Prawdopodobieństwa krzyżówek dihybrydowych w genetyce

Może dziwić, że nasze geny i prawdopodobieństwa mają pewne wspólne cechy. Ze względu na losowy charakter mejozy komórkowej, niektóre aspekty badań genetyki są rzeczywiście stosowane prawdopodobieństwo. Zobaczymy, jak obliczyć prawdopodobieństwa związane z krzyżami dihybrydowymi.

Przed obliczeniem jakichkolwiek prawdopodobieństw zdefiniujemy używane przez nas terminy i przedstawimy założenia, z którymi będziemy pracować.

• Allele to geny występujące w parach, po jednym od każdego rodzica. Kombinacja tej pary alleli określa cechę, którą wykazuje potomstwo.
• Para alleli to genotyp potomstwa. Przedstawiona cecha to potomstwo fenotyp.
• Allele będą uważane za dominujące lub recesywne. Zakładamy, że aby potomstwo wykazywało cechę recesywną, muszą istnieć dwie kopie recesywnego allelu. Dominująca cecha może wystąpić dla jednego lub dwóch dominujących alleli. Allele recesywne będą oznaczone małą literą, a dominujące będą wielkie litery.
• Mówi się, że osoba z dwoma allelami tego samego rodzaju (dominująca lub recesywna)
  instagram viewer
  homozygotyczny. Zatem zarówno DD, jak i dd są homozygotyczne.
• Mówi się, że osoba z jednym dominującym i jednym recesywnym allelem heterozygotyczny. Więc Dd jest heterozygotyczny.
• W naszych krzyżach dihybrydowych założymy, że rozważane allele są dziedziczone niezależnie od siebie.
• We wszystkich przykładach oboje rodzice są heterozygotyczni pod względem wszystkich rozważanych genów.

Przed określeniem prawdopodobieństwa krzyżowania dihybrydowego musimy poznać prawdopodobieństwa dla krzyża monohybrydowego. Załóżmy, że dwoje rodziców heterozygotycznych pod względem cechy rodzi potomstwo. Ojciec ma 50% prawdopodobieństwa przekazania jednego ze swoich dwóch alleli. W ten sam sposób matka ma 50% prawdopodobieństwa przekazania któregokolwiek ze swoich dwóch alleli.

Możemy użyć tabeli o nazwie Plac Punnetta obliczyć prawdopodobieństwa, lub możemy po prostu przemyśleć możliwości. Każdy rodzic ma genotyp Dd, w którym każdy allel jest równie prawdopodobne, że zostanie przekazany potomstwu. Istnieje więc prawdopodobieństwo 50%, że rodzic wniesie dominujący allel D, i 50% prawdopodobieństwo, że wda się recesywny allel d. Możliwości są podsumowane:

• Istnieje prawdopodobieństwo 50% x 50% = 25%, że oba allele potomstwa są dominujące.
• Istnieje prawdopodobieństwo 50% x 50% = 25%, że oba allele potomstwa są recesywne.
• Istnieje 50% x 50% + 50% x 50% = 25% + 25% = 50% prawdopodobieństwa, że ​​potomstwo jest heterozygotyczne.

Tak więc dla rodziców, którzy oboje mają genotyp Dd, istnieje 25% prawdopodobieństwo, że ich potomstwo to DD, 25% prawdopodobieństwo, że potomstwo to dd i 50% prawdopodobieństwa, że ​​potomstwo to dd. Prawdopodobieństwa te będą ważne w czym następuje.

Rozważamy teraz krzyż dihybrydowy. Tym razem rodzice mają do przekazania dwa zestawy alleli. Oznaczymy je jako A i a dla dominującego i recesywnego allelu dla pierwszego zestawu, a B i b dla dominującego i recesywnego allelu drugiego zestawu.

Oboje rodzice są heterozygotami, więc mają genotyp AaBb. Ponieważ oba mają dominujące geny, będą miały fenotypy składające się z dominujących cech. Jak już powiedzieliśmy wcześniej, rozważamy tylko pary alleli, które nie są ze sobą powiązane i są dziedziczone niezależnie.

Ta niezależność pozwala nam na zastosowanie reguły mnożenia z prawdopodobieństwem. Każdą parę alleli możemy rozpatrywać osobno. Korzystając z prawdopodobieństwa z monohybrydowego krzyża, widzimy:

• Istnieje 50% prawdopodobieństwa, że ​​potomstwo ma Aa w swoim genotypie.
• Istnieje 25% prawdopodobieństwa, że ​​potomstwo ma AA w swoim genotypie.
• Istnieje 25% prawdopodobieństwa, że ​​potomstwo ma aa w swoim genotypie.
• Istnieje 50% prawdopodobieństwa, że ​​potomstwo ma Bb w swoim genotypie.
• Istnieje 25% prawdopodobieństwa, że ​​potomstwo ma BB w swoim genotypie.
• Istnieje 25% prawdopodobieństwa, że ​​potomstwo ma bb w swoim genotypie.

Pierwsze trzy genotypy są niezależne od trzech ostatnich na powyższej liście. Zatem mnożymy 3 x 3 = 9 i widzimy, że istnieje wiele możliwych sposobów połączenia pierwszych trzech z ostatnimi trzema. To te same pomysły, co przy użyciu schemat drzewa obliczyć możliwe sposoby łączenia tych elementów.

Na przykład, ponieważ Aa ma prawdopodobieństwo 50%, a Bb prawdopodobieństwo 50%, istnieje 50% x 50% = 25% prawdopodobieństwa, że potomstwo ma genotyp AaBb. Poniższa lista zawiera pełny opis możliwych genotypów wraz z nimi prawdopodobieństwa.

• Genotyp AaBb ma prawdopodobieństwo 50% x 50% = 25% występowania.
• Prawdopodobieństwo wystąpienia genotypu AaBB wynosi 50% x 25% = 12,5%.
• Prawdopodobieństwo wystąpienia genotypu Aabb wynosi 50% x 25% = 12,5%.
• Prawdopodobieństwo wystąpienia genotypu AABb wynosi 25% x 50% = 12,5%.
• Genotyp AABB ma prawdopodobieństwo 25% x 25% = 6,25% wystąpienia.
• Genotyp AAbb ma prawdopodobieństwo 25% x 25% = 6,25% występowania.
• Prawdopodobieństwo wystąpienia genotypu aaBb wynosi 25% x 50% = 12,5%.
• Prawdopodobieństwo wystąpienia genotypu aaBB wynosi 25% x 25% = 6,25%.
• Genotyp aabb ma prawdopodobieństwo 25% x 25% = 6,25% wystąpienia.

Niektóre z tych genotypów wytworzą te same fenotypy. Na przykład genotypy AaBb, AaBB, AABb i AABB różnią się od siebie, ale wszystkie wytworzą ten sam fenotyp. Każda osoba z którymkolwiek z tych genotypów będzie wykazywać cechy dominujące dla obu rozważanych cech.

Możemy następnie dodać prawdopodobieństwa każdego z tych wyników razem: 25% + 12,5% + 12,5% + 6,25% = 56,25%. Jest to prawdopodobieństwo, że obie cechy są dominujące.

W podobny sposób możemy spojrzeć na prawdopodobieństwo, że obie cechy są recesywne. Jedynym sposobem na to jest genotyp aabb. Ma to prawdopodobieństwo 6,25% wystąpienia.

Rozważamy teraz prawdopodobieństwo, że potomstwo wykaże dominującą cechę dla A i recesywną cechę dla B. Może to wystąpić w przypadku genotypów Aabb i AAbb. Dodajemy prawdopodobieństwa dla tych genotypów razem i mamy 18,75%.

Następnie przyjrzymy się prawdopodobieństwu, że potomstwo ma cechę recesywną dla A i cechę dominującą dla B. Genotypy to aaBB i aaBb. Dodajemy prawdopodobieństwa dla tych genotypów razem i mamy prawdopodobieństwo 18,75%. Alternatywnie moglibyśmy argumentować, że ten scenariusz jest symetryczny do wczesnego z dominującą cechą A i recesywną cechą B. Dlatego prawdopodobieństwo takich wyników powinno być identyczne.

Innym sposobem spojrzenia na te wyniki jest obliczenie współczynników występowania każdego fenotypu. Widzieliśmy następujące prawdopodobieństwa:

• 56,25% obu dominujących cech
• 18,75% dokładnie jednej dominującej cechy
• 6,25% obu cech recesywnych.

Zamiast patrzeć na te prawdopodobieństwa, możemy rozważyć ich odpowiednie stosunki. Podziel każdy przez 6,25%, a otrzymamy proporcje 9: 3: 1. Gdy weźmiemy pod uwagę, że rozważane są dwie różne cechy, rzeczywiste proporcje wynoszą 9: 3: 3: 1.

Oznacza to, że jeśli wiemy, że mamy dwoje heterozygotycznych rodziców, jeśli potomstwo występuje z fenotypami, które mają proporcje odbiegające od 9: 3: 3: 1, wówczas dwie cechy, które rozważamy, nie działają zgodnie z klasycznym Mendelianem dziedzictwo. Zamiast tego musielibyśmy rozważyć inny model dziedziczności.