Sannsynligheter for dihydridkors i genetikk

Det kan komme som en overraskelse at genene og sannsynlighetene våre har noen ting til felles. På grunn av den tilfeldige naturen til celle meiose, er noen aspekter ved studiet av genetikk virkelig brukt sannsynlighet. Vi vil se hvordan du kan beregne sannsynlighetene forbundet med dihybridkryss.

Før vi beregner noen sannsynligheter, vil vi definere begrepene vi bruker og oppgi forutsetningene som vi vil jobbe med.

• alleler er gener som kommer i par, en fra hver av foreldrene. Kombinasjonen av dette paret av alleler bestemmer egenskapen som blir vist av et avkom.
• Paret av alleler er genotype av et avkom. Egenskapen som er utstilt er avkommet fenotype.
• Alleler vil bli sett på som enten dominerende eller recessive. Vi antar at for at et avkom skal vise en recessiv egenskap, må det være to eksemplarer av den recessive allelen. En dominerende egenskap kan forekomme for en eller to dominerende alleler. Resessive alleler vil bli betegnet med en liten bokstav og dominere av en stor bokstav.
instagram viewer
• Et individ med to alleler av samme art (dominerende eller recessiv) sies å være homozygot. Så både DD og dd er homozygote.
• Et individ med en dominerende og en recessiv allel sies å være heterozygot. Så Dd er heterozygot.
• I våre dihybridkors vil vi anta at allelene vi vurderer arves uavhengig av hverandre.
• I alle eksemplene er begge foreldrene heterozygote for alle genene som blir vurdert.

Før vi bestemmer sannsynlighetene for et dihybridkryss, må vi vite sannsynlighetene for et monohybridkryss. Anta at to foreldre som er heterozygote for en egenskap, produserer et avkom. Faren har en sannsynlighet for at 50% går over på en av sine to alleler. På samme måte har moren en sannsynlighet for at 50% går over på en av de to allelene hennes.

Vi kan bruke en tabell som heter a Punnett square for å beregne sannsynlighetene, eller vi kan ganske enkelt tenke gjennom mulighetene. Hver av foreldrene har en genotype Dd, der hver allel er like sannsynlig å bli sendt videre til et avkom. Så det er en sannsynlighet på 50% for at en forelder bidrar med den dominerende allelet D og en 50% sannsynlighet for at det recessive allelet d blir bidratt. Mulighetene er oppsummert:

• Det er 50% x 50% = 25% sannsynlighet for at begge avkommets alleler er dominerende.
• Det er 50% x 50% = 25% sannsynlighet for at begge avkommets alleler er recessive.
• Det er 50% x 50% + 50% x 50% = 25% + 25% = 50% sannsynlighet for at avkommet er heterozygot.

Så for foreldre som begge har genotype Dd, er det 25% sannsynlighet for at avkommet er DD, en 25% sannsynlighet for at avkommet er dd, og 50% sannsynlighet for at avkommet er Dd. Disse sannsynlighetene vil være viktige i hva følger.

Vi anser nå som et dihybridkryss. Denne gangen er det to sett med alleler for foreldre å gi videre til avkommet. Vi vil betegne disse med A og a for den dominerende og recessive allelen for det første settet, og B og b for den dominerende og recessive allelen i det andre settet.

Begge foreldrene er heterozygote, og derfor har de genotypen til AaBb. Siden de begge har dominerende gener, vil de ha fenotyper som består av de dominerende trekkene. Som vi har sagt tidligere, vurderer vi bare par alleler som ikke er knyttet til hverandre, og som arves uavhengig.

Denne uavhengigheten lar oss bruke multiplikasjonsregelen med sannsynlighet. Vi kan vurdere hvert par alleler separat fra hverandre. Ved å bruke sannsynlighetene fra monohybridkrysset ser vi:

• Det er 50% sannsynlighet for at avkommet har Aa i sin genotype.
• Det er 25% sannsynlighet for at avkommet har AA i sin genotype.
• Det er 25% sannsynlighet for at avkommet har aa i sin genotype.
• Det er en 50% sannsynlighet for at avkommet har Bb i sin genotype.
• Det er 25% sannsynlighet for at avkommet har BB i sin genotype.
• Det er 25% sannsynlighet for at avkommet har bb i sin genotype.

De tre første genotypene er uavhengige av de tre siste i listen over. Så vi multipliserer 3 x 3 = 9 og ser at det er disse mange mulige måtene å kombinere de tre første med de tre siste. Dette er de samme ideene som å bruke a treskjema å beregne mulige måter å kombinere disse elementene på.

Siden Aa for eksempel har 50% sannsynlighet og Bb har en sannsynlighet på 50%, er det en 50% x 50% = 25% sannsynlighet for at avkom har en genotype av AaBb. Listen nedenfor er en fullstendig beskrivelse av genotypene som er mulige, sammen med deres sannsynligheter.

• Genotypen til AaBb har sannsynlighet 50% x 50% = 25% forekomst.
• Genotypen til AaBB har sannsynlighet 50% x 25% = 12,5% forekomst.
• Genotypen til Aabb har sannsynlighet 50% x 25% = 12,5% forekomst.
• Genotypen til AABb har sannsynlighet 25% x 50% = 12,5% som forekommer.
• Genotypen til AABB har sannsynlighet 25% x 25% = 6,25% som forekommer.
• Genotypen av AAbb har sannsynlighet 25% x 25% = 6,25% forekomst.
• Genotypen til aaBb har sannsynlighet 25% x 50% = 12,5% forekomst.
• Genotypen til aaBB har sannsynlighet 25% x 25% = 6,25% som forekommer.
• Genotypen til aabb har sannsynlighet 25% x 25% = 6,25% som forekommer.

Noen av disse genotypene vil produsere de samme fenotypene. For eksempel er genotypene til AaBb, AaBB, AABb og AABB alle forskjellige fra hverandre, men likevel vil alle produsere den samme fenotypen. Alle individer med noen av disse genotypene vil ha dominerende egenskaper for begge trekkene som blir vurdert.

Vi kan deretter legge til sannsynlighetene for hvert av disse resultatene sammen: 25% + 12,5% + 12,5% + 6,25% = 56,25%. Dette er sannsynligheten for at begge egenskapene er de dominerende.

På lignende måte kan vi se på sannsynligheten for at begge egenskapene er recessive. Den eneste måten for dette å skje er å ha genotypen aabb. Dette har en sannsynlighet på 6,25% av det som forekommer.

Vi vurderer nå sannsynligheten for at avkommet utviser en dominerende egenskap for A og en recessiv egenskap for B. Dette kan forekomme med genotyper av Aabb og AAbb. Vi legger sannsynlighetene for disse genotypene sammen og har 18,75%.

Deretter ser vi på sannsynligheten for at avkommet har en recessiv egenskap for A og en dominerende egenskap for B. Genotypene er aaBB og aaBb. Vi legger sannsynlighetene for disse genotypene sammen og har en sannsynlighet på 18,75%. Alternativt kunne vi ha hevdet at dette scenariet er symmetrisk til det tidlige med en dominerende A-egenskap og en recessiv B-egenskap. Derfor bør sannsynligheten for dette utfall være identisk.

En annen måte å se på disse resultatene er å beregne forholdstallene som hver fenotype oppstår. Vi så følgende sannsynligheter:

• 56,25% av begge dominerende trekk
• 18,75% av nøyaktig en dominerende egenskap
• 6,25% av begge recessive egenskaper.

I stedet for å se på disse sannsynlighetene, kan vi vurdere deres respektive forhold. Del hver med 6,25%, og vi har forholdstallene 9: 3: 1. Når vi vurderer at det er to forskjellige egenskaper som vurderes, er de faktiske forholdstallene 9: 3: 3: 1.

Hva dette betyr er at hvis vi vet at vi har to heterozygote foreldre, hvis avkommet oppstår med fenotyper som har forhold som avviker fra 9: 3: 3: 1, da fungerer de to egenskapene vi vurderer ikke i henhold til klassisk Mendelian arv. I stedet må vi vurdere en annen modell av arvelighet.