Sisältö
- Geneettinen sanasto
- Ominaisuudet, geenit ja alleelit
- Genotyypit ja fenotyypit
- Hallitsevat, recessiiviset ja rinnakkaisvaltaiset geenit
- Varoitus: hypoteettiset tulokset vs. todellisuus
- Kuinka käyttää Punnett-aukiota
- Punnett Square -laskin
Vuonna 1905 Reginald Punnett julkaisi Mendelism, ensimmäinen kirja nykyaikaisesta genetiikasta. Opintojensa aikana Punnett kehitti graafisen menetelmän geneettisten ristien tulosten ennustamiseksi.
Tämä graafinen järjestäjä, jota kutsutaan nyt Punnett-neliöksi, tarjoaa suhteellisen yksinkertaisen menetelmän genotyyppien ja fenotyyppien todennäköisyyden ennustamiseen.
Geneettinen sanasto
Punnett-neliöiden toiminnan ymmärtäminen vaatii tiettyjen erikoistermien tuntemusta. Ennen kuin siirryt eteenpäin tässä Punnett-neliön opetusohjelmassa, annetaan tarkistaa sanastoa.
Ominaisuudet, geenit ja alleelit
Ominaisuudet ovat perinnölliset ominaisuudet. Geeneillä on piirteitä sukupolvelta toiselle. Organismissa on kaksi geeniä kullekin ominaisuudelle, ja ne perivät yhden geenin jokaiselta vanhemmalta. Alleelit ovat geenivariantteja.
Esimerkiksi henkilö voi periä sinisilmäisen geenin yhdeltä vanhemmilta ja ruskeiden silmien geenin toiselta vanhemmalta. Henkilö on perinyt kaksi erilaista alleelia silmien väriin.
Genotyypit ja fenotyypit
Genotyypin määritelmä biologiassa tarkoittaa organismien geenien yhdistelmää. Fenotyyppi on genotyypin fysikaalinen ilmentymä.
Henkilöllä, joka perii yhden alle ruskeita silmiä ja yhden alleelin sinisille silmille, on hybridi tai heterotsygoottinen genotyyppi, joka tarkoittaa kahta erilaista versiota tai alleelia silmien väriin. Kaikista muista tekijöistä lukuun ottamatta tämän henkilön fenotyyppi on ruskeat silmät.
Jos molemmat periytyneet geenit ovat samoja tai homotsygoottisia, fenotyyppi osoittaa tämän ominaisuuden.
Hallitsevat, recessiiviset ja rinnakkaisvaltaiset geenit
Ominaisuuksia voivat kuljettaa hallitsevat, recessiiviset tai rinnakkaisvaltaiset geenit.
Hallitsevat piirteet peittävät tai piilottavat recessiivisiä piirteitä, mikä tarkoittaa, että vaikka henkilö voi periä ominaisuudelle kaksi erilaista alleelia, ominaisuuden fenotyyppi tai fyysinen ilmentymä on dominoivalle alleelille. Ruskean ja sinisen silmäväri-alleelin tapauksessa ruskean silmän alleeli on hallitseva recessiivisen sinisen silmän alleelin suhteen.
Verityypit A ja B ovat rinnakkaisvaltaisia geenejä, joten henkilöllä, joka perii geenin tyypin A verestä ja geenillä tyypin B verestä, on tyypin AB verta.
Vakiomerkinnät käyttävät isot kirjaimet edustaa hallitsevia piirteitä ja pienet kirjaimet edustaa recessive piirteitä.
Varoitus: hypoteettiset tulokset vs. todellisuus
Perinnölliset geenit ovat vuorovaikutuksessa ja vaikuttavat toisiinsa. Nämä vuorovaikutukset tarkoittavat, että fenotyypit eivät aina vastaa vallitsevan alleelin ja Punnett-neliöiden ennustaman recessiivisen alleelimallin odotettua lopputulosta.
Kuinka käyttää Punnett-aukiota
Ennen kuin Punnett-neliötä voidaan käyttää, kunkin vanhemman genotyypit on määritettävä.
Jos vanhempaa genotyyppiä ei tunneta, isovanhempien genotyyppejä voidaan käyttää. Jos vanhemmalla on ruskeat silmät, yksi genotyypin alleeli on ruskeille silmille.
Toinen alleeli voisi olla ruskeille, vihreille tai sinisille silmille. Jos yhdellä isovanhemmalla on ruskeat silmät ja toisella isovanhemmalla on siniset silmät, toinen alleeli voi olla sinisille tai vihreille silmille, mutta ei ruskeille silmille.
Yleensä dominantit piirteet ilmenevät useammin fenotyypissä kuin recessiiviset piirteet. Ruskeat hiukset ovat yleensä hallitsevia vaaleiden tai punaisten tukien suhteen ja ovat paljon yleisempiä maailman väestössä.
Paikalliset väestöt eivät kuitenkaan välttämättä heijasta tätä määräävää asemaa, koska geeniallas voivat sisältää suuren määrän ihmisiä, joilla on vaaleat tai punaiset hiukset.
Graafinen järjestäjä, jota kutsutaan Punnett-neliöksi, voidaan piirtää neljään osaan jaettuna neliönä tai kuten tavallinen tic-tac-toe-kehys.
Joskus tic-tac-toe-kehys piirretään oikealle puolelle ja pohja lisätään, mutta nämä eivät ole välttämättömiä.
Vanhempien genotyyppi sisältää kaksi alleelia jokaisesta piirteestä. Laskeakseen todennäköisyys, että jälkeläiset saavat alleelin, molemmat alleelit on asetettava Punnett-neliöön. Aseta yhden vanhemman alleelit Punnett-neliön yläreunaan ja toisen vanhemman alleelit Punnett-neliön vasempaan reunaan.
Jokaisessa neliösarakkeessa tulisi olla yksi alleelisymboli ja jokaisen neliörivin vasemmalla puolella yksi alleelisymboli.
Kopioi symboli kunkin sarakkeen yläosasta sen sarakkeen jokaiseen neliöön. Kopioi symboli rivin vasemmalta puolelta kyseisen rivin jokaiseen neliöön. Jokaisella ruudulla pitäisi olla nyt kaksi symbolia.
Esimerkiksi, jos sarakkeen yläosassa on iso kirjain ja rivin vasemmassa päässä on pienet kirjaimet b, ruudussa tulisi olla symbolipari Bb.
Jokainen neljästä neliöstä sisältää nyt kaksi alleelisymbolia. Nämä ovat mahdolliset genotyypit. Jos nämä kaksi symbolia ovat samat, genotyyppi on homotsygoottinen.
Jos nämä kaksi symbolia ovat erilaisia, kuten Bb, genotyyppi on heterotsygoottinen. Jos molemmat symbolit ovat isoja kirjaimia, kuten BB, niin genotyyppi on homotsygoottinen hallitseva. Jos molemmat symbolit ovat pieniä, kuten bb, niin genotyyppi on homotsygoottinen recessiivinen.
Ellei muita geneettisiä tekijöitä ole, dominoiva alleeli säätelee kunkin genotyypin fysikaalista ilmentymistä. Toisin sanoen, jos genotyyppiparissa on hallitseva geeni (osoitettu isolla kirjaimella), tämä ominaisuus näkyy jälkeläissä.
Silmien värin osalta, jos B edustaa ruskeita silmiä ja b edustaa sinisiä silmiä, niin jälkeläisillä, jotka perivät geeniparin BB tai geeniparin Bb, on ruskeat silmät. Jotta siniset silmät olisivat, molempien perittyjen geenien on oltava homotsygoottinen recessiivinen bb.
Yhden piirteen arvioimiseksi yksinkertaisessa tai monohybridisissä risteissä on neljä mahdollista tulosta. Jos neliöiden genotyypit ovat peräisin homotsygoottisen hallitsevan BB: n ja heterotsygoottisen Bb: n rististä, silloin neljä mahdollista tulosta ovat BB, BB, Bb ja Bb.
Kahdella neljästä mahdollisesta tuloksesta tai 50 prosentilla jälkeläisistä on homotsygoottinen hallitseva genotyyppi BB ja kahdella neljästä mahdollisesta tuloksesta tai 50 prosentilla jälkeläisistä on heterotsygoottinen genotyyppi Bb.
Fenotyyppien todennäköisyyksien laskeminen tarkoittaa, että etsitään hallitseva geeni. Laske silmien väri-esimerkissä jokainen neliö isoilla kirjaimilla. Esimerkissä, jolla on tulokset BB, BB, Bb ja Bb, jossa B edustaa ruskeita silmiä ja b edustaa sinisiä silmiä, kaikki neljä neliötä sisältävät hallitsevan B-geenin.
Kaikilla neljällä mahdollisella tuloksella tai 100 prosentilla jälkeläisistä olisi siis ruskeat silmät.
Punnett Square -laskin
Online Punnett-neliölaskurit ovat saatavana. Näiden laskurien käyttämiseksi syötä vanhempien genotyypit ja laskin tuottaa tuloksena olevat genotyyppi- ja fenotyyppikombinaatiot.