Kako delati s kvadratki Punnett

Vsebina

• faze
• Nekaj ​​definicij pred začetkom
• 1. metoda Pokaži rezultate monohidričnega križanja (z enim samim genom)
• 2. metoda Pokaži rezultate bihibridnega križa (z dvema genoma)

Punnettovi kvadratki (ali Punnettove šahovnice) se v genetiki uporabljajo za predstavljanje različnih kombinacij starševskih genov, ki bi jih lahko našli pri njihovih potomcih. Punnettov kvadrat je diagram v obliki mreže iz 4 (2 x 2), 9 (3 x 3), 16 (4 x 4) škatel ali kvadratov ... Iz genotipov obeh staršev zahvaljujoč na tej mreži je mogoče določiti možno genetsko dedovanje potomcev. Včasih je mogoče nekatere lastnosti zagotovo tudi napovedati.

faze

Nekaj ​​definicij pred začetkom

Za tiste, ki že obvladajo besedišče in koncepte genetike, se lahko obrnete neposredno na razlago Punnettovega kvadrata, tako da kliknete tukaj.

1. 
   

   
   Razumejte, kaj so geni. Pred ustanovitvijo in razlago kvadratkov Punnett je obvezno nekaj znanja iz genetike. Vsa živa bitja, od najbolj mikroskopskih (bakterij) do največjih (modri kiti), imajo vsi geni. Te so zelo zapletene, saj so kodirane genetske informacije, ki jih najdemo v skoraj vseh celicah človeškega telesa. Ti geni delno ali v celoti razlagajo nekatere fizične ali vedenjske značilnosti živih bitij, kot so velikost, ostrina vida, dedne patologije ...
   • Da bi v celoti razumeli Punnettove kvadrate, se mora tega tudi zavedati vsa živa bitja hranijo svoje gene od staršev . Verjetno ste že opazili ljudi okoli sebe, ki so videti ali delujejo kot eden od njihovih staršev. Včasih je celo blazno!

2. 
   

   
   
   
   Usvojite koncept spolne reprodukcije. Število živih, vendar ne vseh, pase s tako imenovano reprodukcijo spolno. Vključuje združitev dveh gameta, moškega in ženske, jasno, moškega in ženskega starša, ki teoretično dajeta polovici svoje genske dediščine svojim otrokom. Punnettov kvadrat je tabelarična predstavitev vseh možnosti te delitve genov.
   • Spolno razmnoževanje ni edini način razmnoževanja v naravi. Nekateri živi organizmi (na primer bakterije) imajo a aseksualno razmnoževanje, način, v katerem eden od staršev zagotavlja samo reprodukcijo. Tako vsi geni potomcev izvirajo iz istega starša, kar pojasnjuje, da so vsi potomci bolj ali manj, razen določenih mutacij, natančna kopija le-tega.

3. 
   

   
   Razumejte, kaj so aleli. Kot rečeno, so geni organizma navodila, ki upravljajo vedenje celic, v katerih se nahajajo. V obliki knjige z navodili, ki je razdeljena na poglavja, dele in poddela, različni deli genov organizirajo življenje celic. Če se le eden od teh "delcev" razlikuje od enega do drugega organizma, bosta imela ta dva organizma drugačen videz ali vedenje. Če vzamemo primer človeka, so te genetske razlike, da je ena oseba blond, druga pa rjava. Te različne različice istega gena se imenujejo "aleli".
   • Vsak otrok podeduje dva niza genov, po enega od vsakega starša, tako da imata dva alela istega gena.

4. 
   

   
   
   
   Razumejte, kaj pomenijo prevladujoči in recesivni aleli. Aleli otroka izhajajo iz zapletenih kombinacij. Nekateri tako imenovani aleli prevladujoči bo otroku dal tak ali takšen videz ali vedenje: pravi se, da alel obvezno "spolira spolnost" iz generacije v generacijo. Ostali, tako imenovani aleli recesivna, ne bodo izrazili, če so seznanjeni z prevladujočim alelom, ki bo zmagal. Kvadrati Punnetta omogočajo vizualizacijo različnih možnih scenarijev, da potomec prejema prevladujoč ali recesiven alel.
   • Kot že ime pove, prevladujoči aleli ponavadi premagajo recesivne alele. Običajno sta zatajna alela za spolno izražanje morala imeti enak recesivni alel. Primer je anemija srpastih celic, recesivno podedovana bolezen krvi. Vendar pa recesivnost ni vedno sistematično povezana z disregulacijo celic.

1. metoda Pokaži rezultate monohidričnega križanja (z enim samim genom)

1. 
   

   
   Naredite mrežo 2 kvadrata od 2. Enostavne kvadratke Punnett je enostavno izdelati. Najprej naredite velik kvadrat, ki ga razdelite na štiri enake kvadratke. Na voljo imate dva polja v vrstici in dva polja na stolpec.

2. 
   

   
   S črkami predstavite alelove starše. Ti bodo navedeni poleg vsake vrstice in na vrhu vsakega stolpca. Na trgu Punnett lahko materinski aleli dodelimo stolpcem, očetu pa vrsticam (možno je tudi obratno). Črke napišite na njihova mesta. Prevladujoči aleli so po dogovoru označeni z velikimi črkami, recesivni pa z drobnimi.
   • Za ponazoritev našega stališča bomo vzeli konkreten in zabaven primer. Predstavljajte si, da želite vedeti, kakšna je verjetnost, da bo otrok sposoben zavihati jezik. Ta lik (čuden, a resničen!), Poimenovali ga bomo R (za prevladujoči gen) in r (za recesivni gen) Priznali bomo tudi, da so starši heterorozni, tako da imajo vsak po en izvod vsakega alela. Zato se bomo registrirali "R" in "r" na vrhu mreže in isto na levi strani.

3. 
   

   
   Izpolnite polja na mreži. Ko so aleli vneseni, izpolnite vsako od polj v skladu z ustreznimi nalepkami. V vsaki škatlici boste združili dve črki alelov očeta in matere. Z drugimi besedami, obe črki postavite zunaj polja drug ob drugem.
   • V našem primeru je polnjenje naslednje:
   • na kvadratu na vrhu in levo: RR,
   • na kvadratu na vrhu in na desni: rr,
   • v spodnjem levem kotu: rr,
   • v spodnjem desnem kotu: rr.
   • Običajno so na prvem mestu vedno prevladujoči aleli (z velikimi tiskanimi črkami).

4. 
   

   
   Določite različne možne genotipe potomcev. Vsaka celica predstavlja možen prenos starševskih alelov. Vsaka od teh kombinacij ima enake možnosti, da se pojavijo. Za mrežo od 2 do 2 ima vsaka kombinacija 1 od 4 možnosti. Vsako kombinacijo alelov Punnettovega kvadrata imenujemo "genotip". Medtem ko lahko genotipi vodijo do genetskih razlik, ne gre, da bodo te razlike vidne pri potomcih (glej naslednji korak).
   • V našem primeru so genotipi možnih potomcev:
   • dva prevladujoča alela (2 R),
   • prevladujoči alel in recesivni alel (1 R in 1 r),
   • prevladujoči alel in recesivni alel (1 R in 1 r) - upoštevajte, da gre za isti genotip kot prej,
   • dva recesivna alela (2 r).

5. 
   

   
   Določite vsak potencialni fenotip potomcev. Fenotip organizma je navsezadnje vse opazne značilnosti posameznika, na primer barva oči ali las, morebitna bolezen srpastih celic - vse te značilnosti so posledica določenih genov in ne kombinacije genov. Fenotip potomstva bo določen z značilnostmi genov. Geni bodo imeli različne načine izražanja za dajanje takšnih in takšnih fenotipov.
   • V našem primeru bomo domnevali, da prevladuje gen, ki nekomu omogoča, da zna zaviti jezik. Jasno, to pomeni, da bo lahko kateri koli potomček zvijal jezik, tudi če prevladuje le eden od njegovih alelov. V tem zelo specifičnem primeru bi bili fenotipi potomcev naslednji:
   • kvadrat zgoraj in levo: lahko zaviha jezik (dva R),
   • kvadrat zgoraj in desno: lahko ovije jezik (samo en R),
   • kvadratno dno in levo: lahko ovije jezik (samo en R),
   • kvadratno dno in desno: ne more zviti jezika (brez R).

6. 
   

   
   Uporabite te kvadrate za verjetnost različnih fenotipov. Kvadrati Punnett se najpogosteje uporabljajo za določitev možnih fenotipov potomcev. Ker ima vsak kvadrat enake verjetnosti pojava, lahko najdete verjetnost fenotipa v delitev števila kvadratov s tem fenotipom na skupno število kvadratov..
   • Naš kvadrat Punnett nam pove, da obstajajo štiri možne kombinacije genov med potomci teh staršev. Iz njega je razvidno, da bodo trije od štirih otrok lahko zavihali jezik, četrti pa ne. Če ugotovimo možnosti za ta dva fenotipa, dobimo:
   • potomci lahko zvijajo jezik: 3/4 = 0,75 = 75 %,
   • potomci ne morejo zviti jezika: 1/4 = 0,25 = 25 %.

2. metoda Pokaži rezultate bihibridnega križa (z dvema genoma)

1. 
   

   
   Podvojite velikost Punnettovega kvadrata za vsak nov gen. Kvadrat se razširi v obe smeri, desno in spodaj. Kombinacije genov niso vedno tako preproste kot kombinacije monohibridnega križanja. Nekatere fenotipe določa več genov. V teh primerih je treba po istem principu upoštevati vse možne kombinacije. Zato potrebujete večjo mrežo.
   • Z več geni je velikost šahovnice Punnett podvojila v primerjavi s prejšnjim. Zato je mreža z enim genom 2 x 2, ena z dvema genoma, 4 x 4, ena s tremi geni, 8 x 8 in tako naprej.
   • Za boljše razumevanje bomo vzeli primer z dvema genoma. Tako narišemo mrežo velikosti 4 x 4. Kar počnemo tukaj, lahko reproduciramo s tremi geni ali več: dovolj bo narediti večjo mrežo in nujno bo še nekaj časa, da dokončamo.

2. 
   

   
   Določite gene vpletenih staršev. Poiščite gene, skupne obema staršema, ki dajejo karakter, ki ga študirate. Ker obstaja več genov, ima vsak genotip starša še dve črki za vsak gen, pri čemer ima štiri črke za dva gena, šest črk za tri gene in tako naprej. Genotip matere boste postavili na vrh, očeta pa na levo (ali na hrbtni strani).
   • Vzemimo klasičen primer za ponazoritev teh križev: grah. Rastlina graha lahko daje gladek ali naguban grah (za zunanji videz), rumen ali zelen (za barvo). Pokazalo se bo, da prevladujeta gladek videz in rumena barva. Črki L in I (gladek vidik) se uporabljata za dominantne in recesivne gene, črki J (prevladujoča) in j (recesivna) za rumeno barvo. Recimo, da ima "mati" genotip LlJj in oče, genotip LlJJ.

3. 
   

   
   Zgoraj in levo, različne kombinacije genov. Na teh dveh mestih vnesite vse možne kombinacije (prevladujoče in recesivne), glede na genetske značilnosti staršev. Tako kot pri enem samem genu ima tudi vsak starševski alel enako verjetnost, da se lahko združi z drugim. Število črk v vsakem polju je odvisno od števila genov: dve črki za dva gena, tri črke za tri gene in tako naprej.
   • V primeru morate navesti različne kombinacije genov vsakega starša iz njihovih genotipov (LlJj). Če so materini geni LlJj in očetovi LlJJ, bomo imeli alele:
   • tiste od matere zgoraj: LJ, Lj, lJ, lj,
   • očeta na levi: LJ, LJ, lJ, lJ.

4. 
   

   
   Izpolnite vsa polja v Punnettovem kvadratu. Napolnite jih na enak način kot v primeru z enim genom. Ker gre za dva gena, bomo imeli tukaj v vsaki škatli štiri črke. To bi bilo šest črk s tremi geni ... Praviloma število črk v škatli lehiquier ustreza številu črk vsakega genotipa staršev.
   • V našem primeru je polnjenje naslednje:
   • zgornja vrstica: LLJJ, LLJj, LlJJ, LlJj,
   • druga vrstica: LLJJ, LLJj, LlJJ, LlJj,
   • tretja vrstica: LlJJ, LlJj, llJJ, llJj,
   • spodnja vrstica: LlJJ, LlJj, llJJ, llJj.

5. 
   

   
   Napovejte možne fenotipe naslednjega potomca. Ko imamo opravka z več geni, vsak kvadrat Punnetta predstavlja genotipe možnih potomcev. Povsem logično je, da obstaja več možnih kombinacij kot pri enem samem genu. Ponovno so fenotipi v poljih odvisni od genov, ki jih jemljete. V veliki večini primerov je dovolj le en alel za prevladujoč izraz. Po drugi strani pa morajo biti vsi aleli recesivni, da je izražen znak recesiven.
   • V našem primeru graha, saj prevladujeta gladek videz in rumena barva, bo vnaprej vsak kvadrat z vsaj enim začetnikom L predstavljal rastlino, ki daje fenotip gladkega videza in kateri koli kvadrat s začetnico J bo predstavljal rastlino, ki daje fenotip rumena. Rastlina, ki daje naguban grah, ima dva recesivna alela (1) in enega, ki daje zeleni grah, dva recesijska alela (1). Po tem pa poglejmo, kaj to daje:
   • zgornja vrstica: gladek / rumen, gladek / rumen, gladek / rumen, gladek / rumen,
   • druga vrstica: gladek / rumen, gladek / rumen, gladek / rumen, gladek / rumen,
   • tretja vrstica: gladek / rumen, gladek / rumen, naguban / rumen, naguban / rumen,
   • spodnja vrstica: gladek / rumen, gladek / rumen, naguban / rumen, naguban / rumen.

6. 
   

   
   Uporabite kvadratke za izračun verjetnosti vsakega fenotipa. Delujte kot bi morali z enim genom. Tu imate več primerov, ker obstajata dva gena. Zato je treba določiti verjetnost vsakega fenotipa. Za to je dovolj prešteti celice z istim fenotipom in to številko sporočiti skupnemu številu polj.
   • V našem primeru so verjetnosti za vsak fenotip:
   • potomstvo je gladko in rumeno: 12/16 = 3/4 = 0,75 = 75 %,
   • potomci so nagubani in rumeni: 4/16 = 1/4 = 0,25 = 25 %,
   • potomstvo je gladko in zeleno: 0/16 = 0 %,
   • potomci so nagubani in zeleni: 0/16 = 0 %.
   • Opazili boste, da je nemogoče, da je v tem primeru en sam potomec z dvema recesivnima alelama, zato noben grah ne bo zelen.