Jak pracovat s Punnettovými čtverci

Autor: Robert Simon

Datum Vytvoření: 24 Červen 2021

Datum Aktualizace: 1 Červenec 2024

Jak pracovat s Punnettovými čtverci - Vodítka

Obsah

stupně
Některé definice před spuštěním
Metoda 1 Zobrazit výsledky monohybridního kříže (s jediným genem)
Metoda 2 Zobrazit výsledky bihybridního kříže (se dvěma geny)

V tomto článku: Zobrazení výsledků monohybridního křížení (s jediným genem) Zobrazení výsledků bihybridního křížení (s dvěma geny) 8 Reference

Punnettovy čtverce (nebo Punnettovy šachovnice) se v genetice používají k reprezentaci různých kombinací genů rodičů, které lze nalézt u jejich potomků. Punnettovo náměstí je diagram ve formě mřížky 4 (2 x 2), 9 (3 x 3), 16 (4 x 4) krabic nebo čtverců ... Z genotypů obou rodičů díky V této mřížce je možné určit možnou genetickou dědičnost potomstva. Někdy dokonce je možné určité vlastnosti určitě předvídat.

stupně

Některé definice před spuštěním

Pro ty, kteří již ovládají slovní zásobu a koncepty genetiky, můžete jít přímo k vysvětlení Punnettova náměstí kliknutím sem.

Pochopte, jaké geny jsou. Před založením a interpretací Punnettových čtverců je nutné mít určité znalosti v genetice. Všechny živé věci, od mikroskopických (bakterií) po největší (modré velryby), všechny mají geny, Jsou velmi složité, protože se jedná o kódované genetické informace, které se nacházejí prakticky ve všech buňkách lidského těla. Tyto geny částečně nebo zcela vysvětlují určité fyzické nebo behaviorální vlastnosti živých bytostí, jako je velikost, ostrost zraku, dědičné patologie ...
- Abychom plně porozuměli Punnettovým čtvercům, musíme to také vědět všechny živé věci drží své geny od genů svých rodičů , Pravděpodobně jste si všimli lidí kolem vás, kteří vypadají nebo jednají jako jeden z jejich rodičů. Někdy je to dokonce očividné!
Přiměřit koncept sexuální reprodukce. Počet živých, ale ne všechny, se množí pomocí tzv. Reprodukce sexuální, Jedná se o spojení dvou gamet, muže a ženy, jasně, rodiče muže a ženy rodiče, kteří teoreticky dávají svým dětem polovinu svého genetického dědictví. Punnettův čtverec je tabulková reprezentace všech možností tohoto sdílení genů.
- Sexuální reprodukce není jediným způsobem reprodukce v přírodě. Některé živé organismy (například bakterie) mají asexuální reprodukce, režim, kdy jeden z rodičů zajišťuje pouze reprodukci. Všechny geny potomků pocházejí od stejného rodiče, což vysvětluje, že všichni potomci jsou více či méně, s výjimkou určitých mutací, jeho přesnou kopií.
Pochopte, co jsou alely. Jak je řečeno, geny organismu jsou pokyny, které řídí chování buněk, ve kterých jsou umístěny. Ve formě instrukční knihy, která je rozdělena do kapitol, částí a částí, různé části genů organizují život buněk. Pokud se pouze jeden z těchto „dílčích částí“ liší od jednoho organismu k druhému, budou mít tyto dva organismy odlišný vzhled nebo chování. Právě tyto genetické rozdíly dělají, pokud vezmeme příklad člověka, že jedna osoba je blondýna a druhá hnědá. Tyto různé verze stejného genu se nazývají "alely".
- Každé dítě zdědí dvě sady genů, po jednom od každého rodiče, takže mají dvě alely stejného genu.
Pochopte, co se myslí dominantními a recesivními alely. Alely dítěte pocházejí ze složitých kombinací. Některé takzvané alely dominantní dá dítěti takový nebo takový vzhled nebo chování: říká se, že alela „sexprimes“ povinně z generace na generaci. Ostatní, tzv. Alely ustupující, se nevyjádří, pokud jsou spárovány s dominantní alelou, která zvítězí. Punnettovy čtverce umožňují vizualizovat různé možné scénáře, které potomek obdrží dominantní nebo recesivní alelu.
- Jak název napovídá, dominantní alely mají tendenci zvítězit nad recesivními alely. Aby byla recesivní alela sexuálně vyjádřena, musí mít oba rodiče stejnou recesivní alelu. Příkladem je srpkovitá anémie, recesivní dědičné onemocnění krve. Recesivita však není vždy systematicky spojována s dysregulací buněk.

Metoda 1 Zobrazit výsledky monohybridního kříže (s jediným genem)

Vytvořte mřížku ze 2 čtverců ze 2. Jednoduché čtverce Punnett lze snadno vyrobit. Nejprve vytvořte velký čtverec, který rozdělíte na čtyři stejná pole. Máte dvě pole na řádek a dvě pole na sloupec.
Reprezentujte alely rodičů dopisy. Ty budou uvedeny vedle každého řádku a horní části každého sloupce. Na Punnettově náměstí lze ke sloupům a matkám přiřadit řadové alely matky (je možné i obrácení). Pište písmena na jejich místa. Podle konvence jsou dominantní alely označeny velkými písmeny a recesivními malými.
- Abychom ilustrovali náš názor, uvedeme konkrétní a zábavný příklad. Představte si, že chcete znát pravděpodobnost, že dítě bude schopno svinout si jazyk na sebe. Tato postava (zvláštní, ale skutečná!), Budeme ji nazývat R (pro dominantní gen) a r (pro recesivní gen) Rovněž připustíme, že rodiče jsou heterozygotní, takže každý má kopii každé alely. Proto se zaregistrujeme "R" a "r" v horní části mřížky a stejné vlevo.
Vyplňte pole na mřížce. Po zadání alel vyplňte každé pole podle příslušných štítků. V každé krabici budete kombinovat dvě písmena alel otce a matky. Jinými slovy, dvě písmena umístíte mimo krabici vedle sebe.
- V našem příkladu je výplň následující:
- na náměstí nahoře a vlevo: RR,
- na náměstí nahoře a napravo: rr,
- v levém dolním rohu: rr,
- v pravém dolním rohu: rr.
- Obvykle jsou dominantní alely (velkými písmeny) vždy uvedeny jako první.
Určete různé možné genotypy potomstva. Každá buňka představuje možný přenos rodičovských alel. Každá z těchto kombinací má stejnou šanci na výskyt. Zde pro mřížku 2 x 2 má každá kombinace 1 šanci ze 4 nastat. Každá kombinace alel Punnettova náměstí se nazývá „genotyp“. Zatímco genotypy mohou vést ke genetickým rozdílům, není to tak, že tyto rozdíly budou viditelné u potomků (viz další krok).
- V našem příkladu jsou genotypy potenciálních potomků:
- dvě dominantní alely (2 R),
- dominantní alela a recesivní alela (1 R a 1 r),
- dominantní alela a recesivní alela (1 R a 1 r) - všimněte si, že se jedná o stejný genotyp jako dříve,
- dvě recesivní alely (2 r).
Určete každý z potenciálních fenotypů potomstva. Fenotyp organismu je v konečném důsledku všechny pozorovatelné vlastnosti jedince, jako je barva očí nebo vlasů, eventuální nemoc srpkovitých buněk - všechny tyto vlastnosti jsou způsobeny určitými konkrétními geny a nikoli kombinací genů. Fenotyp potomstva bude určen charakteristikami genů. Geny budou mít různé způsoby, jak se vyjádřit, aby daly takové a takové fenotypy.
- V našem příkladu budeme předpokládat, že gen, který někomu umožňuje vědět, jak zabalit jeho jazyk, je dominantní. Je zřejmé, že to znamená, že každý potomek bude schopen převrátit svůj jazyk, i když dominuje pouze jedna z jeho alel. V tomto velmi specifickém případě by fenotypy potomstva byly následující:
- čtvercový horní a levý: může srolovat svůj jazyk (dva R),
- čtvercový horní a pravý: může zabalit jazyk (pouze jeden R),
- čtverec dole a vlevo: může zabalit jazyk (pouze jeden R),
- čtvercový dolní a pravý: nemůže svinout svůj jazyk (bez R).
Pomocí těchto čtverců je pravděpodobnost různých fenotypů. Punnettovy čtverce se nejčastěji používají k určení možných fenotypů potomstva. Protože každý ze čtverců má stejnou pravděpodobnost výskytu, pravděpodobnost výskytu fenotypu najdete v dělení počtu čtverců tímto fenotypem celkovým počtem čtverců..
- Naše náměstí Punnett nám říká, že mezi potomky těchto rodičů existují čtyři možné kombinace genů. Ukazuje, že tři ze čtyř dětí budou schopny srolovat svůj jazyk, ale ne čtvrtý. Pokud stanovíme možnosti pro tyto dva fenotypy, získáme:
- potomek může svinovat jazyk: 3/4 = 0,75 = 75 %,
- potomek nemůže svinout jazyk: 1/4 = 0,25 = 25 %.

Metoda 2 Zobrazit výsledky bihybridního kříže (se dvěma geny)

Zdvojnásobte velikost Punnettova čtverce na každý nový gen. Čtverec se rozšiřuje v obou směrech, vpravo i dole. Kombinace genů nejsou vždy tak jednoduché jako kombinace monohybridního křížení. Některé fenotypy jsou určeny několika geny. V těchto případech je třeba na stejném principu zvážit všechny možné kombinace. Proto potřebujete větší mřížku.
- Se zapojením několika genů je velikost šachovnice Punnett ve srovnání s předchozím, Proto je mřížka s jediným genem 2 x 2, jedna se dvěma geny, 4 x 4, jedna se třemi geny, 8 x 8 atd.
- Abychom lépe porozuměli, uvedeme příklad se dvěma geny. Nakreslíme tedy mřížku 4 x 4. To, co zde děláme, je možné reprodukovat se třemi geny nebo více: bude stačit vytvořit větší mřížku a bude nutné ji trochu dokončit.
Určete geny zúčastněných rodičů. Najděte geny společné pro oba rodiče, které dávají postavu, kterou studujete. Protože existuje několik genů, má každý genotyp rodiče dvě další písmena pro každý gen, což dává čtyři písmena pro dva geny, šest písmen pro tři geny atd. Umístíte genotyp matky nahoře a otce vlevo (nebo naopak).
- Vezměme si klasický příklad k ilustraci těchto křížů: hrách. Rostlina hrachu může dát hladký nebo vrásčitý hrášek (pro vnější vzhled), žlutý nebo zelený (pro barvu). Předpokládá se, že hladký vzhled a žlutá barva jsou dominantní. Písmena L a I (hladký aspekt) budou použita pro dominantní a recesivní geny a písmena J (dominantní) a j (recesivní) pro žlutou barvu. Předpokládejme, že „matka“ má genotyp LlJj a otec, genotyp LlJJ.
Nahoru a vlevo, různé kombinace genů. Na těchto dvou místech zadejte všechny možné kombinace (dominantní a recesivní) vzhledem k genetickým vlastnostem rodičů. Stejně jako u jednoho genu má každá rodičovská alela stejnou pravděpodobnost kombinace s jiným. Počet písmen v každém poli závisí na počtu genů: dvě písmena pro dva geny, tři písmena pro tři geny atd.
- V příkladu musíte uvést různé genové kombinace od každého rodiče z jejich příslušných genotypů (LlJj). Pokud jsou geny matky LlJj a geny otce LlJJ, budeme mít alely:
- ty z matky, výše: LJ, Lj, lJ, lj,
- ti z otce vlevo: LJ, LJ, lJ, lJ.
Vyplňte všechny políčka na Punnettově náměstí. Naplňte je stejným způsobem jako v příkladu jediným genem. Protože se jedná o dva geny, budeme mít v každé krabici čtyři písmena. Bylo by to šest písmen se třemi geny ... Počet písmen v krabici lechikéra zpravidla odpovídá počtu písmen každého genotypu rodičů.
- V našem příkladu je výplň následující:
- horní řádek: LLJJ, LLJj, LlJJ, LlJj,
- druhý řádek: LLJJ, LLJj, LlJJ, LlJj,
- třetí řádek: LlJJ, LlJj, llJJ, lljj,
- spodní řádek: LlJJ, LlJj, llJJ, lljj.
Předpovídejte možné fenotypy dalšího potomka. Při práci s více geny představuje každý čtverec Punnettova náměstí genotypy možných potomků. Logicky existuje více možných kombinací než s jedním genem. Fenotypy v krabicích opět závisí na genech, které užíváte. V naprosté většině případů postačuje, aby dominantní byla pouze jedna alela. Na druhou stranu, aby byl vyjádřený znak recesivní, musí být všechny alely recesivní.
- V našem příkladu hrachu, protože dominuje hladký vzhled a žlutá barva, bude jakýkoli čtverec s alespoň jedním velkým písmenem L představovat rostlinu s fenotypem hladkého vzhledu a jakýkoli čtverec s velkým písmenem J bude představovat rostlinu s fenotypem žlutě. Rostlina poskytující pomačkaný hrášek bude mít dvě recesivní alely (1) a jedna dává zelený hrášek, dvě recesivní alely (1). Jak již bylo řečeno, podívejme se, co to dává:
- horní řádek: hladký / žlutý, hladký / žlutý, hladký / žlutý, hladký / žlutý,
- druhý řádek: hladký / žlutý, hladký / žlutý, hladký / žlutý, hladký / žlutý,
- třetí řádek: hladký / žlutý, hladký / žlutý, zvrásněný / žlutý, zvrásněný / žlutý,
- spodní řádek: hladký / žlutý, hladký / žlutý, zvrásněný / žlutý, zvrásněný / žlutý.
Použijte čtverce pro výpočet pravděpodobnosti každého fenotypu. Pracujte stejně jako s jediným genem. Máte zde více případů, protože existují dva geny. Je proto nezbytné stanovit pravděpodobnost každého fenotypu. K tomu stačí spočítat buňky se stejným fenotypem a nahlásit tento počet do celkového počtu krabic.
- V našem příkladu jsou pravděpodobnosti pro každý fenotyp:
- potomstvo je hladké a žluté: 12/16 = 3/4 = 0,75 = 75 %,
- potomek je pomačkaný a žlutý: 4/16 = 1/4 = 0,25 = 25 %,
- potomstvo je hladké a zelené: 0/16 = 0 %,
- potomek je pomačkaný a zelený: 0/16 = 0 %.
- Všimněte si, že je nemožné, aby v tomto případě existoval jediný potomek se dvěma recesivními alely, takže žádný hrášek nebude zelený.