Punnett kvadratchalari - bu genetika fanida o'g'itlash paytida yuzaga kelishi mumkin bo'lgan genlarning kombinatsiyasini aniqlash uchun ishlatiladigan ingl. Punnett kvadrat 2x2 (yoki undan ko'p) bo'shliqlarga bo'lingan oddiy kvadrat panjaradan yasalgan. Ushbu tarmoq va ikkala ota -onaning genotiplari haqidagi bilimlar yordamida olimlar avlodlar uchun potentsial gen kombinatsiyalarini va hatto ma'lum irsiy xususiyatlarni namoyish etish imkoniyatlarini kashf etishlari mumkin.
Qadamlar
Boshlashdan oldin: muhim ta'riflar
Ushbu "asosiy" bo'limni o'tkazib yuborish va to'g'ridan -to'g'ri Punnett kvadratidan foydalanish bosqichlariga o'tish uchun bu erni bosing.
Qadam 1. Genlar tushunchasini tushunish
Punnett kvadratlarini yasashni va ishlatishni o'rganishdan oldin, ba'zi muhim asoslarni olib tashlash kerak. Birinchisi, barcha tirik mavjudotlarning (mayda mikroblardan tortib yirik ko'k kitlargacha) genlari bor degan fikr. Genlar - bu juda murakkab, mikroskopik ko'rsatmalar to'plami bo'lib, u organizm tanasining deyarli har bir hujayrasiga kodlangan. Genlar qaysidir ma'noda organizm hayotining deyarli har bir sohasi uchun, shu jumladan tashqi ko'rinishi, o'zini tutish uslubi va boshqalar uchun javobgardir.
Punnett kvadratlari bilan ishlashda tushunish kerak bo'lgan tushunchalardan biri shundaki, tirik mavjudotlar o'z genlarini ota -onasidan olishadi. Siz, ehtimol, buni ongsiz ravishda bilasiz. O'ylab ko'ring - siz bilgan odamlar tashqi ko'rinishi va xatti -harakatlarida umuman ota -onasiga o'xshamaydimi?
2 -qadam. Jinsiy ko'payish tushunchasini tushunish
Siz bilgan organizmlarning ko'pchiligi (lekin hammasi emas) jinsiy ko'payish orqali bolalarni tug'diradi. Ya'ni, ayol ota -ona va erkak ota -ona har bir ota -onadan o'z genlarining yarmiga yaqin bolani tug'ish uchun o'z genlarini qo'shadilar. Punnett kvadrati-bu genlarning yarim yarim almashinuvi natijasida yuzaga kelishi mumkin bo'lgan turli xil imkoniyatlarni grafik ko'rinishida ko'rsatish usuli.
Jinsiy ko'payish bu erda ko'paytirishning yagona shakli emas. Ba'zi organizmlar (ko'plab bakteriyalar shtammlari kabi) aseksual ko'payish yo'li bilan ko'payadi, ya'ni ota -onalardan biri bolani o'zi tug'diradi. Aseksual ko'paytirishda bolaning barcha genlari bitta ota -onadan kelib chiqadi, shuning uchun bola ozmi -ko'pmi ota -onasining nusxasidir
3 -qadam. Allellar tushunchasini tushunish
Yuqorida aytib o'tganimizdek, organizm genlari asosan organizm tanasidagi har bir hujayraga qanday yashashni aytadigan ko'rsatmalar to'plamidir. Aslida, qo'llanma har xil boblar, bo'limlar va bo'limlarga bo'linganidek, organizm genlarining turli qismlari unga har xil ishlarni qilish kerakligini aytadi. Agar bu "bo'linmalar" dan biri ikki organizm o'rtasida farq qilsa, bu ikki organizm turlicha ko'rinishi yoki o'zini tutishi mumkin - masalan, genetik farqlar bir odamni qora sochli, ikkinchisini esa sariq sochli qilib qo'yishi mumkin. Xuddi shu genning turli xil shakllariga allellar deyiladi.
Chunki bola ikkita gen to'plamini oladi - har bir ota -onadan - har bir allelning ikkita nusxasi bo'ladi
4 -qadam. Dominant va retsessiv allel tushunchasini tushunish
Bolaning allellari har doim ham genetik kuchini "bo'lishmaydi". Dominant allellar deb ataladigan ba'zi allellar bolaning tashqi ko'rinishi va xulq -atvorida namoyon bo'ladi (biz buni "ifoda etilgan" deb ataymiz). Boshqalar, retsessiv allellar deyiladi, agar ular ularni "bekor qila oladigan" dominant allel bilan bog'lanmagan bo'lsalar, ifodalanadi. Punnett kvadratlari ko'pincha bolaning dominant yoki retsessiv allelni olish ehtimolini aniqlash uchun ishlatiladi.
Ularni dominant allellar "bekor qilishi" mumkinligi sababli, retsessiv allellar kamdan -kam hollarda ifodalanadi. Umuman olganda, bola allel ifodalanishi uchun ikkala ota -onadan ham retsessiv allelni olishi kerak bo'ladi. O'roqsimon hujayrali anemiya deb ataladigan qon kasalligi retsessiv belgining tez-tez ishlatib turadigan misolidir, ammo shuni ta'kidlash kerakki, retsessiv allellar ta'rifi bo'yicha "yomon" emas
2 -usul 1: Monohibrid xochni ko'rsatish (bitta gen)
Qadam 1. 2x2 kvadrat katak yasang
Punnettning eng asosiy kvadratlarini o'rnatish juda oddiy. Yaxshi kvadratni chizish bilan boshlang, so'ngra to'rt kvadratga bo'linadi. Ishingiz tugagach, har bir ustunda ikkita kvadrat va har bir satrda ikkita kvadrat bo'lishi kerak.
2 -qadam. Har bir satr va ustun uchun asosiy allellarni ifodalash uchun harflardan foydalaning
Punnett maydonida ustunlar onaga, satrlar otaga yoki aksincha belgilanadi. Har bir satr va ustun yoniga ona va otaning allellarini ifodalovchi xat yozing. Dominant allellar uchun bosh harflardan, resessiv allellar uchun kichik harflardan foydalaning.
-
Buni misol yordamida tushunish ancha oson. Masalan, aytaylik, siz er -xotinning bolasi tilini qimirlatish ehtimolini aniqlamoqchisiz. Biz buni harflar bilan ifodalashimiz mumkin R va r - dominant gen uchun katta harf va retsessiv uchun kichik harf. Agar ikkala ota -ona ham heterozigotli bo'lsa (har bir allelning bittadan nusxasi bo'lsa), biz yozgan bo'lardik panjara ustki qismida bitta "R" va bitta "r" va panjaraning chap tomonida bitta "R" va bitta "r".
Punnett kvadratlari bilan ishlash 7 -qadam 3 -qadam. Har bir bo'shliqning satri va ustuni uchun harflarni yozing
Har bir ota -ona hissa qo'shadigan allellarni aniqlagandan so'ng, Punnett maydonini to'ldirish oson. Har bir kvadratga ona va otaning allellaridan berilgan ikki harfli gen kombinatsiyasini yozing. Boshqacha qilib aytganda, makon ustuni va uning qatoridagi harfni oling va ularni bo'sh joy ichida birga yozing.
- Bizning misolimizda biz kvadratchalarimizni shunday to'ldiramiz:
- Yuqori chap kvadrat: RR
- Yuqori o'ng burchak: Rr
- Chap pastki kvadrat: Rr
- Pastki o'ng kvadrat: rr
- E'tibor bering, an'anaviy ravishda dominant allellar (katta harflar) birinchi bo'lib yoziladi.
Punnett kvadratlari bilan ishlash 8 -qadam 4 -qadam. Har bir potentsial avlodning genotipini aniqlang
To'ldirilgan Punnett kvadratining har bir kvadrati ikkita ota-onaga ega bo'lishi mumkin bo'lgan avlodni ifodalaydi. Har bir kvadrat (va shuning uchun har bir nasl) teng ehtimollik bilan - boshqacha qilib aytganda, 2x2 katakchada to'rtta imkoniyatning 1/4 qismi uchun imkoniyat bor. Punnett maydonida tasvirlangan allellarning turli kombinatsiyalariga genotiplar deyiladi. Garchi genotiplar genetik tafovutlarni ifodalasa ham, har bir kvadrat uchun nasl har xil bo'lishi shart emas (quyida ko'rsatilgan.)
- Bizning misolimizda, Punnett maydonida, bu ikki ota -onaning avlodlari uchun mumkin bo'lgan genotiplar:
- Ikki dominant allel (ikki so‘mdan)
- Bitta dominant allel va bittasi retsessiv (R va r dan)
- Bitta dominant allel va bittasi retsessiv (R va r dan) - bu genotipga ega ikkita kvadrat borligiga e'tibor bering
- Ikki retsessiv allel (ikki rsdan)
Punnett kvadratlari bilan ishlash 9 -qadam 5 -qadam. Har bir potentsial naslning fenotipini aniqlang
Organizmning fenotipi - bu uning genotipi asosida namoyon bo'ladigan haqiqiy jismoniy xususiyatdir. Fenotiplarga bir nechta misollar ko'z rangi, soch rangi va o'roqsimon hujayrali anemiya borligini o'z ichiga oladi - bularning barchasi genlar tomonidan belgilanadigan jismoniy xususiyatlar, lekin ularning hech biri haqiqiy gen kombinatsiyasi emas. Potentsial naslga ega bo'lgan fenotip genning xususiyatlari bilan belgilanadi. Turli xil genlarning fenotip sifatida namoyon bo'lishining turlicha qoidalari bo'ladi.
- Bizning misolimizda aytaylik, kimdir tilini aylantirishi mumkin bo'lgan gen dominant. Bu shuni anglatadiki, har qanday nasl allellaridan faqat bittasi dominant bo'lgan taqdirda ham, tilini aylantira oladi. Bunday holda, potentsial avlodlarning fenotiplari quyidagilardir:
- Yuqori chapda: Tilni aylantira oladi (ikki Rs)
- Yuqori o'ng: Tilni aylantira oladi (bitta R)
- Chap pastki: Tilni aylantira oladi (bitta R)
- Pastki o'ngda: Tilni siljitish mumkin emas (nol Rs)
Punnett kvadratlari bilan ishlash 10 -qadam 6 -qadam. Turli xil fenotiplar ehtimolini aniqlash uchun kvadratlardan foydalaning
Punnett kvadratlarini ishlatishning eng keng tarqalgan usullaridan biri bu avlodning o'ziga xos fenotiplarga ega bo'lish ehtimolini aniqlashdir. Har bir kvadrat bir xil ehtimollikdagi genotip natijasini ifodalagani uchun, siz fenotipning ehtimolini topishingiz mumkin bu fenotipli kvadratlar sonini kvadratlarning umumiy soniga bo'lish.
- Bizning misol Punnett kvadrati bizga shuni ko'rsatadiki, bu ota -onadan har qanday avlod uchun to'rtta gen kombinatsiyasi mumkin. Bu kombinatsiyalarning uchtasi o'z tilini aylantira oladigan avlod yaratadi, boshqasi esa yo'q. Shunday qilib, bizning ikkita fenotipimiz uchun ehtimolliklar:
- Urug'lar tilini aylantirishi mumkin: 3/4 = 0.75 = 75%
- Urug'lar tilini aylantira olmaydi: 1/4 = 0.25 = 25%
2 -usul 2: Dihibrid xochni ko'rsatish (ikki gen)
Punnett kvadratlari bilan ishlash 11 -qadam Qadam 1. Har bir qo'shimcha gen uchun asosiy 2x2 katakchaning har bir tomonini ikki barobar ko'paytiring
Hamma ham gen kombinatsiyalari yuqoridagi bo'limdan asosiy monogibrid (bitta genli) xoch kabi oddiy emas. Ba'zi fenotiplar bir nechta genlar tomonidan aniqlanadi. Bunday hollarda siz har qanday mumkin bo'lgan kombinatsiyani hisobga olishingiz kerak, ya'ni kattaroq panjara chiziladi.
-
Bir nechta gen haqida gap ketganda Punnett kvadratlarining asosiy qoidasi: birinchisidan tashqari har bir gen uchun panjara har ikki tomonini ikki baravar oshiring.
Boshqacha aytganda, bitta genli tarmoq 2x2 bo'lgani uchun, ikki genli tarmoq 4x4, uch genli tarmoq 8x8 va hokazo.
- Bu kontseptsiyalarni tushunishni osonlashtirish uchun keling, ikkita genli masalani ko'rib chiqaylik. Bu shuni anglatadiki, biz a chizishimiz kerak 4x4 panjara. Ushbu bo'limdagi tushunchalar uch yoki undan ortiq genlar uchun ham amal qiladi - bu muammolar faqat kattaroq tarmoqlar va ko'proq ishni talab qiladi.
Punnett kvadratlari bilan ishlash 12 -qadam 2 -qadam. Ota -onalarning genlari qo'shilganligini aniqlang
Keyin, ikkala ota -onaning siz o'rganayotgan xususiyatga ega bo'lgan genlarini toping. Siz bir nechta genlar bilan ishlayotganingiz uchun, har bir ota -onaning genotipida har bir gen uchun birdan tashqari ikkita qo'shimcha harf bo'ladi - boshqacha qilib aytganda, ikkita gen uchun to'rtta harf, uchta gen uchun oltita harf va boshqalar. Vizual eslatma sifatida onaning genotipini panjara ustidan, otani chapga (yoki aksincha) yozish foydali bo'lishi mumkin.
Keling, bu to'qnashuvlarni tasvirlash uchun klassik misol muammosidan foydalanaylik. No'xat o'simlikida silliq yoki ajin va sariq yoki yashil no'xat bo'lishi mumkin. Yumshoq va sariq ranglar ustunlik qiladi. Bunday holda, silliqlik uchun dominant va retsessiv genlarni, sarg'ishlik uchun Y va y ni ifodalash uchun S va s dan foydalaning. Aytaylik, bu holatda onada SsYy genotip va otada SsYY genotip.
Punnett kvadratlari bilan ishlash 13 -qadam 3 -qadam. Har xil gen birikmalarini yuqori va chap tomonga yozing
Endi, katakchaning yuqori qatorlari ustidagi va eng chap ustunning chap tomonida, har bir ota -ona qo'shishi mumkin bo'lgan turli xil allellarni yozing. Xuddi bitta gen bilan muomala qilishda bo'lgani kabi, har bir allel ham o'tishi ehtimoli teng. Biroq, siz bir nechta genlarni ko'rib turganingiz uchun, har bir satr va ustun bir nechta harfni oladi: ikkita gen uchun ikkita harf, uchta gen uchun uchta harf va boshqalar.
- Bizning misolimizda, har bir ota -ona o'z SsYy genotipidan hissa qo'shishi mumkin bo'lgan turli xil gen kombinatsiyalarini yozib olishimiz kerak. Agar bizda onaning SsYy genlari tepada, otaning SsYY genlari chapda bo'lsa, har bir gen uchun allellar:
- Yuqorida: SY, Sy, sY, sy
- Chap tomonda: SY, SY, sY, sY
Punnett kvadratlari bilan ishlash 14 -qadam Qadam 4. Bo'shliqlarni allellarning har bir kombinatsiyasi bilan to'ldiring
Tarmoqdagi bo'shliqlarni xuddi bitta gen bilan ishlaganda to'ldiring. Biroq, bu safar, har bir bo'shliqda birinchisidan tashqari har bir gen uchun ikkita qo'shimcha harf bo'ladi: ikkita gen uchun to'rtta harf, uchta gen uchun oltita harf. Umumiy qoida sifatida, har bir bo'shliqdagi harflar soni har bir ota -onaning genotipidagi harflar soniga to'g'ri kelishi kerak.
- Bizning misolimizda biz bo'shliqlarimizni shunday to'ldiramiz:
- Yuqori qator: SSYY, SSYy, SsYY, SsYy
- Ikkinchi qator: SSYY, SSYy, SsYY, SsYy
- Uchinchi qator: SsYY, SsYy, ssYY, ssYy
- Pastki qator: SsYY, SsYy, ssYY, ssYy
Punnett kvadratlari bilan ishlash 15 -qadam 5 -qadam. Har bir potentsial avlod uchun fenotiplarni toping
Bir nechta genlar bilan ishlashda, Punnett maydonidagi har bir bo'shliq hali ham har bir potentsial avlod uchun genotipni ifodalaydi - bitta genga qaraganda ko'proq tanlov mavjud. Har bir kvadrat uchun fenotiplar yana bir bor aniq genlarga bog'liq. Ammo, qoida tariqasida, dominant xususiyatlar ifodalanishi uchun faqat bitta dominant allel kerak, retsessiv xususiyatlar esa barcha retsessiv allellarga muhtoj.
- Bizning misolimizda, no'xat uchun silliqlik va sarg'ishlik ustunlik qiladigan xususiyat bo'lgani uchun, hech bo'lmaganda bitta kapital S bo'lgan har qanday kvadrat silliq fenotipli o'simlikni ifodalaydi va kamida bitta Y kapitali bo'lgan har qanday kvadrat sariq fenotipli o'simlikni ifodalaydi. Ajinlangan o'simliklar ikkita kichik allelga, yashil o'simliklar esa ikkita kichik harfga muhtoj. Ushbu shartlardan biz quyidagilarni olamiz:
- Yuqori qator: Yumshoq/sariq, silliq/sariq, silliq/sariq, silliq/sariq
- Ikkinchi qator: Yumshoq/sariq, silliq/sariq, silliq/sariq, silliq/sariq
- Uchinchi qator: Yumshoq/sariq, silliq/sariq, ajin/sariq, ajin/sariq
- Pastki qator: Yumshoq/sariq, silliq/sariq, ajin/sariq, ajin/sariq
Punnett kvadratlari bilan ishlash 16 -qadam Qadam 6. Har bir fenotipning ehtimolligini aniqlash uchun kvadratlardan foydalaning
Ikkala ota -onadan har bir avlod har xil fenotipga ega bo'lish ehtimolini topish uchun bitta gen bilan muomala qilishda bo'lgani kabi usullardan foydalaning. Boshqacha qilib aytganda, fenotipli kvadratchalar soni kvadratlarning umumiy soniga bo'linib, har bir fenotip uchun ehtimolga teng.
- Bizning misolimizda, har bir fenotip uchun ehtimolliklar:
- Nasllari silliq va sariq: 12/16 = 3/4 = 0.75 = 75%
- Avlod ajin va sariq rangga ega: 4/16 = 1/4 = 0.25 = 25%
- Nasllari silliq va yashil: 0/16 = 0%
- Avlod ajinlangan va yashil: 0/16 = 0%
- E'tibor bering, har qanday avlod uchun ikkita retsessiv y allelini olish imkonsiz bo'lgani uchun, hech bir avlod yashil bo'lmaydi.
Maslahatlar
- Shoshib? Siz ko'rsatgan ota -genlarga asoslanib, Punnett kvadratlarini yaratishi va to'ldirishi mumkin bo'lgan onlayn Punnett kvadrat kalkulyatoridan foydalanishga harakat qiling.
- Qoidaga ko'ra, retsessiv xususiyatlar dominant xususiyatlarga qaraganda kamroq uchraydi. Ammo shunday holatlar mavjudki, bu nodir xususiyatlar organizmlarning fitnesini oshirishi va tabiiy tanlanish orqali keng tarqalgan bo'lishi mumkin. Masalan, o'roqsimon hujayrali anemiya bilan kasallangan qonning retsessiv xususiyati bezgakka qarshilik ko'rsatadi, bu esa tropik iqlim sharoitida uni kerakli darajada qiladi.
- Hamma genlarda faqat ikkita fenotip mavjud emas. Masalan, ba'zi genlarda heterozigot (bitta dominant, bitta retsessiv) kombinatsiyasi uchun alohida fenotip mavjud.
