Рассчитать доминантные гены
Когда оба родителя имеют доминантный признак, но ребёнок рождается с рецессивным – это не ошибка природы, а математика наследования. Вероятность таких событий можно рассчитать, зная генотипы родителей и тип доминирования.
Как рассчитать вероятность доминантного гена
В основе расчёта – законы Грегора Менделя. Каждый организм получает от каждого родителя по одному аллелю гена. Если аллель доминантный (обозначается A), он подавляет проявление рецессивного (a) в гетерозиготном состоянии Aa.
Вероятность доминантного фенотипа у потомка зависит от генотипов родителей:
| Скрещивание | Потомство | Вероятность доминантного фенотипа |
|---|---|---|
| AA × AA | 100% AA | 100% |
| AA × Aa | ½ AA + ½ Aa | 100% |
| AA × aa | 100% Aa | 100% |
| Aa × Aa | ¼ AA + ½ Aa + ¼ aa | 75% |
| Aa × aa | ½ Aa + ½ aa | 50% |
| aa × aa | 100% aa | 0% |
Если хотя бы один родитель – гомозигота AA, все потомки проявят доминантный признак. Если оба родителя гетерозиготы Aa, вероятность доминантного фенотипа – 75%, но лишь треть из них будет гомозиготной (¼ AA), а две трети – гетерозиготами (½ Aa).
Калькулятор выше автоматически строит решётку Пеннета и определяет вероятность доминантного фенотипа для любого сочетания родительских генотипов.
Решётка Пеннета: пошаговый расчёт
Решётка Пеннета – таблица, которая наглядно показывает все возможные комбинации гамет. Рассмотрим пример: оба родителя гетерозиготы Aa.
Шаг 1. Определите гаметы каждого родителя. Гетерозигота Aa образует два типа гамет: A и a.
Шаг 2. Постройте таблицу 2×2:
| A (от родителя 2) | a (от родителя 2) | |
|---|---|---|
| A (от родителя 1) | AA | Aa |
| a (от родителя 1) | Aa | aa |
Шаг 3. Подсчитайте генотипы потомства: 1 AA : 2 Aa : 1 aa. Доминантный фенотип имеют AA и Aa – суммарно 3 из 4, то есть 75%.
При неполном доминировании все три генотипа различаются фенотипически, и расщепление по фенотипу совпадает с генотипическим: 1 : 2 : 1.
Какова вероятность конкретного генотипа у потомка?
Для одного гена вероятность каждого генотипа – произведение вероятностей передачи соответствующих аллелей от каждого родителя.
Формула для гетерозиготного родителя Aa:
- Передаёт аллель A с вероятностью ½
- Передаёт аллель a с вероятностью ½
Пример: скрещивание Aa × Aa. Вероятность генотипа Aa у потомка = P(A от родителя 1) × P(a от родителя 2) + P(a от родителя 1) × P(A от родителя 2) = ½ × ½ + ½ × ½ = ½.
Расчёт для двух и более генов
При независимом наследовании (гены в разных хромосомах) вероятности по каждому гену перемножаются.
Пример: скрещивание AaBb × AaBb. Какова вероятность доминантного фенотипа по обоим признакам (AB)?
- P(A_) = ¾
- P(B_) = ¾
- P(AB) = ¾ × ¾ = 9/16
Это классическое менделевское расщепление 9 : 3 : 3 : 1 при дигибридном скрещивании.
Если гены сцеплены (находятся в одной хромосоме), независимое расщепление нарушается, и для расчёта нужна частота кроссинговера.
Расчёт частоты доминантного аллеля в популяции
Для популяционного уровня применяется закон Харди-Вайнберга:
p² + 2pq + q² = 1
Где:
- p – частота доминантного аллеля A
- q – частота рецессивного аллеля a
- p² – доля гомозигот AA
- 2pq – доля гетерозигот Aa
- q² – доля гомозигот aa
Пример: если частота рецессивного фенотипа (aa) в популяции составляет 4%, то q² = 0,04, откуда q = 0,2. Тогда p = 1 − q = 0,8, а частота доминантного аллеля p = 80%. Доля гетерозигот-носителей: 2pq = 2 × 0,8 × 0,2 = 0,32, или 32%.
Закон действует при условиях: популяция бесконечно велика, нет отбора, мутаций, миграций и случайного спаривания.
Частые ошибки при расчёте доминантных генов
Путаница генотипа и фенотипа. Расщепление 3:1 при Aa × Aa – это фенотипическое. По генотипу соотношение 1 : 2 : 1 (AA : Aa : aa).
Предположение, что доминантный = частый. Полидактилия (лишние пальцы) – доминантный признак, но встречается у менее 1% населения. Частота аллеля и его доминантность – независимые характеристики.
Игнорирование неполного доминирования. Не все гены подчиняются классической схеме «A подавляет a». При неполном доминировании гетерозигота промежуточна, при кодоминировании – оба аллеля проявляются одновременно (группа крови AB).
Расчёты носят вероятностный характер и не заменяют медико-генетическую консультацию.