Sådan arbejder du med Punnett-firkanter

Indhold

• etaper
• Nogle definitioner inden start
• Metode 1 Vis resultaterne af et monohybridkors (med et enkelt gen)
• Metode 2 Vis resultaterne af et bihybridkors (med to gener)

Punnett-firkanter (eller Punnetts skakbræt) bruges i genetik til at repræsentere de forskellige kombinationer af forældres gener, der kunne findes i deres afkom. En Punnett-firkant er et diagram i form af et gitter på 4 (2 x 2), 9 (3 x 3), 16 (4 x 4) kasser eller firkanter ... Fra begge forældres genotyper, takket være dette gitter er det muligt at bestemme den mulige genetiske arv fra afkommet. Nogle gange er det muligt at forudsige visse egenskaber med sikkerhed.

etaper

Nogle definitioner inden start

For dem, der allerede behersker ordforrådet og genetikbegreber, kan du gå direkte til forklaringen på Punnetts firkant ved at klikke her.

1. 
   

   
   Forstå, hvad gener er. Før du etablerer og fortolker Punnett-firkanter, er det obligatorisk at have en vis viden inden for genetik. Alle levende ting, fra de mest mikroskopiske (bakterier) til de største (blåhvaler), har alle gener. Disse er meget komplekse, fordi de er kodet genetisk information, der findes i stort set alle celler i den menneskelige krop. Disse gener forklarer, delvis eller i sin helhed, visse fysiske eller adfærdsmæssige egenskaber ved levende væsener, såsom størrelse, synsskarphed, arvelige patologier ...
   • For fuldt ud at forstå Punnetts firkanter, må man også vide det alle levende ting holder deres gener fra deres forældres . Du har sandsynligvis bemærket mennesker omkring dig, der ligner eller fungerer som en af ​​deres forældre. Nogle gange er det endda åbenlyst!

2. 
   

   
   
   
   Assimilér begrebet seksuel reproduktion. Antal levende, men ikke alle, opdrætter gennem såkaldt reproduktion seksuel. Det involverer forening af to gameter, mandlige og kvindelige, klart, en mandlig forælder og en kvindelig forælder, der teoretisk giver halvdelen af ​​deres genetiske arv til deres børn. En Punnett-firkant er en tabelformig repræsentation af alle mulighederne for denne deling af gener.
   • Seksuel reproduktion er ikke den eneste form for reproduktion i naturen. Nogle levende organismer (for eksempel bakterier) har a aseksuel reproduktion, en tilstand, hvor en af ​​forældrene kun forsikrer reproduktionen. Således kommer alle afkomernes gener fra den samme forælder, hvilket forklarer, at alle afkom er mere eller mindre, med undtagelse af visse mutationer, den nøjagtige kopi af det.

3. 
   

   
   
   
   Forstå, hvad alleler er. Som det siges er generne af en organisme instruktioner, der styrer opførslen af ​​cellerne, hvor de befinder sig. I form af en instruktionsbog, der er opdelt i kapitler, dele og subparter, organiserer de forskellige dele af generne cellernes liv. Hvis kun en af ​​disse "subparter" er forskellig fra en organisme til en anden, vil disse to organismer have en anden udseende eller opførsel. Det er disse genetiske forskelle, der gør, hvis vi tager det menneskelige eksempel, at en person er blond og en anden er brun. Disse forskellige versioner af det samme gen kaldes "alleler".
   • Hvert barn arver to sæt gener, et fra hver forælder, så de har to alleler med det samme gen.

4. 
   

   
   Forstå, hvad der menes med dominerende og recessive alleler. Barnes alleler kommer fra komplekse kombinationer. Nogle såkaldte alleler dominerende vil give et barn sådan eller sådan udseende eller opførsel: det siges, at allelen "sexprimes" obligatorisk fra en generation til den næste. De andre, såkaldte alleler recessive, vil ikke udtrykke, hvis de er parret med en dominerende allel, som vinder. Punnett-firkanterne tillader at visualisere de forskellige mulige scenarier, som en efterkommer af at modtage en dominerende eller recessiv allel.
   • Som navnet antyder, har dominerende alleler en tendens til at vinde recessive alleler. For at en recessiv allel skal udtrykkes seksuelt skal begge forældre normalt have givet den samme recessive allel. Et eksempel er seglcelleanæmi, en recessiv arvelig sygdom i blodet. Recessivitet er dog ikke altid systematisk forbundet med dysregulering af celler.

Metode 1 Vis resultaterne af et monohybridkors (med et enkelt gen)

1. 
   

   
   Lav et gitter på 2 firkanter ud af 2. Enkle Punnett-firkanter er lette at fremstille. Lav først en stor firkant, som du deler i fire lige firkanter. Du har to kasser pr. Række og to kasser pr. Kolonne.

2. 
   

   
   Repræsentere forældrenes alleler ved brev. Disse vil blive vist ved siden af ​​hver linje og toppen af ​​hver kolonne. På en Punnett-firkant kan mors alleler tildeles kolonnerne og farens til rækkerne (det modsatte er også muligt). Skriv bogstaverne på deres respektive steder. Efter konvention er de dominerende alleler markeret med store bogstaver og de recessive med små.
   • For at illustrere vores punkt vil vi tage et konkret og morsomt eksempel. Forestil dig, at du vil vide sandsynligheden for, at et barn vil være i stand til at rulle tungen op på sig selv. Denne karakter (mærkelig, men ægte!), Vil vi kalde den R (for det dominerende gen) og r (for det recessive gen) Vi må også indrømme, at forældrene er heterozygote, så de har hver en kopi af hver allel. Vi vil derfor registrere "R" og "r" øverst på gitteret og det samme til venstre.

3. 
   

   
   Udfyld kasserne på gitteret. Når allelerne er indtastet, skal du udfylde hver af boksene i henhold til de tilsvarende etiketter. I hver boks vil du kombinere de to bogstaver i farerne og moderens alleler. Med andre ord lægger du de to bogstaver uden for kassen side om side.
   • I vores eksempel er udfyldningen som følger:
   • i firkanten øverst og til venstre: RR,
   • i firkanten øverst og til højre: rr,
   • i nederste venstre hjørne: rr,
   • nederst til højre: rr.
   • Konventionelt anføres dominerende alleler (med store bogstaver) altid først.

4. 
   

   
   Bestem de forskellige mulige genotyper af afkommet. Hver celle repræsenterer en mulig transmission af forældrealleler. Hver af disse kombinationer har en lige chance for at forekomme. Her har hver kombination 1 chance ud af 4 for et gitter på 2 til 2. Hver kombination af alleler i en Punnett-firkant kaldes en "genotype". Mens genotyper kan føre til genetiske forskelle, er det ikke, at disse forskelle vil være synlige i afkommet (se næste trin).
   • I vores eksempel er genotyperne for de potentielle efterkommere:
   • to dominerende alleler (2 R),
   • en dominerende allel og en recessiv allel (1 R og 1 r),
   • en dominerende allel og en recessiv allel (1 R og 1 r) - bemærk, at dette er den samme genotype som før,
   • to recessive alleler (2 r).

5. 
   

   
   Bestem hver af de potentielle fænotyper af afkommet. Fænotypen af ​​en organisme er i sidste ende alle de observerbare egenskaber hos et individ, såsom farven på øjnene eller håret, en eventuel seglcellesygdom - alle disse egenskaber skyldes visse bestemte gener og ikke af en kombination af gener. Fænotypen af ​​et afkom bestemmes af karakteristika for generne. Gener vil have forskellige måder at udtrykke sig til at give sådanne og sådanne fænotyper på.
   • I vores eksempel antager vi, at det gen, der giver nogen mulighed for at vide, hvordan han kan vikle sin tunge, er dominerende. Det betyder klart, at ethvert afkom vil være i stand til at rulle deres tunge, selvom kun en af ​​dens alleler er dominerende. I dette meget specifikke tilfælde ville afkomternes fænotyper være som følger:
   • firkant og venstre: kan rulle tungen op (to R),
   • firkant og højre: kan vikle tungen (kun en R),
   • firkantet bund og venstre: kan vikle tungen (kun en R),
   • firkantet bund og højre: kan ikke rulle tungen op (ingen R).

6. 
   

   
   Brug disse firkanter til at have sandsynligheden for forskellige fænotyper. Punnett-firkanterne bruges ofte til at bestemme de mulige fænotyper af afkom. Da hver af firkanterne har en lige sandsynlighed for at forekomme, kan du finde sandsynligheden for en fænotype i dividerer antallet af firkanter med denne fænotype med det samlede antal firkanter..
   • Vores Punnett-firkant fortæller os, at der er fire mulige genkombinationer blandt disse forældres efterkommere. Det viser, at tre af de fire børn vil være i stand til at rulle tungen op, men ikke den fjerde. Hvis vi fastlægger mulighederne for disse to fænotyper, får vi:
   • afkom kan rulle deres tunge: 3/4 = 0,75 = 75 %,
   • afkommet kan ikke rulle tungen op: 1/4 = 0,25 = 25 %.

Metode 2 Vis resultaterne af et bihybridkors (med to gener)

1. 
   

   
   Dobbelt størrelsen på Punnetts firkant til hvert nyt gen. Pladsen udvides i begge retninger, højre og nederst. Genkombinationer er ikke altid så enkle som ved en monohybrid krydsning. Nogle fænotyper bestemmes af flere gener. I disse tilfælde er det på samme princip nødvendigt at overveje alle mulige kombinationer. Derfor har du brug for et større gitter.
   • Med flere involverede gener er størrelsen på et Punnett-skakbræt fordoblet i forhold til den foregående. Derfor er et gitter med et enkelt gen 2 x 2, et med to gener, 4 x 4, et med tre gener, 8 x 8 og så videre.
   • For at blive bedre forstået tager vi et eksempel med to gener. Så vi tegner et gitter på 4 x 4. Det, vi gør her, kan gengives med tre gener eller mere: det vil være nok til at lave et større gitter, og det vil nødvendigvis være lidt længere at gennemføre.

2. 
   

   
   Bestem generne for de involverede forældre. Find de gener, der er fælles for begge forældre, der giver den karakter, du studerer. Fordi der er flere gener, har hver genotype af forælderen yderligere to bogstaver for hvert gen, hvilket giver fire bogstaver for to gener, seks bogstaver for tre gener, og så videre. Du sætter morens genotype øverst og faren til venstre (eller omvendt).
   • Lad os tage et klassisk eksempel for at illustrere disse krydser: ærter. En plante med ærter kan give glatte eller rynkede ærter (for udseende), gul eller grøn (til farve). Det antages, at det glatte udseende og den gule farve er dominerende. Bogstaverne L og I (glat aspekt) bruges til de dominerende og recessive gener og bogstaverne J (dominerende) og j (recessive) for den gule farve. Antag, at "mor" har genotypen LlJj og faren, genotypen LlJJ.

3. 
   

   
   Øverst og venstre, de forskellige kombinationer af gener. På disse to steder skal du indtaste alle mulige kombinationer (dominerende og recessive) i betragtning af forældrenes genetiske egenskaber. Som med et enkelt gen har hver forældrelel en lige sandsynlighed for at kombinere med et andet. Antallet af bogstaver i hver boks afhænger af antallet af gener: to bogstaver for to gener, tre bogstaver for tre gener og så videre.
   • I eksemplet skal du liste de forskellige genkombinationer fra hver forælder ud fra deres respektive genotyper (LlJj). Hvis moderenes gener er LlJj og faderen, LlJJ, vil vi have allelerne:
   • dem af moderen, ovenfor: LJ, Lj, lJ, lj,
   • dem til faderen til venstre: LJ, LJ, lJ, lJ.

4. 
   

   
   Udfyld alle kasser på Punnetts firkant. Fyld dem på samme måde som i eksemplet med et enkelt gen. Da der er to gener involveret, vil vi her have fire bogstaver i hver boks. Det ville have været seks bogstaver med tre gener ... Som regel svarer antallet af bogstaver i en æske med lechiquier til antallet af bogstaver i hver genotype af forældrene.
   • I vores eksempel er udfyldningen som følger:
   • øverste række: LLJJ, LLJj, LlJJ, LlJj,
   • anden række: LLJJ, LLJj, LlJJ, LlJj,
   • tredje række: LlJJ, LlJj, llJJ, llJj,
   • nederste række: LlJJ, LlJj, llJJ, llJj.

5. 
   

   
   Forudsig de mulige fænotyper af det næste afkom. Når man beskæftiger sig med flere gener, repræsenterer hver firkant af Punnett-firkanten genotyperne for de mulige efterkommere. Der er ret logisk, at der er flere mulige kombinationer end med et enkelt gen. Igen afhænger fænotyperne i kasserne af de gener, du tager. I langt de fleste tilfælde er det tilstrækkeligt, at kun en allel er dominerende, for at den udtrykte karakter er dominerende. På den anden side, for at den udtrykte karakter skal være recessiv, skal alle alleler være recessive.
   • I vores eksempel på ærter, da det glatte udseende og den gule farve er dominerende, på forhånd, vil enhver firkant med mindst en hovedstad L repræsentere en plante, der giver en fænotype med det glatte udseende, og ethvert kvadrat med en hovedstad J vil repræsentere en plante, der giver en fænotype gul. En plante, der giver rynkede ærter, har to recessive alleler (1) og en, der giver grønne ærter, to recessive alleler (1). Når det er sagt, lad os se, hvad det giver:
   • øverste række: glat / gul, glat / gul, glat / gul, glat / gul,
   • anden række: glat / gul, glat / gul, glat / gul, glat / gul,
   • tredje række: glat / gul, glat / gul, rynket / gul, rynket / gul,
   • nederste række: glat / gul, glat / gul, rynket / gul, rynket / gul.

6. 
   

   
   Brug firkanter til at beregne sandsynligheden for hver fænotype. Arbejd som du vil med et enkelt gen. Du har flere tilfælde her, fordi der er to gener. Det er derfor nødvendigt at bestemme sandsynligheden for hver fænotype. Til det er det nok at tælle cellerne, der har den samme fænotype, og at rapportere dette antal til det samlede antal kasser.
   • I vores eksempel er sandsynligheden for hver fænotype:
   • afkom er glat og gult: 12/16 = 3/4 = 0,75 = 75 %,
   • afkommet er krøllet og gult: 4/16 = 1/4 = 0,25 = 25 %,
   • afkom er glat og grønt: 0/16 = 0 %,
   • afkommet er krøllet og grønt: 0/16 = 0 %.
   • Du vil bemærke, at det er umuligt, at der i dette tilfælde er en enkelt efterkommer med to recessive alleler, så ingen ærter bliver grønne.