Punnett Square Det är ett nyckelverktyg inom genetikområdet för att grafiskt representera möjliga genetiska kombinationer av avkommor. Det utarbetades av Reginald Crundall Punnett 1905 och används fortfarande av genetiker och biologer idag för att beräkna specifika sannolikheter för allelkorsningar.
Detta matematiska diagram förenklar förståelsen av hur alleler från båda föräldrarna kan kombineras i sin avkomma. Tabellen kommer att korsa könscellerna hos båda föräldrarna, vilket ger både genotyper och fenotyper hos avkomman.
Hur Punnett-torget fungerar
Punnett-rutan uttrycker möjliga resultat av kombinationer mellan dominanta och recessiva alleler. Dominanta alleler representeras av stora bokstäver, medan recessiva alleler representeras av gemener.
Verktyget är särskilt användbart när du använder Mendels lagar att observera hur egenskaper ärvs från en generation till nästa. Den ena förälderns könsceller innehåller en kopia av varje allel, och genom att kombinera dem med den andra förälderns könsceller kan vi beräkna proportionerna mellan genotyperna och, i vissa fall, den resulterande fenotypen.
Mendels lagar tillämpas på Punnett Square
Lagarna för Gregor Mendel De intar en central plats i användningen av Punnett-torget. Dessa är nyckeln till att förstå hur dominanta och recessiva alleler kombineras, och hur egenskaper fördelas mellan avkomman. Dessa lagar är:
- Lagen om dominans: anger att när en dominant allel är närvarande kommer den att överskugga den recessiva och uttrycka sig i fenotypen.
- Lag om segregation: Alleler för en egenskap separeras under könscellsbildning, vilket betyder att varje könscell bara bär en allel för varje drag.
- Lagen om oberoende distribution: alleler av olika gener fördelas oberoende mellan könsceller, om inte generna är kopplade (på samma kromosom).
Att bygga ett Punnett Square
Att skapa en Punnett-ruta är enkelt och följer en grundläggande steg för steg. För det första representerar det en kvadrat uppdelad i fyra lika stora delkvadrater. Allelerna för en förälder placeras längs den övre axeln, och de för den andra placeras längs den vänstra kolumnen. Härifrån fylls de interna cellerna genom att kombinera motsvarande alleler från rader och kolumner.
Ett klassiskt exempel skulle vara korsningen av två individer med en heterozygot genotyp för en enkel egenskap, såsom hårfärg (Ff). I det här fallet kommer Punnett-rutan att visa följande kombinationer: FF, Ff, Ff och ff, med ett förhållande på 3:1 för den dominanta kontra recessiva fenotypen.
Några genetiska fenomen bortom Punnett-torget
Det måste beaktas att Punnett-torget, även om det är mycket användbart, har begränsningar. Det finns mer komplex genetisk dynamik som inte enkelt kan beskrivas av detta verktyg, som t.ex Samdominans och polygent arv. I fallet med samdominans uttrycks båda allelerna samtidigt, medan polygent arv innebär att flera gener påverkar en enda egenskap.
Exempel på en dihybridkorsning
Punnett-torget kan utökas för att studera mer komplexa korsningar, såsom dihybrider, där två karaktärer ärvs samtidigt. I det här fallet kommer en 16-cells Punnett-ruta att krävas istället för bara 4.
Tänk på Mendels klassiska fall där vi kombinerar ärtornas former och färger: var R Det är den dominerande allelen för den rundade formen, r Det är den recessiva allelen för den rugose formen, Y Det är den dominerande allelen för färgen gul, och y Den är recessiv för färgen grön.
Varje föräldraväxt RrYy kan producera följande gameter: RY, Ry, rY, ry. Genom att korsa dessa könsceller i en Punnett-ruta får vi ett slutförhållande på 9:3:3:1, vilket återspeglar att 9 av 16 ärtor kommer att vara rundade och gula, 3 kommer att vara rundade och gröna, 3 kommer att vara skrynkliga och gula , och 1 Det blir grovt och grönt.
Denna typ av analys är väsentlig för att förstå mer komplexa korsningar och sannolikheterna för att få vissa avkommor när flera egenskaper är involverade samtidigt.
Tolkning av resultat
När korset är gjort och Punnett-torget är färdigt kan vi tolka resultaten. Cellerna i tabellen ger oss en representation av alla möjliga kombinationer av genotyper hos avkomman. Härifrån kan vi beräkna sannolikheterna:
- Om rutan har fyra celler, representerar var och en en 25% chans.
- Om rutan har sexton celler representerar varje cell 6,25 %
Punnett-torget kan också hjälpa oss att förutsäga förekomsten av ärftliga sjukdomar för vilka recessiva genotyper kan utgöra en risk. Om den recessiva genotypen är associerad med en sjukdom, låter tabellen dig bestämma hur många avkommor som sannolikt bär på den sjukdomen eller visar symtom.
Tillämpningar av Punnett-torget
Detta enkla verktyg är mycket användbart inom en mängd olika discipliner:
- I undervisningen i biologi på skol- och universitetsnivå för att förklara genetiska baser.
- Inom medicinsk forskning för att utvärdera den ärftliga risken för genetiska sjukdomar.
- Inom jordbruksvetenskap för att förbättra grödor genom att välja gynnsamma genetiska kombinationer.
Trots sin uppenbara enkelhet är Punnett-torget ett kraftfullt verktyg som gör det möjligt för biologer och genetiker att göra exakta beräkningar om sannolikheten för genetiskt arv. Denna grundläggande metod är fortfarande giltig och ger en solid grund för genetisk analys från Mendel till nutid.