Sandsynligheder for Dihybridkryds i genetik

Det kan komme som en overraskelse, at vores gener og sandsynligheder har nogle ting til fælles. På grund af den tilfældige karakter af celle meiose, er nogle aspekter af studiet af genetik virkelig anvendt sandsynlighed. Vi vil se, hvordan man beregner sandsynlighederne forbundet med dihybridkryds.

Inden vi beregner sandsynligheder, definerer vi de termer, vi bruger, og angiver antagelserne, som vi vil arbejde med.

• alleller er gener, der kommer parvis, en fra hver forælder. Kombinationen af ​​dette par alleler bestemmer den egenskab, der udstilles af et afkom.
• Paret af alleler er genotype af et afkom. Den udstillede egenskab er afkom fænotype.
• Alleler betragtes som enten dominerende eller recessive. Vi antager, at der skal være to kopier af den recessive allel for at et afkom skal have en recessiv egenskab. En dominerende egenskab kan forekomme for en eller to dominerende alleler. Resessive alleler vil blive betegnet med en lille bogstav og dominerende med en stor bogstav.
instagram viewer
• Det siges, at et individ med to alleler af samme art (dominerende eller recessiv) homozygot. Så både DD og dd er homozygote.
• Det siges, at et individ med en dominerende og en recessiv allel er heterozygot. Så Dd er heterozygot.
• I vores dihybridkryds vil vi antage, at de alleler, vi overvejer, arves uafhængigt af hinanden.
• I alle eksempler er begge forældre heterozygote for alle de gener, der overvejes.

Inden vi bestemmer sandsynlighederne for et dihybridkryds, er vi nødt til at kende sandsynlighederne for et monohybridkors. Antag, at to forældre, der er heterozygote for en egenskab, producerer et afkom. Faderen har en sandsynlighed for, at 50% går over på en af ​​sine to alleler. På samme måde har moderen en sandsynlighed for, at 50% går over på en af ​​sine to alleler.

Vi kan bruge en tabel kaldet a Punnett square at beregne sandsynlighederne, eller vi kan simpelthen gennemgå mulighederne. Hver forælder har en genotype Dd, hvor hvert allel er lige sandsynligt, at de bliver overført til et afkom. Så der er en sandsynlighed på 50% for, at en forælder bidrager med den dominerende allel D og en 50% sandsynlighed for, at det recessive allel d er bidraget. Mulighederne opsummeres:

• Der er en 50% x 50% = 25% sandsynlighed for, at begge afkoms alleler er dominerende.
• Der er en 50% x 50% = 25% sandsynlighed for, at begge afkoms alleler er recessive.
• Der er en 50% x 50% + 50% x 50% = 25% + 25% = 50% sandsynlighed for, at afkommet er heterozygot.

Så for forældre, der begge har genotype Dd, er der en 25% sandsynlighed for, at deres afkom er DD, en 25% sandsynlighed for, at afkom er dd, og en 50% sandsynlighed for, at afkom er Dd. Disse sandsynligheder vil være vigtige i hvad følger.

Vi betragter nu et dihybridkors. Denne gang er der to sæt alleler, som forældre skal videregive til deres afkom. Vi betegner disse med A og a for den dominerende og recessive allel for det første sæt, og B og b for den dominerende og recessive allel i det andet sæt.

Begge forældre er heterozygote, og derfor har de arotypen AaBb. Da de begge har dominerende gener, vil de have fænotyper, der består af de dominerende træk. Som vi tidligere har sagt overvejer vi kun par alleler, der ikke er knyttet til hinanden, og som er arv uafhængigt.

Denne uafhængighed giver os mulighed for at bruge multiplikationsreglen med sandsynlighed. Vi kan overveje hvert par alleler separat fra hinanden. Brug af sandsynlighederne fra monohybridkrydset ser vi:

• Der er en 50% sandsynlighed for, at afkommet har Aa i sin genotype.
• Der er 25% sandsynlighed for, at afkom har AA i sin genotype.
• Der er 25% sandsynlighed for, at afkom har aa i sin genotype.
• Der er en 50% sandsynlighed for, at afkommet har Bb i sin genotype.
• Der er 25% sandsynlighed for, at afkommet har BB i sin genotype.
• Der er 25% sandsynlighed for, at afkom har bb i sin genotype.

De første tre genotyper er uafhængige af de tre sidste på listen ovenfor. Så vi multiplicerer 3 x 3 = 9 og ser, at der er disse mange mulige måder at kombinere de første tre med de sidste tre. Dette er de samme ideer som at bruge en træ diagram at beregne de mulige måder at kombinere disse poster på.

Da Aa for eksempel har 50% sandsynlighed og Bb har en sandsynlighed på 50%, er der en 50% x 50% = 25% sandsynlighed for, at afkom har en genotype af AaBb. Nedenstående liste er en komplet beskrivelse af de mulige genotyper sammen med deres sandsynligheder.

• Genotypen af ​​AaBb har sandsynlighed 50% x 50% = 25% af forekommende.
• Genotypen af ​​AaBB har sandsynlighed 50% x 25% = 12,5% af forekommende.
• Genotypen af ​​Aabb har sandsynlighed 50% x 25% = 12,5% forekommer.
• Genotypen af ​​AABb har sandsynlighed 25% x 50% = 12,5% af forekommende.
• Genotypen af ​​AABB har sandsynlighed 25% x 25% = 6,25% af forekommende.
• Genotypen af ​​AAbb har sandsynlighed 25% x 25% = 6,25% af forekommende.
• Genotypen af ​​aaBb har sandsynlighed 25% x 50% = 12,5% af forekommende.
• Genotypen af ​​aaBB har sandsynlighed 25% x 25% = 6,25% af forekommende.
• Genotypen af ​​aabb har sandsynlighed 25% x 25% = 6,25% af forekommende.

Nogle af disse genotyper vil producere de samme fænotyper. For eksempel er genotyperne af AaBb, AaBB, AABb og AABB alle forskellige fra hinanden, men alligevel vil alle producere den samme fænotype. Ethvert individ med nogen af ​​disse genotyper vil udvise dominerende træk for begge egenskaber, der er under overvejelse.

Vi kan derefter tilføje sandsynlighederne for hvert af disse resultater sammen: 25% + 12,5% + 12,5% + 6,25% = 56,25%. Dette er sandsynligheden for, at begge træk er de dominerende.

På en lignende måde kunne vi se på sandsynligheden for, at begge træk er recessive. Den eneste måde, dette sker på, er at have genotypen aabb. Dette har en sandsynlighed på 6,25% af de forekommende.

Vi betragter nu sandsynligheden for, at afkommet udviser en dominerende egenskab for A og en recessiv egenskab for B. Dette kan forekomme med genotyper af Aabb og AAbb. Vi tilføjer sandsynlighederne for disse genotyper sammen og har18,75%.

Dernæst ser vi på sandsynligheden for, at afkom har en recessiv egenskab for A og en dominerende egenskab for B. Genotyperne er aaBB og aaBb. Vi tilføjer sandsynlighederne for disse genotyper sammen og har en sandsynlighed på 18,75%. Alternativt kunne vi have argumenteret for, at dette scenarie er symmetrisk til det tidlige med en dominerende A-egenskab og en recessiv B-træk. Derfor bør sandsynligheden for dette resultat være identisk.

En anden måde at se på disse resultater er at beregne de forhold, som hver fænotype opstår. Vi så følgende sandsynligheder:

• 56,25% af begge dominerende træk
• 18,75% af nøjagtigt en dominerende egenskab
• 6,25% af begge recessive træk.

I stedet for at se på disse sandsynligheder, kan vi overveje deres respektive forhold. Del hver med 6,25%, og vi har forholdene 9: 3: 1. Når vi overvejer at der er to forskellige egenskaber, der overvejes, er de faktiske forhold 9: 3: 3: 1.

Hvad dette betyder er, at hvis vi ved, at vi har to heterozygote forældre, hvis afkommet forekommer med fænotyper, der har forhold, der afviger fra 9: 3: 3: 1, så fungerer de to træk, vi overvejer, ikke i henhold til klassisk Mendelian arv. I stedet skal vi overveje en anden model for arvelighed.