Dihübriidristide tõenäosused geneetikas

Võib tulla üllatusena, et meie geenidel ja tõenäosustel on mõned ühised asjad. Rakkude meioosi juhusliku iseloomu tõttu kasutatakse geneetika uurimisel mõnda aspekti tõepoolest tõenäosusena. Näeme, kuidas arvutada dihübriidsete ristidega seotud tõenäosusi.

Enne võimalike tõenäosuste arvutamist määratleme kasutatavad terminid ja kinnitame eeldused, millega töötame.

• Alleelid on geenid, mis tulevad paaris, igast vanemast üks. Selle alleelipaari kombinatsioon määrab tunnuse, mida järglastel ilmneb.
• Alleelide paar on genotüüp järglaste. Eksponeeritud omadus on järglaste oma fenotüüp.
• Alleele peetakse kas domineerivaks või retsessiivseks. Eeldame, et järglastel retsessiivse tunnuse ilmnemiseks peab olema kaks retsessiivse alleeli koopiat. Valitsev tunnus võib esineda ühe või kahe domineeriva alleeli puhul. Retsessiivseid alleele tähistatakse väiketähtedega ja domineerivalt suurtähtedega.
• Väidetavalt on isik, kellel on kaks samasugust alleeli (domineeriv või retsessiivne) alleel homosügootne. Nii DD kui ka dd on homosügootsed.
instagram viewer
• Öeldakse, et on üks domineeriv ja üks retsessiivne alleel heterosügootne. Nii et Dd on heterosügootne.
• Meie dihübriidses ristides eeldame, et vaadeldavad alleelid on päritud üksteisest sõltumatult.
• Kõigis näidetes on mõlemad vanemad kõigi vaadeldavate geenide suhtes heterosügootsed.

Enne dihübriidristi tõenäosuste kindlaksmääramist peame teadma monohübriidse risti tõenäosusi. Oletame, et kaks vanust, kes on iseloomujoone suhtes heterosügootsed, annavad järglasi. Isal on tõenäosus, et tema kahe alleeli edasiandmine on 50%. Samamoodi on emal 50% tõenäosus, et ta kannab edasi mõlemat oma alleeli.

Saame kasutada tabelit nimega a Punnetti väljak tõenäosuste arvutamiseks või saame lihtsalt võimalused läbi mõelda. Igal vanemal on genotüüp Dd, milles iga alleel kandub võrdselt tõenäoliselt järglastele. Seega on tõenäosus 50%, et lapsevanem paneb domineeriva alleeli D, ja 50% tõenäosus, et panustatakse retsessiivsele alleelile d. Võimalused on kokku võetud:

• 50% x 50% = 25% tõenäosus, et mõlemad järglaste alleelid on domineerivad.
• 50% x 50% = 25% on tõenäosus, et mõlema järglase alleelid on retsessiivsed.
• On 50% x 50% + 50% x 50% = 25% + 25% = 50% tõenäosus, et järglased on heterosügootsed.

Nii et vanematel, kellel mõlemal on genotüüp Dd, on 25% tõenäosus, et nende järglased on DD, 25% tõenäosus, et järglased on dd ja 50% tõenäosus, et järglased on Dd. Need tõenäosused on olulised selles, milles järgneb.

Nüüd kaalume dihübriidset risti. Seekord on vanematel kaks järeltulijatele alleelide komplekti. Tähistame neid tähisega A ja a esimese komplekti domineeriva ja retsessiivse alleeli jaoks ning B ja b teise komplekti domineeriva ja retsessiivse alleeli jaoks.

Mõlemad vanemad on heterosügootsed ja seega on neil AaBb genotüüp. Kuna neil mõlemal on domineerivad geenid, on neil fenotüübid, mis koosnevad domineerivatest tunnustest. Nagu oleme varem öelnud, kaalume ainult alleelide paari, mis pole üksteisega seotud ja päritakse iseseisvalt.

See sõltumatus võimaldab meil korrutamisreeglit tõenäosuses kasutada. Võime käsitleda iga alleeli paari üksteisest eraldi. Kasutades monohübriidse ristumise tõenäosusi, näeme:

• 50% tõenäosusega on järglaste genotüübis Aa.
• 25% tõenäosus on, et järglastel on genotüübis AA.
• On tõenäosus, et järglaste genotüübis on aa 25%.
• 50% tõenäosus on, et järglastel on genotüübis Bb.
• On tõenäosus, et järglastel on genotüübis BB 25%.
• On tõenäosus, et järglaste genotüübis on bb 25%.

Esimesed kolm genotüüpi ei ole ülaltoodud loendi viimasest kolmest sõltumatud. Nii et me korrutame 3 x 3 = 9 ja näeme, et nende kolme ühendamiseks viimase kolmega on palju erinevaid võimalusi. See on sama idee, kui kasutada a-d puu diagramm et arvutada nende üksuste ühendamise võimalikud viisid.

Näiteks kuna Aa tõenäosus on 50% ja Bb on tõenäosus 50%, on tõenäosus 50% x 50% = 25%, et järglastel on AaBb genotüüp. Allpool olev loetelu on võimalike genotüüpide ja nende genotüüpide täielik kirjeldus tõenäosused.

• AaBb genotüübi esinemise tõenäosus on 50% x 50% = 25%.
• AaBB genotüübi esinemise tõenäosus on 50% x 25% = 12,5%.
• Aabeni genotüübil on tõenäosus 50% x 25% = 12,5% esinemissagedusest.
• AABb genotüübi esinemise tõenäosus on 25% x 50% = 12,5%.
• AABB genotüübi esinemise tõenäosus on 25% x 25% = 6,25%.
• AAbb genotüübi esinemise tõenäosus on 25% x 25% = 6,25%.
• AaBb genotüübi esinemise tõenäosus on 25% x 50% = 12,5%.
• AaBB genotüübi esinemise tõenäosus on 25% x 25% = 6,25%.
• Aabb genotüübi esinemise tõenäosus on 25% x 25% = 6,25%.

Mõnel neist genotüüpidest tekivad samad fenotüübid. Näiteks AaBb, AaBB, AABb ja AABB genotüübid on kõik üksteisest erinevad, kuid need kõik annavad sama fenotüübi. Kõigil neil genotüüpidel kõigil indiviididel on domineerivad omadused mõlemal vaatlusalusel tunnusel.

Seejärel võime liita kõigi nende tulemuste tõenäosused kokku: 25% + 12,5% + 12,5% + 6,25% = 56,25%. See on tõenäosus, et mõlemad tunnused on domineerivad.

Sarnasel viisil võiksime vaadata tõenäosust, et mõlemad tunnused on retsessiivsed. Ainus viis selle ilmnemiseks on genotüübi aabb olemasolu. Selle tõenäosus on 6,25%.

Nüüd kaalume tõenäosust, et järglastel on A domineeriv omadus ja retsessiivne omadus B puhul. See võib ilmneda Aabi ja AAB genotüüpide korral. Lisame nende genotüüpide tõenäosused kokku ja meil on 18,75%.

Järgnevalt vaatleme tõenäosust, et järglastel on retsessiivne iseloomujoon A-le ja domineeriv omadus B-le. Genotüübid on aaBB ja aaBb. Lisame nende genotüüpide tõenäosused kokku ja nende tõenäosus on 18,75%. Teise võimalusena oleksime võinud väita, et see stsenaarium on sümmeetriline varasega, millel on domineeriv A ja retsessiivne B tunnus. Seetõttu peaks selle tulemuse tõenäosus olema identne.

Teine viis nende tulemuste vaatamiseks on iga fenotüübi esinemissageduse arvutamine. Nägime järgmisi tõenäosusi:

• 56,25% mõlemast domineerivast tunnusest
• 18,75% täpselt ühest domineerivast tunnusest
• 6,25% mõlemast retsessiivsest tunnusest.

Nende tõenäosuste uurimise asemel võime kaaluda nende suhteid. Jagage mõlemad 6,25% ja suhe on 9: 3: 1. Kui arvestada kahe erineva tunnusega, on tegelikud suhted 9: 3: 3: 1.

See tähendab, et kui me teame, et meil on kaks heterosügootset vanemat, kui järglastel esinevad fenotüübid, kellel on suhetest 9: 3: 3: 1, siis kaks tunnust, mida me kaalume, ei tööta klassikalise mendeli keeles pärimine. Selle asemel peaksime kaaluma teistsugust pärilikkuse mudelit.