Zawartość
- Słownictwo genetyczne
- Cechy, geny i allele
- Genotypy i fenotypy
- Geny dominujące, recesywne i współdominujące
- Zastrzeżenie: hipotetyczne wyniki vs. rzeczywistość
- Jak korzystać z placu Punnetta
- Kalkulator kwadratu Punnetta
W 1905 roku opublikował Reginald Punnett Mendelizm, pierwsza książka współczesnej genetyki. W trakcie swoich badań Punnett opracował graficzną metodę przewidywania wyników krzyżowań genetycznych.
Ten organizator graficzny, zwany obecnie kwadratem Punnetta, zapewnia stosunkowo prostą metodę przewidywania prawdopodobieństwa genotypów i fenotypów.
Słownictwo genetyczne
Zrozumienie, jak działają kwadraty Punnetta, wymaga znajomości niektórych specjalistycznych terminów. Zanim przejdziemy do przodu w tym kwadratowym samouczku Punnetta, przejrzyjmy trochę słownictwa.
Cechy, geny i allele
Cechy są odziedziczone cechy. Geny przenoszą cechy z pokolenia na pokolenie. Organizm ma dwa geny dla każdej cechy, dziedzicząc jeden gen od każdego rodzica. Allele są wariantami genu.
Na przykład osoba może odziedziczyć gen dla niebieskich oczu od jednego rodzica i gen dla brązowych oczu od drugiego rodzica. Osoba odziedziczyła dwa różne allele dla koloru oczu.
Genotypy i fenotypy
Definicja genotypu w biologii oznacza kombinację genów organizmów. Fenotyp jest fizyczną ekspresją genotypu.
Osoba dziedzicząca jeden allel dla brązowych oczu i jeden allel dla niebieskich oczu ma hybrydę lub heterozygotyczny genotyp, co oznacza dwie różne wersje lub allele dla koloru oczu. Pomijając wszystkie inne czynniki, fenotypem tych osób będą brązowe oczy.
Jeśli oba odziedziczone geny są takie same lub homozygotyczne, fenotyp pokaże tę cechę.
Geny dominujące, recesywne i współdominujące
Cechy mogą być przenoszone przez geny dominujące, recesywne lub współdominujące.
Dominujące cechy maskują lub ukrywają cechy recesywne, co oznacza, że chociaż osoba może odziedziczyć dwa różne allele dla cechy, fenotyp lub fizyczna ekspresja cechy będzie dla dominującego allelu. W przypadku alleli brązowego i niebieskiego oka, allel brązowego oka dominuje nad allelem recesywnym niebieskiego oka.
Grupy krwi A i B są genami współdominującymi, więc osoba dziedzicząca gen dla krwi typu A i gen dla krwi typu B będzie miała krew typu AB.
Używa standardowej notacji wielkie litery reprezentować cechy dominujące i małe litery reprezentujące cechy recesywne.
Zastrzeżenie: hipotetyczne wyniki vs. rzeczywistość
Dziedziczne geny oddziałują na siebie i oddziałują na siebie. Te interakcje oznaczają, że fenotypy nie zawsze odpowiadają oczekiwanemu wynikowi dominującego allelu w porównaniu z modelem allelu recesywnego przewidywanym przez kwadraty Punnetta.
Jak korzystać z placu Punnetta
Przed użyciem kwadratu Punnetta należy ustalić genotypy dla każdego rodzica.
Jeśli genotyp rodzicielski nie jest znany, można użyć genotypów dziadka. Jeśli rodzic ma brązowe oczy, jeden allel w genotypie będzie dla brązowych oczu.
Innym allelem może być brązowe oczy, zielone oczy lub niebieskie oczy. Jeśli jeden dziadek ma brązowe oczy, a drugi dziadek ma niebieskie oczy, drugi allel może być dla niebieskich lub zielonych oczu, ale nie brązowych.
Ogólnie dominujące cechy pojawiają się w fenotypie częściej niż cechy recesywne. Brązowe włosy ogólnie dominują nad blond lub rudymi włosami i są znacznie bardziej powszechne w populacji na świecie.
Lokalne populacje mogą jednak nie odzwierciedlać tej dominacji, ponieważ pula genowa może obejmować dużą liczbę osób o blond lub rudych włosach.
Organizator grafiki zwany kwadratem Punnetta można narysować jako kwadrat podzielony na cztery części lub jako standardową ramkę w kółko i krzyżyk.
Czasami ramka kółko i krzyżyk jest rysowana z prawą stroną i dodaną podstawą, ale nie są one konieczne.
Genotyp dla rodziców zawiera dwa allele dla każdej cechy. Aby obliczyć prawdopodobieństwo, że potomstwo otrzyma allel, oba allele należy umieścić na kwadracie Punnetta. Umieść allele od jednego rodzica na górnej krawędzi kwadratu Punnett i allele od drugiego rodzica po lewej stronie kwadratu Punnett.
Na każdej kolumnie kwadratów powinien znajdować się jeden symbol alleli i jeden symbol alleli po lewej stronie każdego rzędu kwadratów.
Skopiuj symbol z góry każdej kolumny do każdego kwadratu tej kolumny. Skopiuj symbol z lewej strony wiersza do każdego kwadratu tego wiersza. Każdy z kwadratów powinien teraz mieć dwa symbole.
Na przykład, jeśli góra kolumny ma wielką literę B, a lewy koniec wiersza ma małą literę b, to kwadrat powinien mieć parę symboli Bb.
Każdy z czterech kwadratów zawiera teraz dwa symbole alleli. To są możliwe genotypy. Jeśli dwa symbole są takie same, genotyp jest homozygotyczny.
Jeśli dwa symbole są różne, takie jak Bb, genotyp jest heterozygotyczny. Jeśli oba symbole są wielkimi literami, tak jak BB, wówczas genotyp jest homozygotyczny. Jeśli oba symbole są małe, np. Bb, genotyp jest homozygotyczny recesywny.
Zakładając, że nie ma innych czynników genetycznych, dominujący allel kontroluje fizyczną ekspresję każdego genotypu. Innymi słowy, jeśli w parze genotypu znajduje się gen dominujący (pokazany wielką literą), cecha ta pojawi się u potomstwa.
W przypadku koloru oczu, jeśli B oznacza brązowe oczy, a b oznacza niebieskie oczy, potomstwo, które odziedziczy parę genów BB lub parę genów Bb, będzie miało brązowe oczy. Aby mieć niebieskie oczy, oba odziedziczone geny muszą być homozygotycznym recesywnym bb.
W prostym lub monohybrydowym krzyżu do oceny jednej cechy istnieją cztery możliwe wyniki. Jeśli genotypy w kwadratach pochodzą z krzyża homozygotycznego dominującego BB i heterozygotycznego Bb, wówczas cztery możliwe wyniki to BB, BB, Bb i Bb.
Dwa z czterech możliwych wyników lub 50 procent potomstwa mają homozygotyczny dominujący genotyp BB, a dwa z czterech możliwych wyników lub 50 procent potomstwa mają heterozygotyczny genotyp Bb.
Obliczanie prawdopodobieństwa fenotypu oznacza poszukiwanie gen dominujący. W przykładzie koloru oczu policz każdy kwadrat wielką literą. W przykładzie z wynikami BB, BB, Bb i Bb, gdzie B oznacza brązowe oczy, a b oznacza niebieskie oczy, wszystkie cztery kwadraty zawierają dominujący gen B.
Wszystkie cztery możliwe wyniki lub 100 procent potomstwa miałoby zatem brązowe oczy.
Kalkulator kwadratu Punnetta
Dostępne są internetowe kalkulatory kwadratowe Punnett. Aby użyć tych kalkulatorów, wprowadź genotypy dla rodziców, a kalkulator wygeneruje uzyskane kombinacje genotypu i fenotypu.