Zawartość

• Kroki
• Podstawowe informacje i definicje
• Metoda 1 z 2: Prezentacja krzyżówek monohybrydowych (jeden gen)
• Metoda 2 z 2: Wprowadzenie krzyżówki dihybrydowej (dwa geny)
• Porady
• Ostrzeżenia

Siatka Pennetta to wizualne narzędzie, które pomaga genetykom zidentyfikować możliwe kombinacje genów podczas zapłodnienia. Krata Punneta to prosta tabela składająca się z komórek 2x2 (lub więcej). Za pomocą tej tabeli i znajomości genotypów obojga rodziców naukowcy mogą przewidzieć, jakie kombinacje genów są możliwe u potomstwa, a nawet określić prawdopodobieństwo odziedziczenia pewnych cech.

Kroki

Podstawowe informacje i definicje

Aby pominąć tę sekcję i przejść bezpośrednio do opisu Kraty Punneta, kliknij tutaj.

1. 1 Dowiedz się więcej o koncepcji genów. Zanim zaczniesz uczyć się i korzystać z Pennett Lattice, powinieneś zapoznać się z kilkoma podstawowymi zasadami i pojęciami. Pierwszą taką zasadą jest to, że wszystkie żywe istoty (od maleńkich mikrobów po gigantyczne płetwale błękitne) mają geny... Geny to niezwykle złożone, mikroskopijne zestawy instrukcji, które są osadzone w praktycznie każdej komórce żywego organizmu. W rzeczywistości, w takim czy innym stopniu, geny są odpowiedzialne za każdy aspekt życia organizmu, w tym jego wygląd, zachowanie i wiele, wiele więcej.
   • Pracując z siatką Pennetta należy również pamiętać o zasadzie, że: żywe organizmy dziedziczą geny po rodzicach... Być może podświadomie już to rozumiałeś. Pomyśl sam: nie bez powodu dzieci z reguły wyglądają jak ich rodzice?
2. 2 Dowiedz się więcej o koncepcji rozmnażania płciowego. Większość (ale nie wszystkie) organizmów żywych, które znasz, wytwarza potomstwo rozmnażanie płciowe... Oznacza to, że samiec i samica wnoszą swoje geny, a ich potomstwo dziedziczy około połowy genów od każdego z rodziców.Krata Punneta służy do graficznego przedstawienia różnych kombinacji genów rodziców.
   • Rozmnażanie płciowe nie jest jedynym sposobem reprodukcji żywych organizmów. Niektóre organizmy (na przykład wiele rodzajów bakterii) rozmnażają się poprzez rozmnażanie bezpłciowegdy potomstwo jest tworzone przez jednego rodzica. W rozmnażaniu bezpłciowym wszystkie geny są dziedziczone od jednego rodzica, a potomstwo jest jego niemal dokładną kopią.
3. 3 Dowiedz się o koncepcji alleli. Jak wspomniano powyżej, geny żywego organizmu to zestaw instrukcji, które mówią każdej komórce, co ma robić. W rzeczywistości, podobnie jak zwykłe instrukcje, które są podzielone na osobne rozdziały, klauzule i podrozdziały, różne części genów wskazują, jak należy robić różne rzeczy. Jeśli dwa organizmy mają różne "podpodziały", będą wyglądać lub zachowywać się inaczej - na przykład różnice genetyczne mogą spowodować, że jedna osoba będzie miała ciemne włosy, a druga blond włosy. Te różne typy jednego genu są nazywane allele.
   • Ponieważ dziecko otrzymuje dwa zestawy genów – po jednym od każdego rodzica – będzie miało dwie kopie każdego allelu.
4. 4 Poznaj koncepcję alleli dominujących i recesywnych. Allele nie zawsze mają taką samą „siłę genetyczną”. Niektóre allele zwane dominujący, z pewnością przejawią się w wyglądzie i zachowaniu dziecka. Inne, tzw. recesywny allele pojawiają się tylko wtedy, gdy nie łączą się z dominującymi allelami, które je „tłumią”. Siatka Punneta jest często używana do określenia, jak prawdopodobne jest, że dziecko otrzyma allel dominujący lub recesywny.
   • Ponieważ allele recesywne są „tłumione” przez dominujące, pojawiają się one rzadziej, w takim przypadku dziecko zwykle otrzymuje allele recesywne od obojga rodziców. Anemia sierpowata jest często przytaczana jako przykład cechy dziedzicznej, ale należy pamiętać, że allele recesywne nie zawsze są „złe”.

Metoda 1 z 2: Prezentacja krzyżówek monohybrydowych (jeden gen)

1. 1 Narysuj kwadratową siatkę 2x2. Najprostsza wersja siatki Pennetta jest bardzo łatwa do wykonania. Narysuj wystarczająco duży kwadrat i podziel go na cztery równe kwadraty. W ten sposób otrzymujesz tabelę z dwoma wierszami i dwiema kolumnami.
2. 2 W każdym rzędzie i kolumnie oznacz allele rodzicielskie literami. W sieci Punneta kolumny są dla alleli matczynych, a wiersze dla alleli ojcowskich lub odwrotnie. W każdym rzędzie i kolumnie zapisz litery, które reprezentują allele matki i ojca. Robiąc to, używaj wielkich liter dla dominujących alleli i małych liter dla recesywnych.
   • Łatwo to zrozumieć na przykładzie. Załóżmy, że chcesz określić prawdopodobieństwo, że dana para będzie miała dziecko, które może zwinąć język do rurki. Możesz oznaczyć tę właściwość literami łacińskimi r oraz r - wielka litera odpowiada allelowi dominującemu, a mała allelowi recesywnemu. Jeśli oboje rodzice są heterozygotyczni (mają po jednej kopii każdego allelu), należy napisać jedno „R” i jedno „r” nad haszem oraz jedno „R” i jedno „r” po lewej stronie grilla.
3. 3 Napisz odpowiednie litery w każdej komórce. Możesz łatwo wypełnić siatkę Punneta po zrozumieniu, które allele pochodzą od każdego z rodziców. Napisz w każdej komórce kombinację dwuliterowych genów, które reprezentują allele matki i ojca. Innymi słowy, weź litery z odpowiedniego wiersza i kolumny i wpisz je w tej komórce.
   • W naszym przykładzie komórki należy wypełnić w następujący sposób:
   • Górna lewa komórka: RR
   • Górna prawa komórka: Rr
   • Dolna lewa komórka: Rr
   • Dolna prawa komórka: rr
   • Zwróć uwagę, że dominujące allele (duże litery) powinny być napisane z przodu.
4. 4 Określ możliwe genotypy potomstwa. Każda komórka wypełnionej sieci Punneta zawiera zestaw genów, które są możliwe u dziecka tych rodziców. Każda komórka (czyli każdy zestaw alleli) ma takie samo prawdopodobieństwo – innymi słowy, w siatce 2x2 każdy z czterech możliwych wyborów ma prawdopodobieństwo 1/4. Różne kombinacje alleli przedstawione w siatce Punnetta są nazywane genotypy... Chociaż genotypy reprezentują różnice genetyczne, nie musi to oznaczać, że każdy wariant da inne potomstwo (patrz poniżej).
   • W naszym przykładzie sieci Punneta dana para rodziców może mieć następujące genotypy:
   • Dwa dominujące allele (komórka z dwoma R)
   • Jeden dominujący i jeden recesywny allel (komórka z jednym R i jednym r)
   • Jeden dominujący i jeden recesywny allel (komórka z R i r) - zauważ, że ten genotyp jest reprezentowany przez dwie komórki
   • Dwa recesywne allele (komórka z dwiema literami r)
5. 5 Określ możliwe fenotypy potomstwa.Fenotyp organizm reprezentuje rzeczywiste cechy fizyczne, które są oparte na jego genotypie. Przykłady fenotypów obejmują kolor oczu, kolor włosów, anemię sierpowatą itd. – chociaż wszystkie te cechy fizyczne są zdeterminowani geny, żaden z nich nie jest dany przez własną specjalną kombinację genów. Możliwy fenotyp potomstwa zależy od charakterystyki genów. Różne geny w różny sposób przejawiają się w fenotypie.
   • Załóżmy, że w naszym przykładzie dominuje gen odpowiedzialny za zdolność składania języka. Oznacza to, że nawet potomkowie, których genotyp zawiera tylko jeden dominujący allel, będą w stanie zwinąć język w rurkę. W tym przypadku uzyskuje się następujące możliwe fenotypy:
   • Górna lewa komórka: można złożyć język (dwa R)
   • Górna prawa komórka: można złożyć język (jeden R)
   • Dolna lewa komórka: można złożyć język (jeden R)
   • Dolna prawa komórka: nie można zwinąć języka (bez wielkich liter R)
6. 6 Określ prawdopodobieństwo różnych fenotypów na podstawie liczby komórek. Jednym z najczęstszych zastosowań siatki Punnetta jest znalezienie prawdopodobieństwa wystąpienia fenotypu u potomstwa. Ponieważ każda komórka odpowiada określonemu genotypowi, a prawdopodobieństwo wystąpienia każdego genotypu jest takie samo, aby znaleźć prawdopodobieństwo fenotypu, wystarczy podziel liczbę komórek o danym fenotypie przez całkowitą liczbę komórek.
   • W naszym przykładzie siatka Punnetta mówi nam, że dla danych rodziców istnieją cztery możliwe kombinacje genów. Trzy z nich odpowiadają potomkowi zdolnemu do składania języka, a jeden odpowiada brakowi takiej zdolności. Zatem prawdopodobieństwa dwóch możliwych fenotypów to:
   • Potomek może zwinąć język: 3/4 = 0,75 = 75%
   • Potomek nie może złożyć języka: 1/4 = 0,25 = 25%

Metoda 2 z 2: Wprowadzenie krzyżówki dihybrydowej (dwa geny)

1. 1 Podziel każdą komórkę siatki 2x2 na cztery kolejne kwadraty. Nie wszystkie kombinacje genów są tak proste, jak opisane powyżej krzyżowanie monohybrydowe (monogeniczne). Niektóre fenotypy są zdefiniowane przez więcej niż jeden gen. W takich przypadkach należy wziąć pod uwagę wszystkie możliwe kombinacje, co będzie wymagało bOWiększy stół.
   • Podstawowa zasada stosowania Kraty Punneta, gdy istnieje więcej niż jeden gen, jest następująca: dla każdego dodatkowego genu liczbę komórek należy podwoić... Innymi słowy, dla jednego genu stosuje się siatkę 2x2, dla dwóch genów stosuje się siatkę 4x4, dla trzech genów należy narysować siatkę 8x8 i tak dalej.
   • Aby ułatwić zrozumienie tej zasady, rozważmy przykład dla dwóch genów. Aby to zrobić, będziemy musieli narysować kratę 4x4... Metoda opisana w tej sekcji jest również odpowiednia dla trzech lub więcej genów - potrzebujesz tylko bOWiększy grill i więcej pracy.
2. 2 Zidentyfikuj geny rodziców. Następnym krokiem jest znalezienie genów rodzicielskich odpowiedzialnych za interesującą Cię cechę.Ponieważ masz do czynienia z wieloma genami, musisz dodać kolejną literę do genotypu każdego rodzica — innymi słowy, musisz użyć czterech liter dla dwóch genów, sześciu liter dla trzech genów i tak dalej. Przypominamy, że warto zapisać genotyp matki nad siatką, a genotyp ojca po lewej stronie (lub odwrotnie).
   • Rozważmy klasyczny przykład. Groch może mieć ziarna gładkie lub pomarszczone, a ziarna mogą być koloru żółtego lub zielonego. Dominuje żółty kolor i gładkość grochu. W tym przypadku gładkość grochu będzie oznaczona literami S i s odpowiednio dla genu dominującego i recesywnego, a dla ich zażółcenia użyjemy liter Y i y. Załóżmy, że roślina żeńska ma genotyp SsYy, a samiec charakteryzuje się genotypem SsYY.
3. 3 Zapisz różne kombinacje genów wzdłuż górnej i lewej krawędzi siatki. Teraz możemy napisać nad siatką, a na lewo od niej różne allele, które można przekazać potomkom każdego z rodziców. Podobnie jak w przypadku pojedynczego genu, każdy allel może być przekazywany z takim samym prawdopodobieństwem. Ponieważ jednak przyglądamy się wielu genom, każdy wiersz lub kolumna będzie zawierał wiele liter: dwie litery dla dwóch genów, trzy litery dla trzech genów i tak dalej.
   • W naszym przypadku konieczne jest wypisanie różnych kombinacji genów, które każdy rodzic jest w stanie przenieść ze swojego genotypu. Jeśli genotyp matki SsYy znajduje się na górze, a genotyp ojca SsYY po lewej, to dla każdego genu otrzymujemy następujące allele:
   • Wzdłuż górnej krawędzi: SY, sy, sy, sy
   • Wzdłuż lewej krawędzi: SY, SY, sY, sY
4. 4 Wypełnij komórki odpowiednimi kombinacjami alleli. Napisz litery w każdej komórce sieci w taki sam sposób, jak w przypadku jednego genu. Jednak w tym przypadku dla każdego dodatkowego genu w komórkach pojawią się dwie dodatkowe litery: w sumie w każdej komórce będą cztery litery dla dwóch genów, sześć liter dla czterech genów i tak dalej. Z reguły liczba liter w każdej komórce odpowiada liczbie liter w genotypie jednego z rodziców.
   • W naszym przykładzie komórki zostaną wypełnione w następujący sposób:
   • Górny rząd: SSYY, SSYy, SsYY, SsYy
   • Drugi rząd: SSYY, SSYy, SsYY, SsYy
   • Trzeci rząd: SsYY, SsYy, ssYY, ssYy
   • Dolny rząd: SsYY, SsYy, ssYY, ssYy
5. 5 Znajdź fenotypy dla każdego możliwego potomstwa. W przypadku kilku genów, każda komórka w siatce Pennetta odpowiada również odrębnemu genotypowi możliwego potomstwa, po prostu jest więcej genotypów tych genotypów niż z jednym genem. I w tym przypadku fenotypy dla konkretnej komórki są determinowane przez to, które geny bierzemy pod uwagę. Istnieje ogólna zasada, zgodnie z którą do manifestacji cech dominujących wystarczy posiadanie przynajmniej jednego allelu dominującego, natomiast dla cech recesywnych konieczne jest, aby wszystko odpowiednie allele były recesywne.
   • Ponieważ gładkość i zażółcenie ziaren są dominujące dla grochu, w naszym przykładzie każda komórka z co najmniej jedną wielką literą S odpowiada roślinie z gładkim groszkiem, a każda komórka z co najmniej jedną wielką literą Y odpowiada roślinie o fenotypie żółtego ziarna . Rośliny z pomarszczonym groszkiem będą reprezentowane przez komórki z dwoma małymi allelami s, a aby nasiona były zielone, potrzebne są tylko małe y. W ten sposób otrzymujemy możliwe opcje kształtu i koloru grochu:
   • Górny rząd: gładki/żółty, gładki/żółty, gładki/żółty, gładki/żółty
   • Drugi rząd: gładki/żółty, gładki/żółty, gładki/żółty, gładki/żółty
   • Trzeci rząd: gładki/żółty, gładki/żółty, pomarszczony/żółty, pomarszczony/żółty
   • Dolny rząd: gładki/żółty, gładki/żółty, pomarszczony/żółty, pomarszczony/żółty
6. 6 Określ prawdopodobieństwo każdego fenotypu w komórkach. Aby znaleźć prawdopodobieństwo różnych fenotypów u potomstwa danego rodzica, użyj tej samej metody, jak dla pojedynczego genu.Innymi słowy, prawdopodobieństwo wystąpienia określonego fenotypu jest równe liczbie odpowiadających mu komórek podzielonej przez całkowitą liczbę komórek.
   • W naszym przykładzie prawdopodobieństwo wystąpienia każdego fenotypu wynosi:
   • Potomstwo z groszkiem gładkim i żółtym: 12/16 = 3/4 = 0,75 = 75%
   • Potomek z groszkiem pomarszczonym i żółtym: 4/16 = 1/4 = 0,25 = 25%
   • Potomstwo z groszkiem gładkim i zielonym: 0/16 = 0%
   • Potomek z groszkiem pomarszczonym i zielonym: 0/16 = 0%
   • Należy zauważyć, że niemożność odziedziczenia dwóch recesywnych alleli y spowodowała brak możliwości potomstwa z zielonymi nasionami roślin.

Porady

• Śpieszysz się? Spróbuj użyć internetowego kalkulatora sieci Punneta (takiego jak ten), który wypełnia komórki kraty dla danych genów rodzicielskich.
• Z reguły znaki recesywne są mniej powszechne niż dominujące. Zdarzają się jednak sytuacje, w których cechy recesywne mogą zwiększać zdolności adaptacyjne organizmu, a takie osobniki stają się częstsze w wyniku doboru naturalnego. Na przykład cecha recesywna, która powoduje zaburzenia krwi, takie jak niedokrwistość sierpowatokrwinkowa, również zwiększa odporność na malarię, co jest korzystne w klimacie tropikalnym.
• Nie wszystkie geny charakteryzują się tylko dwoma fenotypami. Na przykład, niektóre geny mają oddzielny fenotyp dla kombinacji heterozygotycznej (jeden allel dominujący i jeden recesywny).

Ostrzeżenia

• Pamiętaj, że każdy nowy gen rodzicielski podwaja liczbę komórek w sieci Punneta. Na przykład, z jednym genem od każdego rodzica, otrzymujesz siatkę 2x2, dla dwóch genów siatkę 4x4 i tak dalej. W przypadku pięciu genów rozmiar tabeli wynosiłby 32x32!