Як працювати з квадратами Punnett

Зміст

• етапи
• Деякі визначення перед початком
• Спосіб 1 Показати результати моногібридного схрещування (з одним геном)
• Спосіб 2 Показати результати бігібридного схрещування (з двома генами)

Квадратні пункти (або шахові дошки Пуннета) використовуються в генетиці для представлення різних комбінацій генів батьків, які можна було б знайти у їхнього потомства. Квадрат Punnett - це діаграма у вигляді сітки з 4 (2 x 2), 9 (3 x 3), 16 (4 x 4) коробок або квадратів ... Від генотипів обох батьків, завдяки цій сітці, можна визначити можливе генетичне успадкування потомства. Іноді навіть можна впевнено передбачити певні характеристики.

етапи

Деякі визначення перед початком

Для тих, хто вже опановує словниковий запас та поняття генетики, ви можете перейти безпосередньо до пояснення квадрата Пуннета, натиснувши тут.

1. 
   

   
   Зрозумійте, що таке гени. Перш ніж встановити та інтерпретувати квадрати Punnett, обов'язково потрібно мати деякі знання з генетики. Все живе - від найбільш мікроскопічних (бактерій) до найбільших (сині кити) гени, Вони дуже складні, оскільки в них кодується генетична інформація, яка знаходиться практично у всіх клітинах людського організму. Ці гени частково або повністю пояснюють певні фізичні чи поведінкові особливості живих істот, такі як розмір, гострота зору, спадкові патології ...
   • Щоб повністю зрозуміти квадрати Пунетта, потрібно також це знати всі живі істоти зберігають свої гени від батьків своїх , Ви, напевно, помічали оточуючих вас людей, які схожі на себе чи виступають як один із батьків. Іноді це навіть кричуще!

2. 
   

   
   
   
   Засвоїти поняття сексуального відтворення. Кількість живих, але не всіх, розмножується завдяки так званому розмноженню статевої, Він передбачає об'єднання двох гамет, чоловічої та жіночої, зрозуміло, батьківського і чоловічого батьків, які теоретично віддають половину своєї генетичної спадщини своїм дітям. Квадрат Пуннета - це табличне зображення всіх можливостей цього спільного використання генів.
   • Статеве розмноження - не єдиний спосіб відтворення в природі. Деякі живі організми (наприклад, бактерії) мають a безстатеве розмноження, режим, коли один з батьків забезпечує лише відтворення. Таким чином, всі гени нащадків походять від одного і того ж батька, що пояснює, що всі нащадки більш-менш, крім певних мутацій, точної його копії.

3. 
   

   
   Зрозумійте, що таке алелі. Як сказано, гени організму - це інструкції, що керують поведінкою клітин, в яких вони знаходяться. У формі навчальної книги, яка поділяється на глави, частини та підрозділи, різні частини генів організовують життя клітин. Якщо лише одна з цих «частинок» відрізняється від одного організму до іншого, то ці два організми матимуть різний вигляд або поведінку. Саме ці генетичні відмінності змушують, якщо взяти приклад людини, то, що одна людина - блондинка, а інша - коричнева. Ці різні версії одного і того ж гена називаються "алелями".
   • Кожна дитина успадковує два набори генів, по одному від кожного з батьків, так що вони мають два алелі одного гена.

4. 
   

   
   
   
   Зрозумійте, що розуміють під домінантними та рецесивними алелями. Алелі дитини виходять із складних комбінацій. Деякі так звані алелі домінуючий подарує дитині таку чи таку зовнішність чи поведінку: кажуть, що алель «сексуальні прояви» обов'язково від одного покоління до наступного. Інші, так звані алелі рецесивний, не висловлюватимуться, якщо вони сполучені з домінуючим алелем, який виграє. Квадратні пункти дозволяють візуалізувати різні можливі сценарії, в яких нащадок отримує домінантний або рецесивний алель.
   • Як видно з назви, домінуючі алелі, як правило, перемагають рецесивні алелі. Зазвичай, щоб рецесивний алель був сексуально вираженим, обидва батьки повинні були дати однаковий рецесивний алель. Прикладом є серповидноклітинна анемія, рецесивно успадковане захворювання крові. Однак рецесивність не завжди систематично пов'язана з порушенням регуляції клітин.

Спосіб 1 Показати результати моногібридного схрещування (з одним геном)

1. 
   

   
   Складіть сітку з 2 квадратів з 2. Прості квадрати Punnett легко зробити. Спочатку зробіть великий квадрат, який ви розділите на чотири рівні квадрати. У вас є два поля на рядок і два поля на стовпчик.

2. 
   

   
   Представляйте аллелі батьків буквами. Вони будуть вказані поруч із кожним рядком та вгорі кожного стовпця. На площі Пуннета алелі матері можуть бути віднесені до стовпців, а батька до рядків (також можливий зворотній зв'язок). Пишіть букви у відповідних місцях. За домовленістю домінуючі алелі позначаються великими літерами, а рецесивні - крихітними.
   • Щоб проілюструвати нашу думку, ми візьмемо конкретний і кумедний приклад. Уявіть, що ви хочете дізнатись про ймовірність того, що дитина зможе скрутити язик на себе. Цей персонаж (дивний, але справжній!), Ми його назвемо R (для домінантного гена) та р (для рецесивного гена) Ми також визнаємо, що батьки гетерозиготні, тому у кожного є копія кожного алеля. Тому ми зареєструємось "R" і "r" у верхній частині сітки і стільки ж зліва.

3. 
   

   
   Заповніть поля на сітці. Після введення алелей заповніть кожне з полів відповідно до відповідних міток. У кожному ящику ви поєднаєте дві букви алелів батька та матері. Іншими словами, ви поставите дві букви поза коробкою поруч.
   • У нашому прикладі заливка така:
   • на площі вгорі та зліва: RR,
   • на площі вгорі та праворуч: р-р,
   • в нижньому лівому куті: р-р,
   • в правому нижньому куті: р-р.
   • Умовно домінуючі алелі (з великої літери) завжди перераховуються першими.

4. 
   

   
   Визначте різні можливі генотипи потомства. Кожна клітина являє собою можливу передачу батьківських алелей. Кожна з цих комбінацій має рівний шанс виникнення. Тут для сітки 2 на 2 кожна комбінація має 1 шанс з 4-ти. Кожна комбінація алелів квадрата Пуннета називається "генотипом". Незважаючи на те, що генотипи можуть призвести до генетичних відмінностей, це не так, що ці відмінності будуть помітні у потомства (див. Наступний крок).
   • У нашому прикладі генотипами потенційних нащадків є:
   • два домінантні алелі (2 R),
   • домінантний алель і рецесивний алель (1 R і 1 r),
   • домінантний алель і рецесивний алель (1 R і 1 r) - зауважте, що це той самий генотип, як і раніше,
   • два рецесивні алелі (2 р).

5. 
   

   
   Визначте кожен із потенційних фенотипів потомства. Фенотип організму - це в кінцевому рахунку всі видимі риси людини, такі як колір очей або волосся, можливе захворювання серпоподібних клітин - всі ці характеристики обумовлені певними певними генами, а не поєднанням генів. Фенотип нащадків визначатиметься за характеристиками генів. Гени матимуть різні способи самовираження давати такі і такі фенотипи.
   • У нашому прикладі будемо вважати, що ген, який дозволяє комусь знати, як загорнути язик, є домінуючим. Зрозуміло, що це означає, що будь-яке потомство зможе скочувати язик, навіть якщо домінуючим є лише один з його алелів. У цьому дуже специфічному випадку фенотипи потомства були б такими:
   • квадратний верх і зліва: може згорнути мову (два R),
   • квадратний верх і праворуч: може загорнути язик (лише один R),
   • квадратне дно і зліва: може загорнути язик (лише один R),
   • квадратне дно та праворуч: не може розмотати язик (без R).

6. 
   

   
   Використовуйте ці квадрати, щоб мати ймовірність різних фенотипів. Квадрати Пуннета найчастіше використовуються для визначення можливих фенотипів потомства. Оскільки кожен з квадратів має однакову ймовірність виникнення, ви можете знайти ймовірність фенотипу в ділення кількості квадратів з цим фенотипом на загальну кількість квадратів..
   • Наша площа Пуннета говорить нам, що серед нащадків цих батьків є чотири можливі комбінації генів. Це показує, що троє з чотирьох дітей зможуть розмотати язик, але не четверте. Якщо ми встановимо можливості для цих двох фенотипів, отримаємо:
   • потомство може згорнути мову: 3/4 = 0,75 = 75 %,
   • потомство не може згортати язика: 1/4 = 0,25 = 25 %.

Спосіб 2 Показати результати бігібридного схрещування (з двома генами)

1. 
   

   
   Подвійний розмір квадрата Пуннета для кожного нового гена. Квадрат розширюється в обидва боки, вправо і внизу. Комбінації генів не завжди такі прості, як моногібридні схрещування. Деякі фенотипи визначаються кількома генами. У цих випадках необхідно, за тим же принципом, розглянути всі можливі комбінації. Ось чому вам потрібна більша сітка.
   • Маючи декілька генів, розмір шахової дошки Punnett є вдвічі порівняно з попереднім, Ось чому сітка з одним геном дорівнює 2 х 2, одна з двома генами, 4 х 4, одна з трьома генами, 8 х 8 тощо.
   • Щоб краще зрозуміти, ми візьмемо приклад з двома генами. Отже, ми малюємо сітку розміром 4 х 4. Що ми робимо тут, можна відтворити з трьома генами і більше: цього буде достатньо, щоб зробити більшу сітку, і її обов’язково буде потрібно трохи довше.

2. 
   

   
   Визначте гени залучених батьків. Знайдіть гени, спільні для обох батьків, які надають характеру, який ви вивчаєте. Оскільки існує декілька генів, кожен генотип батька має ще дві літери для кожного гена, даючи чотири букви для двох генів, шість букв для трьох генів тощо. Ви поставите генотип матері вгорі, а батько - ліворуч (або зворотно).
   • Візьмемо класичний приклад для ілюстрації цих хрестів: горох. Рослина гороху може давати гладкий або зморщений горох (для зовнішнього вигляду), жовтий або зелений (за кольором). Буде стверджуватися, що гладкий зовнішній вигляд і жовтий колір є домінуючими. Букви L і I (гладкий аспект) будуть використовуватися для домінантних і рецесивних генів, а літери J (домінантний) і j (рецесивний) для жовтого кольору. Припустимо, у "матері" є генотип LlJj і батько, генотип LlJJ.

3. 
   

   
   Вгорі та зліва, різні комбінації генів. У цих двох місцях введіть усі можливі комбінації (домінуючі та рецесивні), враховуючи генетичні особливості батьків. Як і у випадку з одним геном, кожен батьківський алель має рівну ймовірність поєднання з іншим. Кількість букв у кожному вікні залежить від кількості генів: дві літери для двох генів, три букви для трьох генів тощо.
   • У прикладі вам потрібно перерахувати різні комбінації генів у кожного з батьків з їх відповідних генотипів (LlJj). Якщо гени матері - LlJj, а батькові - LlJJ, у нас з'являться алелі:
   • ті з матір'ю вище: LJ, Lj, lJ, lj,
   • батькові зліва: LJ, LJ, lJ, lJ.

4. 
   

   
   Заповніть усі поля в площі Пуннета. Заповніть їх так само, як у прикладі, одним геном. Оскільки є два гени, ми матимемо тут чотири букви у кожному полі. Це було б шість букв з трьома генами ... Як правило, кількість букв у коробці лехікеру відповідає кількості букв кожного генотипу батьків.
   • У нашому прикладі заливка така:
   • верхній ряд: LLJJ, LLJj, LlJJ, LlJj,
   • другий ряд: LLJJ, LLJj, LlJJ, LlJj,
   • третій ряд: LlJJ, LlJj, llJJ, llJj,
   • нижній ряд: LlJJ, LlJj, llJJ, llJj.

5. 
   

   
   Прогнозуйте можливі фенотипи наступного потомства. Маючи справу з декількома генами, кожен квадрат квадрата Пуннета представляє генотипи можливих нащадків. Цілком логічно, є більше можливих комбінацій, ніж з одним геном. Ще раз, фенотипи в полях залежать від генів, які ви берете. У переважній більшості випадків достатньо лише одного алеля, який є домінуючим, щоб виражений характер був домінуючим. З іншого боку, щоб виражений персонаж був рецесивним, всі алелі повинні бути рецесивними.
   • У нашому прикладі гороху, оскільки домінуючий гладкий вигляд і жовтий колір, заздалегідь будь-який квадрат з принаймні однією великою літерою L буде представляти рослину, що надає фенотип гладкого вигляду, а будь-який квадрат з великою літерою J представлятиме рослину, що надає фенотип жовтий. Рослина, що дає зморщений горох, матиме два рецесивні алелі (1) та один зелений горошок, два рецесивні алелі (1). Коли ми говоримо, давайте подивимося, що це дає:
   • верхній ряд: гладкий / жовтий, гладкий / жовтий, гладкий / жовтий, гладкий / жовтий,
   • другий ряд: гладкий / жовтий, гладкий / жовтий, гладкий / жовтий, гладкий / жовтий,
   • третій ряд: гладкий / жовтий, гладкий / жовтий, зморщений / жовтий, зморщений / жовтий,
   • нижній ряд: гладкий / жовтий, гладкий / жовтий, зморщений / жовтий, зморщений / жовтий.

6. 
   

   
   Використовуйте квадрати, щоб обчислити ймовірність кожного фенотипу. Дійте так само, як і з одним геном. Тут у вас є більше випадків, тому що є два гени. Тому необхідно встановити ймовірність кожного фенотипу. Для цього достатньо порахувати клітини, що мають однаковий фенотип, і повідомити про це число до загальної кількості скриньок.
   • У нашому прикладі ймовірності для кожного фенотипу:
   • потомство гладке і жовте: 12/16 = 3/4 = 0,75 = 75 %,
   • потомство зморшкувате і жовте: 4/16 = 1/4 = 0,25 = 25 %,
   • потомство гладке і зелене: 0/16 = 0 %,
   • потомство зморшкувате і зелене: 0/16 = 0 %.
   • Ви зауважите, що неможливо, що в цьому випадку є єдиний нащадок з двома рецесивними алелями, тому жоден горошок не буде зеленим.