A hibrid keresztek valószínűségei a genetikában

Meglepő lehet, hogy génjeinknek és valószínűségeinknek vannak közös dolgai. A sejtmeiozis véletlenszerű jellege miatt a genetika tanulmányozásának bizonyos szempontjai valóban alkalmazott valószínűség. Látjuk, hogyan lehet kiszámítani a dihibrid keresztekhez kapcsolódó valószínűségeket.

Mielőtt kiszámítanánk a valószínűségeket, meghatározzuk a használt kifejezéseket, és közöljük azokat a feltételezéseket, amelyekkel dolgozunk.

• allélek olyan gének, amelyek páronként jönnek, mindegyik szülőből egyből. Ennek az allélpárnak a kombinációja határozza meg azt a tulajdonságot, amelyet az utód mutat.
• Az allélpár a genotípus utódok. A kiállított tulajdonság az utódok fenotípus.
• Az alléleket dominánsnak vagy recesszívnek kell tekinteni. Feltételezzük, hogy ahhoz, hogy az utódok recesszív tulajdonságot kapjanak, a recesszív allélnak két példányban kell lennie. Egy vagy két domináns allél esetében domináns vonás fordulhat elő. A recesszív alléleket kisbetűvel jelölik, a dominánsokat pedig nagybetűkkel.
instagram viewer
• Azt mondják, hogy egy azonos típusú (domináns vagy recesszív) alléllel rendelkező személy egyén homozigóta. Tehát mind a DD, mind a dd homozigóta.
• Azt mondják, hogy egy domináns és egy recesszív alléllel rendelkező egyén heterozigóta. Tehát Dd heterozigóta.
• Dihibrid keresztezésünkben feltételezzük, hogy az általunk vizsgált allélok egymástól függetlenül öröklődnek.
• Valamennyi példában mindkét szülő heterozigóta az összes vizsgált gén esetében.

A dihibrid kereszt valószínűségének meghatározása előtt meg kell ismernünk a monohibrid kereszt valószínűségét. Tegyük fel, hogy két szülő, akik heterozigóta tulajdonságot mutatnak egy utódot. Az apa valószínűsége annak, hogy a két alléljának egyikében átadja az 50% -ot. Ugyanezen módon az anya valószínűsége annak, hogy a két allélja egyikének átadása 50% -ra esik.

Használhatunk egy a Punnett tér hogy kiszámítsuk a valószínűségeket, vagy egyszerűen átgondoljuk a lehetőségeket. Mindegyik szülőnek Dd genotípusa van, amelyben minden allél valószínűleg egy utódra átadódik. Tehát 50% valószínűséggel van, hogy egy szülő hozzájárul a domináns D allélhez, és 50% valószínűséggel adódik a recesszív d allél. A lehetőségeket összefoglaljuk:

• 50% x 50% = 25% valószínűséggel áll fenn, hogy mindkét utód allélje domináns.
• 50% x 50% = 25% valószínűséggel fordul elő, hogy mindkét utód alléle recesszív.
• 50% x 50% + 50% x 50% = 25% + 25% = 50% valószínűsége van, hogy az utódok heterozigóták.

Tehát azoknak a szülőknek, akiknek mindkettő Dd genotípusú, 25% valószínűséggel fordul elő, hogy DD, 25% valószínűséggel, hogy az utódok dd, és 50% -os valószínűséggel, hogy az utódok Dd. Ezekben a valószínűségekben mi lesz fontos következik.

Most egy hibrid keresztet tekintünk. Ezúttal két allélkészlet áll a szülők rendelkezésére, hogy utódaiknak átadhassák. Ezeket az A és a jelöli az első halmaz domináns és recesszív alléljára, valamint a második halmaz domináns és recesszív alléljára B és b jelöli.

Mindkét szülő heterozigóta, így rendelkeznek az AaBb genotípusával. Mivel mindkettőjükben domináns gének vannak, akkor a domináns tulajdonságokból álló fenotípusoknak is vannak. Mint már korábban elmondtuk, csak az olyan allélpárokat vesszük figyelembe, amelyek nem kapcsolódnak egymáshoz, és egymástól függetlenül öröklődnek.

Ez a függetlenség lehetővé teszi számunkra, hogy valószínűséggel használjuk a szorzási szabályt. Minden egyes allélpárt külön-külön tekinthetünk meg. A monohibrid kereszt valószínűségeit felhasználva:

• 50% -kal valószínű, hogy az utód genotípusában Aa van.
• 25% -kal valószínű, hogy az utódok genotípusában AA van.
• 25% valószínűséggel áll fenn, hogy az utód genotípusa aa.
• 50% -kal valószínű, hogy az utód genotípusában Bb van.
• 25% esély van arra, hogy az utódok genotípusában BB-t kapnak.
• 25% esély van arra, hogy az utódok genotípusában bb van.

Az első három genotípus független a fenti lista utolsó három genotípusától. Tehát megszorozzuk a 3 x 3 = 9-et, és látjuk, hogy létezik sokféle módszer az első három és az utolsó három kombinálására. Ez ugyanaz a gondolat, mint az a használata fa diagram kiszámítja az elemek egyesítésének lehetséges módjait.

Például, mivel Aa valószínűsége 50%, és Bb valószínűsége 50%, akkor 50% x 50% = 25% valószínűséggel van utódok genotípusa AaBb. Az alábbi lista a lehetséges genotípusok teljes leírását tartalmazza valószínűségek.

• Az AaBb genotípusának valószínűsége 50% x 50% = 25% a bekövetkezésnek.
• Az AaBB genotípusának valószínűsége 50% x 25% = 12,5%.
• Az Aabb genotípusának valószínűsége 50% x 25% = 12,5%.
• Az AABb genotípusának valószínűsége 25% x 50% = 12,5%.
• Az AABB genotípusának valószínűsége 25% x 25% = 6,25%.
• Az AAbb genotípusának valószínűsége 25% x 25% = 6,25%.
• Az aaBb genotípusának valószínűsége 25% x 50% = 12,5%.
• Az aaBB genotípusának valószínűsége 25% x 25% = 6,25%.
• Az aabb genotípusának valószínűsége 25% x 25% = 6,25%.

Ezen genotípusok egy része ugyanazokat a fenotípusokat fogja előállítani. Például az AaBb, AaBB, AABb és AABB genotípusai különböznek egymástól, mindazonáltal ugyanazt a fenotípust fogják előállítani. Bármely ilyen genotípusú egyén domináns tulajdonságokkal rendelkezik mindkét vizsgált tulajdonság esetében.

Ezután összeadhatjuk ezen eredmények mindegyikének valószínűségét: 25% + 12,5% + 12,5% + 6,25% = 56,25%. Ez annak a valószínűsége, hogy mindkét tulajdonság domináns.

Hasonló módon megvizsgálhatjuk annak a valószínűségét, hogy mindkét tulajdonság recesszív. Ennek előfordulásának egyetlen módja a genotípus megismerése. Ennek valószínűsége 6,25%.

Most azt a valószínűséget vesszük figyelembe, hogy az utódok domináns vonást mutatnak A-ra és recesszív vonást mutatnak B.-re. Ez előfordulhat az Aabb és AAbb genotípusoknál. Összeadjuk ezeknek a genotípusoknak a valószínűségét, és 18,75% -uk van.

Ezután megvizsgáljuk annak valószínűségét, hogy az utódoknak recesszív vonása van az A-nak és domináns vonása B-nek. A genotípusok aaBB és aaBb. Összeadjuk ezeknek a genotípusoknak a valószínűségét, és valószínűsége 18,75%. Alternatív megoldásként azt állíthattuk volna, hogy ez a forgatókönyv szimmetrikus a korai szcenárióval, amelynek domináns A és recesszív B vonása van. Ezért ennek a kimenetelnek a valószínűségének azonosnak kell lennie.

Ezen eredmények vizsgálatának másik módja az egyes fenotípusok arányának kiszámítása. A következő valószínűségeket láttuk:

• Mindkét domináns tulajdonság 56,25% -a
• Pontosan egy domináns tulajdonság 18,75% -a
• Mindkét recesszív tulajdonság 6,25% -a.

E valószínűségek vizsgálata helyett megfontolhatjuk azok arányát. Osszuk meg mindegyiket 6,25% -kal, és megkapjuk a 9: 3: 1 arányt. Ha figyelembe vesszük, hogy két különféle szempont van megfontolás alatt, a tényleges arányok 9: 3: 3: 1.

Ez azt jelenti, hogy ha tudjuk, hogy két heterozigóta szülőnk van, ha az utódok fenotípusokkal fordulnak elő, 9: 3: 3: 1-től eltérő arányok, akkor az általunk vizsgált két tulajdonság nem működik a klasszikus Mendelian szerint öröklés. Ehelyett más öröklési modellt kell mérlegelnünk.