Dihibrīdu krustu varbūtības ģenētikā

Tas var būt pārsteigums, ka mūsu gēniem un varbūtībām ir dažas kopīgas lietas. Sakarā ar šūnu meiozes nejaušo raksturu dažiem aspektiem ģenētikas izpētē patiešām tiek piemērota varbūtība. Mēs redzēsim, kā aprēķināt varbūtības, kas saistītas ar dihibrīdiem krustiem.

Pirms jebkādu varbūtību aprēķināšanas mēs definēsim izmantotos terminus un norādīsim pieņēmumus, ar kuriem strādāsim.

• Alēles ir gēni, kas nāk pa pāriem, pa vienam no katra vecāka. Šī alēļu pāra kombinācija nosaka iezīmi, kuru izrāda pēcnācējs.
• Pāris alēles ir genotips pēcnācēju. Izstādītā pazīme ir pēcnācēji fenotips.
• Alēles tiks uzskatītas par dominējošām vai recesīvām. Mēs pieņemsim, ka, lai pēcnācējiem būtu recesīva pazīme, jābūt diviem recesīvās alēles eksemplāriem. Dominējoša pazīme var rasties vienai vai divām dominējošām alēlēm. Recesīvās alēles tiks apzīmētas ar mazo burtu, bet dominējošās - ar lielo burtu.
• Tiek uzskatīts, ka indivīdam ir divas viena veida alēles (dominējošās vai recesīvās) homozigots. Tātad gan DD, gan dd ir homozigoti.
instagram viewer
• Tiek teikts, ka indivīdam ir viena dominējošā un viena recesīvā alēle heterozigots. Tātad Dd ir heterozigots.
• Dihybrid krustos mēs pieņemsim, ka alēles, kuras mēs apsveram, tiek mantotas neatkarīgi viena no otras.
• Visos piemēros abi vecāki ir heterozigoti visiem apskatītajiem gēniem.

Pirms dihibrīda krusta varbūtību noteikšanas mums jāzina monohidrāla krusta varbūtības. Pieņemsim, ka divi vecāki, kuri ir heterozigoti pēc pazīmes, rada pēcnācējus. Tēvam ir 50% varbūtība, ka viņš nodos kādu no savām divām alēles. Tādā pašā veidā mātei ir 50% varbūtība nodot kādu no abām viņas alēles.

Mēs varam izmantot tabulu ar nosaukumu a Punnett laukums lai aprēķinātu varbūtības, vai arī mēs vienkārši varam pārdomāt iespējas. Katram vecākam ir genotips Dd, kurā katra alēle vienlīdz ticami tiek nodota pēcnācējam. Tātad pastāv 50% varbūtība, ka vecāks dod ieguldījumu dominējošajā alēlē D, un 50% varbūtība, ka tiek ievadīta recesīvā alēle d. Iespējas ir apkopotas:

• Pastāv 50% x 50% = 25% varbūtība, ka abas pēcnācēju alēles ir dominējošās.
• Pastāv 50% x 50% = 25% varbūtība, ka abu pēcnācēju alēles ir recesīvas.
• Pastāv 50% x 50% + 50% x 50% = 25% + 25% = 50% varbūtība, ka pēcnācēji ir heterozigoti.

Tātad vecākiem, kuriem abiem ir Dd genotips, pastāv 25% varbūtība, ka viņu pēcnācēji ir DD, 25% varbūtība, ka pēcnācēji ir dd, un 50% varbūtība, ka pēcnācēji ir Dd. Šīs varbūtības būs svarīgas seko.

Tagad mēs uzskatām dihibrīdu krustu. Šoreiz ir divi alēļu komplekti, ko vecāki nodod saviem pēcnācējiem. Mēs tos apzīmēsim ar A un a par dominējošo un recesīvo alēli pirmajai kopai, un B un b - par dominējošo un recesīvo alēli otrajai kopai.

Abi vecāki ir heterozigoti, tāpēc viņiem ir AaBb genotips. Tā kā viņiem abiem ir dominējošie gēni, tiem būs fenotipi, kas sastāv no dominējošajām pazīmēm. Kā mēs jau teicām iepriekš, mēs apsveram tikai alēļu pārus, kas nav savstarpēji saistīti un tiek mantoti neatkarīgi.

Šī neatkarība ļauj mums varbūtības reizināšanas likumu izmantot. Katru alēļu pāri mēs varam izskatīt atsevišķi. Izmantojot monohidrāla krusta varbūtības, mēs redzam:

• Pastāv 50% varbūtība, ka pēcnācējiem genotipā ir Aa.
• Pastāv 25% varbūtība, ka pēcnācējiem genotipā ir AA.
• Pastāv 25% varbūtība, ka pēcnācēju genotipā ir aa.
• Pastāv 50% varbūtība, ka pēcnācējiem genotipā ir Bb.
• Pastāv 25% varbūtība, ka pēcnācējiem genotips ir BB.
• Pastāv 25% varbūtība, ka pēcnācējiem genotipā ir bb.

Pirmie trīs genotipi ir neatkarīgi no pēdējiem trim iepriekšminētajā sarakstā. Tātad, mēs reizinām 3 x 3 = 9 un redzam, ka ir šie daudzi iespējamie veidi, kā apvienot pirmos trīs ar pēdējiem trim. Šīs ir tās pašas idejas, kā izmantot a koku diagramma lai aprēķinātu iespējamos šo priekšmetu apvienošanas veidus.

Piemēram, tā kā Aa varbūtība ir 50% un Bb ir 50%, tad 50% x 50% = 25% varbūtība ir tāda, ka pēcnācējiem ir AaBb genotips. Zemāk esošais saraksts ir pilnīgs iespējamo genotipu un to aprakstu varbūtības.

• AaBb genotipa iespējamība ir 50% x 50% = 25%.
• AaBB genotipa iespējamība ir 50% x 25% = 12,5%.
• Aabb genotipa iespējamība ir 50% x 25% = 12,5%.
• AABb genotipa iespējamība ir 25% x 50% = 12,5%.
• AABB genotipa iespējamība ir 25% x 25% = 6,25%.
• AAbb genotipa iespējamība ir 25% x 25% = 6,25%.
• AaBb genotipa iespējamība ir 25% x 50% = 12,5%.
• AaBB genotipa iespējamība ir 25% x 25% = 6,25%.
• Aabb genotipa iespējamība ir 25% x 25% = 6,25%.

Daži no šiem genotipiem veidos tos pašus fenotipus. Piemēram, AaBb, AaBB, AABb un AABB genotipi visi atšķiras viens no otra, tomēr visi ražos to pašu fenotipu. Visiem indivīdiem ar kādu no šiem genotipiem būs dominējošās pazīmes abām aplūkotajām pazīmēm.

Pēc tam mēs varam saskaitīt katra no šiem rezultātiem varbūtības kopā: 25% + 12,5% + 12,5% + 6,25% = 56,25%. Tā ir varbūtība, ka dominējošās ir abas pazīmes.

Līdzīgā veidā mēs varētu aplūkot varbūtību, ka abas pazīmes ir recesīvas. Vienīgais veids, kā tas notiek, ir genotipa aabb. Tā iespējamība ir 6,25%.

Tagad mēs apsveram varbūtību, ka pēcnācējiem piemīt dominējošā īpašība A un recesīvā īpašība B. Tas var notikt ar Aabb un AAbb genotipiem. Mēs pievienojam šo genotipu varbūtības kopā un tām ir 18,75%.

Tālāk mēs aplūkojam varbūtību, ka pēcnācējiem ir recesīva pazīme A un dominējošā pazīme B. Genotipi ir aaBB un aaBb. Mēs pievienojam šo genotipu varbūtības kopā, un to varbūtība ir 18.75%. Pārmaiņus mēs varētu apgalvot, ka šis scenārijs ir simetrisks attiecībā pret agrīno scenāriju ar dominējošo A iezīmi un recesīvo B iezīmi. Tāpēc šo iznākumu varbūtībai jābūt identiskai.

Vēl viens veids, kā aplūkot šos rezultātus, ir aprēķināt katra fenotipa radītās attiecības. Mēs redzējām šādas varbūtības:

• 56,25% no abām dominējošajām iezīmēm
• 18,75% tieši no vienas dominējošās iezīmes
• 6,25% no abām recesīvajām pazīmēm.

Tā vietā, lai apskatītu šīs varbūtības, mēs varam apsvērt to attiecīgos koeficientus. Katru sadaliet pa 6,25%, un mums ir attiecība 9: 3: 1. Ja mēs uzskatām, ka tiek apskatītas divas atšķirīgas pazīmes, faktiskās attiecības ir 9: 3: 3: 1.

Tas nozīmē, ka tad, ja mēs zinām, ka mums ir divi heterozigoti vecāki, ja pēcnācēji rodas ar fenotipiem, kuriem ir attiecībās, kas atšķiras no 9: 3: 3: 1, tad divas pazīmes, kuras mēs apsveram, nedarbojas saskaņā ar klasisko Mendelian mantojums. Tā vietā mums būtu jāapsver atšķirīgs iedzimtības modelis.