Ako pracovať s Punnettovými štvorcami

Obsah

• stupňa
• Niektoré definície pred začatím
• Metóda 1 Ukáž výsledky monohybridného kríženia (s jediným génom)
• Metóda 2 Ukáž výsledky bihybridného kríženia (s dvoma génmi)

Punnettove štvorce (alebo Punnettove šachovnice) sa používajú v genetike na znázornenie rôznych kombinácií génov rodičov, ktoré sa dajú nájsť u ich potomkov. Punnettov štvorec je diagram vo forme mriežky 4 (2 x 2), 9 (3 x 3), 16 (4 x 4) políčok alebo štvorcov ... Z genotypov oboch rodičov vďaka V tejto mriežke je možné určiť možné genetické dedičstvo potomstva. Niekedy dokonca je možné s istotou predpovedať určité charakteristiky.

stupňa

Niektoré definície pred začatím

Pre tých, ktorí už ovládajú slovnú zásobu a koncepty genetiky, môžete ísť priamo na vysvetlenie Punnettovho námestia kliknutím sem.

1. 
   

   
   Pochopte, čo sú gény. Pred založením a interpretáciou Punnettovho štvorca je nevyhnutné mať určité vedomosti z genetiky. Všetky živé veci, od mikroskopických (baktérie) po najväčšie (modré veľryby), všetky majú gény, Sú veľmi zložité, pretože sú to kódované genetické informácie, ktoré sa nachádzajú takmer vo všetkých bunkách ľudského tela. Tieto gény čiastočne alebo úplne vysvetľujú určité fyzikálne alebo behaviorálne vlastnosti živých bytostí, ako je veľkosť, ostrosť zraku, dedičné patológie ...
   • Aby sme úplne pochopili Punnettov štvorce, musíme to tiež vedieť všetky živé veci majú svoje gény od génov svojich rodičov , Pravdepodobne ste si všimli ľudí vo vašom okolí, ktorí vyzerajú alebo vystupujú ako jeden z ich rodičov. Niekedy je to dokonca očividné!

2. 
   

   
   
   
   Prispôsobiť pojem sexuálnej reprodukcie. Počet žijúcich, nie však všetkých, sa množia prostredníctvom tzv. Reprodukcie sexuálnej, Zahŕňa spojenie dvoch gamet, mužského a ženského, samozrejme, mužského rodiča a ženského rodiča, ktorí teoreticky dávajú svojim deťom polovicu svojho genetického dedičstva. Punnettov štvorec je tabuľková reprezentácia všetkých možností tohto zdieľania génov.
   • Sexuálna reprodukcia nie je jediným spôsobom reprodukcie v prírode. Niektoré živé organizmy (napríklad baktérie) majú a nepohlavná reprodukcia, režim, v ktorom jeden z rodičov zabezpečuje iba reprodukciu. Teda všetky gény potomkov pochádzajú od toho istého rodiča, čo vysvetľuje, že všetci potomkovia sú viac-menej, s výnimkou určitých mutácií, jeho presná kópia.

3. 
   

   
   
   
   Pochopte, čo sú alely. Ako sa uvádza, gény organizmu sú inštrukcie, ktoré riadia správanie buniek, v ktorých sa nachádzajú. Vo forme inštruktážnej knihy, ktorá je rozdelená na kapitoly, časti a podčasti, rôzne časti génov organizujú život buniek. Ak sa iba jeden z týchto „podčastí“ líši od jedného organizmu k druhému, tieto dva organizmy budú mať odlišný vzhľad alebo správanie. Ak vezmeme príklad človeka, sú to tieto genetické rozdiely, že jedna osoba je blondína a druhá hnedá. Tieto rôzne verzie toho istého génu sa nazývajú "alely".
   • Každé dieťa zdedí dva súbory génov, jeden od každého rodiča, takže má dve alely toho istého génu.

4. 
   

   
   Pochopte, čo znamenajú dominantné a recesívne alely. Alely dieťaťa pochádzajú zo zložitých kombinácií. Niektoré takzvané alely dominantné bude dávať dieťaťu taký alebo taký vzhľad alebo správanie: hovorí sa, že alela „sexprimes“ povinne od jednej generácie k druhej. Ostatné, takzvané alely ustupujúce, nebudú vyjadrovať, či sú spárované s dominantnou alelou, ktorá vyhrá. Punnettove štvorce umožňujú vizualizovať rôzne možné scenáre, ktoré potomok dostáva dominantnú alebo recesívnu alelu.
   • Ako už názov napovedá, dominantné alely majú tendenciu zvíťaziť nad recesívnymi alelami. Normálne, aby sa recesívna alela sexuálne prejavila, musia mať obaja rodičia rovnakú recesívnu alelu. Príkladom je kosáčikovitá anémia, recesívne dedičné ochorenie krvi. Recesivita však nie je vždy systematicky spojená s dysreguláciou buniek.

Metóda 1 Ukáž výsledky monohybridného kríženia (s jediným génom)

1. 
   

   
   Vytvorte mriežku z 2 štvorcov z 2. Jednoduché štvorčeky Punnett sa ľahko vyrábajú. Najprv vytvorte veľký štvorec, ktorý rozdelíte na štyri rovnaké štvorce. Máte dva políčka na riadok a dva políčka na stĺpec.

2. 
   

   
   Reprezentujte alely rodičov listami. Tieto budú uvedené vedľa každého riadku a hornej časti každého stĺpca. Na Punnettovom námestí môžu byť alely matky priradené k stĺpcom a otec k riadkom (je možný aj reverz). Listy napíšte na svoje príslušné miesta. Podľa konvencie sú dominantné alely označené veľkými písmenami a recesívne malé písmená.
   • Aby sme ilustrovali náš názor, urobíme konkrétny a zábavný príklad. Predstavte si, že chcete poznať pravdepodobnosť, že dieťa bude schopné zvinúť svoj jazyk na seba. Táto postava (čudná, ale skutočná!), Tomu budeme hovoriť R (pre dominantný gén) a r (pre recesívny gén) Pripustíme tiež, že rodičia sú heterozygotní, takže každý má kópiu každej alely. Preto sa zaregistrujeme „R“ a „r“ v hornej časti mriežky a rovnaké vľavo.

3. 
   

   
   Vyplňte políčka na mriežke. Po zadaní alel vyplňte každé z políčok podľa príslušných štítkov. V každom poli skombinujete dve písmená alel otca a matky. Inými slovami, tieto dve písmená umiestnite mimo krabici vedľa seba.
   • V našom príklade je výplň nasledovná:
   • v poli hore a vľavo: RR,
   • v štvorci hore a vpravo: rr,
   • v ľavom dolnom rohu: rr,
   • v pravom dolnom rohu: rr.
   • Spravidla sú dominantné alely (veľkými písmenami) vždy uvedené ako prvé.

4. 
   

   
   Stanovte rôzne možné genotypy potomstva. Každá bunka predstavuje možný prenos rodičovských alel. Každá z týchto kombinácií má rovnakú šancu na výskyt. V prípade mriežky 2 x 2 má každá kombinácia 1 šancu zo 4. Každá kombinácia alel Punnettovho námestia sa nazýva „genotyp“. Aj keď genotypy môžu viesť ku genetickým rozdielom, nie je to tak, že tieto rozdiely budú viditeľné u potomkov (pozri nasledujúci krok).
   • V našom príklade sú genotypmi potenciálnych potomkov:
   • dve dominantné alely (2 R),
   • dominantná alela a recesívna alela (1 R a 1 r),
   • dominantná alela a recesívna alela (1 R a 1 r) - všimnite si, že ide o rovnaký genotyp ako predtým,
   • dve recesívne alely (2 r).

5. 
   

   
   Stanovte každý z potenciálnych fenotypov potomstva. Fenotyp organizmu je v konečnom dôsledku všetky pozorovateľné charakteristiky jednotlivca, ako je farba očí alebo vlasov, prípadné kosáčikovité ochorenie - všetky tieto vlastnosti sú spôsobené určitými konkrétnymi génmi a nie kombináciou génov. Fenotyp potomstva bude určený charakteristikami génov. Gény budú mať rôzne spôsoby, ako sa vyjadriť, aby poskytli také a také fenotypy.
   • V našom príklade budeme predpokladať, že dominantný je gén, ktorý umožňuje niekomu vedieť, ako si zabaliť jazyk. Je zrejmé, že to znamená, že každý potomok bude schopný prevrátiť svoj jazyk, aj keď bude dominovať iba jedna z jeho alel. V tomto veľmi špecifickom prípade by fenotypy potomstva boli takéto:
   • štvorcový horný a ľavý: môže vyhrnúť jazyk (dva R),
   • štvorcový horný a pravý: môže zabaliť svoj jazyk (iba jeden R),
   • štvorcové dno a doľava: môže zabaliť svoj jazyk (iba jeden R),
   • štvorec dole a vpravo: nemôže zvinúť svoj jazyk (bez R).

6. 
   

   
   Pomocou týchto štvorcov môžete mať pravdepodobnosť rôznych fenotypov. Punnettove štvorce sa najčastejšie používajú na určenie možných fenotypov potomstva. Keďže na každom zo štvorcov je rovnaká pravdepodobnosť výskytu, pravdepodobnosť výskytu fenotypu nájdete v vydelením počtu štvorcov týmto fenotypom celkovým počtom štvorcov..
   • Naše námestie Punnett nám hovorí, že medzi potomkami týchto rodičov sú štyri možné kombinácie génov. Ukazuje, že tri zo štyroch detí si budú môcť stočiť jazyk, ale nie štvrtý. Ak stanovíme možnosti pre tieto dva fenotypy, získame:
   • potomstvo môže zvinúť jazyk: 3/4 = 0,75 = 75 %,
   • potomok nemôže prevrátiť svoj jazyk: 1/4 = 0,25 = 25 %.

Metóda 2 Ukáž výsledky bihybridného kríženia (s dvoma génmi)

1. 
   

   
   Zdvojnásobte veľkosť Punnettovho štvorca na každý nový gén. Štvorec sa rozširuje v oboch smeroch, vpravo aj dole. Kombinácia génov nie je vždy taká jednoduchá ako kombinácia monohybridného kríženia. Niektoré fenotypy sú určené niekoľkými génmi. V týchto prípadoch je potrebné na rovnakom princípe zvážiť všetky možné kombinácie. Preto potrebujete väčšiu mriežku.
   • Pri zapojení niekoľkých génov je veľkosť šachovnice Punnett v porovnaní s predchádzajúcim, Preto je mriežka s jedným génom 2 x 2, jedna s dvoma génmi, 4 x 4, jedna s tromi génmi, 8 x 8 atď.
   • Aby sme lepšie porozumeli, uvedieme príklad s dvoma génmi. Nakreslíme teda mriežku 4 x 4. To, čo tu robíme, sa dá reprodukovať s tromi alebo viac génmi: bude stačiť vytvoriť väčšiu mriežku a dokončenie bude nevyhnutne trochu dlhšie.

2. 
   

   
   Určite gény zúčastnených rodičov. Nájdite gény spoločné pre oboch rodičov, ktoré dávajú charakter, ktorý študujete. Pretože existuje niekoľko génov, každý genotyp rodiča má pre každý gén ďalšie dve písmená, čo dáva štyri písmená pre dva gény, šesť písmen pre tri gény atď. Genotyp matky umiestnite na vrchol a otca doľava (alebo naopak).
   • Vezmime klasický príklad na ilustráciu týchto krížov: hrach. Rastlina hrachu môže dať hladký alebo pokrčený hrášok (pre vonkajší vzhľad), žltý alebo zelený (pre farbu). Predpokladá sa, že hladký vzhľad a žltá farba sú dominantné. Písmená L a I (hladký aspekt) sa použijú pre dominantné a recesívne gény a písmená J (dominantné) a j (recesívne) pre žltú farbu. Predpokladajme, že „matka“ má genotyp LlJj a otec, genotyp LlJJ.

3. 
   

   
   Hore a doľava, rôzne kombinácie génov. Na týchto dvoch miestach zadajte všetky možné kombinácie (dominantné a recesívne), vzhľadom na genetické vlastnosti rodičov. Rovnako ako u jedného génu má každá rodičovská alela rovnakú pravdepodobnosť kombinovania s inou. Počet písmen v každom políčku závisí od počtu génov: dve písmená pre dva gény, tri písmená pre tri gény atď.
   • V príklade musíte uviesť rôzne génové kombinácie od každého rodiča z ich príslušných genotypov (LlJj). Ak sú gény matky LlJj a gény otca LlJJ, budeme mať alely:
   • vyššie uvedené matky: LJ, Lj, lJ, lj,
   • tí z otca, vľavo: LJ, LJ, lJ, lJ.

4. 
   

   
   Vyplňte všetky políčka na Punnettovom námestí. Naplňte ich rovnakým spôsobom ako v príklade jedným génom. Keďže sa jedná o dva gény, budeme mať v každom políčku štyri písmená. Bolo by to šesť písmen s tromi génmi ... Spravidla počet písmen v škatuľke lechikéra zodpovedá počtu písmen každého genotypu rodičov.
   • V našom príklade je výplň nasledovná:
   • horný riadok: LLJJ, LLJj, LlJJ, LlJj,
   • druhý riadok: LLJJ, LLJj, LlJJ, LlJj,
   • tretí riadok: LlJJ, LlJj, 11JJ, 11JJ,
   • spodný riadok: LlJJ, LlJj, 11JJ, 11JJ.

5. 
   

   
   Predpovedajte možné fenotypy ďalšieho potomka. Pri práci s viacerými génmi predstavuje každý štvorec námestia Punnett genotypy možných potomkov. Logicky existuje viac možných kombinácií ako s jedným génom. Fenotypy v rámčekoch opäť závisia od génov, ktoré užívate. Vo väčšine prípadov stačí, aby dominovala vyjadrená postava iba jedna alela. Na druhej strane, aby bol vyjadrený charakter recesívny, musia byť všetky alely recesívne.
   • V našom príklade hrachu, keď je dominantný hladký vzhľad a žltá farba, bude akýkoľvek štvorec s aspoň jedným veľkým písmenom L predstavovať rastlinu, ktorá poskytne fenotyp hladkého vzhľadu, a každý štvorec s veľkým písmenom J bude predstavovať rastlinu s fenotypom. žlto. Rastlina poskytujúca pokrčený hrášok bude mať dve recesívne alely (1) a jedna dáva zelený hrášok, dva recesívne alely (1). Ako už bolo povedané, pozrime sa, čo to dáva:
   • horný riadok: hladký / žltý, hladký / žltý, hladký / žltý, hladký / žltý,
   • druhý riadok: hladký / žltý, hladký / žltý, hladký / žltý, hladký / žltý,
   • tretí riadok: hladký / žltý, hladký / žltý, pokrčený / žltý, pokrčený / žltý,
   • spodný riadok: hladký / žltý, hladký / žltý, pokrčený / žltý, pokrčený / žltý.

6. 
   

   
   Na výpočet pravdepodobnosti každého fenotypu použite štvorce. Pracujte rovnako ako s jedným génom. Máte tu viac prípadov, pretože existujú dva gény. Je preto potrebné stanoviť pravdepodobnosť každého fenotypu. Na to stačí spočítať bunky s rovnakým fenotypom a nahlásiť tento počet do celkového počtu políčok.
   • V našom príklade sú pravdepodobnosti pre každý fenotyp:
   • potomok je hladký a žltý: 12/16 = 3/4 = 0,75 = 75 %,
   • potomok je pomačkaný a žltý: 4/16 = 1/4 = 0,25 = 25 %,
   • potomstvo je hladké a zelené: 0/16 = 0 %,
   • potomstvo je pokrčené a zelené: 0/16 = 0 %.
   • Všimnite si, že je nemožné, aby v tomto prípade existoval jediný potomok s dvoma recesívnymi alelami, takže žiadny hrášok nebude zelený.