Теория вероятности презентация

Содержание

Фенотипический класс – все потомки одного фенотипа Генотипический класс – все потомки одного генотипа Расщепление – появление в потомстве разных фенотипических классов. Выражается в их численном соотношении – 1

Слайд 1М.А. Волошина СУНЦ НГУ 2008
Спецкурс Генетика 9.10.2008
Теория вероятности
в генетике


Слайд 2Фенотипический класс – все потомки одного фенотипа
Генотипический класс – все потомки

одного генотипа
Расщепление – появление в потомстве разных фенотипических классов.
Выражается в их численном соотношении – 1 : 1, 9 : 3 : 3 : 1 и т.д.

Слайд 3Почему законы генетики – вероятностные?
Передача генов потомкам – это цепь случайных

событий.
Расхождение аллелей разных генов по гаметам
Встреча гамет при оплодотворении
Встреча родителей

Слайд 4Случайное событие
Может произойти или не произойти при определенной совокупности условий
Эксперимент, испытание

Нельзя

предсказать!

Слайд 5Случайное событие
нельзя предсказать – если одно
Скрещивание родителей с определенным генотипом.


Каждый потомок – событие.
Генотип одного конкретного потомка предсказать нельзя.

А много – можно!


Слайд 6 Вероятность получить двойку на экзамене?
Множество возможных событий


Слайд 7Множество возможных событий
Рассмотрим множество событий, включающее все возможные исходы испытания.
Элементарное

событие – один из элементов этого множества.

В генетике – это один из возможных генотипов потомка


Слайд 8Множество возможных событий
Элементарное событие


Слайд 9Вероятность
Пусть при N испытаниях событие X появилось m раз.
Вероятность Р(Х)

– это частота при большом числе испытаний.

Слайд 10Сумма вероятностей всех элементарных событий (всех возможных исходов эксперимента) всегда равна

1.
Вероятность события «не X» (¬X),
т.е. всех исходов, в которых X не наступило, равна 1 минус вероятность X:

P (¬X) = 1 – P (X)

0 ≤ P ≤ 1


Слайд 11Иногда проще посчитать вероятность «не X», а потом воспользоваться формулой


P (X) = 1 – P (¬X)

Студенты знают ответы на 75% вопросов к зачету. Преподаватель выбирает по два вопроса и задает их студенту.
Вероятность того, что среди полученных студентом вопросов есть хотя бы один, на который он знает ответ – ?

1 – P (не знает ни одного)


Слайд 12Множество возможных событий
Элементарное событие
Вероятность события «2» можно
Определить из эксперимента
Предсказать из теоретических

соображений (зная что-то о механизме появления оценок)

Слайд 13В генетике большую роль играют равновероятные события


Слайд 14Равновероятные исходы
Если эксперимент может закончиться одним из n равновероятных исходов (элементарных

событий), а событие Х соответствует множеству m этих исходов (m ≤ n), то.

в генетике это – содержимое каждой ячейки в решетке Пеннета


Слайд 15Равновероятные исходы?
Множество возможных событий
Какова вероятность того, что сегодня на улице вы

встретите динозавра?

Слайд 16Каждая ячейка – ¼ потомков
АА
аа
Аа
Аа
Решетка Пеннета
Р (гетерозигота) = ?
Р (какая-нибудь гомозигота)

= ?

Слайд 17
Вероятность наступления двух независимых событий одновременно: X и Y
Независимыми называются

события, наступление одного из которых никак не влияет на то, случится второе или нет.

генотип по гену А и по гену В – независимые события (закон Менделя), если гены А и В – в разных хромосомах

(пересечение множеств X и Y)


Слайд 18
Правило умножения
Вероятность наступления двух независимых событий X и Y одновременно равна

произведению их вероятностей:

P (X и Y) = P (X) × P (Y)

ди- и поли-гибридные скрещивания


Слайд 19Задача
Подбрасывание монетки. Вероятность выпадения герба три раза подряд = ?


Слайд 20Задачи
Вероятность, что в семье с тремя детьми все трое будут мальчики

= ?

В семье уже есть два мальчика.
Какова вероятность, что третий ребенок будет того же пола ?


Слайд 21Задача
Какая часть потомков от анализирующего скрещивания тетрагетерозиготы будет внешне походить на

родителей?

Аa Вb Cc Dd × аа bb cc dd

Р ( А_ В_ C_ D_ ) = ? Р ( аа bb cc dd ) = ?

Доминантный фенотип по 4 признакам

Рецессивный фенотип по 4 признакам


Слайд 22
Вероятность того, что произойдет хотя бы одно из событий X или

Y

X

Y




X

Y

X ∩ Y


(объединение множеств X и Y)

Несовместные события
Не могут произойти одновременно.
Пересечение множеств
X ∩ Y = Ø

Совместные события
Могут произойти одновременно. Пересечение множеств
X ∩ Y ≠ Ø


Слайд 23
Вероятность того, что произойдет хотя бы одно из событий X или

Y

X

Y




X

Y

X ∩ Y


(объединение множеств X и Y)

Несовместные события
Генотип по одному гену: особь не может быть одновременно гетерозиготой Аа и гомозиготой АА по тому же гену.

Совместные события
Генотип по генам А и В.
Возможны любые сочетания:
АА Bb, aa BB…


Слайд 24
Правило сложения
Вероятность того, что произойдет хотя бы одно из событий X

или Y

P (X или Y) = P (X) + P (Y) – P (X и Y)



X

Y

X ∩ Y


Чтобы не считать дважды


Слайд 25



Вероятность того, что произойдет хотя бы одно из событий X или

Y

P (X или Y) = P (X) + P (Y) – P (X и Y)



X

Y


X

Y



=

+



Слайд 26
Для несовместных событий правило сложения упрощается
P (X или Y) = P

(X) + P (Y)



X

Y



Слайд 27Задача
Подбрасываются две монетки одновременно. Какова вероятность, что выпадут аверс и реверс?


Слайд 28Какова вероятность того, что среди 4 детей гетерозиготных родителей (Aa x

Aa), трое будут иметь доминантный фенотип?

Задача из 13-ой международной олимпиады

среди 4 детей один будет иметь рецессивный фенотип

Равнозначна задаче:


Слайд 29Задача из 13-ой международной олимпиады. Решение.





Слайд 30Задача из 13-ой международной олимпиады. Решение.
P = 27 ⁄ 44 ∙

4 = 27 ⁄ 43 =
= 27 ⁄ 64 = 42 %

Слайд 31Задача
Пусть при выстреле вероятность попадания в мишень – ½.
Какова

вероятность, что из четырех выстрелов будет хотя бы одно попадание?

Слайд 32Решение задачи
Рассмотрим сначала два выстрела.
Пусть X – попадание в первом, Y

– попадание во втором выстреле.

P (X или Y) = P (X) + P (Y) – P (X и Y)

События совместные!

Событие «Не X или Y» – ни одного попадания из двух выстрелов.

Можно проще: 1 – «НЕ X или Y»


Слайд 33Решение задачи (продолжение)
Аналогично для четырех выстрелов проще посчитать вероятность события НИ

ОДНОГО ПОПАДАНИЯ.

Для правила умножения не имеет значения, совместные события или нет! – поэтому так считать проще.

Р (ХОТЯ БЫ ОДНО ПОПАДАНИЕ) = 1 – Р (НИ ОДНОГО ПОПАДАНИЯ)


Слайд 34Задача
У человека есть несколько видов наследственной слепоты, вызываемой разными (неаллельными) генами.


А – доминантный ген слепоты,
b – рецессивный.
Определите вероятность рождения здорового ребенка в семье слепых родителей: отец Аа Вb, мать aa bb

Слайд 35Решение задачи
А – доминантный ген слепоты,
b – рецессивный.
Аа Вb × aa

bb

Генотип здорового ребенка аа В_

и

¼

События совместные!

½ + ½ – ½ ∙½ = ¾


Слайд 36Определение коэффициента родства (процента одинаковых генов) у родственников


Слайд 37Дано: генотип человека N
Найти: вероятность того, что любой, произвольно выбранный

его ген обнаружится у его родственника
Имеются ввиду конкретные аллели генов

Слайд 38 отца ⁄ матери
братьев ⁄ сестер (сибсов)
полусибсов (только один

общий родитель)
бабушки ⁄ дедушки
двоюродных сибсов

Вероятность найти тот же ген у


Слайд 39Процент общих генов у родственников
Рассмотрим произвольный ген а родителя. В нем

два аллеля – а1 и а2. Определим для каждого из них вероятность того, что ребенок имеет тот же аллель.
Для а1 она равна ½ . Для а2 –тоже. Значит, для любого аллеля любого гена вероятность совпасть с геном ребенка равна ½

Родитель - ребенок

Коэффициент родства (доля общих генов)



Слайд 40Для аллеля а1 нашего ребенка вероятность, что его брат ⁄ сестра

получат тот же ген = ½.
То же для аллеля а2 → для любого гена.

Процент общих генов у родственников

Брат – сестра (сибсы)

Коэффициент родства = ½


Слайд 41Процент общих генов у родственников
Половину генов каждый ребенок получил от общего

родителя. Для этих генов вероятность оказаться одинаковыми Р = ½. (аллель а1)
Вторая половина генов (а3) у них от разных родителей, а значит ничего общего не имеет, Р=0.

Полусибсы (только один родитель общий)

Коэффициент родства полусибсов = ½ ∙ ½ = ¼





а1а2

а3а4

а1а3

Р = ?

а5а6



Слайд 42Другой способ вычисления
Полусибсы (только один родитель общий)
Коэффициент родства полусибсов = ½

∙ ½ = ¼





а1а2

а3а4

а1а3

Р = ?

а5а6


½

½

Рисуем все пути, связывающие этих родственников.
Умножаем вероятности иметь общий ген на каждой веточке

Почему здесь действует правило умножения вероятностей?


Слайд 43Процент общих генов у родственников
Какова вероятность, что внук имеет ген бабушки

а1 ?

Бабушка ⁄ дедушка – внуки

Для второго аллеля бабушки а2 – то же самое.

½ – что его родитель получил этот ген, и ½ – что он получил этот ген от родителя.
Так как должны произойти оба события – правило умножения: Р = ½ ∙ ½ = ¼

Коэффициент родства = ¼

а1а2

Р = ?

½

½


Слайд 44а1а2
Процент общих генов у родственников
Двоюродные сибсы
Р = ?
½
½


Слайд 45Задача об инбридинге
Большинство генов наследственных заболеваний человека - рецессивные.
Пусть один из

родителей гетерозиготен по гену болезни а, а второй здоров – АА.
Пусть ген заболевания получил
Один из детей. Вероятность, что его брат/сестра будут иметь этот же ген - ?
Один из внуков. Вероятность, что его двоюродный сибс будет иметь тот же ген - ? (ген редкий и все остальные родственники здоровы)

Слайд 46Задача об инбридинге. Решение.
Аа × АА
Р
Для двух сибсов (братья-сестры) вероятность иметь

ген а = ¼

Р (Аа) = ½

Для каждого ребенка

Если известно, что один из них имеет этот ген, то вероятность, что второй имеет тот же ген – ½

Степень родства братьев-сестер (процент общих генов)



Слайд 47Двоюродные брат и сестра вступают в брак. Вероятность, что оба они

гетерозиготны по гену а – ?

Риск выщепления вредных генов при инбридинге

Дедушка – носитель рецессивного гена болезни а.

Р = ?

½

½

½

½


Слайд 48Двоюродные брат и сестра вступают в брак. Если известно, что один

из них – носитель гена а, то вероятность, что партнер тоже носитель – ?

Риск выщепления вредных генов при инбридинге

Дедушка – носитель рецессивного гена болезни а.

Р = ?

½

Аа








АА

½

½

½



Слайд 49В следующий раз – о проверке теорий в генетике
Как определить, подтверждает

или опровергает эксперимент вашу теорию, если событие – случайное

Слайд 50Адрес этой презентации
http://www.slideshare.net/outdoors

Другие мои лекции по биологии и концепциям современного

естествознания
http://vatson.hoter.ru/

© Марина Волошина


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика