Rachunek prawdopodobieństwarachunek prawdopodobieństwaRachunek prawdopodobieństwa pozwala obliczyć szansę pewnego określonego zdarzenia, a w przypadku genetyki – wystąpienia pewnej określonej cechy lub zestawu cech. Jego wynik mieści się w przedziale od 0 (brak możliwości zaistnienia zdarzenia) do 1 (stuprocentowa pewność zajścia zdarzenia) i może być wyrażony w postaci ułamka lub procentu. Zdrowy człowiek ma dwie kopie każdego genu – allelealleleallele, a do gamet trafia losowo tylko jeden z nich. W przypadku organizmu heterozygotycznegoheterozygotaheterozygotycznego prawdopodobieństwo wystąpienia jednego z tych alleli w konkretnej komórce rozrodczej wynosi więc 50%. Organizmy homozygotycznehomozygotahomozygotyczne mają dwa jednakowe allele danego genu, dlatego prawdopodobieństwo przekazania tego allelu do gamety wynosi 100%.

Prawdopodobieństwo wystąpienia dwóch wybranych alleli w kolejnym pokoleniu jest równe wynikowi mnożenia prawdopodobieństw powstania gamet, które allele te zawierają. W przypadku gdy jeden genotypgenotypgenotyp może powstać na kilka sposobów, należy zsumować prawdopodobieństwo zaistnienia każdego z nich. Trzeba jednak pamiętać, że suma prawdopodobieństw wszystkich możliwych kombinacji alleli zawsze wynosi 1 (100%). Ta sama zasada dotyczy określania prawdopodobieństwa wystąpienia poszczególnych fenotypówfenotypfenotypów.

Aby prawidłowo obliczyć prawdopodobieństwo wystąpienia danej cechy, konieczne jest ustalenie, ile możliwych genotypów może wystąpić w pokoleniu potomnym. Należy wziąć pod uwagę wszystkie kombinacje. Kolejnym krokiem jest przypisanie odpowiednich fenotypów do określonych genotypów, przy czym trzeba mieć na względzie fakt, że liczba fenotypów jest mniejsza od liczby genotypów. Po dokonaniu wstępnej analizy, można przystąpić do obliczenia prawdopodobieństwa.

Prawdopodobieństwo wystąpienia danego fenotypu przedstawia się jako iloraz liczby genotypów, warunkujących dany fenotyp i wszystkich możliwych genotypów w analizowanej krzyżówce. Otrzymany wynik następnie mnożony jest przez 100%, aby otrzymać wartość prawdopodobieństwa wyrażoną w procentach. Obliczane w taki sposób prawdopodobieństwo ma charakter teoretyczny.

Więcej informacji na temat rozwiązywania krzyżówek genetycznch znajduje się e‑materiale: „Szachownica PunnettaPQuBHoYZjSzachownica Punnetta”.

Aby przedstawić, jak rozwiązuje się krzyżówkę jednogenową, najpierw zostanie wyjaśniony sposób dziedziczenia barwy oczu. Kolor oczu zależy od obecności barwnika w tęczówce oka. Gdy barwnik jest obecny w warstwie tylnej tęczówki, osobnik ma niebieski kolor oczu. Jest to cecha warunkowana przez allel recesywnyallel recesywnyallel recesywny. Obecność barwnika w przedniej warstwie tęczówki warunkuje inny kolor oczu, np. zielony, brązowy, szary. Jest to cecha dominującaallel dominującydominująca.

W związku z tym prawdopodobieństwo występowania danego koloru oczu u dziecka wynosi:

• w przypadku niebieskich oczu – 50%;

• w przypadku brązowych oczu – 50%.

Niniejszy przykład pozwoli na analizę dziedziczenia dwóch cech, determinowanych niezależnie od siebie – barwy oczu i kształtu nosa. Zasady obliczania prawdopodobieństwa wystąpienia konkretnego genotypu lub fenotypu są takie same, należy jednak pamiętać o niezależnej segregacji alleli niesprzężonych ze sobą, a w konsekwencji – możliwości powstania gamet o różnych kombinacjach tych alleli.

Ojciec jest homozygotą pod względem brązowej barwy oczu i heterozygotą pod względem genu kształtu nosa – jego nos jest prosty. Matka również ma oczy brązowe, ale jest heterozygotą pod względem tej cechy. Jest też homozygotą recesywną pod względem genu kodującego kształt nosa i ma nos zadarty. Jakie jest prawdopodobieństwo, że dziecko będzie miało brązowe oczy oraz zadarty nos?

Na podstawie tych informacji należy sporządzić krzyżówkę genetyczną.

Oznaczenia: A – allel genu brązowych oczu; a – allel genu innej barwy oczu; B – allel genu prostego nosa; b – allel genu zadartego nosa.

Stosunek fenotypów wynosi 8 : 8, czyli:

• 8 osobników ma brązowe oczy i prosty nos;

• 8 osobników ma brązowe oczy i zadarty nos.

Po skróceniu otrzymujemy stosunek fenotypowy 1 : 1.

Prawdopodobieństwo urodzenia dziecka o brązowych oczach i zadartym nosie wynosi więc 50%.

Słownik