Plac Punnetta
.svg)
Kwadrat Punnetta to kwadratowy diagram używany do przewidywania genotypów określonej krzyżówki lub eksperymentu hodowlanego. Został nazwany na cześć Reginalda C. Punnetta , który opracował to podejście w 1905 roku. Diagram jest używany przez biologów do określania prawdopodobieństwa , że potomstwo będzie miało określony genotyp . Kwadrat Punnetta to tabelaryczne zestawienie możliwych kombinacji alleli matczynych z allelami ojcowskimi. Tabele te można wykorzystać do zbadania prawdopodobieństwa wyniku genotypowego potomstwa pojedynczej cechy (allelu) lub podczas krzyżowania wielu cech od rodziców. Kwadrat Punnetta jest wizualną reprezentacją dziedziczenia mendlowskiego . Ważne jest, aby zrozumieć terminy „heterozygota”, „homozygota”, „podwójna heterozygota” (lub homozygota), „allel dominujący” i „allel recesywny” podczas korzystania z kwadratowej metody Punnetta. W przypadku wielu cech użycie „metody linii rozwidlonych” jest zwykle znacznie łatwiejsze niż kwadrat Punnetta. Fenotypy można przewidzieć z dokładnością co najmniej lepszą niż przypadek przy użyciu kwadratu Punnetta, ale na fenotyp, który może pojawić się w obecności danego genotypu, w niektórych przypadkach może wpływać wiele innych czynników, na przykład dziedziczenie poligeniczne i / lub epigenetyka w pracy.
Zygotyczność
Zygotyczność odnosi się do stopnia podobieństwa między allelami , które określają jedną specyficzną cechę organizmu . W najprostszej postaci para alleli może być homozygotyczna lub heterozygotyczna . Homozygotyczność, gdzie homo odnosi się do tego samego , podczas gdy zygota odnosi się do zygoty , jest widoczna, gdy kombinacja dwóch dominujących lub dwóch recesywnych allele kodują tę samą cechę. Recesywne to zawsze małe litery. Na przykład, używając „A” jako reprezentatywnego znaku dla każdego allelu, genotyp homozygotycznej pary dominującej byłby przedstawiony jako „AA”, podczas gdy homozygotyczny recesywny jest pokazany jako „aa”. Heterozygotyczność, z hetero powiązanym z innym , może być tylko „Aa” (zgodnie z konwencją, wielka litera jest zawsze przedstawiona jako pierwsza). Fenotyp homozygotycznej pary dominującej to „A” lub dominujący recesywnej jest odwrotnie . Pary heterozygotyczne zawsze mają dominujący fenotyp. W mniejszym stopniu hemizygotyczność i nullizygotyczność można również zaobserwować w parach genów.
Krzyż monohybrydowy
„Mono-” oznacza „jeden”; ten krzyż wskazuje, że badanie pojedynczej cechy. Może to oznaczać (na przykład) kolor oczu. Każde locus genetyczne jest zawsze reprezentowane przez dwie litery. Tak więc w przypadku koloru oczu powiedz „B = brązowe oczy” i „b = zielone oczy”. W tym przykładzie oboje rodzice mają genotyp Bb . Na przykład kolor oczu oznaczałoby to, że oboje mają brązowe oczy. Mogą wytwarzać gamety zawierające allel B lub b . (W genetyce zwyczajem jest używanie wielkich liter do oznaczania dominujące allele i małe litery wskazujące na allele recesywne .) Prawdopodobieństwo, że potomstwo będzie miało genotyp BB wynosi 25%, Bb 50%, a bb 25%. Stosunek fenotypów wynosi 3:1, co jest typowe dla krzyżówki monohybrydowej . Oceniając na tej podstawie fenotyp, „3” potomstwa ma „brązowe” oczy, a tylko jedno potomstwo ma „zielone” oczy. (3 to „B?”, a 1 to „bb”)
|
Ojcowski
Macierzyński |
B | B |
|---|---|---|
| B | nocleg ze śniadaniem | Nocleg ze śniadaniem |
| B | Nocleg ze śniadaniem | nocleg ze śniadaniem |
Sposób, w jaki allele B i b oddziałują na siebie, wpływając na wygląd potomstwa, zależy od interakcji produktów genów ( białek ) (patrz Dziedziczenie mendlowskie ). Może to obejmować efekty śmiertelne i epistazę (gdzie jeden allel maskuje inny, niezależnie od statusu dominującego lub recesywnego).
Krzyż dwuhybrydowy
Bardziej skomplikowane krzyżówki można wykonać, patrząc na dwa lub więcej genów. Kwadrat Punnetta działa jednak tylko wtedy, gdy geny są od siebie niezależne , co oznacza, że posiadanie określonego allelu genu „A” nie zmienia prawdopodobieństwa posiadania allelu genu „B”. Jest to równoznaczne ze stwierdzeniem, że geny nie są połączone , więc te dwa geny nie mają tendencji do sortowania razem podczas mejozy.
Poniższy przykład ilustruje dwuhybrydową krzyżówkę dwóch podwójnie heterozygotycznych roślin grochu. R reprezentuje dominujący allel kształtu (okrągły), podczas gdy r reprezentuje allel recesywny (pomarszczony). A reprezentuje dominujący allel koloru (żółty), podczas gdy a reprezentuje allel recesywny (zielony). Jeśli każda roślina ma genotyp RrAa , a ponieważ allele genów kształtu i koloru są niezależne, to mogą one wytworzyć cztery typy gamet we wszystkich możliwych kombinacjach: RA , Ra , rA i ra .
| RA | Ra | rA | ra | |
|---|---|---|---|---|
| RA | RAAA | RRAa | RrAA | Raaa |
| Ra | RRAa | RRaa | Raaa | Rraa |
| rA | RrAA | Raaa | rAA | rAa |
| ra | Raaa | Rraa | rAa | rraa |
Ponieważ cechy dominujące maskują cechy recesywne (zakładając brak epistazy), istnieje dziewięć kombinacji, które mają fenotyp okrągły żółty, trzy okrągłe zielone, trzy pomarszczone żółte i jedna pomarszczona zielona. Stosunek 9:3:3:1 jest oczekiwanym wynikiem przy krzyżowaniu dwóch podwójnie heterozygotycznych rodziców z niezwiązanymi genami. Każdy inny stosunek wskazuje, że wystąpiło coś innego (takie jak letalne allele, epistaza, połączone geny itp.)
Metoda linii rozwidlonej
Metoda linii rozwidlonych (znana również jako metoda drzewa i system rozgałęzień) może również rozwiązywać krzyże dwu- i wielohybrydowe. Problem jest konwertowany na serię krzyżówek monohybrydowych, a wyniki są łączone w drzewo. Jednak drzewo daje taki sam wynik jak kwadrat Punnetta w krótszym czasie iz większą przejrzystością. Poniższy przykład ocenia inną krzyżówkę podwójnej heterozygoty przy użyciu RrYy x RrYy. Jak stwierdzono powyżej, oczekuje się, że stosunek fenotypowy wyniesie 9:3:3:1 w przypadku krzyżowania niezwiązanych genów z dwóch podwójnych heterozygot. Stosunek genotypowy uzyskano na poniższym diagramie, ten diagram będzie miał więcej rozgałęzień niż w przypadku analizy tylko pod kątem stosunku fenotypowego.
Zobacz też
- Dziedziczenie mendlowskie
- Mapa Karnaugha , podobny diagram używany do uproszczenia algebry Boole'a
Dalsza lektura
- Campbell, Neil Allison (2005). Biologia (7 wyd.). Wydawnictwo Benjamina-Cummingsa . ISBN 978-0-8053-7146-8 . OCLC 71890442 .