Ang Punnett Squares ay mga visual tool na ginamit sa agham ng genetika upang matukoy ang mga posibleng kumbinasyon ng mga gen na magaganap sa pagpapabunga. Ang isang Punnett square ay gawa sa isang simpleng parisukat na parisukat na nahahati sa 2x2 (o higit pa) na mga puwang. Sa ganitong grid at kaalaman ng mga genotypes ng parehong mga magulang, maaaring matuklasan ng mga siyentista ang mga potensyal na kombinasyon ng gene para sa supling at kahit na ang mga pagkakataong maipakita ang ilang mga minanang ugali.
Mga hakbang
Bago Ka Magsimula: Mahahalagang Kahulugan
Upang laktawan ang seksyong "pangunahing kaalaman" at dumiretso sa mga hakbang sa paggamit ng Punnett square, mag-click dito.
Hakbang 1. Maunawaan ang konsepto ng mga gen
Bago malaman kung paano gumawa at gumamit ng mga parisukat ng Punnett, kinakailangan upang alisin ang paraan ng ilang mahahalagang pangunahing kaalaman. Ang una ay ang ideya na ang lahat ng mga nabubuhay na bagay (mula sa maliliit na microbes hanggang sa higanteng asul na mga balyena) ay may mga gen. Ang mga Genes ay hindi kapani-paniwala kumplikado, mga microscopic set ng tagubilin na naka-encode sa halos bawat solong cell sa katawan ng isang organismo. Ang mga Genes ay responsable, sa ilang paraan, para sa halos bawat aspeto ng buhay ng isang organismo, kasama ang hitsura nito, ang pag-uugali nito, at marami pa.
Ang isang konsepto na mahalagang maunawaan kapag nagtatrabaho sa mga parisukat ng Punnett ay ang mga nabubuhay na bagay na makuha ang kanilang mga gen mula sa kanilang mga magulang. Marahil ay nalalaman mo na ito nang hindi malay. Isipin - hindi ba ang mga taong kakilala mo ay katulad ng kanilang mga magulang sa kanilang hitsura at pagkilos, sa pangkalahatan?
Hakbang 2. Maunawaan ang konsepto ng pagpaparami ng sekswal
Karamihan (ngunit hindi lahat) ng mga organismo na alam mo sa mundo sa paligid mo ay gumagawa ng mga bata sa pamamagitan ng pagpaparami ng sekswal. Iyon ay, isang babaeng magulang at isang lalaking magulang ang bawat nag-aambag ng kanilang mga genes upang makagawa ng isang bata na may kalahati ng mga gen nito mula sa bawat magulang. Ang isang Punnett square ay isang paraan lamang ng pagpapakita ng iba't ibang mga posibilidad na maaaring mangyari mula sa kalahating kalahating palitan ng mga gen na ito sa anyo ng isang grap.
Ang pag-aanak ng sekswal ay hindi lamang ang uri ng pagpaparami doon. Ang ilang mga organismo (tulad ng maraming mga bakterya) ay nagpaparami sa pamamagitan ng pagpaparami ng asekswal, na kung saan ang isang magulang ay gumagawa ng isang bata nang mag-isa. Sa asexual reproduction, ang lahat ng mga gen ng bata ay nagmula sa isang magulang, kaya ang bata ay higit pa o mas kaunti isang kopya ng magulang nito
Hakbang 3. Maunawaan ang konsepto ng mga alleles
Tulad ng nabanggit sa itaas, ang mga gen ng isang organismo ay karaniwang isang hanay ng mga tagubilin na nagsasabi sa bawat cell sa katawan ng organismo kung paano mabuhay. Sa katunayan, tulad ng isang manwal ng pagtuturo ay nahahati sa iba't ibang mga kabanata, seksyon, at subseksyon, sinasabi ng iba't ibang bahagi ng mga gen ng isang organismo kung paano gumawa ng iba't ibang mga bagay. Kung ang isa sa mga "subseksyon" na ito ay magkakaiba sa pagitan ng dalawang mga organismo, ang dalawang mga organismo ay maaaring magkakaiba ang hitsura o pag-uugali - halimbawa, ang mga pagkakaiba-iba ng genetiko ay maaaring humantong sa isang tao na magkaroon ng itim na buhok at ang isa pa ay magkaroon ng blonde na buhok. Ang mga iba't ibang anyo ng parehong gene ay tinatawag na mga alleles.
Dahil ang isang bata ay nakakakuha ng dalawang hanay ng mga gen - isa mula sa bawat magulang - magkakaroon ito ng dalawang kopya ng bawat allele
Hakbang 4. Maunawaan ang konsepto ng nangingibabaw at recessive alleles
Ang mga alelya ng isang bata ay hindi laging "nagbabahagi" ng kanilang lakas na henetiko. Ang ilang mga alleles, na tinatawag na mga nangingibabaw na alleles, ay makikita sa mga hitsura at pag-uugali ng bata (tinatawag naming "ipinapahayag") bilang default. Ang iba, na tinatawag na recessive alleles, ay ipapahayag lamang kung hindi sila ipinares sa isang nangingibabaw na allele na maaaring "mag-override" sa kanila. Ang mga parisukat na Punnett ay madalas na ginagamit upang makatulong na matukoy kung paano ang isang bata ay makakatanggap ng isang nangingibabaw o recessive allele.
Dahil maaari silang "mapalampas" ng mga nangingibabaw na alleles, ang mga recessive alleles ay may posibilidad na ipahayag nang mas bihira. Sa pangkalahatan, ang isang bata ay magkakaroon upang makakuha ng isang recessive allele mula sa parehong mga magulang para maipahayag ang allele. Ang isang kundisyon sa dugo na tinatawag na sickle-cell anemia ay isang madalas na ginagamit na halimbawa ng isang recessive na katangian - gayunpaman, tandaan na ang mga recessive alleles ay hindi "masama" ayon sa kahulugan
Paraan 1 ng 2: Ipinapakita ang isang Monohybrid Cross (Isang Gene)
Hakbang 1. Gumawa ng isang 2x2 square grid
Ang pinaka-pangunahing mga parisukat ng Punnett ay medyo simple upang i-set up. Magsimula sa pamamagitan ng pagguhit ng isang mahusay na sukat na parisukat, pagkatapos ay hatiin ang parisukat na iyon sa apat na kahit na mga kahon. Kapag tapos ka na, dapat mayroong dalawang parisukat sa bawat haligi at dalawang parisukat sa bawat hilera.
Hakbang 2. Gumamit ng mga titik upang kumatawan sa mga alleles ng magulang para sa bawat hilera at haligi
Sa isang parisukat ng Punnett, ang mga haligi ay itinalaga sa ina at ang mga hilera sa ama, o kabaligtaran. Sumulat ng isang titik sa tabi ng bawat hilera at haligi na kumakatawan sa bawat isa sa mga alelya ng ina at ama. Gumamit ng malalaking titik para sa mga nangingibabaw na allel at maliit na titik para sa mga recessive alleles.
-
Ito ay mas madaling maunawaan sa isang halimbawa. Halimbawa, sabihin nating nais mong matukoy ang mga logro na magawang igulong ng dila ng anak ng mag-asawa. Maaari nating ito representahan ng mga titik R at r - uppercase para sa nangingibabaw na gene at maliit na titik para sa recessive. Kung ang parehong mga magulang ay heterozygous (magkaroon ng isang kopya ng bawat alelyo), magsusulat kami isang "R" at isang "r" kasama ang tuktok ng grid at isang "R" at isang "r" kasama ang kaliwang bahagi ng grid.
Makipagtulungan sa Mga Punnett Squares Hakbang 7 Hakbang 3. Isulat ang mga titik para sa hilera at haligi ng bawat puwang
Kapag naisip mo na ang mga alleles na ibinibigay ng bawat magulang, madali ang pagpuno sa iyong Punnett square. Sa bawat parisukat, isulat ang dalawang-titik na kombinasyon ng gene na ibinigay mula sa mga alley ng ina at ama. Sa madaling salita, kunin ang titik mula sa haligi ng espasyo at ang titik mula sa hilera nito at isulat ito nang magkasama sa loob ng puwang.
- Sa aming halimbawa, pupunan namin ang aming mga parisukat na tulad nito:
- Nangungunang kaliwang parisukat: RR
- Nangungunang kanang parisukat: Rr
- Ibabang parisukat sa kaliwa: Rr
- Ibabang kanang parisukat: Si Rr
- Pansinin na, ayon sa kaugalian, ang mga nangingibabaw na alleles (malalaking titik) ay unang isinusulat.
Makipagtulungan sa Mga Punnett Squares Hakbang 8 Hakbang 4. Tukuyin ang genotype ng bawat potensyal na anak
Ang bawat parisukat ng isang puno ng parisukat na Punnett ay kumakatawan sa isang supling na maaaring magkaroon ng dalawang magulang. Ang bawat parisukat (at sa gayon ang bawat supling) ay pantay na malamang - sa madaling salita, sa isang grid na 2x2, mayroong 1/4 na posibilidad para sa alinman sa apat na posibilidad. Ang iba't ibang mga kumbinasyon ng mga allel na kinakatawan sa isang parisukat ng Punnett ay tinatawag na mga genotypes. Kahit na ang mga genotypes ay kumakatawan sa mga pagkakaiba sa genetiko, ang supling ay hindi kinakailangang mag-iba para sa bawat parisukat (tingnan ang hakbang sa ibaba.)
- Sa aming halimbawa Punnett square, ang mga genotypes na posible para sa isang supling mula sa dalawang magulang na ito ay:
- Dalawang nangingibabaw na mga allel (mula sa dalawang R)
- Isang nangingibabaw na allele at isang recessive (mula sa R at r)
- Isang nangingibabaw na allele at isang recessive (mula sa R at r) - pansinin na mayroong dalawang mga parisukat sa genotype na ito
- Dalawang recessive allele (mula sa dalawang rs)
Makipagtulungan sa Mga Punnett Squares Hakbang 9 Hakbang 5. Tukuyin ang phenotype ng bawat potensyal na anak
Ang phenotype ng isang organismo ay ang aktwal na katangiang pisikal na ipinapakita nito batay sa genotype nito. Ang ilan lamang sa mga halimbawa ng mga phenotypes ay may kasamang kulay ng mata, kulay ng buhok, at pagkakaroon ng sickle cell anemia - lahat ng ito ay mga pisikal na ugali na tinutukoy ng mga gen, ngunit wala ang aktwal na mga kombinasyon ng gene mismo. Ang phenotype na magkakaroon ng isang potensyal na anak ay natutukoy ng mga katangian ng gene. Ang magkakaibang mga gen ay magkakaroon ng magkakaibang mga patakaran para sa kung paano ito ipinakikita bilang mga phenotypes.
- Sa aming halimbawa, sabihin natin na ang gene na nagpapahintulot sa isang tao na paikutin ang kanilang dila ay nangingibabaw. Nangangahulugan ito na ang sinumang supling ay makakaligid ng kanilang dila kahit na isa lamang sa kanilang mga alleles ang nangingibabaw. Sa kasong ito, ang mga phenotypes ng mga potensyal na supling ay:
- Itaas sa kaliwa: Maaaring mag-roll dila (dalawang Rs)
- Itaas sa kanan: Maaaring igulong ang dila (isang R)
- Babang kaliwa: Maaaring igulong ang dila (isang R)
- Ibabang kanan: Hindi maikulong ang dila (zero Rs)
Makipagtulungan sa Mga Punnett Squares Hakbang 10 Hakbang 6. Gamitin ang mga parisukat upang matukoy ang posibilidad ng iba't ibang mga phenotypes
Ang isa sa pinakakaraniwang gamit para sa mga parisukat ng Punnett ay upang matukoy kung gaano ito posibilidad na ang mga supling ay magkakaroon ng mga tukoy na phenotypes. Dahil ang bawat parisukat ay kumakatawan sa isang pantay-malamang kinalabasan ng genotype, maaari kang makahanap ng posibilidad ng isang phenotype sa pamamagitan ng paghahati ng bilang ng mga parisukat sa phenotype na iyon sa pamamagitan ng kabuuang bilang ng mga parisukat.
- Ang aming halimbawa ng Punnett square ay nagsasabi sa amin na mayroong apat na posibleng mga kombinasyon ng gene para sa anumang supling mula sa mga magulang na ito. Ang tatlo sa mga kumbinasyong ito ay gumagawa ng isang supling na maaaring igulong ang dila nito, habang ang isa ay hindi. Kaya, ang mga posibilidad para sa aming dalawang phenotypes ay:
- Maaaring i-roll ng offspring ang dila nito: 3/4 = 0.75 = 75%
- Hindi maililigid ng Offspring ang dila nito: 1/4 = 0.25 = 25%
Paraan 2 ng 2: Ipinapakita ang isang Dihybrid Cross (Dalawang Mga Genes)
Makipagtulungan sa Mga Punnett Squares Hakbang 11 Hakbang 1. Dobleng bawat panig ng pangunahing 2x2 grid para sa bawat karagdagang gene
Hindi lahat ng mga kombinasyon ng gene ay kasing simple ng pangunahing monohybrid (isang-gene) na krus mula sa seksyon sa itaas. Ang ilang mga phenotypes ay natutukoy ng higit sa isang gene. Sa mga kasong ito, dapat mong i-account ang bawat posibleng kombinasyon, na nangangahulugang pagguhit ng isang mas malaking grid.
-
Ang pangunahing panuntunan para sa mga parisukat ng Punnett pagdating sa higit sa isang gene ay ito: doblehin ang bawat panig ng grid para sa bawat gene na lampas sa una.
Sa madaling salita, dahil ang isang one-gene grid ay 2x2, ang two-gene grid ay 4x4, isang three-gene grid ay 8x8, at iba pa.
- Upang gawing mas madaling maunawaan ang mga konseptong ito, sundin natin kasama ang isang dalawang-gene na halimbawa ng problema. Nangangahulugan ito na dapat tayong gumuhit a 4x4 parilya Ang mga konsepto sa seksyong ito ay nagtataglay ng totoo para sa tatlo o higit pang mga gen pati na rin - ang mga problemang ito ay nangangailangan lamang ng mas malalaking grids at maraming trabaho.
Makipagtulungan sa Mga Punnett Squares Hakbang 12 Hakbang 2. Tukuyin ang mga gen ng magulang na naiambag
Susunod, hanapin ang mga gen na mayroon ang parehong mga magulang para sa katangiang sinusuri mo. Dahil nakikipag-usap ka sa maraming mga gen, ang genotype ng bawat magulang ay magkakaroon ng karagdagang dalawang titik para sa bawat gene na lampas sa una - sa madaling salita, apat na titik para sa dalawang gen, anim na letra para sa tatlong mga gen, at iba pa. Maaari itong maging kapaki-pakinabang upang isulat ang genotype ng ina sa itaas ng tuktok ng grid at ang ama sa kaliwa (o kabaligtaran) bilang isang paalala sa visual.
Gumamit tayo ng isang klasikong halimbawa ng problema upang ilarawan ang mga salungatan na ito. Ang isang halaman ng gisantes ay maaaring magkaroon ng mga gisantes na alinman makinis o kulubot at dilaw o berde. Makinis at dilaw ang nangingibabaw na mga ugali. Sa kasong ito, gamitin ang S at s upang kumatawan sa nangingibabaw at recessive na mga gen para sa kinis at Y at y para sa yellowness. Sabihin nating ang ina sa kasong ito ay mayroong SsYy genotype at ang ama ay mayroong SsYY genotype
Makipagtulungan sa Mga Punnett Squares Hakbang 13 Hakbang 3. Isulat ang iba't ibang mga kumbinasyon ng gene sa tuktok at kaliwang panig
Ngayon, sa itaas ng tuktok na hilera ng mga parisukat sa grid at sa kaliwa ng kaliwang kaliwang haligi, isulat ang iba't ibang mga alleles na maaaring maibahagi ng bawat magulang. Tulad ng pagharap sa isang gene, ang bawat allele ay pantay na malamang na maipasa. Gayunpaman, dahil tumitingin ka sa maraming mga gen, ang bawat hilera at haligi ay makakakuha ng maraming mga titik: dalawang titik para sa dalawang gen, tatlong titik para sa tatlong mga gen, at iba pa.
- Sa aming halimbawa, kailangan naming isulat ang iba't ibang mga kumbinasyon ng mga gen na maaaring maiambag ng bawat magulang mula sa kanilang mga SsYy genotypes. Kung mayroon kaming mga SsYy gen ng ina sa itaas at ang mga gen ng SsYY ng ama sa kaliwa, ang mga alleles para sa bawat gene ay:
- Sa buong tuktok: SY, Sy, sY, sy
- Pababa sa kaliwang bahagi: SY, SY, sY, sY
Makipagtulungan sa Mga Punnett Squares Hakbang 14 Hakbang 4. Punan ang mga puwang sa bawat kumbinasyon ng mga alleles
Punan ang mga puwang sa grid tulad ng gagawin mo sa pagharap sa isang solong gene. Gayunpaman, sa oras na ito, ang bawat puwang ay magkakaroon ng dalawang dagdag na karagdagang mga titik para sa bawat gene na lampas sa una: apat na letra para sa dalawang gen, anim na letra para sa tatlong genes. Bilang isang pangkalahatang panuntunan, ang bilang ng mga titik sa bawat puwang ay dapat na tumutugma sa bilang ng mga titik sa genotype ng bawat magulang.
- Sa aming halimbawa, pupunuin namin ang aming mga puwang tulad nito:
- Nangungunang hilera: SSYY, SSYy, SsYY, SsYy
- Pangalawang hilera: SSYY, SSYy, SsYY, SsYy
- Pangatlong hilera: SsYY, SsYy, ssYY, ssYy
- Hilera sa ibaba: SsYY, SsYy, ssYY, ssYy
Makipagtulungan sa Mga Punnett Squares Hakbang 15 Hakbang 5. Hanapin ang mga phenotypes para sa bawat potensyal na supling
Kapag nakikipag-usap sa maraming mga gen, ang bawat puwang sa parisukat ng Punnett ay kumakatawan pa rin sa genotype para sa bawat potensyal na supling - mayroong isang mas malaking bilang lamang ng mga pagpipilian kaysa sa mayroong isang gene. Ang mga phenotypes para sa bawat parisukat ay, sa sandaling muli, nakasalalay sa eksaktong mga gen na hinarap. Gayunpaman, bilang isang pangkalahatang tuntunin, ang nangingibabaw na mga ugali ay nangangailangan lamang ng isang nangingibabaw na allele upang maipahayag, habang ang mga recessive na katangian ay nangangailangan ng lahat ng mga recessive alleles.
- Sa aming halimbawa, dahil ang kinis at dilawan ay nangingibabaw na mga katangian para sa aming mga gisantes, ang anumang parisukat na may hindi bababa sa isang kabisera S ay kumakatawan sa isang halaman na may isang makinis na phenotype at anumang parisukat na may hindi bababa sa isang kabisera Y ay kumakatawan sa isang halaman na may isang dilaw na phenotype. Ang mga kulubot na halaman ay nangangailangan ng dalawang maliit na maliit na mga alel at mga berdeng halaman ay nangangailangan ng dalawang maliit na maliit na y. Mula sa mga kundisyong ito, nakukuha natin ang:
- Nangungunang hilera: Makinis / dilaw, Makinis / dilaw, Makinis / dilaw, Makinis / dilaw
- Pangalawang hilera: Makinis / dilaw, Makinis / dilaw, Makinis / dilaw, Makinis / dilaw
- Pangatlong hilera: Makinis / dilaw, Makinis / dilaw, kulubot / dilaw, kulubot / dilaw
- Hilera sa ibaba: Makinis / dilaw, Makinis / dilaw, kulubot / dilaw, kulubot / dilaw
Makipagtulungan sa Mga Punnett Squares Hakbang 16 Hakbang 6. Gamitin ang mga parisukat upang matukoy ang posibilidad ng bawat phenotype
Gumamit ng parehong mga diskarte tulad ng kapag nakikipag-ugnay sa isang gene upang makita ang posibilidad na ang anumang mga supling mula sa dalawang magulang ay maaaring magkaroon ng bawat magkakaibang phenotype. Sa madaling salita, ang bilang ng mga parisukat na may phenotype na hinati sa kabuuang bilang ng mga parisukat ay katumbas ng posibilidad para sa bawat phenotype.
- Sa aming halimbawa, ang mga posibilidad para sa bawat phenotype ay:
- Ang outsource ay makinis at dilaw: 12/16 = 3/4 = 0.75 = 75%
- Ang dating ng bukol ay kulubot at dilaw: 4/16 = 1/4 = 0.25 = 25%
- Ang outsource ay makinis at berde: 0/16 = 0%
- Offspring ay kulubot at berde: 0/16 = 0%
- Pansinin na dahil imposible para sa anumang supling makakuha ng dalawang recessive y alleles, wala sa mga supling ang magiging berde.
Mga Tip
- Nagmamadali? Subukang gumamit ng isang online na calculator ng Punnett square (tulad ng isang ito), na maaaring lumikha at punan ang mga parisukat ng Punnett batay sa mga pangunahing gen na tinukoy mo.
- Bilang isang napaka pangkalahatang tuntunin, ang mga recessive na ugali ay hindi gaanong karaniwan kaysa sa nangingibabaw na mga ugali. Gayunpaman, may mga sitwasyon kung saan ang mga bihirang katangian na ito ay maaaring dagdagan ang fitness ng mga organismo at sa gayon ay maging mas karaniwan sa pamamagitan ng natural na pagpili. Halimbawa, ang recessive trait na sanhi ng kondisyon ng dugo na Sickle Cell Anemia ay nagbibigay din ng paglaban sa malarya, na ginagawang medyo kanais-nais sa mga tropical climates.
- Hindi lahat ng mga gen ay mayroong dalawang phenotypes lamang. Halimbawa, ang ilang mga gen ay may magkakahiwalay na phenotype para sa heterozygous (isang nangingibabaw, isang recessive) na kombinasyon.
