Как считать вероятность в генетике
Содержание
Рассказал ему Джек про законы расщепления, да про наследование горошьих свойств. Объяснил, что сворованные Воробьем семена гетерозиготными были: AaBb (A — алмазный цвет, B — звездчатая форма). И что на второй год у Воробья всякие генотипы и фенотипы получились. И задал ему Джек вопрос:
Заметил Воробей, что Джек над горохом издевается: опыляет обычным фуфу горохом любимый Воробьиный. Не выдержал Воробей такого бесстыдства: утащил семена алмазного гороха. Посадил, дождался урожая. Рад был Воробей, что спас любимый горох — весь урожай был хороший, ни одного желтого или круглого семечка, все алмазные звездчатые.
Начинающие изучение генетики нередко думают, что так как расщепление детей по полу происходит в отношении 1:1, и первым ребенком в семье А была девочка, значит вторым — должен быть мальчик. Статистика доказывает, что это заключение неправильно. Пол второго ребенка, так же как и пол первого, зависит от случая. Численное соотношение сперматозоидов с Х- и Y-хромосомой, у отца детей после рождения первого ребенка не изменилось и при мейозе возникает равное число сперматозоидов обоих типов. Следовательно, вероятность рождения мальчика при второй беременности, как и при первой равна l /2 или 50%, и вероятность рождения девочки составляет тоже l /2.
Начнем со случаев генетической детерминации пола. Все яйцеклетки женщины имеют Х-хромосому. При оплодотворении они окружены большим числом сперматозоидов, половина которых имеет Х-хромосому, а другая половина Y-хромосому. Какой из двух типов сперматозоидов сольется с яйцеклеткой — дело случая. Если яйцо будет оплодотворено сперматозоидом с Х-хромосомой, из зиготы разовьется девочка, если сперматозоидом с Y-хромосомой— мальчик. Так как количество сперматозоидов того и другого типа одинаково, то каждое из этих двух возможных событий равновероятно. Следовательно в пользу рождения мальчика имеется 1 благоприятный шанс из двух возможных, тоже и в пользу рождения девочки. Отсюда вероятность рождения мальчика равна l /2 и девочки тоже l /2.
Правило умножения гласит, что если какие-то события наблюдаются независимо друг от друга, то вероятность того, что два события будут происходить одновременно, равна произведению вероятностей этих событий. Вероятность образования гамет с рецессивным геном у родителей, гетерозиготных по этому гену, составляет 1/2 для каждого родителя. Вероятность «встречи» таких гамет с рецессивным геном при образовании зигот будет равна произведению вероятностей образования таких гамет у каждого из родителей, т.е. 1/2 х 1/2 = 1/4.
Правило сложения гласит, если мы хотим узнать вероятность реализации либо одного, либо другого события, то вероятности каждого из этих событий складываются. Так, если нас будет интересовать вероятность гомозиготного потомства в браке гетерозиготных родителей, то надо сложить вероятности рецессивных и доминантных гомозигот, т.е. 1/4 +1/4 = 1/2.
Элементы теории вероятностей и их приложение к генетике
Всего имеется 90 двузначных чисел: 10,11. 98,99. Из них 30 являются кратными 3 (благоприятствуют наступлению события А); 18 – кратными 5 (благоприятствуют наступлению события В) и 6 – кратными одновременно и 3 и 5 (благоприятствуют наступлению события АВ). Таким образом, Р(А) = 30/90 = 1/3; Р(В) = 18/90 = 1/5; Р(АВ) = 6/90 = 1/15.
Задача 5. Известно, что в партии из 1000 ампул с новокаином 400 ампул изготовлено на одном заводе, 350 – на втором, 250 – на третьем. Известны также вероятности 0,75; 0,8; 0,85 того, что ампула окажется без дефекта при ее изготовлении соответственно на первом, втором, третьем заводе. Какова вероятность того, что выбранная наугад ампула окажется без дефекта?
Законы Менделя и правила вероятности
В генетике различают анализирующее скрещивание – скрещивание особи, имеющей доминантный фенотип, с особью гомозиготной по рецессивным генам. При помощи анализирующего скрещивания не представляет труда определить гомо — и гетерозиготность животного:
При скрещивании двух гетерозиготных организмов отличающихся друг от друга по двум парам или более альтернативных признаков в поколении наблюдается независимое комбинирование признаков по каждой паре аллелей с проявлением форм не свойственных как родителям, так и прародителям с расщеплением по фенотипу 9:3:3:1.
Биология и медицина
Вероятность позволяет нам судить о том, как часто можно ожидать появления того или иного события при заданном числе испытаний. Если на основании каких-то данных можно ожидать, что событие произойдет в трех случаях из десяти, то говорят, что его вероятность равна 3/10.
Предположим, что мы бросаем монету. Если монета вполне симметрична, то она будет одинаково часто падать как на одну, так и на другую сторону. Появление орла можно ожидать в 1 случае из 2, значит, вероятность этого события 1/2. Такова же и вероятность появления решки. Ясно, что при десяти бросаниях орел может выпасть не пять, а три или восемь, или даже все 10 раз. Поэтому, когда мы говорим о вероятности, то это заставляет нас все время помнить, что речь идет о некотором среднем значении частоты события при большом числе испытаний и в каждом конкретном случае можно ожидать отклонений от него. (Теория вероятностей позволяет предсказать, какие отклонения и как часто встречаются при данном числе испытаний.) Один из законов теории вероятности состоит в том, что вероятность одновременного совершения двух независимых событий равна произведению вероятностей каждого из них в отдельности. Например, если при бросании монеты вероятность выпадения орла равна 1/2, то при бросании двух монет вероятность того, что орел выпадет на каждой из них, равна 1/2 х 1/2 = 1/4. Эти события независимы — бросание одной монеты не влияет на результат бросаний другой. Вероятность того, что при бросании игральной кости (кубика с цифрами на гранях) выпадает пятерка, равна 1/6, поскольку у кости шесть одинаковых граней. Вероятность того, что при бросании двух костей на каждой из них выпадает пятерка, равна 1/6 х 1/6=1/36.
Разрешение наших сомнений лежит в генотипе потомка, про которого нам рассказали: «голубоглазый мальчик с нормальным зрением» с генотипом aadd. Одну хромосому ребенок всегда получает от матери, а другу от отца. Выходит, что такого генотипа не могло бы сформироваться, если бы не было гена a — от матери, и гена d — от отца. Следовательно, отец и мать гетерозиготны.
У голубоглазой близорукой женщины от брака с кареглазым мужчиной с нормальным зрением родилась кареглазая близорукая девочка и голубоглазый мальчик с нормальным зрением. Ген близорукости (A) доминантен по отношению к гену нормального зрения (a), а ген кареглазости (D) доминирует над геном голубоглазости (d). Какова вероятность рождения в этой семье нормального кареглазого ребенка?
Как считать вероятность в генетике
В семье Б мать консультирующейся (II-2) может быть, а может и не быть носительницей мутантного аллеля F8, унаследованного от своей матери, I-1. Если бы III-5 была единственным ребенком, риск носительства был бы 1/2 (риск носительства у ее матери) х 1/2 (ее собственный риск унаследовать мутантный аллель от матери) = 1/4. Пока не проведено исследование III-5 непосредственно на наличие мутантного аллеля, мы не можем достоверно сказать, носитель она или нет.
Байесовский анализ может показаться простым статистическим манипулированием. Тем не менее анализ позволяет генетическому консультанту количественно определять то, что кажется интуитивно вероятным из родословной: то, что консультирующаяся имеет четверых здоровых братьев, поддерживает гипотезу, что ее мать — не носитель.
Как наследуются генетические нарушения
Как ведет себя мутантный ген в паре с нормальным? Если действие мутации проявляется в фенотипе, то есть последствия присутствия мутантного гена у гетерозигот удается зарегистрировать в результате каких-либо измерений или наблюдений, то такой мутантный ген называют доминантным (лат. dominus — хозяин). Он как бы «подавляет» нормальный ген. Как вы помните, слово «доминирующий» в русском языке означает «главенствующий», «господствующий», «выделяющийся над всеми». Говорят же, например, военные: «Эта высота доминирует над всей местностью». Если в паре с геном дикого типа мутантный ген никак не проявляет своего действия, последний называют рецессивным (лат. cessatio — бездействие).
Еще до открытия Грегором Менделем простых законов наследования врачи замечали, что многие болезни человека имеют наследственный, «семейный» характер. В наши дни нередко уже при анализе генеалогического семейного древа удается определить, по какому типу они наследуются. Таких типов сравнительно немного, и зависят они главным образом от того, как проявляются мутации, возникшие в конкретном гене. Для того чтобы рассмотреть несколько простых схем наследования генетических нарушений у человека, нам придется вспомнить школьные азы генетики.
23 Задача Классическая гемофилия передаётся как рецессивный, сцепленный с х – хромосомой признак. Отец Мэри больной гемофилией, а мать здорова (все её предки были здоровые). Определите вероятность рождения больного гемофилией ребенка от брака Мэри и Проши (все в роду здоровые)?
26 Задача Рецессивные гены, кодирующие признаки гемофилии и дальтонизма, сцеплены с Х- хромосомой. Мужчина, больной гемофилией, женится на здоровой женщине, отец которой был дальтоником, но не гемофиликом. Какое потомство получится от брака их дочери со здоровым мужчиной?
НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА — РЕФЕРАТЫ — Вероятность в биологии
Эволюция идет по пути отбора более приспособленных организмов. А на этом пути иногда предпочтительна более высокая степень организации, а иногда – наоборот. Недаром же в современном мире существует одновременно и человек, и медуза, и вирус гриппа. Существенно, что эволюция приводит к появлению принципиально непредсказуемых новых видов. Можно утверждать, что любой вид уникален, ибо он принципиально случаен.
По-видимому, нет необходимости объяснять, как именно действует «демон Дарвина». Формы, в которых реализуется естественный отбор, описаны во всех учебниках биологии. Заметим лишь, что этот «демон» выглядит довольно неумолимым. Он действует жестко: уничтожает те фенотипы, которые случайно оказались неприспособленными, а из тех, которые оказались в той или иной мере приспособленными к условиям обитания, отдает предпочтение ее приспособленным, а менее приспособленных, как правило, также уничтожает.
Рассмотрим один из генов, который унаследовал от своего отца . Вероятность того, что унаследовал этот ген от своего деда , равна <2>» />. Вероятность того, что дедушка передал копию того же гена , также равна <2>» />, и вероятность того, что передал копию этого гена , равна <2>» />. Все эти события независимые, и, следовательно, =(\frac<1><2>)^<3>=\frac<1><8>» />.
Приведем примеры использования деревьев в генетике. С помощью дерева можно наглядно представить наследование пары генов » /> и , передаваемых родителями. Потомок получает эти гены в одной из комбинаций: \overline
Buenos dias! My name is Asusena Rodriges.My Husband and me are absolutely healthy. We gave birth to a healthy child. All my mother’s relatives suffered from deafness, and my father’s relatives were healthy. It’s just the same in my husband’s family. We want to have three children more that’s why we’d like to know what is the most probable number of our future children will suffer from this illness.
Здравствуйте, меня зовут Асусена Родригес. Я и мой муж Диего абсолютно здоровы. Наш первый ребёнок Хосе тоже здоров. Однако по материнской линии все мои родственники были глухие, а по отцу – здоровы. Аналогичная ситуация прослеживается в семье моего мужа. Мы планируем иметь ещё троих детей. Скажите, какое количество детей с врождённой глухотой наиболее вероятно в нашем случае.
Чтобы решить задачу, необходимо определить генотипы родителей. Мы знаем, что женщина имеет первую группу крови. Генотип человека с первой группой крови определяется двумя аллелями i 0 i 0 . Мужчина обладатель третей группы крови. Третья группа крови в генотипе может быть представлена в двух вариантах: I B I B и I B i 0 . Так как мы не знаем группу крови ребёнка, то, чтобы определить возможные генотипы и фенотипы потомства задача имеет два варианта решения.
Здравствуйте, ответ мне кажется не точным, т.к. во второй части задачи, а именно где мы отвечаем на вопрос : «Какой шанс что у леди под номером 6 родится ребенок с признаком» вы рассматриваете только вариант когда она имеет генотип XAXa, но она может иметь генотип и XAXA, а следовательно шанс того что она имеет генотип XAXa — 50%, а шанс того что имея генотип XAXa в семье будет ребенок с признаком 25%, следовательно шанс что имено у этой леди в потомстве будет ребенок с признаком не 25%, а 0,25*0,5=12,5% Тк в задаче не стоит вопрос о потомстве генотипа носителя, а вопрос о женщине под номером 6. Вот если бы мне это на ЕГЭ в голову взбрело, я бы ошибся?
Как просчитать наследственность
Пьер Луи Моро де Мопертюи был одним из самых блестящих умов французского Просвещения. Он не преподавал в университетах, не имел профессорского звания, а просто занимался наукой в свое удовольствие, время от времени публикуя результаты исследований. И это очень рано сделало его известным ученым и членом нескольких академий — в XVIII веке такое еще было вполне возможно. Именно Мопертюи получил решающие данные о форме Земли, доказав, что она представляет собой сплюснутый с полюсов эллипсоид вращения, как и было несколько ранее предсказано Ньютоном. Мопертюи открыл (и математически обосновал) принцип наименьшего действия — один из самых общих принципов физики, оказавшийся полезным для вычислений как в механике, так и в оптике. Убежденный космополит, Мопертюи по приглашению короля Фридриха Великого переехал из Парижа в Берлин и там стал президентом Прусской академии наук. Это создало ему большие проблемы на родине через несколько лет, когда началась Семилетняя война между Францией и Пруссией, — увы, жизнь мыслителей в разделенном мире редко бывает безоблачной. Умер он в возрасте 61 года в эмиграции, в Базеле, в 1759 году, военные события которого, по мнению многих историков, определили поражение Франции в борьбе за мировое господство.
И все-таки сторонники дискретности оказались в конечном счете правы. Неделимые носители наследственной информации действительно существуют. Это — нуклеотиды. Вот они-то и есть те самые «буквы», которыми написан генетический текст. Надо заметить, что нуклеотид — это достаточно крупная молекула по меркам обычной химии. И если его расщепить на части, то они носителями наследственной информации уже не будут. Таким образом, «атом наследственности» можно считать обнаруженным.
28 мая 2021 urist46 112
