Вероятности для гибридных крестов в генетике

Это может удивить, что у наших генов и вероятностей есть что-то общее. Из-за случайного характера клеточного мейоза, в некоторых аспектах изучения генетики действительно применяется вероятность. Мы увидим, как рассчитать вероятности, связанные с дигибридными скрещиваниями.

Прежде чем вычислять вероятности, мы определим используемые нами термины и сформулируем предположения, с которыми будем работать.

• аллели гены, которые приходят парами, по одному от каждого родителя. Комбинация этой пары аллелей определяет черту, которую демонстрирует потомство.
• Пара аллелей является генотип потомства. Показанная черта - это потомство фенотип.
• Аллели будут считаться доминантными или рецессивными. Предположим, что для того, чтобы у потомка проявился рецессивный признак, должно быть две копии рецессивного аллеля. Доминирующая черта может встречаться для одного или двух доминантных аллелей. Рецессивные аллели будут обозначаться строчными буквами и доминировать прописными буквами.
• Считается, что индивид с двумя аллелями одинакового типа (доминантный или рецессивный)
  instagram viewer
  гомозиготных. Так что и ДД, и ДД гомозиготны.
• Считается, что индивид с одним доминантным и одним рецессивным аллелем гетерозиготный. Так что дд гетерозиготный.
• В наших дигибридных скрещиваниях мы будем предполагать, что рассматриваемые нами аллели наследуются независимо друг от друга.
• Во всех примерах оба родителя гетерозиготны по всем рассматриваемым генам.

Прежде чем определять вероятности для гибридного креста, нам нужно знать вероятности для моногибридного креста. Предположим, что два родителя, гетерозиготные по признаку, производят потомство. Отец имеет вероятность 50% передачи любого из двух аллелей. Таким же образом, у матери есть вероятность 50% передачи любого из ее двух аллелей.

Мы можем использовать таблицу под названием Площадь Пуннетта рассчитать вероятности, или мы можем просто продумать возможности. У каждого родителя есть генотип Dd, в котором каждый аллель с равной вероятностью передается потомству. Таким образом, существует вероятность 50% того, что родитель вносит вклад в доминантный аллель D, и 50% вероятности того, что вносит вклад рецессивный аллель d. Возможности суммированы:

• Существует вероятность 50% x 50% = 25%, что оба аллеля потомства являются доминирующими.
• Существует вероятность 50% x 50% = 25%, что оба аллеля потомства являются рецессивными.
• Существует 50% х 50% + 50% х 50% = 25% + 25% = 50% вероятности того, что потомство является гетерозиготным.

Так что для родителей, у которых оба имеют генотип Dd, есть вероятность 25%, что их потомство является DD, вероятность 25%, что потомство дд, и 50% вероятность того, что потомство дд. Эти вероятности будут важны в том, что следующим образом.

Теперь рассмотрим дигибридный крест. На этот раз есть два набора аллелей для родителей, чтобы передать их потомству. Мы будем обозначать их как A и a для доминантного и рецессивного аллеля для первого набора, так и B и b для доминантного и рецессивного аллеля второго набора.

Оба родителя являются гетерозиготными и поэтому имеют генотип AaBb. Поскольку у них обоих есть доминантные гены, у них будут фенотипы, состоящие из доминантных признаков. Как мы уже говорили ранее, мы рассматриваем только пары аллелей, которые не связаны друг с другом и наследуются независимо.

Эта независимость позволяет нам использовать правило умножения по вероятности. Мы можем рассматривать каждую пару аллелей отдельно друг от друга. Используя вероятности из моногибридного креста, мы видим:

• Существует 50% вероятность того, что потомство имеет Аа в своем генотипе.
• Существует 25% вероятность того, что у потомства АА в своем генотипе.
• Существует 25% вероятность того, что у потомства есть аа в своем генотипе.
• Вероятность того, что у потомства Bb в генотипе, составляет 50%.
• Существует 25% вероятность того, что у потомства есть BB в своем генотипе.
• Существует 25% вероятность того, что у потомства есть bb в его генотипе.

Первые три генотипа не зависят от последних трех в приведенном выше списке. Таким образом, мы умножаем 3 x 3 = 9 и видим, что есть много возможных способов объединить первые три с последними тремя. Это те же идеи, что и использование древовидная диаграмма рассчитать возможные способы комбинирования этих предметов.

Например, поскольку вероятность Аа равна 50%, а вероятность Bb равна 50%, существует вероятность 50% х 50% = 25%, что у потомства есть генотип AaBb. Список ниже представляет собой полное описание возможных генотипов, а также их вероятности.

• Генотип AaBb имеет вероятность 50% х 50% = 25% встречаемости.
• Генотип AaBB имеет вероятность 50% х 25% = 12,5% встречающегося.
• Генотип Aabb имеет вероятность 50% х 25% = 12,5% встречающегося.
• Генотип AABb имеет вероятность 25% х 50% = 12,5% встречающегося.
• Генотип AABB имеет вероятность 25% х 25% = 6,25% встречающегося.
• Генотип AAbb имеет вероятность 25% х 25% = 6,25% встречающегося.
• Генотип aaBb имеет вероятность 25% х 50% = 12,5% встречающегося.
• Генотип aaBB имеет вероятность 25% х 25% = 6,25% встречающегося.
• Генотип aabb имеет вероятность 25% х 25% = 6,25% встречающегося.

Некоторые из этих генотипов будут продуцировать одинаковые фенотипы. Например, генотипы AaBb, AaBB, AABb и AABB отличаются друг от друга, но все они продуцируют один и тот же фенотип. Любые люди с любым из этих генотипов будут проявлять доминантные признаки для обоих рассматриваемых признаков.

Затем мы можем сложить вероятности каждого из этих результатов вместе: 25% + 12,5% + 12,5% + 6,25% = 56,25%. Это вероятность того, что обе черты являются доминирующими.

Аналогичным образом мы могли бы взглянуть на вероятность того, что обе черты являются рецессивными. Единственный способ для этого - иметь генотип aabb. Это имеет вероятность 6,25% случаев.

Теперь мы рассмотрим вероятность того, что потомство проявляет доминирующую черту для A и рецессивную черту для B. Это может происходить с генотипами Aabb и AAbb. Мы складываем вероятности для этих генотипов вместе и имеем 18,75%.

Далее мы рассмотрим вероятность того, что у потомка есть рецессивный признак для A и доминирующий признак для B. Генотипы aaBB и aaBb. Мы складываем вероятности для этих генотипов вместе и имеем вероятность 18,75%. С другой стороны, мы могли бы утверждать, что этот сценарий симметричен раннему сценарию с доминирующей чертой А и рецессивной чертой В. Следовательно, вероятность этого исхода должна быть одинаковой.

Другой способ взглянуть на эти результаты состоит в том, чтобы рассчитать соотношения, которые встречаются у каждого фенотипа. Мы увидели следующие вероятности:

• 56,25% от обеих доминирующих черт
• 18,75% ровно одной доминирующей черты
• 6,25% от обеих рецессивных черт.

Вместо того, чтобы смотреть на эти вероятности, мы можем рассмотреть их соотношения. Разделите каждое на 6,25%, и мы получим соотношение 9: 3: 1. Когда мы считаем, что на рассмотрении присутствуют две разные черты, фактические соотношения составляют 9: 3: 3: 1.

Это означает, что если мы знаем, что у нас есть два гетерозиготных родителя, если потомство происходит с фенотипами, которые имеют Отношения, отклоняющиеся от 9: 3: 3: 1, то две рассматриваемые нами черты не работают в соответствии с классическим менделевским наследование. Вместо этого нам нужно будет рассмотреть другую модель наследственности.