Разблокировка тайн медельской генетики кошелек
Менделевская генетика: Исследование 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 создают определенные соотношения, которые можно предсказать с помощью набора математических формул.
Формула: Прогнозирование фенотипических соотношений в менделевской генетике
Основная формула, используемая в менделевской генетике для предсказания фенотипических соотношений, называется Формула соотношения для монадибридного скрещиванияОбычно это представляется с использованием квадрата Пуннета, инструмента, который помогает визуализировать, как аллели от каждого родителя могут комбинироваться.
Формула: фенотипическоеСоотношение = (количествоДоминирующихАллелей, количествоРецессивныхАллей) => (количествоДоминирующихАллелей + количествоРецессивныхАллей) ** 2
Входные и выходные данные
Входные данные
количествоДоминантныхАллелейКоличество доминантных аллелей. Эти аллели маскируют действие рецессивных аллелей и обычно обозначаются заглавной буквой (например, 'A'). Это целое число, большее или равное 0.число рецессивных аллелейЧисло рецессивных аллелей, присутствующих в геноме. Эти аллели проявляют свой признак только в паре с другим рецессивным аллелем, обозначаемым строчной буквой (например, 'a'). Это целое число, большее или равное 0.
Вывод
фенотипическое соотношениеПредсказанное соотношение фенотипов (наблюдаемых признаков) основано на комбинации родительских аллелей. Оно выражается в виде целого числа. Например, в простом моногибридном скрещивании (один признак) типичное соотношение 3:1 доминирующих к рецессивным фенотипам даст выход 4 (3+1).
Реальный пример
Представьте, что вы разводите гороховые растения, и хотите предсказать соотношение высоких растений (доминантный признак) к коротким растениям (рецессивный признак) у потомства. Предположим, что оба родительских растения являются гетерозиготными (Tt) по высоте. В этом случае от каждого родителя передаётся один доминантный аллель (T) и один рецессивный аллель (t). Используя формулу, фенотипическоеСоотношение = (1, 1) => (1 + 1) ** 2мы получаем:
Фенотипическое соотношение: 4 (что соответствует соотношению 3:1, когда расширяется через визуализацию квадрата Пуннета)
Данные таблицы: Примеры сценариев
| Доминантное Аллельное Количество | Рецессивное Аллельное Количество | Предсказанное фенотипическое соотношение |
|---|---|---|
| 1 | 1 | 4 |
| 2 | 2 | 16 |
| 1 | 0 | 1 |
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Что произойдет, если нет доминантных аллелей?
Если нет доминантных аллелей (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 признаки.
Можно ли использовать эту формулу для ди гибридных скрещиваний?
Описанная формула относится к моно гибридным скрещиваниям (один признак). Для ди гибридных скрещиваний (два признака) подход включает более сложные расчеты и различные формулы, такие как соотношение 9:3:3:1 для типичных сценариев ди гибридного скрещивания.
Резюме
Понимание менделевской генетики через предсказание фенотипических соотношений имеет решающее значение для изучения генетики и наследственности. Используя формулу соотношения моно гибридного скрещивания, можно предсказать вероятное распределение наблюдаемых черт у потомства на основе генетического состава родителей. Эта простая, но мощная формула охватывает элегантность пионерской работы Менделя, позволяя быстро и точно делать генетические предсказания в селекционных экспериментах.