Em formação

3.5: Probabilidade e Herança - Biologia


Quais são as chances de pousar no 25 novamente?

Não tão alto quanto herdar um alelo de um dos pais. A probabilidade desempenha um grande papel na determinação da chance de herdar um alelo de um dos pais. É semelhante a jogar uma moeda. Qual é a chance de a moeda cair em cara?

Probabilidade

Suponha que você seja um criador de plantas tentando desenvolver uma nova variedade de planta que seja mais útil para os humanos. Você planeja fazer a polinização cruzada de uma planta resistente a insetos com uma planta que cresce rapidamente. Seu objetivo é produzir uma variedade de plantas que sejam resistentes a insetos e que cresçam rapidamente. Que porcentagem da prole você esperaria que tivesse as duas características? As leis de Mendel podem ser usadas para descobrir. No entanto, para entender como as leis de Mendel podem ser usadas desta forma, primeiro você precisa saber sobre a probabilidade.

Probabilidade é a probabilidade, ou chance, de que um determinado evento ocorra. A maneira mais fácil de entender a probabilidade é com cara ou coroa (veja Figura abaixo). Quando você joga uma moeda, a chance de ver cara é de 50 por cento. Isso ocorre porque uma moeda tem apenas dois lados, então há uma chance igual de uma cara ou uma cauda aparecer em qualquer lance.

Jogando uma moeda. As competições geralmente começam com o lançamento de uma moeda. Por que essa é uma maneira justa de decidir quem vai primeiro? Se você escolher cara, qual é a chance de o sorteio sair do seu jeito?

Se você jogar uma moeda duas vezes, pode esperar obter uma cara e uma cauda. Mas cada vez que você joga a moeda, a chance de cara ainda é de 50 por cento. Portanto, é muito provável que você obtenha duas ou mesmo várias caras (ou coroas) em uma fileira. E se você jogasse uma moeda dez vezes? Você provavelmente obteria mais ou menos do que as cinco cabeças esperadas. Por exemplo, você pode obter sete caras (70 por cento) e três coroas (30 por cento). Quanto mais vezes você jogar a moeda, no entanto, mais perto ficará de 50 por cento de cara. Por exemplo, se você jogou uma moeda 1000 vezes, pode obter 510 caras e 490 coroas.

Probabilidade e herança

As mesmas regras de probabilidade no lançamento da moeda se aplicam aos principais eventos que determinam ogenótipos de descendência. Esses eventos são a formação de gametas durante meiose e a união de gametas durante a fertilização.

Probabilidade e formação de gametas

Como é a formação de gametas como jogar uma moeda? Considere as plantas de ervilha de flor roxa de Mendel novamente. Suponha que uma planta seja heterozigótica para o alelo da cor da flor, então ela tem o genótipoBb (Vejo Figura abaixo). Durante a meiose, os cromossomos homólogos e os alelos que eles carregam segregam e vão para gametas diferentes. Portanto, quando o Bb ervilha forma gametas, oB e b alelos segregam e vão para gametas diferentes. Como resultado, metade dos gametas produzidos pelo Bb pai terá o B alelo e metade terá o b alelo. Com base nas regras de probabilidade, qualquer gameta deste pai tem 50 por cento de chance de ter o B alelo e 50 por cento de chance de ter o b alelo.

Formação de gametas por meiose. Alelos emparelhados sempre se separam e vão para gametas diferentes durante a meiose.

Probabilidade e fertilização

Qual desses gametas se junta na fertilização com o gameta de outra planta-mãe? É uma questão de sorte, como jogar uma moeda. Assim, podemos assumir que qualquer tipo de gameta - um com o B alelo ou um com o b alelo - tem uma chance igual de se unir a qualquer um dos gametas produzidos pelo outro pai. Agora suponha que o outro pai também é Bb. Se gametas de dois Bb pais se unem, qual é a chance de a prole ter um de cada alelo como os pais (Bb)? Qual é a chance de eles terem uma combinação diferente de alelos do que os pais (ou BB ou bb)? Para responder a essas perguntas, os geneticistas usam uma ferramenta simples chamada de quadrado de Punnett, que é o foco do próximo conceito.

Resumo

  • Probabilidade é a chance de que um determinado evento ocorra. Por exemplo, a probabilidade de uma cara virar em qualquer sorteio é de 50 por cento.
  • A probabilidade pode ser usada para prever a chance de gametas e filhos terem certos alelos.

Explore mais

Use este recurso para responder às perguntas a seguir.

  • Regras de probabilidade para Mendelian Herançaem www.boundless.com/biology/textbooks/boundless-biology-textbook/mendel-s-experiments-and-heredity-12/mendel-s-experiments-and-the-laws-of-probability-94/rules-of -probabilidade-para-herança-mendeliana-413-11640 /.
  1. Faça a distinção entre a regra do produto e a regra da soma.
  2. Defina a probabilidade.
  3. Como você pode determinar a probabilidade de dois eventos independentes ocorrerem juntos?

Análise

  1. Defina a probabilidade. Aplique o termo ao sorteio.
  2. Como é a formação de gametas como jogar uma moeda?
  3. Com um homozigoto BB, qual é a chance de um gameta ter o alelo B? O alelo b?

Biologia MCAT: Padrões de Mendel e Herança

Um pesquisador estuda uma população de insetos e nota que 60% têm olhos vermelhos, 30% têm olhos cor de damasco, 5% têm olhos brancos e 5% têm olhos rosa. Qual dessas cores de olhos seria designada de tipo selvagem?

Tipo selvagem é um termo que se refere ao fenótipo mais prevalente para uma determinada característica. Como a cor dos olhos vermelhos parece ser a maioria, seria considerado o tipo selvagem. As outras cores (branco, rosa e damasco) provavelmente se devem a pequenas variações genéticas do gene que codifica a cor dos olhos.

Exemplo de pergunta # 1: Padrões de Mendel e herança

As plantas de ervilha têm dois genes independentemente sortidos que codificam a forma da semente (redonda ou enrugada) e a cor da semente (amarelo ou verde), respectivamente. Um pesquisador cruza duas plantas de ervilha e observa que todos os descendentes F1 têm o mesmo fenótipo: formato redondo e sementes amarelas. Ele então realiza um teste de cruzamento com uma prole F1 e observa quatro fenótipos diferentes em uma proporção de 1: 1: 1: 1. Com base nessas informações, o pesquisador conclui os genótipos dos pais.

A pesquisadora nota que sementes redondas ocorrem naturalmente no meio ambiente. Com base apenas nessas informações, o que o pesquisador pode concluir sobre o fenótipo redondo?

A questão afirma "com base APENAS nesta informação." A única informação que você tem é que o fenótipo redondo ocorre naturalmente no ambiente.

Por definição, um fenótipo de tipo selvagem é algo que ocorre naturalmente no ambiente (naturalmente no "selvagem"). Essa observação torna a afirmação III verdadeira.

Examinando a passagem dada, podemos também concluir que o fenótipo amarelo é dominante; no entanto, essa conclusão não pode ser alcançada apenas a partir das informações fornecidas na pergunta. A única conclusão que você pode tirar dessas informações é que o fenótipo redondo é do tipo selvagem. Além disso, lembre-se de que um alelo de tipo selvagem nem sempre é dominante, existem alelos de tipo selvagem recessivos. Por exemplo, o alelo de tipo selvagem para asas de Drosophila é recessivo, enquanto as asas enrugadas mutantes são dominantes.

Exemplo de pergunta # 11: genética

Se dois pais não têm fibrose cística, mas são portadores da doença, quais são as chances de terem um filho com fibrose cística?

Os portadores são heterozigotos. No caso de herança recessiva, o portador não saberá que é portador de um único alelo para a doença. No quadrado de Punnett, o cruzamento de dois heterozigotos resultará em 25% de portadores homozigotos dominantes e 50% de heterozigotos, com 25% de homozigotos recessivos que terão fibrose cística

Exemplo de pergunta # 1: Padrões de Mendel e herança

A anemia falciforme é um traço autossômico recessivo. Se uma mãe, que é portadora do traço, se casar com um homem que também é portador do traço, qual é a possibilidade de um menino nascido do casal ter a doença?

Há 25% de chance de que uma criança, independentemente do sexo, tenha a doença. A anemia falciforme é um traço autossômico recessivo, de modo que os filhos do sexo feminino e masculino são afetados igualmente. Dois portadores que acasalam terão 25% de chance de ter um filho com a doença, 50% de chance de ter um filho que também seja portador e 25% de chance de ter um filho normal, ou seja, tem dois normais alelos. Isso pode ser visto desenhando um quadrado de Punnett para dois pais heterozigotos.

Exemplo de pergunta # 14: genética

O gene da distrofia muscular está ligado ao X. Uma mulher portadora e um homem não afetado têm uma filha juntos. A filha tem um filho com um homem não afetado. Qual é a probabilidade de o filho não ser afetado?

Em primeiro lugar, sabemos que a distrofia muscular deve ser recessiva, pois a avó em questão é portadora.

Abaixo está o Quadrado de Punnett para os avós, onde a mãe é portadora e o pai não é afetado. X representa um alelo não afetado, enquanto X 'representa o alelo para distrofia. A probabilidade de sua filha ser portadora é de 50% e a probabilidade de ela não ser afetada é de 50%.

Se a filha for portadora, o quadrado de Punnett entre ela e um homem não afetado (o pai) seria idêntico ao dos avós. Nesse caso, a chance do filho ser afetado é de 50%.

Se a filha não for portadora, seu filho não pode ser afetado.

Para que o filho seja afetado, dois eventos devem ocorrer: a filha deve ser portadora (50% de chance) e o filho deve herdar o alelo afetado (50% de chance).

Há 25% de chance de que o filho seja afetado, portanto, há 75% de chance de ele não ser afetado.

Exemplo de pergunta # 15: genética

Uma espécie de flor pode ter apenas duas cores: roxa ou branca. O roxo é dominante no branco. O traço de cor é determinado pela dominância completa, e cada flor recebe duas cópias do gene.

Um teste cruzado confirma que uma flor roxa aleatória é homozigótica dominante para o traço de cor. Que tipo de flor foi cruzada com a flor roxa selvagem para determinar esse resultado?

Um teste de cruzamento ocorre quando uma flor desconhecida é cruzada com uma flor homozigótica recessiva para a característica. Isso é usado para determinar se a flor desconhecida é heterozigótica ou homozigótica dominante. Nesse caso, uma flor recessiva para o traço de cor será branca.

O cruzamento com uma flor homozigótica recessiva conhecida permite determinar se a flor roxa é homozigota dominante ou heterozigota. Se todos os descendentes forem roxos, o pai roxo é homozigoto dominante. Se qualquer prole branca for produzida, então o pai roxo deve carregar o alelo branco e ser heterozigoto.

Exemplo de pergunta # 16: genética

Um cientista descobriu uma nova espécie de flor em que a coloração roxa é dominante sobre o branco. Ele deseja saber o genótipo de uma flor roxa específica. Qual dos cruzamentos a seguir lhe daria uma resposta definitiva para o genótipo da flor roxa?

Roxo desconhecido x Roxo homozigoto

Nenhum desses cruzamentos determinaria o genótipo desconhecido

Roxo desconhecido x Roxo desconhecido

Para responder a essa pergunta, precisamos configurar quadrados punnett para cada cruzamento potencial. A flor roxa desconhecida pode ser representada como UMA_ porque sabemos que deve conter pelo menos um alelo dominante para mostrar a coloração roxa.

Um UMA_ x AA produziria apenas flores roxas, o que não seria útil.

Um UMA_ x UMA_ poderia render toda descendência roxa ou uma proporção de púrpura para branco de 3: 1; no entanto, este cruzamento não responderia à nossa pergunta porque não saberíamos qual flor roxa desconhecida era homozigótica e qual era heterozigótica se o primeiro resultado fosse alcançado.

A única opção que dá um resultado definitivo é UMA_ x aa. Se o desconhecido for homozigoto, todos os descendentes serão roxos se for heterozigoto, veremos uma proporção de 1: 1 roxo para branco.

Exemplo de pergunta nº 1081: Ciências Biológicas Mcat

As plantas de ervilha têm dois genes independentemente sortidos que codificam a forma da semente (redonda ou enrugada) e a cor da semente (amarelo ou verde), respectivamente. Um pesquisador cruza duas plantas de ervilha e observa que todos os descendentes F1 têm o mesmo fenótipo: formato redondo e sementes amarelas. Ele então realiza um teste de cruzamento com uma prole F1 e observa quatro fenótipos diferentes em uma proporção de 1: 1: 1: 1. Com base nessas informações, o pesquisador conclui os genótipos dos pais.

Se o pesquisador isolar uma das sementes amareladas enrugadas da geração F2 e testar o cruzamento com outra planta, qual é a probabilidade de obter uma semente verde enrugada?

Vamos atribuir as letras UMA e B para os genes que codificam a forma e a cor da semente, respectivamente. Um alelo dominante é atribuído à letra maiúscula e o alelo recessivo é atribuído à letra minúscula.

Para produzir a geração F2 observada, todas as plantas F1 devem ser heterozigotas para ambas as características. Isso significa que a geração F1 tem um genótipo de AaBb e o teste cruzado tem um genótipo de aabb. Lembre-se de que o teste cruzado sempre será contra um indivíduo homozigoto recessivo. Os resultados do teste cruzado de F1 seriam:

Se o fenótipo amarelo é dominante e o fenótipo enrugado é recessivo, então nossa planta F2 alvo tem um genótipo de aaBb. Usando este genótipo em um teste cruzado, podemos encontrar nossa resposta.

Filhos: meio aaBb (enrugado / amarelo) e meio aabb (enrugado / verde)

A probabilidade de uma prole verde enrugada é 0,5 ou 50%.

Encontrar probabilidades de uma descendência de um cruzamento complexo (cruzamentos poli-híbridos) também pode ser feito multiplicando a probabilidade de cada característica individual. Nesse caso, a probabilidade de enrugamento é 1 (100%) e a probabilidade de verde é 0,5 (50%), resultando na probabilidade de 0,5. Se cada gene for classificado de forma independente, você poderá encontrar probabilidades individuais de cada característica em um genótipo e multiplicá-los juntos.

Exemplo de pergunta # 18: genética

As plantas de ervilha têm dois genes independentemente sortidos que codificam a forma da semente (redonda ou enrugada) e a cor da semente (amarelo ou verde), respectivamente. Um pesquisador cruza duas plantas de ervilha e observa que todos os descendentes F1 têm o mesmo fenótipo: formato redondo e sementes amarelas. Ele então realiza um teste de cruzamento com uma prole F1 e observa quatro fenótipos diferentes em uma proporção de 1: 1: 1: 1. Com base nessas informações, o pesquisador conclui os genótipos dos pais.

Qual das afirmações a seguir é verdadeira em relação a um cruzamento de teste?

I. É uma ferramenta usada por pesquisadores para determinar o genótipo de gerações anteriores

II. Os traços de um cruzamento de teste são homozigotos dominantes

III. O teste cruzado só pode ser usado para cruzamentos mono-híbridos e di-híbridos

O objetivo principal de um cruzamento de teste é determinar genótipos desconhecidos de gerações anteriores. Um espécime com genótipo desconhecido é cruzado com um espécime de genótipo conhecido e os fenótipos da prole são observados para determinar as razões de herdabilidade do cruzamento. A afirmação I é verdadeira.

Quando um pesquisador emprega um teste cruzado, ele está cruzando um indivíduo desconhecido com um indivíduo homozigoto recessivo, não homozigoto dominante. Isso permite que todas as características do indivíduo desconhecido sejam expressas na prole. Se um indivíduo homozigoto dominante fosse usado, então todos os descendentes mostrariam os fenótipos dominantes e o cruzamento seria inútil. A declaração II é falsa.

Um cruzamento de teste pode ser usado para qualquer cruzamento, não importa se é mono-híbrido, di-híbrido ou poli-híbrido. Se você puder obter um indivíduo recessivo para todas as características que está analisando, poderá empregar um teste cruzado. A declaração III é falsa.

Exemplo de pergunta # 1: Padrões de Mendel e herança

Uma mulher é portadora de um distúrbio ligado ao sexo. Ela se casa com um homem cujo pai tinha o transtorno e cuja mãe não. O homem não foi afetado. Se eles têm um filho, qual é a probabilidade de que o filho também seja portador?

Para que a mulher seja portadora, o distúrbio deve ser recessivo ligado ao X e a mulher deve ser heterozigota para o alelo. As informações sobre os pais do homem tornam-se irrelevantes assim que sabemos que ele não tem o transtorno. Os machos carregam apenas uma cópia do cromossomo X, portanto, para o homem não ser afetado, ele deve carregar o alelo dominante não afetado. Agora sabemos que o genótipo da mulher é e o do homem é, onde representou o alelo afetado. O quadrado de Punnett para este casal está desenhado abaixo.

Homens não podem ser portadores de traços ligados ao X, já que carregam apenas uma cópia do cromossomo X, portanto, estamos olhando apenas para filhas (50%). Das filhas, 50% serão heterozigotas para o traço (). Há uma chance em quatro de a criança ser portadora, ou 25%.

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