Kā strādāt ar Punnett laukumiem

Saturs

• posmi
• Dažas definīcijas pirms darba sākšanas
• 1. metode Parāda monohidra krusta (ar vienu gēnu) rezultātus
• 2. metode Parāda bihibrīda krusta (ar diviem gēniem) rezultātus

Punnett kvadrāti (vai Punnett chessboards) ģenētikā tiek izmantoti, lai pārstāvētu dažādas vecāku gēnu kombinācijas, kuras varētu atrast viņu pēcnācējos. Punnett kvadrāts ir diagramma režģa formā, kurā ir 4 (2 x 2), 9 (3 x 3), 16 (4 x 4) kastes vai kvadrāti ... No abu vecāku genotipiem, pateicoties Šajā režģī ir iespējams noteikt pēcnācēju iespējamo ģenētisko mantojumu. Dažreiz pat ir iespējams droši paredzēt noteiktas īpašības.

posmi

Dažas definīcijas pirms darba sākšanas

Tiem, kas jau apgūst ģenētikas vārdu krājumu un jēdzienus, varat nokļūt tieši Punneta kvadrāta skaidrojumā, noklikšķinot šeit.

1. 
   

   
   Saprast, kas ir gēni. Pirms Punnett kvadrātu izveidošanas un interpretēšanas obligāti jābūt zināšanām ģenētikā. Visām dzīvajām lietām, sākot no mikroskopiskākajām (baktērijām) līdz lielākajām (zilajiem vaļiem), ir visas gēni. Tie ir ļoti sarežģīti, jo tie ir kodēta ģenētiskā informācija, kas atrodama praktiski visās cilvēka ķermeņa šūnās. Šie gēni daļēji vai pilnībā izskaidro noteiktas dzīvo būtņu fiziskās vai uzvedības īpašības, piemēram, lielumu, redzes asumu, iedzimtas patoloģijas ...
   • Lai pilnībā izprastu Punneta laukumus, tas arī jāzina visām dzīvajām lietām ir savi gēni nekā vecākiem . Jūs, iespējams, esat pamanījis apkārtējos cilvēkus, kuri izskatās vai darbojas kā viens no viņu vecākiem. Dažreiz tas ir pat klaji!

2. 
   

   
   
   
   Asimilēt seksuālās reprodukcijas jēdzienu. Dzīvu skaits, bet ne visi, tiek audzēti tā dēvētās reprodukcijas rezultātā dzimuma. Tas nozīmē divu dzimumšūnu, vīriešu un sieviešu, savienību, skaidri sakot, vīriešu un sieviešu dzimumu, kas teorētiski pusi no sava ģenētiskā mantojuma piešķir saviem bērniem. Punnett kvadrāts atspoguļo visas gēnu koplietošanas iespējas tabulā.
   • Seksuālā reprodukcija nav vienīgais reprodukcijas veids dabā. Dažiem dzīviem organismiem (piemēram, baktērijām) ir: aseksuāla reprodukcija, režīms, kurā viens no vecākiem nodrošina tikai reprodukciju. Tādējādi visi pēcnācēju gēni nāk no viena un tā paša vecāka, kas izskaidro, ka visi pēcnācēji ir vairāk vai mazāk, izņemot noteiktas mutācijas, precīza tā kopija.

3. 
   

   
   Saprast, kas ir alēles. Kā teikts, organisma gēni ir instrukcijas, kas pārvalda to šūnu uzvedību, kurās tās atrodas. Instrukciju grāmatas veidā, kas ir sadalīta nodaļās, daļās un apakšdaļās, dažādas gēnu daļas organizē šūnu dzīvi. Ja tikai viens no šiem "apakšdaļām" ir atšķirīgs starp dažādiem organismiem, tad šiem diviem organismiem būs atšķirīgs izskats vai izturēšanās. Tieši šīs ģenētiskās atšķirības liek, ja mēs ņemam cilvēku piemēru, tad viens cilvēks ir blondīns, bet cits - brūns. Šīs dažādās tā paša gēna versijas sauc par "alēles".
   • Katrs bērns manto divus gēnu komplektus, pa vienam no vecākiem, lai viņiem būtu divas viena gēna alēles.

4. 
   

   
   
   
   Saprast, ko nozīmē dominējošās un recesīvās alēles. Bērna alēles rodas no sarežģītām kombinācijām. Dažas tā saucamās alēles dominējošs sniegs bērnam tādu vai tādu izskatu vai izturēšanos: tiek teikts, ka alēle "dzimumnoziegumi" ir obligāta no paaudzes paaudzē. Pārējās, tā sauktās alēles recesīvs, neizteiks, ja tie ir savienoti pārī ar dominējošo alēli, kas uzvarēs. Punnett kvadrāti ļauj vizualizēt dažādus iespējamos scenārijus, kad pēcnācējs saņem dominējošu vai recesīvu alēli.
   • Kā norāda nosaukums, dominējošajām alēlēm ir tendence uzvarēt recesīvās alēles. Parasti, lai recesīvā alēle tiktu izteikta seksuāli, abiem vecākiem ir jābūt norādītai vienai un tai pašai recesīvai alēlei. Piemērs ir sirpjveida šūnu anēmija, recesīva iedzimta asins slimība. Tomēr recesivitāte ne vienmēr tiek sistemātiski saistīta ar šūnu disregulāciju.

1. metode Parāda monohidra krusta (ar vienu gēnu) rezultātus

1. 
   

   
   Veidojiet režģi no 2 kvadrātiem no 2. Vienkāršus Punnett kvadrātus ir viegli izgatavot. Vispirms izveidojiet lielu kvadrātu, kuru jūs sadalāt četros vienādos kvadrātos. Jums ir divas kastes katrā rindā un divas kastes katrā kolonnā.

2. 
   

   
   Pārstāvējiet vecāku alēles ar vēstulēm. Tie tiks uzskaitīti blakus katrai rindai un katras kolonnas augšdaļai. Punnett laukumā mātes alēles var attiecināt uz kolonnām un tēva - uz rindām (iespējams arī apgriezts virziens). Rakstiet burtus attiecīgajās vietās. Pēc vienošanās dominējošās alēles apzīmē ar lielajiem burtiem, bet recesīvās - ar sīkajām.
   • Lai ilustrētu mūsu viedokli, mēs ņemsim konkrētu un uzjautrinošu piemēru. Iedomājieties, ka vēlaties zināt varbūtību, ka bērns pats sev uzrīs mēli. Šis varonis (dīvains, bet īsts!), Mēs to sauksim R (dominējošajam gēnam) un r (recesīvajam gēnam) Mēs arī atzīsim, ka vecāki ir heterozigoti, tāpēc viņiem katram ir katras alēles kopija. Tāpēc mēs reģistrēsimies Režģa augšpusē ir "R" un "r", un kreisajā pusē tas pats.

3. 
   

   
   Aizpildiet rūtiņas uz režģa. Kad alēles ir ievadītas, aizpildiet katru rūtiņu atbilstoši attiecīgajām etiķetēm. Katrā lodziņā jūs apvienosit divus tēva un mātes alēļu burtus. Citiem vārdiem sakot, jūs ievietojat abus burtus ārpus kastes blakus.
   • Mūsu piemērā aizpildījums ir šāds:
   • kvadrātā augšā un pa kreisi: RR,
   • kvadrātā augšā un pa labi: rr,
   • kreisajā apakšējā stūrī: rr,
   • labajā apakšējā stūrī: rr.
   • Parasti dominējošās alēles (ar lielajiem burtiem) vienmēr tiek uzskaitītas pirmajā vietā.

4. 
   

   
   Nosakiet dažādus iespējamos pēcnācēju genotipus. Katra šūna apzīmē iespējamu vecāku alēļu pārnešanu. Katrai no šīm kombinācijām ir vienāda iespējamība. Šeit režģim 2 pret 2 katrai kombinācijai ir 1 iespēja no 4. Katru Punnett kvadrāta alēļu kombināciju sauc par "genotipu". Lai gan genotipi var izraisīt ģenētiskas atšķirības, nav tā, ka šīs atšķirības būs redzamas pēcnācējos (skat. Nākamo soli).
   • Mūsu piemērā potenciālo pēcnācēju genotipi ir:
   • divas dominējošās alēles (2 R),
   • dominējošā alēle un recesīvā alēle (1 R un 1 r),
   • dominējošā alēle un recesīvā alēle (1 R un 1 r) - ņemiet vērā, ka tas ir tāds pats genotips kā iepriekš,
   • divas recesīvas alēles (2 r).

5. 
   

   
   Nosakiet katru no potenciālajiem pēcnācēju fenotipiem. Organisma fenotips galu galā ir visas novērojamās indivīda iezīmes, piemēram, acu vai matu krāsa, iespējamā sirpjveida šūnu slimība - visas šīs īpašības ir noteiktas noteiktu gēnu, nevis gēnu kombinācijas dēļ. Pēcnācēju fenotipu nosaka gēnu īpašības. Gēniem būs dažādi veidi, kā izteikt sevi, lai iegūtu šādus un šādus fenotipus.
   • Šajā piemērā mēs pieņemsim, ka dominē gēns, kas ļauj kādam zināt, kā ietīt mēli. Skaidrs, ka tas nozīmē, ka visi pēcnācēji varēs izlobīt mēli, pat ja dominē tikai viena no tā alēles. Šajā ļoti specifiskajā gadījumā pēcnācēju fenotipi būtu šādi:
   • kvadrātveida augšdaļa un kreisā puse: var satīt mēli (divas R),
   • kvadrātveida augšējā un labā puse: var ietīt mēli (tikai viens R),
   • kvadrātveida apakšā un pa kreisi: var ietīt mēli (tikai viens R),
   • kvadrātveida apakšā un labajā pusē: nevar satīt mēli (nav R).

6. 
   

   
   Izmantojiet šos kvadrātus, lai iegūtu dažādu fenotipu varbūtību. Punnett kvadrāti visbiežāk tiek izmantoti, lai noteiktu iespējamos pēcnācēju fenotipus. Tā kā katram kvadrātam ir vienāda rašanās varbūtība, fenotipa varbūtību var atrast dalot kvadrātu skaitu ar šo fenotipu ar kopējo kvadrātu skaitu..
   • Mūsu Punnett laukums stāsta mums, ka starp šo vecāku pēcnācējiem ir četras iespējamās gēnu kombinācijas. Tas parāda, ka trīs no četriem bērniem varēs satīt mēli, bet ne ceturtais. Ja mēs noskaidrojam šo divu fenotipu iespējas, iegūstam:
   • pēcnācēji var satīt mēli: 3/4 = 0,75 = 75 %,
   • pēcnācēji nevar satīt mēli: 1/4 = 0,25 = 25 %.

2. metode Parāda bihibrīda krusta (ar diviem gēniem) rezultātus

1. 
   

   
   Divreiz pārsniedziet Punnett kvadrāta lielumu katram jaunajam gēnam. Kvadrāts izplešas abos virzienos, pa labi un apakšā. Gēnu kombinācijas ne vienmēr ir tik vienkāršas kā monohibrīdu šķērsošana. Dažus fenotipus nosaka vairāki gēni. Šajos gadījumos pēc tāda paša principa ir jāapsver visas iespējamās kombinācijas. Tāpēc jums ir nepieciešams lielāks režģis.
   • Ja iesaistīti vairāki gēni, Punnett šaha galdiņa izmērs ir divkāršojies, salīdzinot ar iepriekšējo. Tāpēc režģis ar vienu gēnu ir 2 x 2, viens ar diviem gēniem, 4 x 4, viens ar trim gēniem, 8 x 8 utt.
   • Lai labāk saprastu, mēs ņemsim piemēru ar diviem gēniem. Tātad mēs uzzīmējam režģi 4 x 4. To, ko mēs šeit darām, var reproducēt ar trim vai vairāk gēniem: pietiks, ja izveidosiet lielāku režģi, un tas obligāti būs nedaudz ilgāks.

2. 
   

   
   Nosakiet iesaistīto vecāku gēnus. Atrodiet abiem vecākiem kopīgus gēnus, kas piešķir raksturu, kuru pētat. Tā kā ir vairāki gēni, katram no vecāku genotipiem katram gēnam ir vēl divi burti, kas dod četrus burtus diviem gēniem, sešus burtus trim gēniem utt. Augšpusē jūs ievietosiet mātes genotipu, bet kreisajā pusē - vai tēva genotipu.
   • Ņemsim klasisku piemēru, lai ilustrētu šos krustus: zirņi. Zirņu augs var dot gludus vai saburzītus zirņus (ārējam izskatam), dzeltenus vai zaļus (krāsai). Tiks uzskatīts, ka dominē vienmērīgais izskats un dzeltenā krāsa. Burti L un I (vienmērīgs aspekts) tiks izmantoti dominējošajiem un recesīvajiem gēniem, bet burti J (dominējošie) un j (recesīvi) dzeltenai krāsai. Pieņemsim, ka "mātei" ir genotips LlJj un tēvs, genotips LlJJ.

3. 
   

   
   Augšējā un kreisajā pusē dažādas gēnu kombinācijas. Šajās divās vietās ievadiet visas iespējamās kombinācijas (dominējošās un recesīvās), ņemot vērā vecāku ģenētiskās īpašības. Tāpat kā ar vienu gēnu, katram vecākam alēlam ir vienāda varbūtība apvienoties ar citu. Burtu skaits katrā lodziņā ir atkarīgs no gēnu skaita: divi burti diviem gēniem, trīs burti trim gēniem utt.
   • Šajā piemērā jums jāuzskaita dažādu vecāku gēnu kombinācijas no to attiecīgajiem genotipiem (LlJj). Ja mātes gēni ir LlJj un tēva LlJJ gēni, mums būs alēles:
   • mātes augšā: LJ, Lj, lJ, lj,
   • tēva kreisajā pusē: LJ, LJ, lJ, lJ.

4. 
   

   
   Aizpildiet visas rūtiņas Punnett laukumā. Aizpildiet tos tāpat kā piemērā ar vienu gēnu. Tā kā ir iesaistīti divi gēni, mums katrā lodziņā būs četri burti. Būtu bijuši seši burti ar trim gēniem ... Parasti burtu skaits leihikīra lodziņā atbilst katra vecāka genotipa burtu skaitam.
   • Mūsu piemērā aizpildījums ir šāds:
   • augšējā rinda: LLJJ, LLJj, LlJJ, LlJj,
   • otrā rinda: LLJJ, LLJj, LlJJ, LlJj,
   • trešā rinda: LlJJ, LlJj, llJJ, llJj,
   • apakšējā rinda: LlJJ, LlJj, llJJ, llJj.

5. 
   

   
   Paredziet nākamo pēcnācēju iespējamos fenotipus. Darījumos ar vairākiem gēniem katrs Punnett kvadrāts apzīmē iespējamo pēcnācēju genotipus. Diezgan loģiski, ka ir vairāk iespējamās kombinācijas nekā ar vienu gēnu. Atkal fenotipi kastēs ir atkarīgi no ņemtajiem gēniem. Lielākajā daļā gadījumu pietiek ar to, ka tikai viena alēle ir dominējošā, lai izteiktais raksturs būtu dominējošais. No otras puses, lai izteiktais raksturs būtu recesīvs, visām alēlēm jābūt recesīvām.
   • Tā kā zirņu piemērā dominē vienmērīgs izskats un dzeltenā krāsa, tad jebkurš kvadrāts ar vismaz vienu lielo burtu L apzīmē augu, kam ir gluda izskata fenotips, un jebkurš kvadrāts ar lielo burtu J attēlo augu, kas piešķir fenotipu dzeltens. Augam, kas dod saburzītus zirņus, būs divas recesīvas alēles (1) un vienai - zaļie zirnīši, divas recesīvas alēles (1). To sakot, redzēsim, ko tas dod:
   • augšējā rinda: gluda / dzeltena, gluda / dzeltena, gluda / dzeltena, gluda / dzeltena,
   • otrā rinda: gluda / dzeltena, gluda / dzeltena, gluda / dzeltena, gluda / dzeltena,
   • trešā rinda: gluda / dzeltena, gluda / dzeltena, grumbaina / dzeltena, grumbaina / dzeltena,
   • apakšējā rinda: gluda / dzeltena, gluda / dzeltena, grumbaina / dzeltena, grumbaina / dzeltena.

6. 
   

   
   Izmantojiet kvadrātus, lai aprēķinātu katra fenotipa varbūtību. Ar vienu gēnu rīkojieties tā, it kā jūs to darītu. Šeit ir vairāk gadījumu, jo ir divi gēni. Tāpēc ir jānosaka katra fenotipa varbūtība. Lai to izdarītu, pietiek saskaitīt šūnas, kurām ir vienāds fenotips, un paziņot šo skaitu kopējam lodziņu skaitam.
   • Mūsu piemērā katra fenotipa varbūtības ir šādas:
   • pēcnācēji ir gludi un dzelteni: 12/16 = 3/4 = 0,75 = 75 %,
   • pēcnācēji ir saburzīti un dzelteni: 4/16 = 1/4 = 0,25 = 25 %,
   • pēcnācēji ir gludi un zaļi: 0/16 = 0 %,
   • pēcnācēji ir saburzīti un zaļi: 0/16 = 0 %.
   • Jūs atzīmēsit, ka nav iespējams, ka šajā gadījumā ir viens pēcnācējs ar divām recesīvām alēlēm, tāpēc zirņi nebūs zaļi.