetické zákonitosti při řešení komplexních úloh z rostlinné, živočišné i lidské genetiky a interpretuje získané výsledky v biologickém kontextu;
analyzuje a rozliší alelické a nealelické interakce genů a vlastnosti alel (např. úplnou a neúplnou dominanci, kodominanci, letalitu, mnohotný alelismus, epistázi, komplementaritu) a uvede příklady jejich vlivu na fenotyp;
provede genetickou analýzu založenou na křížení, odvodí možné genotypy rodičů i potomstva a vyhodnotí štěpné poměry u modelových příkladů dědičných znaků u rostlin a živočichů;
aplikuje a interpretuje základní statistické testy používané v genetice (zejména chí-kvadrát test dobré shody) při ověřování genetických hypotéz;
rozliší a vysvětlí dědičnost znaků vázaných na pohlaví, včetně úplné a neúplné vazby na pohlaví, abnormalit pohlavních chromozómů a jejich důsledků pro fenotyp;
aplikuje základní principy genové vazby a rekombinačního mapování, určí vazbovou fázi lokusů a odhadne jejich vzájemné vzdálenosti na chromozómu;
analyzuje vztahy mezi genotypem a fenotypem, včetně pojmů penetrance, variabilní expresivity, pleiotropie, genokopie a fenokopie;
analyzuje a interpretuje rodokmeny u vybraných závažných onemocnění a vývojových defektů u člověka, určí typ dědičnosti a odvodí pravděpodobnost rizika postižení potomků;
vypočítá a zhodnotí koeficient příbuznosti a inbreedingu u složitých rodokmenů a posoudí jejich genetické důsledky;
vysvětlí a aplikuje základní principy genetické prognostiky a genetického poradenství na modelových případech;
identifikuje, popíše a interpretuje hlavní fáze mitózy a meiózy a rozpozná méně obvyklé cytogenetické struktury;
připraví a pozoruje cytogenetické preparáty a interpretuje mikroskopické nálezy v souvislosti s genetickými mechanizmy;
zhodnotí limity a možná úskalí genetické analýzy v reálných biologických situacích a zdůvodní správnost zvoleného postupu řešení.
Last update: Holá Dana, doc. RNDr., Ph.D. (15.12.2025)
