Разблокировка тайн медельской генетики кошелек
Менделевская генетика: изучение основ наследственности
Менделевская генетика, названная в честь Грегора Менделя, является основополагающей для нашего понимания того, как черты наследуются от одного поколения к другому. Основной принцип заключается в том, что черты определяются парами аллелей, по одному от каждого родителя. Когда эти аллели комбинируются, они производят определенные соотношения, которые можно предсказать с использованием набора математических формул.
Формула: предсказание фенотипических соотношений в менделевской генетике
Основная формула, используемая в менделевской генетике для предсказания фенотипических соотношений, называется формула моногибридного скрещивания. Она обычно представлена с использованием квадрата Пеннета, инструмента, который помогает визуализировать, как аллели от каждого родителя могут комбинироваться.
Формула: phenotypicRatio = (dominantAlleleCount, recessiveAlleleCount) => (dominantAlleleCount + recessiveAlleleCount) ** 2
Входные данные и выходные данные
Входные данные
dominantAlleleCount: Число доминантных аллелей. Эти аллели маскируют эффект рецессивных аллелей и обычно обозначаются заглавной буквой (например, 'A'). Это целое число, большее или равное 0.recessiveAlleleCount: Число рецессивных аллелей. Эти аллели выражают свою черту только в паре с другим рецессивным аллелем, обозначаются строчной буквой (например, 'a'). Это целое число, большее или равное 0.
Выходные данные
phenotypicRatio: Предсказанное соотношение фенотипов (наблюдаемых черт) на основе комбинации аллелей родителей. Выражается в виде целого числа. Например, при простом моногибридном скрещивании (одна черта) типичное соотношение 3:1 доминантных к рецессивным фенотипам даст результат 4 (3+1).
Пример из реальной жизни
Представьте, что вы выращиваете горох и хотите предсказать соотношение высоких растений (доминантных) к низким растениям (рецессивным) в потомстве. Предположим, оба родительских растения гетерозиготны (Tt) по высоте. В этом случае у каждого родителя есть один доминантный аллель (T) и один рецессивный аллель (t). Используя формулу, phenotypicRatio = (1, 1) => (1 + 1) ** 2, мы получаем:
Фенотипическое соотношение: 4 (что соответствует соотношению 3:1 при визуализации через квадрат Пеннета)
Таблица данных: примерные сценарии
| Количество доминантных аллелей | Количество рецессивных аллелей | Предсказанное фенотипическое соотношение |
|---|---|---|
| 1 | 1 | 4 |
| 2 | 2 | 16 |
| 1 | 0 | 1 |
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Что будет, если нет доминантных аллелей?
Если доминантных аллелей нет (dominantAlleleCount = 0), формула все равно будет работать. Например, если есть 1 рецессивный аллель, результат будет (0+1)² = 1, что указывает на то, что наблюдаются только рецессивные черты.
Можно ли использовать эту формулу для дигибридного скрещивания?
Описанная формула применяется только для моногибридных скрещиваний (одна черта). Для дигибридных скрещиваний (две черты) используются более сложные вычисления и другие формулы, такие как соотношение 9:3:3:1 для типичных случаев дигибридного скрещивания.
Резюме
Понимание менделевской генетики через предсказание фенотипических соотношений является важной частью изучения генетики и наследственности. Используя формулу моногибридного скрещивания, можно предсказать вероятное распределение наблюдаемых черт у потомства на основе генетического состава родителей. Эта простая, но мощная формула воплощает элегантность новаторской работы Менделя, позволяя быстро и точно предсказывать генетические результаты в экспериментальных скрещиваниях.
Tags: генетика, Наследственность, Биология