Verjetnosti za dihibridne križe v genetiki

Morda nas preseneti, da imajo naši geni in verjetnosti nekaj skupnega. Zaradi naključne narave celične mejoze je za vidike genetike resnično uporabljena verjetnost. Videli bomo, kako izračunati verjetnosti, povezane z dihidričnimi križci.

Preden izračunamo morebitne verjetnosti, bomo definirali izraze, ki jih uporabljamo, in navedli predpostavke, s katerimi bomo delali.

• Aleli so geni, ki prihajajo v parih, po enega od vsakega starša. Kombinacija tega para alelov določa lastnost, ki jo kaže potomstvo.
• Par alelov je genotip potomca. Razstavljena lastnost so potomci fenotip.
• Aleli bodo veljali za prevladujoče ali recesivne. Domnevali bomo, da morata potomci prikazati recesivno lastnost dve kopiji recesivnega alela. Za enega ali dva prevladujoča alela se lahko pojavi prevladujoča lastnost. Recesivni aleli bodo označeni z malo začetnico, prevladujočimi z veliko začetnico.
• Kaže se, da je posameznik z dvema alelama iste vrste (prevladujoč ali recesiven) homozigoten. Tako DD kot dd sta homozigota.
instagram viewer
• Kaže se, da je posameznik z enim prevladujočim in enim recesivnim alelom heterozigoten. Torej je Dd heterozigoten.
• V naših dihibridnih križih bomo domnevali, da so aleli, o katerih razmišljamo, podedovani neodvisno drug od drugega.
• V vseh primerih sta oba starša heterorozna za vse gene, ki jih obravnavamo.

Preden določimo verjetnosti za dihibridni križ, moramo vedeti verjetnosti za monohibridni križ. Predpostavimo, da dva starša, ki sta heterorozna za neko lastnost, rodita potomca. Oče ima 50-odstotno verjetnost, da bo prenesel katerega koli od svojih dveh alelov. Na enak način ima mati 50-odstotno verjetnost, da prenese kateri koli od svojih dveh alelov.

Uporabimo lahko tabelo z imenom a Punnettov kvadrat izračunati verjetnosti ali pa preprosto preučimo možnosti. Vsak starš ima genotip Dd, v katerem je vsak alel enako verjetno, da se prenese na potomca. Torej obstaja 50% verjetnost, da starš prispeva prevladujoč alel D in 50% verjetnost, da prispeva recesivni alel d. Možnosti so povzete:

• Obstaja 50% x 50% = 25% verjetnost, da prevladujeta oba alelova potomca.
• Obstaja 50% x 50% = 25% verjetnost, da sta oba alela potomcev recesivna.
• Obstaja 50% x 50% + 50% x 50% = 25% + 25% = 50% verjetnost, da je potomstvo heterozigoten.

Torej za starše, ki imata oba genotip Dd, obstaja 25-odstotna verjetnost, da je njihov potomec DD, 25-odstotna verjetnost, da potomec je dd, in 50% verjetnost, da je potomec Dd. Te verjetnosti bodo pomembne pri čem sledi.

Zdaj štejemo dihibridni križ. Tokrat obstajata dva sklopa alelov, ki jih starši lahko prenesejo svojim potomcem. Te bomo označili z A in a za prevladujoči in recesivni alel prvega niza, B in b pa za prevladujoči in recesivni alel drugega niza.

Oba starša sta heterozigozna in zato imata genotip AaBb. Ker imata oba prevladujoče gene, bosta imela fenotipe, sestavljene iz prevladujočih lastnosti. Kot smo že povedali, razmišljamo le o parih alelov, ki med seboj niso povezani in se dedujejo neodvisno.

Ta neodvisnost nam omogoča, da verjetnost uporabimo pravilo množenja. Vsak par alelov lahko obravnavamo ločeno drug od drugega. Z uporabo verjetnosti iz monohidričnega križa vidimo:

• Obstaja 50% verjetnost, da ima potomec Aa v svojem genotipu.
• Obstaja 25% verjetnost, da ima potomec AA v svojem genotipu.
• Obstaja 25% verjetnost, da ima potomec aa v svojem genotipu.
• Obstaja 50% verjetnost, da ima potomstvo Bb v svojem genotipu.
• Obstaja 25% verjetnost, da ima potomstvo BB v svojem genotipu.
• Obstaja 25% verjetnost, da ima potomec bb v svojem genotipu.

Prvi trije genotipi so neodvisni od zadnjih treh na zgornjem seznamu. Tako pomnožimo 3 x 3 = 9 in vidimo, da obstaja veliko možnih načinov, kako kombinirati prve tri z zadnjimi tremi. To so iste ideje kot uporaba a drevesni diagram izračunati možne načine kombiniranja teh elementov.

Na primer, ker ima Aa verjetnost 50% in Bb verjetnost 50%, obstaja 50% x 50% = 25% verjetnost, da potomstvo ima genotip AaBb. Spodnji seznam je popoln opis možnih genotipov, skupaj z njihovimi verjetnosti.

• Verjetnost nastanka genotipa AaBb je 50% x 50% = 25%.
• Verjetnost nastanka genotipa AaBB je 50% x 25% = 12,5%.
• Verjetnost nastanka genotipa Aabb je 50% x 25% = 12,5%.
• Verjetnost nastanka genotipa AABb je 25% x 50% = 12,5%.
• Verjetnost pojavljanja genotipa AABB je 25% x 25% = 6,25%.
• Verjetnost nastanka genotipa AAbb je 25% x 25% = 6,25%.
• Verjetnost nastanka genotipa aaBb je 25% x 50% = 12,5%.
• Verjetnost nastanka genotipa aaBB je 25% x 25% = 6,25%.
• Verjetnost nastanka genotipa aabb je 25% x 25% = 6,25%.

Nekateri od teh genotipov proizvajajo enake fenotipe. Na primer, genotipi AaBb, AaBB, AABb in AABB se med seboj razlikujejo, vendar bodo vsi ustvarili isti fenotip. Vsak posameznik s katerim koli od teh genotipov bo pokazal prevladujoče lastnosti za obe obravnavani lastnosti.

Potem lahko verjetnost vsakega od teh rezultatov seštejemo: 25% + 12,5% + 12,5% + 6,25% = 56,25%. To je verjetnost, da sta obe lastnosti prevladujoči.

Na podoben način bi lahko pogledali na verjetnost, da sta obe lastnosti recesivni. Edini način, da se to zgodi, je genotip aabb. Verjetnost pojava je 6,25%.

Zdaj upoštevamo verjetnost, da ima potomec prevladujočo lastnost za A in recesivno lastnost za B. Do tega lahko pride pri genotipih Aabb in AAbb. Verjetnosti teh genotipov seštejemo skupaj in imajo 18,75%.

Nato si ogledamo verjetnost, da ima potomec recesivno lastnost za A in prevladujočo lastnost za B. Genotipa sta aaBB in aaBb. Verjetnosti teh genotipov seštejemo skupaj in imajo verjetnost 18,75%. Lahko bi trdili, da je ta scenarij simetričen kot zgodnji s prevladujočo lastnostjo A in recesivno B lastnostjo. Zato bi morala biti verjetnost za te izide enaka.

Drug način za pregled teh rezultatov je izračun razmerij, ki se pojavljajo v posameznem fenotipu. Videli smo naslednje verjetnosti:

• 56,25% obeh prevladujočih lastnosti
• 18,75% točno ene prevladujoče lastnosti
• 6,25% obeh recesivnih lastnosti.

Namesto da pogledamo te verjetnosti, lahko upoštevamo njihova razmerja. Vsako razdelimo za 6,25% in imamo razmerja 9: 3: 1. Ko upoštevamo, da gre za obravnavani dve značilnosti, so dejanska razmerja 9: 3: 3: 1.

To pomeni, da če vemo, da imamo dva heterozigotna starša, če se potomci pojavijo s fenotipi, ki imajo razmerja, ki odstopajo od 9: 3: 3: 1, potem obe lastnosti, o katerih razmišljamo, ne delujeta v skladu s klasičnim Mendelijanovim dedovanje. Namesto tega bi morali razmisliti o drugačnem modelu dednosti.