这个计算器能做什么
宝宝眼睛颜色预测计算器会根据父母双方的眼睛颜色,估算孩子眼睛为棕色、绿色/淡褐色或蓝色的概率。它采用简化的孟德尔遗传模型:棕色为显性,绿色介于中间,蓝色为隐性。需要说明的是,真实的眼睛颜色受多个基因共同影响(其中以 OCA2 和 HERC2 最为关键),因此这里的结果只是一个有趣的科普估算,并不能作为医学或基因层面的准确结论。
使用方法
在下拉菜单中分别选择母亲和父亲的眼睛颜色,即可看到每种结果对应的概率。计算结果会重点显示棕色眼睛的概率,并在下方表格中列出绿色和蓝色的概率。
模型原理
每位父母会传递一个等位基因。我们根据父母可见的眼睛颜色,近似推断他们传递棕色(B)、绿色(G)或蓝色(b)等位基因的概率。我们假设:棕色眼睛的父母是携带者(一个 B 加上一个隐藏的 G 或 b),绿色眼睛的父母携带 G 加上 G 或 b,蓝色眼睛的父母则为 bb。孩子只要获得至少一个 B 等位基因就会表现为棕色;没有 B 但至少有一个 G 则表现为绿色;只有当继承到 bb 且没有 G 时才表现为蓝色。
$$P(\text{Brown}) = 1 - (1 - p_B^{m})(1 - p_B^{f})$$ $$\text{where}\quad \left\{ \begin{aligned} p_B^{m} &= f_B\!\left(\text{Mother eye color}\right) \\ p_B^{f} &= f_B\!\left(\text{Father eye color}\right) \\ \text{Brown} &\to [\,0.5,\ 0.25,\ 0.25\,]\ \ [p_B, p_G, p_b] \\ \text{Green} &\to [\,0,\ 0.5,\ 0.5\,] \\ \text{Blue} &\to [\,0,\ 0,\ 1\,] \end{aligned} \right.$$ $$P(\text{Green}) = P_{\text{noB}}\left[\,1 - (1 - q_G^{m})(1 - q_G^{f})\right]$$ $$\text{where}\quad \left\{ \begin{aligned} P_{\text{noB}} &= (1 - p_B^{m})(1 - p_B^{f}) \\ q_G^{m} &= \tfrac{p_G^{m}}{p_G^{m}+p_b^{m}}\ \text{from}\ \text{Mother} \\ q_G^{f} &= \tfrac{p_G^{f}}{p_G^{f}+p_b^{f}}\ \text{from}\ \text{Father} \end{aligned} \right.$$ $$P(\text{Blue}) = P_{\text{noB}}\,(1 - q_G^{m})(1 - q_G^{f})$$ $$\text{where}\quad \left\{ \begin{aligned} P_{\text{noB}} &= (1 - p_B^{m})(1 - p_B^{f}) \\ q_G^{m},\,q_G^{f} &= \text{green-allele share of}\ \text{Mother},\ \text{Father} \end{aligned} \right.$$
实例演示
如果父母双方都是蓝色眼睛,那么各自只能传递蓝色(b)等位基因。孩子为 bb,因此棕色 = 0%、绿色 = 0%、蓝色 = 100%。如果父母双方都是棕色眼睛,每人传递 B 的概率为 50%,于是 \(P(\text{棕色}) = 1 - 0.5 \times 0.5 = 75\%\)。
关键术语解释
- 等位基因
- 在染色体上同一位置发现的基因的另一种版本。孩子从每个父母那里为给定的性状继承一个等位基因。
- 显性
- 其效应即使只有一个拷贝也会在个体中出现的等位基因。在这个简化模型中,棕色(B)被视为显性。
- 隐性
- 其效应只有在存在两个拷贝时才会出现的等位基因。蓝色(b)表现为隐性,所以蓝眼睛通常需要来自两个父母的蓝色贡献等位基因。
- 携带者
- 拥有一个隐性等位基因拷贝但不表现出其性状的个体——例如,一个棕色眼睛的父母携带隐藏的蓝色等位基因,仍然可以将其传给孩子。
- 潘尼特方格
- 一种网格,用于组合来自每个父母的可能等位基因,并读出后代基因型和表型的比例。
- 孟德尔遗传
- 性状通过离散的显性和隐性等位基因传递的经典模式,遵循格雷戈尔·孟德尔所描述的规则。该计算器使用孟德尔近似。
- 多基因性
- 由许多基因共同作用而不是单个基因控制的性状。真实的人类眼色是多基因的,这就是为什么简单模型只给出近似概率。
- B / G / b 表示法
- 这里使用的等位基因贡献的简写:B = 棕色贡献,G = 绿色贡献,b = 蓝色贡献。每个父母的眼睛颜色设置传递每种类型的相对机会\([p_B, p_G, p_b]\)。
常见问题
两位蓝眼睛的父母会生出棕眼睛的孩子吗?在这个简化模型中不会。但在现实中,由于涉及多个基因,这种情况虽然罕见却有可能发生。
这个结果在科学上精确吗?并不精确。它是一种用于教学的近似模型,真实的遗传是多基因共同作用的。
为什么棕眼睛的父母仍会生出蓝眼睛的孩子?因为棕眼睛的父母可能携带隐藏的蓝色隐性等位基因,并将其遗传给孩子。