Hoe om te werk met Punnett -vierkante (met foto's)

2024 Outeur: Louis Wesley | [email protected]. Laas verander: 2024-01-15 08:41

Punnett Squares is visuele hulpmiddels wat in die wetenskap van genetika gebruik word om die moontlike kombinasies van gene wat tydens bevrugting sal plaasvind, te bepaal. 'N Punnett -vierkant bestaan uit 'n eenvoudige vierkantige rooster wat in 2x2 (of meer) spasies verdeel is. Met hierdie rooster en kennis van beide ouers se genotipes, kan wetenskaplikes die moontlike geenkombinasies vir die nageslag ontdek en selfs die kanse om sekere oorerflike eienskappe te vertoon.

Stappe

Voordat u begin: belangrike definisies

Klik hier om die gedeelte "basiese beginsels" oor te slaan en direk na die Punnett -vierkante gebruikstappe te gaan.

Stap 1. Verstaan die konsep van gene

Voordat u leer hoe om Punnett -vierkante te maak en te gebruik, moet u 'n paar basiese beginsels uit die weg ruim. Die eerste is die idee dat alle lewende dinge (van klein mikrobes tot reuse blouwalvisse) gene het. Gene is ongelooflik komplekse, mikroskopiese stelle instruksies wat in byna elke sel in die liggaam van 'n organisme gekodeer is. Gene is op een of ander manier verantwoordelik vir feitlik elke aspek van die lewe van 'n organisme, insluitend hoe dit lyk, hoe dit optree en nog baie meer.

Een konsep wat belangrik is om te verstaan wanneer u met Punnett -vierkante werk, is dat lewende dinge hul gene van hul ouers kry. U is waarskynlik reeds onbewustelik hiervan bewus. Dink daaraan: lyk die mense wat u ken, in die algemeen nie dieselfde as hul ouers nie?

Stap 2. Verstaan die konsep van seksuele voortplanting

Die meeste (maar nie almal nie) van die organismes waarvan u bewus is in die wêreld rondom u, maak kinders deur seksuele voortplanting. Dit wil sê, 'n vroulike ouer en 'n manlike ouer dra elkeen hul gene by om 'n kind met ongeveer die helfte van sy gene van elke ouer te maak. 'N Punnett-vierkant is basies 'n manier om die verskillende moontlikhede wat uit hierdie half-en-half-uitruil van gene in die vorm van 'n grafiek kan voorkom, aan te toon.

Seksuele voortplanting is nie die enigste vorm van voortplanting nie. Sommige organismes (soos baie bakteriestamme) reproduseer via ongeslagtelike voortplanting, dit is wanneer een ouer 'n kind alleen maak. By ongeslagtelike voortplanting kom al die kinders se gene van een ouer, dus is die kind min of meer 'n afskrif van sy ouer

Stap 3. Verstaan die konsep van allele

Soos hierbo genoem, is die gene van 'n organisme basies 'n stel instruksies wat elke sel in die liggaam van die organisme vertel hoe om te lewe. Trouens, net soos 'n handleiding in verskillende hoofstukke, afdelings en onderafdelings verdeel is, vertel verskillende dele van 'n organisme se gene dit hoe om verskillende dinge te doen. As een van hierdie 'onderafdelings' tussen twee organismes verskil, kan die twee organismes anders lyk of optree - byvoorbeeld kan genetiese verskille daartoe lei dat een persoon swart hare en 'n ander blonde hare het. Hierdie verskillende vorme van dieselfde geen word allele genoem.

Omdat 'n kind twee stelle gene kry - een van elke ouer - sal dit twee kopieë van elke alleel hê

Stap 4. Verstaan die konsep van dominante en resessiewe allele

'N Kind se allele "deel" nie altyd hul genetiese krag nie. Sommige allele, wat dominante allele genoem word, sal standaard in die voorkoms en gedrag van die kind manifesteer (ons noem dit 'word uitgedruk'). Ander, wat resessiewe allele genoem word, sal slegs uitgedruk word as hulle nie gekoppel is aan 'n dominante alleel wat hulle kan "oorheers" nie. Punnett -vierkante word gereeld gebruik om te bepaal hoe waarskynlik 'n kind 'n dominante of resessiewe alleel sal kry.

Omdat hulle deur dominante allele 'oorheers' kan word, is recessiewe allele geneig om meer selde uitgedruk te word. Oor die algemeen moet 'n kind 'n resessiewe alleel van beide ouers kry om die alleel uit te druk. 'N Bloedtoestand wat sekelsel-anemie genoem word, is 'n gereeld gebruikte voorbeeld van 'n resessiewe eienskap-let egter op dat resessiewe allele per definisie nie' sleg 'is nie

Metode 1 van 2: 'n Monohibriede kruis (een gen) vertoon

Stap 1. Maak 'n 2x2 vierkante rooster

Die mees basiese Punnett -vierkante is redelik eenvoudig om op te stel. Begin deur 'n groot vierkant te teken en verdeel die vierkant in vier ewe bokse. As u klaar is, moet daar twee vierkante in elke kolom en twee vierkante in elke ry wees.

Stap 2. Gebruik letters om die ouer allele vir elke ry en kolom voor te stel

Op 'n Punnett -vierkant word kolomme aan die moeder toegeken en die rye aan die vader, of omgekeerd. Skryf 'n brief langs elke ry en kolom wat elk van die moeder en die vader se allele voorstel. Gebruik hoofletters vir dominante allele en kleinletters vir resessiewe allele.

• Dit is baie makliker om te verstaan met 'n voorbeeld. Kom ons sê byvoorbeeld dat u die kans wil bepaal dat 'n paartjie se kind sy tong kan rol. Ons kan dit met die letters voorstel R en r - hoofletters vir die dominante geen en kleinletters vir die resessiewe. As albei ouers heterosigoties is (het een kopie van elke alleel), skryf ons een "R" en een "r" langs die bokant van die rooster en een "R" en een "r" langs die linkerkant van die rooster.

  

  Stap 3. Skryf die letters vir elke spasie se ry en kolom neer

  As u eers die allele agterkom wat elke ouer bydra, is dit maklik om u Punnett -vierkant in te vul. Skryf in elke vierkant die tweeletter-geenkombinasie wat deur die moeder en pa se allele gegee word. Met ander woorde, neem die letter uit die spasie se kolom en die letter uit die ry en skryf dit saam in die spasie.

  • In ons voorbeeld vul ons ons vierkante soos volg in:
  • Links bo vierkant: RR
  • Regter boonste vierkant: Rr
  • Links onderkant vierkant: Rr
  • Regterkant onderkant: rr
  • Let op dat tradisioneel dominante allele (hoofletters) eerste geskryf word.

  

  Stap 4. Bepaal elke potensiële nageslag se genotipe

  Elke vierkant van 'n ingevulde Punnett-vierkant verteenwoordig 'n nageslag wat die twee ouers kan hê. Elke vierkant (en dus elke nageslag) is ewe waarskynlik - met ander woorde, op 'n 2x2 rooster is daar 'n 1/4 moontlikheid vir enige van die vier moontlikhede. Die verskillende kombinasies van allele wat op 'n Punnett -vierkant voorgestel word, word genotipes genoem. Alhoewel genotipes genetiese verskille verteenwoordig, kom die nageslag nie noodwendig anders uit vir elke vierkant nie (sien stap hieronder.)

  • In ons voorbeeld Punnett -vierkant is die genotipes wat moontlik is vir 'n nageslag van hierdie twee ouers:
  • Twee dominante allele (vanaf die twee R's)
  • Een dominante alleel en een resessief (van die R en r)
  • Een dominante alleel en een resessief (van die R en r) - let op dat daar twee vierkante met hierdie genotipe is
  • Twee resessiewe alleel (van die twee rs)

  

  Stap 5. Bepaal elke potensiële nageslag se fenotipe

  Die fenotipe van 'n organisme is die werklike fisiese eienskap wat dit vertoon op grond van sy genotipe. Net 'n paar voorbeelde van fenotipes sluit in oogkleur, haarkleur en die voorkoms van sekelselanemie - dit is alles fisiese eienskappe wat deur gene bepaal word, maar nie een is die werklike geenkombinasies self nie. Die fenotipe wat 'n potensiële nageslag sal hê, word bepaal deur die kenmerke van die geen. Verskillende gene het verskillende reëls vir hoe dit as fenotipes manifesteer.

  • In ons voorbeeld, laat ons sê dat die geen waarmee iemand met sy tong kan rol dominant is. Dit beteken dat enige nageslag hul tong sal kan rol, selfs al is slegs een van hul allele dominant. In hierdie geval is die fenotipes van die potensiële nageslag:
  • Links bo: Kan tong rol (twee R's)
  • Regs bo: Kan tong rol (een R)
  • Links onder: Kan tong rol (een R)
  • Onder regs: Kan nie tong rol nie (nul Rs)

  

  Stap 6. Gebruik die vierkante om die waarskynlikheid van verskillende fenotipes te bepaal

  Een van die mees algemene gebruike vir Punnett -vierkante is om te bepaal hoe waarskynlik dit is dat die nageslag spesifieke fenotipes sal hê. Aangesien elke vierkant 'n ewe waarskynlike genotipe-uitkoms verteenwoordig, kan u die waarskynlikheid van 'n fenotipe bepaal deur deel die aantal vierkante met die fenotipe deur die totale aantal vierkante.

  • Ons voorbeeld Punnett -vierkant vertel ons dat daar vier moontlike geenkombinasies is vir enige nageslag van hierdie ouers. Drie van hierdie kombinasies maak 'n nageslag wat sy tong kan rol, terwyl een nie. Die waarskynlikhede vir ons twee fenotipes is dus:
  • Die nageslag kan sy tong rol: 3/4 = 0.75 = 75%
  • Die nageslag kan nie sy tong rol nie: 1/4 = 0.25 = 25%

  Metode 2 van 2: 'n Dihibriede kruis vertoon (twee gene)

  

  Stap 1. Verdubbel elke kant van die basiese 2x2 rooster vir elke bykomende geen

  Nie alle geenkombinasies is so eenvoudig soos die basiese monohibriede (een-geen) kruising uit die gedeelte hierbo nie. Sommige fenotipes word bepaal deur meer as een geen. In hierdie gevalle moet u rekening hou met elke moontlike kombinasie, wat beteken dat u 'n groter rooster moet teken.

  • Die basiese reël vir Punnett -vierkante as dit by meer as een geen kom, is die volgende: verdubbel elke kant van die rooster vir elke geen verder as die eerste.

    Met ander woorde, aangesien 'n een-gen rooster 2x2 is, is 'n tweegen-rooster 4x4, is 'n drie-gen rooster 8x8, ensovoorts.

  • Om hierdie begrippe makliker te verstaan, laat ons 'n voorbeeld van 'n probleem met twee gene volg. Dit beteken dat ons 'n 4x4 rooster. Die konsepte in hierdie afdeling geld ook vir drie of meer gene - hierdie probleme verg net groter roosters en meer werk.

  

  Stap 2. Bepaal die ouers se gene wat bygedra word

  Soek vervolgens die gene wat beide ouers het vir die eienskap wat u ondersoek. Aangesien u met veelvuldige gene te doen het, het die genotipe van elke ouer 'n bykomende twee letters vir elke geen buite die eerste - met ander woorde vier letters vir twee gene, ses letters vir drie gene, ensovoorts. Dit kan handig wees om die genotipe van die moeder bo die bokant van die rooster en die vader se linkerkant (of andersom) as 'n visuele herinnering te skryf.

  Kom ons gebruik 'n klassieke voorbeeldprobleem om hierdie konflikte te illustreer. 'N Ertjieplant kan ertjies hê wat glad of gerimpel en geel of groen is. Glad en geel is die dominante eienskappe. Gebruik in hierdie geval S en s om dominante en resessiewe gene vir gladheid voor te stel en Y en y vir geelheid. Kom ons sê dat die moeder in hierdie geval 'n SsYy genotipe en die vader het 'n SsYY genotipe.

  

  Stap 3. Skryf die verskillende geenkombinasies langs die bokant en linkerkant

  Skryf nou bo die boonste ry vierkante in die rooster en links van die kolom links die verskillende allele wat moontlik deur elke ouer bygedra kan word. Soos met een geen, is dit ook waarskynlik dat elke allel oorgedra word. Aangesien u egter na verskeie gene kyk, kry elke ry en kolom verskeie letters: twee letters vir twee gene, drie letters vir drie gene, ensovoorts.

  • In ons voorbeeld moet ons die verskillende kombinasies van gene wat elke ouer uit hul SsYy -genotipes kan bydra, neerskryf. As ons die moeder se SsYy -gene bo -op het en die vader se SsYY -gene aan die linkerkant, is die allele vir elke geen:
  • Aan die bokant: SY, Sy, sY, sy
  • Aan die linkerkant: SY, SY, sY, sY

  

  Stap 4. Vul die spasies in met elke kombinasie van allele

  Vul die spasies in die rooster in net soos u sou doen wanneer u met 'n enkele geen te doen het. Hierdie keer sal elke spasie egter twee ekstra letters vir elke geen hê, bo die eerste: vier letters vir twee gene, ses letters vir drie gene. As 'n algemene reël moet die aantal letters in elke spasie ooreenstem met die aantal letters in elke ouer se genotipe.

  • In ons voorbeeld vul ons ons spasies soos volg in:
  • Boonste ry: SSYY, SSYy, SsYY, SsYy
  • Tweede ry: SSYY, SSYy, SsYY, SsYy
  • Derde ry: SsYY, SsYy, ssYY, ssYy
  • Onderste ry: SsYY, SsYy, ssYY, ssYy

  

  Stap 5. Soek die fenotipes vir elke potensiële nageslag

  By die hantering van veelvuldige gene verteenwoordig elke ruimte op die Punnett -vierkant steeds die genotipe vir elke moontlike nageslag - daar is net 'n groter aantal keuses as met een geen. Die fenotipes vir elke vierkant is weereens afhanklik van die presiese gene wat behandel word. Oor die algemeen benodig dominante eienskappe egter slegs een dominante alleel om uitgedruk te word, terwyl resessiewe eienskappe alle resessiewe allele benodig.

  • Aangesien gladheid en geelheid in ons voorbeeld dominante eienskappe vir ons ertjies is, verteenwoordig elke vierkant met ten minste een hoofletter S 'n plant met 'n gladde fenotipe en 'n vierkant met ten minste een hoofletter Y 'n plant met 'n geel fenotipe. Gerimpelde plante benodig twee allele met kleinletters en groen plante benodig twee kleinletters. Uit hierdie voorwaardes kry ons:
  • Boonste ry: Glad/geel, Glad/geel, Glad/geel, Glad/geel
  • Tweede ry: Glad/geel, Glad/geel, Glad/geel, Glad/geel
  • Derde ry: Glad/geel, Glad/geel, gerimpel/geel, gerimpel/geel
  • Onderste ry: Glad/geel, Glad/geel, gerimpel/geel, gerimpel/geel

  

  Stap 6. Gebruik die vierkante om die waarskynlikheid van elke fenotipe te bepaal

  Gebruik dieselfde tegnieke as om met een geen te werk om die waarskynlikheid te bepaal dat enige nageslag van die twee ouers verskillende fenotipes kan hê. Met ander woorde, die aantal vierkante met die fenotipe gedeel deur die totale aantal vierkante is gelyk aan die waarskynlikheid vir elke fenotipe.

  • In ons voorbeeld is die waarskynlikhede vir elke fenotipe:
  • Die nageslag is glad en geel: 12/16 = 3/4 = 0.75 = 75%
  • Die nageslag is gerimpel en geel: 4/16 = 1/4 = 0.25 = 25%
  • Die nageslag is glad en groen: 0/16 = 0%
  • Die nageslag is gerimpel en groen: 0/16 = 0%
  • Let op dat, aangesien dit onmoontlik is vir enige nageslag om twee resessiewe y allele te kry, nie een van die nageslag groen sal wees nie.

  Wenke

  • Haastig? Probeer 'n aanlyn Punnett -sakrekenaar (soos hierdie), wat Punnett -vierkante kan skep en invul op grond van die ouergene wat u spesifiseer.
  • As 'n baie algemene reël is resessiewe eienskappe minder algemeen as dominante eienskappe. Daar is egter situasies waarin hierdie seldsame eienskappe die fiksheid van organismes kan verhoog en sodoende meer voorkom deur natuurlike seleksie. Die resessiewe eienskap wat die bloedtoestand veroorsaak, veroorsaak byvoorbeeld sekelselanemie, wat weerstand bied teen malaria, wat dit in tropiese klimate ietwat wenslik maak.
  • Nie alle gene het slegs twee fenotipes nie. Sommige gene het byvoorbeeld 'n aparte fenotipe vir die heterosigotiese (een dominante, een resessiewe) kombinasie.