Die Frage betrifft die Vererbung des erblichen Kretinismus, einer autosomal-rezessiven Stoffwechselstörung der Schilddrüse (was genau das ist, ist für die Frage unwichtig). Um die Wahrscheinlichkeit zu berechnen, mit der ein Kind (5) dieses Ehepaars mit Kretinismus geboren wird, müssen wir zunächst die Genotypen der Eltern (3,4) basierend auf den gegebenen Informationen identifizieren und dann die Vererbungswahrscheinlichkeiten anwenden.
s. Abbildung 1
Die Frage betrifft die Vererbung des erblichen Kretinismus, einer autosomal-rezessiven Stoffwechselstörung der Schilddrüse (was genau das ist, ist für die Frage unwichtig). Um die Wahrscheinlichkeit zu berechnen, mit der ein Kind (5) dieses Ehepaars mit Kretinismus geboren wird, müssen wir zunächst die Genotypen der Eltern (3,4) basierend auf den gegebenen Informationen identifizieren und dann die Vererbungswahrscheinlichkeiten anwenden.
s. Abbildung 1
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Da Kretinismus autosomal-rezessiv vererbt wird, bezeichnen wir das kranke Allel mit a und das gesunde Allel mit A. Der Vater des Mannes (2) hat Kretinismus, also ist sein Genotyp aa. Das bedeutet, der Mann (3) ist mindestens Träger eines a-Allels. Da aus der Familie der Frau (4) keine Fälle von Kretinismus bekannt sind, müssen wir ihre Trägerwahrscheinlichkeit basierend auf der Hardy-Weinberg-Gleichung berechnen.
Nun berechnen wir die Trägerwahrscheinlichkeit der Frau (4):
Das Hardy-Weinberg-Gesetz lautet $p^2 + 2pq + q^2 = 1$, wobei $p^2$ die Frequenz des homozygot dominanten Genotyps, $2pq$ die Frequenz des heterozygoten Genotyps und $q^2$ die Frequenz des homozygot rezessiven Genotyps ist. Die Häufigkeit des Auftretens von Kretinismus in der Population wird mit $1:40.000$ angegeben, was $q^2 = \frac{1}{40.000}$ entspricht.
Um $q$ zu finden, nehmen wir die Quadratwurzel von $q^2$:
$q = \sqrt{\frac{1}{40.000}}
Nun haben wir $q$:
$q = \frac{1}{200}$
Für den Mann (3):
Die Wahrscheinlichkeit, dass beide Eltern das q
q-Allel weitergeben, ist $(\frac{1}{2}) × (\frac{1}{200}) = \frac{1}{400}$, oder $0,25%$. Dies entspricht der Option $0,25%$ und ist die korrekte Antwort.
Diese Aufgabe zählt zu den schweren Genetik-Aufgaben. Ein gutes Verständnis der Hardy-Weinberg-Gleichung und ihrer Anwendung ist für die Aufgabe erforderlich, um Trägerwahrscheinlichkeiten in der Bevölkerung zu berechnen. Wenn ihr bei dieser Aufgabe geraten hättet, würde ich empfehlen, die Antwort auf Plausibilität zu Prüfen: Die richtige Antwort muss relativ gering sein, da die Verbreitung der Krankheit in der Bevölkerung gering ist (1/40000).