Калькулятор генетики
Решётка Пеннета, равновесие Харди-Вайнберга, хи-квадрат, сцепление генов, генетический дрейф, ДНК/РНК, кодоновая таблица и вероятность наследования — всё в одном.
Основы классической и молекулярной генетики
Генетика — наука о наследственности и изменчивости. Грегор Мендель заложил основы классической генетики в 1865 году, открыв законы расщепления и независимого комбинирования признаков на основе экспериментов с горохом. Сегодня генетика охватывает молекулярные механизмы передачи информации, популяционную динамику аллелей и прикладные аспекты медицинской диагностики.
В России генетика получила широкое развитие в 20-е годы XX века. Несмотря на период лысенковщины (1948–1965), советские и российские учёные внесли значительный вклад в математическую генетику (С.С. Четвериков), популяционную генетику и расшифровку геномов. Сегодня генетический анализ применяется в медицине, криминалистике, селекции и охране биоразнообразия.
⬜Решётка Пеннета
Метод визуализации расщепления потомства, предложенный Реджинальдом Пеннетом в 1905 году. При моногибридном скрещивании гетерозигот Aa × Aa получают расщепление 3:1 по фенотипу и 1:2:1 по генотипу. При дигибридном — классическое 9:3:3:1 (второй закон Менделя).
Aa × Aa → 1AA : 2Aa : 1aaAaBb × AaBb → 9:3:3:1⚖️Закон Харди-Вайнберга
Математическое равновесие частот генотипов в идеальной популяции. Доказан независимо Годфри Харди (математик) и Вильгельмом Вайнбергом (врач) в 1908 году. Отклонения от HWE используются для выявления отбора, инбридинга, эффекта основателя и других эволюционных процессов.
p² + 2pq + q² = 1χ²Критерий хи-квадрат
Критерий согласия Пирсона позволяет проверить, соответствует ли наблюдаемое расщепление потомства ожидаемому по менделевским пропорциям. Применяется при анализе результатов скрещиваний, проверке HWE и в любых генетических экспериментах с категориальными данными.
χ² = Σ (O − E)² / E🔗Сцепление генов и карты
Гены одной хромосомы нарушают независимое расщепление Менделя. Кроссинговер (перекрест хромосом) при мейозе создаёт рекомбинантные гаметы. Частота рекомбинаций определяет генетическое расстояние в единицах сантиморган (сМ) — метод Томаса Гента Моргана (1915).
RF (%) = рекомб. / всего × 1008 инструментов генетика
Охватывают весь стандартный курс классической и молекулярной генетики
Решётка Пеннета
Моногибридные и дигибридные скрещивания. Автоматическое построение сетки, подсчёт генотипических и фенотипических соотношений.
Харди-Вайнберг
Расчёт p² + 2pq + q² = 1. Нахождение частот аллелей из данных по генотипам и ожидаемые численности классов.
Хи-квадрат
Критерий согласия для проверки менделевского расщепления. Таблица вкладов каждого класса и автоматическая оценка p-значения.
Сцепление генов
Частота рекомбинаций (RF) и расстояние в сантиморган. Определение сцепленного и независимого наследования.
Генетический дрейф / Ne
Эффективный размер популяции Ne по полу. Дисперсия частот аллелей по Райту-Фишеру, вероятность фиксации (теория Кимуры).
ДНК/РНК/Белок
Комплементарная цепь ДНК, транскрипция ДНК → мРНК, трансляция мРНК → аминокислотная последовательность.
Генетика в медицине и биотехнологии России
Медицинская генетика
В России ежегодно рождается около 50 000 детей с наследственными заболеваниями. Медико-генетические консультации проводятся в более чем 80 центрах страны. Неонатальный скрининг охватывает 36 заболеваний.
- • Муковисцидоз (CFTR, аутосомно-рецессивное) — 1:2 500 новорождённых в России
- • Фенилкетонурия — скрининг с 1985 года, 1:7 000–8 000 новорождённых
- • Синдром Дауна — трисомия 21-й хромосомы, пренатальная диагностика
Популяционная генетика и ДНК-криминалистика
Равновесие Харди-Вайнберга — базовый инструмент популяционных исследований и ДНК-идентификации. В России ДНК-экспертиза применяется с 1990-х годов.
- • Банк ДНК МВД России — более 3 млн профилей для криминалистики
- • Геногеография народов России — STR-маркеры и HWE-тесты
- • Установление отцовства — стандарт точности ≥ 99.9% по закону РФ
Советы по работе с калькулятором
Корректный ввод генотипа
Для решётки Пеннета используйте одну заглавную и одну строчную букву для гетерозиготы (Aa), две заглавных (AA) — для доминантной гомозиготы, две строчных (aa) — для рецессивной. Для дигибридного — 4 буквы: AaBb.
Проверка HWE реальных данных
Введите наблюдаемые численности AA, Aa, aa из вашего исследования. Калькулятор вычислит p и q, ожидаемые генотипические частоты и ожидаемую численность каждого класса — готовые данные для χ²-теста HWE.
Работа с последовательностями ДНК
Вводите последовательность заглавными или строчными буквами — калькулятор приведёт к единому виду. Для трансляции мРНК используйте U вместо T. Минимальная длина для трансляции — 3 нуклеотида (один кодон).
Как использовать калькулятор генетики
Выберите инструмент
Перейдите на нужную вкладку: "Решётка Пеннета" для расчёта потомства, "Харди-Вайнберг" для популяционного анализа, "Хи-квадрат" для статистической проверки и т.д. Каждая вкладка соответствует разделу генетики.
Введите данные
Для решётки — генотипы двух родителей. Для HWE — частоту аллеля или числа особей каждого генотипа. Для χ² — наблюдаемые и ожидаемые числа по классам. Для ДНК — нуклеотидную последовательность.
Нажмите "Рассчитать"
Результат появится сразу под формой. Решётка Пеннета отображает наглядную сетку с цветовым выделением доминантных и рецессивных генотипов. Статистические инструменты показывают числовые результаты с интерпретацией.
Интерпретируйте результаты
Цветовые подсказки, подписи и краткие выводы помогают понять результат. Для хи-квадрата явно указывается, отвергается ли нулевая гипотеза. Для сцепления — сцеплены ли гены. Используйте результаты в курсовых работах и лабораторных отчётах.
Часто задаваемые вопросы
Лиана Арифметова
Миссия: Демократизировать сложные расчеты. Превратить страх перед числами в ясность и контроль. Девиз: «Любая повторяющаяся задача заслуживает своего калькулятора».
Отказ от ответственности
Только для информационных целей. Все расчёты, результаты и данные, предоставляемые данным инструментом, носят исключительно ознакомительный и справочный характер. Они не являются профессиональной консультацией — медицинской, юридической, финансовой, инженерной или иной.
Точность результатов. Калькулятор основан на общепринятых формулах и методиках, однако фактические результаты могут отличаться в зависимости от индивидуальных условий, исходных данных и применяемых стандартов. Мы не гарантируем полноту, точность или актуальность приведённых расчётов.
Медицинские, финансовые и профессиональные решения должны приниматься исключительно на основании консультации с квалифицированными специалистами — врачом, финансовым советником, инженером или другим профессионалом в соответствующей области. Не используйте результаты данного инструмента как единственное основание для принятия важных решений.
Ограничение ответственности. Авторы и разработчики сервиса не несут никакой ответственности за прямой или косвенный ущерб, возникший в результате использования данных расчётов. Пользователь принимает на себя всю ответственность за интерпретацию и применение полученных результатов.
Похожие инструменты
Калькулятор аннуитетов (PV, FV, рента)
Рассчитайте приведенную и будущую стоимость аннуитета, размер платежа, растущую ренту и бессрочную ренту. Пренумерандо и постнумерандо.
Калькулятор фармацевтического производства
Расчёты фармпроизводства: таблетирование, растворение, стабильность, чистые помещения, валидация
Калькулятор косметического производства
Расчёты косметики: эмульсия HLB, SPF, консерванты, pH, масштабирование, себестоимость
Калькулятор спектроскопии
Закон Бугера-Ламберта-Бера, конвертер длины волны/частоты/энергии, волновое число, ИК-частоты, ЯМР химический сдвиг.
Калькулятор времени скачивания и скорости (bandwidth)
Рассчитайте время загрузки файла, узнайте какая скорость нужна для скачивания за определенное время. Калькулятор интернета.
Калькулятор юлианской даты (JD): перевод в дату и обратно
Астрономический калькулятор: перевод григорианской даты в Юлианскую (JD) и Модифицированную Юлианскую дату (MJD).
Калькулятор корреляции и регрессии
Рассчитайте коэффициенты корреляции Пирсона и Спирмена, постройте уравнение линейной регрессии и график онлайн.
Калькулятор векторов 2D и 3D
Сложение, вычитание, скалярное и векторное произведение, длина, угол между векторами. Пошаговое решение.
Калькулятор загрузки грузовика и развесовки по осям
Рассчитайте нагрузки на оси и центр тяжести (CoG) грузовика. Визуализация расположения груза и проверка перегруза.
Калькулятор фитотерапии: лекарственные растения, настои, настойки и сборы
Фитотерапевтические расчёты: справочник растений, расчёт настоя и настойки, совместимость трав, календарь сбора, дозировка фитопрепаратов.
Калькулятор сырьевых товаров (нефть, газ, золото)
Рассчитайте стоимость контракта, P&L, конвертацию единиц и себестоимость для нефти, газа, золота и других сырьевых товаров.
Калькулятор страхования (ОСАГО, КАСКО, жизнь)
Рассчитайте стоимость ОСАГО по коэффициентам ЦБ РФ, КАСКО, страхование жизни и имущества. Все коэффициенты КБМ, КТ, КВС.
Калькулятор Cap Table (размытие долей)
Калькулятор капитализации стартапа. Рассчитайте размытие долей основателей и инвесторов по раундам (Seed, Series A).
Калькулятор энергоэффективности дома
Рассчитайте класс энергоэффективности вашего дома (A-G). Узнайте теплопотери и способы сэкономить на отоплении.
Калькулятор CDN
Расчёты CDN: трафик, кеширование, задержка, видеостриминг, сравнение провайдеров, ROI