Mục lục bài họcĐang ở d05-b3
← AP Biology
0/32 bài đã học xong
Chương 5 · Unit 5 — Heredity · Bài 3/4 của chương · bài 19/32 của AP Biology

Chi-Square and Linked Genes

Kiểm định chi-square và gen liên kết
← Mục lục bài học
Lý thuyết · English

Testing whether a deviation matters

Real data never match a $3:1$ ratio exactly. The chi-square test asks one question: is the gap between observed and expected small enough to be chance?

$$\chi^2=\sum\frac{(o-e)^2}{e}$$

The null hypothesis is always that the deviation is due to chance alone. Degrees of freedom $=$ (number of phenotype classes) $-1$. Compare $\chi^2$ with the critical value at $p=0.05$; if $\chi^2$ is larger, reject the null — something other than chance is at work.

Rejecting the null does not name the cause. Linkage, lethal alleles, unequal survival and a wrong model of inheritance all push $\chi^2$ up.

When genes travel together

Genes on the same chromosome do not assort independently. A dihybrid test cross that should give $1:1:1:1$ instead gives mostly parental combinations plus a few recombinants produced by crossing over.

$$\text{tần số tái tổ hợp}=\frac{\text{số cá thể tái tổ hợp}}{\text{tổng số cá thể}}\times100\%$$

That percentage is read directly as map units (centimorgans). The further apart two loci sit, the more often a crossover falls between them, so the higher the recombination frequency. At $50\%$ the genes behave as if unlinked — either they are on different chromosomes or so far apart on one chromosome that crossing over happens almost every time.

Giải thích tiếng Việt

Kiểm xem sai lệch có đáng kể không

Số liệu thật không bao giờ ra đúng $3:1$. Kiểm định chi-square chỉ hỏi một câu: khoảng cách giữa quan sát và kỳ vọng có đủ nhỏ để coi là ngẫu nhiên không?

$$\chi^2=\sum\frac{(o-e)^2}{e}$$

Giả thuyết không luôn là "sai lệch chỉ do ngẫu nhiên". Bậc tự do $=$ (số nhóm kiểu hình) $-1$. So $\chi^2$ với giá trị tới hạn ở mức $p=0,05$: nếu $\chi^2$ lớn hơn thì bác bỏ giả thuyết không — có thứ khác ngoài ngẫu nhiên đang tác động.

Bác bỏ giả thuyết không không cho biết nguyên nhân là gì. Liên kết gen, alen gây chết, sức sống không đều, hoặc mô hình di truyền đặt sai — cái nào cũng đẩy $\chi^2$ lên.

Khi các gen đi cùng nhau

Gen nằm trên cùng một nhiễm sắc thể không phân li độc lập. Phép lai phân tích cá thể dị hợp hai cặp lẽ ra cho $1:1:1:1$ thì lại cho phần lớn là tổ hợp giống bố mẹ, kèm một ít cá thể tái tổ hợp do trao đổi chéo tạo ra.

$$\text{tần số tái tổ hợp}=\frac{\text{số cá thể tái tổ hợp}}{\text{tổng số cá thể}}\times100\%$$

Con số phần trăm đó đọc thẳng thành đơn vị bản đồ (centimorgan). Hai locut càng xa nhau thì càng dễ có điểm trao đổi chéo rơi vào giữa, nên tần số tái tổ hợp càng cao. Tới mức $50\%$ thì hai gen biểu hiện y như không liên kết — hoặc chúng ở hai nhiễm sắc thể khác nhau, hoặc ở quá xa nhau trên cùng một nhiễm sắc thể.

GIÁ TRỊ TỚI HẠN CHI-SQUARE (p = 0,05) bậc tự do1234 tới hạn3,845,997,819,49 chi-square NHỎ HƠN tới hạn → không bác bỏ → sai lệch do ngẫu nhiên chi-square LỚN HƠN tới hạn → bác bỏ → có yếu tố khác chi phối Lai một cặp tính trạng: 2 nhóm kiểu hình → bậc tự do = 1 Bậc tự do đếm theo NHÓM KIỂU HÌNH, không theo số cá thể.
Bảng này đề AP có sẵn trong tờ công thức, nên phần bị chấm không phải là nhớ số mà là chọn đúng dòng và kết luận đúng chiều. Hai lỗi ăn điểm: lấy nhầm bậc tự do, và đảo ngược kết luận. Ghi nhớ theo hình: $\chi^2$ lớn nghĩa là số liệu xa kỳ vọng, mà xa quá thì không đổ cho may rủi được nữa.
Ví dụ — chạy trọn một kiểm định chi-square

Lai hai cây đậu dị hợp $\text{Aa}\times\text{Aa}$, thu $120$ cây con: $88$ cây thân cao, $32$ cây thân thấp. Số liệu này có phù hợp tỉ lệ $3:1$ không? Kiểm định ở mức $p=0,05$.

Giải.

Bước 1 — nêu giả thuyết không. Sai lệch so với tỉ lệ $3:1$ chỉ do ngẫu nhiên.

Bước 2 — tính kỳ vọng. Cao: $120\times3/4=90$. Thấp: $120\times1/4=30$.

Bước 3 — tính $\chi^2$ theo từng nhóm.

$$\chi^2=\frac{(88-90)^2}{90}+\frac{(32-30)^2}{30}=\frac{4}{90}+\frac{4}{30}$$

$=0,044+0,133=0,178$.

Bước 4 — bậc tự do. Có $2$ nhóm kiểu hình nên $df=2-1=1$. Giá trị tới hạn là $3,84$.

Bước 5 — kết luận. $0,178$ nhỏ hơn nhiều so với $3,84$, nên không bác bỏ giả thuyết không: số liệu phù hợp với tỉ lệ $3:1$, và cách viết đúng trong bài thi là "sai lệch quan sát được nằm trong mức ngẫu nhiên cho phép" chứ không phải "đã chứng minh tỉ lệ $3:1$".

Bẫy hay mất điểm — Hai lỗi phá bài đều nằm ở đầu vào của công thức. Thứ nhất: đưa tỉ lệ phần trăm vào chỗ $o$ và $e$ — chi-square chỉ chạy trên số đếm cá thể, vì cỡ mẫu là thứ quyết định sai lệch bao nhiêu thì đáng kể. Thứ hai: lấy bậc tự do bằng số cá thể trừ một. Bậc tự do đếm theo số nhóm kiểu hình.
Phải nhớ — $\chi^2$ lớn hơn tới hạn thì bác bỏ giả thuyết ngẫu nhiên, nhưng không chỉ ra nguyên nhân. Gen liên kết cho nhiều tổ hợp giống bố mẹ; tần số tái tổ hợp tính theo phần trăm chính là khoảng cách bản đồ, tối đa $50\%$.

Đọc xong rồi — làm thử ngay

Bài tập của chương Unit 5 — Heredity gồm 14 câu trắc nghiệm và 4 đề tự luận. Đáp án hiện ngay khi chọn, miễn phí.

Làm bài tập chương →