Дигибридное скрещивание: вероятность по двум генам

В дигибридном скрещивании рассматривают две пары признаков. Вместо длинного перебора можно решить две короткие задачи по одному гену и затем соединить результаты. Этот приём работает, когда наследование рассматриваемых генов независимо. Условие о независимости нужно проверить до вычислений.

Что должно быть известно

Для нашего примера примем простую модель: гены находятся в разных парах аутосом, A полностью доминирует над a, B над b, а гены не меняют проявление друг друга. Все рассматриваемые генотипы одинаково жизнеспособны. Скрестим AaBb × Aabb и найдём вероятность потомка с двумя рецессивными признаками.

Генотип такого потомка должен быть aabb. Одна маленькая буква не делает признак рецессивным: при полном доминировании Aa имеет доминантный фенотип. Поэтому сначала переводим словесное описание нужного потомка в генотип, а уже затем считаем вероятность.

Шаг 1. Выписываем гаметы

В каждую гамету попадает по одному аллелю каждого рассматриваемого гена. Особь AaBb может передать AB, Ab, aB, ab. При независимом наследовании в нашей модели эти четыре типа равновероятны, по одной четверти. Запись Aa в качестве гаметы здесь не подходит: она содержит оба аллеля одного гена и ни одного аллеля второго.

У второго родителя Aabb выбор есть только по первому гену. По второму он всегда передаёт b. Поэтому его гаметы Ab и ab, каждая с вероятностью одна вторая. Одинаковые варианты не нужно записывать дважды.

Шаг 2. Считаем каждый ген отдельно

1. По первому гену скрещивание имеет вид Aa × Aa. Возможны AA, Aa, Aa, aa; нужный генотип aa встречается в одном из четырёх равновероятных сочетаний. Его вероятность равна 1/4.
2. По второму гену получаем Bb × bb. Второй родитель всегда передаёт b, первый передаёт B или b. Генотипы Bb и bb равновероятны, поэтому вероятность bb равна 1/2.
3. Нужно одновременное выполнение двух независимых условий: aa и bb. Перемножаем: 1/4 · 1/2 = 1/8 = 12,5%.

Доли складывать нельзя: сложение дало бы вероятность другого набора событий. Здесь потомок должен получить оба нужных сочетания одновременно. Проверка здравым смыслом: вероятность aabb не может быть больше вероятности aa, потому что aabb является только частью группы aa.

Шаг 3. Проверяем таблицей

Все сочетания гамет при AaBb × Aabb

Гаметы	AB	Ab	aB	ab
Ab	AABb	AAbb	AaBb	Aabb
ab	AaBb	Aabb	aaBb	aabb

У первого родителя четыре типа гамет, у второго два. В таблице восемь равновероятных клеток; каждая соответствует вероятности 1/4 · 1/2 = 1/8. Нужный генотип aabb занимает одну клетку, поэтому результат совпал с расчётом по отдельным генам.

Всего здесь четыре фенотипические группы. Два доминантных признака, A_B_, имеют долю 3/8. Доминантный первый и рецессивный второй, A_bb, тоже 3/8. Для aaB_ и aabb получаем по 1/8. Подчёркивание означает, что второй аллель может быть разным: A_ объединяет AA и Aa, когда их фенотип одинаков.

Почему не всегда получается 9:3:3:1

Знакомое соотношение 9:3:3:1 относится к AaBb × AaBb при независимости и полном доминировании по обоим генам в данной простой модели. В нашем примере второй родитель другой, поэтому соотношение фенотипов равно 3:3:1:1. Подстановка готового соотношения без проверки родителей меняет ответ.

Если гены сцеплены, нужны сведения об их расположении в хромосомах и, при необходимости, частоте рекомбинации. Один буквенный набор AaBb ещё не сообщает, лежат ли вместе AB и ab или Ab и aB. Для такой задачи равные четверти нельзя принимать автоматически.

Типичная ошибка

Расчётная вероятность не обещает строго одного потомка aabb в каждой группе из восьми. Она описывает шанс отдельного исхода при заданной модели. В небольшом потомстве наблюдаемые количества могут отличаться. В ответе также различай «генотип AaBb» и «два доминантных признака»: один фенотип может объединять несколько генотипов.