Mi teszi lehetővé a pennet rács felszerelését. Néhány általános irányelv a genetikai problémák megoldásához

Anyag a Wikipédiából - a szabad enciklopédiából

Punett rács, vagy Pannet rács, - egy táblázat, amelyet Reginald Punnett (1875-1967) angol genetikus javasolt eszközként, amely grafikus rekord a szülői genotípusokból származó allélek kompatibilitásának meghatározására. A tér egyik oldalán női ivarsejtek, a másikon hím ivarsejtek találhatók. Ez megkönnyíti és vizuálisabbá teszi a szülői ivarsejtek keresztezésével kapott genotípusok bemutatását.

Monohibrid kereszt

Ebben a példában mindkét organizmus Bb genotípusú. B vagy b allélt tartalmazó ivarsejteket termelhetnek (az első dominanciát, a második recesszívet jelent). A BB genotípusú leszármazott valószínűsége 25%, Bb - 50%, bb - 25%.

A fenotípusokat 3:1 kombinációban kapjuk. Klasszikus példa a patkány szőrének színe: például B - fekete szőr, b - fehér. Ebben az esetben az utódok 75%-a fekete szőrű (BB vagy Bb), míg csak 25%-a fehér (bb).

Dihibrid kereszt

A következő példa heterozigóta borsónövények közötti dihibrid keresztezést mutat be. Az A az alak domináns allélje (kerek borsó), a a recesszív allél (ráncos borsó). B a szín domináns allélja (sárgaborsó), b a recesszív allél (zöld). Ha minden növénynek AaBb genotípusa van, akkor, mivel az alak és szín alléljai függetlenek, négyféle ivarsejt létezhet minden lehetséges kombinációban: AB, Ab, aB és ab.

9 kerek sárgaborsót, 3 kerek zöldborsót, 3 ráncos sárgaborsót, 1 ráncos zöldborsót készít. A dihibrid keresztezésben a fenotípusok 9:3:3:1 arányban kombinálódnak.

Fa módszer

Létezik egy alternatív, faalapú módszer is, de az nem jeleníti meg megfelelően az ivarsejt genotípusokat:

Átkeléskor előnyös használni

(1875-1967) mint eszköz, amely egy grafikus jelölés a szülői genotípusokból származó allélek kompatibilitásának meghatározására. A tér egyik oldalán női ivarsejtek, a másikon hím ivarsejtek találhatók. Ez megkönnyíti és vizuálisabbá teszi a szülői ivarsejtek keresztezésével kapott genotípusok bemutatását.

A fenotípusokat 3:1 kombinációban kapjuk. Klasszikus példa a patkány szőrének színe: például B - fekete szőr, b - fehér. Ebben az esetben az utódok 75%-a fekete szőrű (BB vagy Bb), míg csak 25%-a fehér (bb).

Dihibrid kereszt

A következő példa heterozigóta borsónövények közötti dihibrid keresztezést mutat be. Az A az alak domináns allélje (kerek borsó), a a recesszív allél (ráncos borsó). B a szín domináns allélja (sárgaborsó), b a recesszív allél (zöld). Ha minden növénynek AaBb genotípusa van, akkor, mivel az alak és szín alléljai függetlenek, négyféle ivarsejt létezhet minden lehetséges kombinációban: AB, Ab, aB és ab.

9 kerek sárgaborsót, 3 kerek zöldborsót, 3 ráncos sárgaborsót, 1 ráncos zöldborsót készít. A dihibrid keresztezésben a fenotípusok 9:3:3:1 arányban kombinálódnak.

Fa módszer

Létezik egy alternatív, faalapú módszer is, de az nem jeleníti meg megfelelően az ivarsejt genotípusokat:

Homozigóta szervezetek keresztezésekor előnyös használni:

Írja be a megfelelő allélokat a cellákba! Mindegyik allél az alatta vagy attól jobbra lévő két cellába kerül, attól függően, hogy hol található. Például ha az allél B a hash bal felső sarka felett áll, írja le a betűt B két alatta található sejtbe. Ha az allél B a táblázat felső sorától balra áll, akkor írd be B tőle jobbra lévő két cellában. Töltse ki az összes rácscellát úgy, hogy minden cella két allélt tartalmazzon, mindegyik szülőtől egyet.

• Szokásos először a domináns (nagybetűs), majd a recesszív (kisbetűs) allélt írni.
• Két barna hajú szülő esetében a cellák tartalmazzák a kombinációkat BB vagy Bb. Így megismerheti az utódok lehetséges genotípusait. Ha azonban az egyik szülő szőke hajú, recesszív genotípust eredményezhet bb.

Két párból álló kereszt. Az allélokat dihibrid keresztezésnek nevezik.

Mendel dihibrid keresztezést végzett, amelyben a homozigóta szülők két jellemzőben különböztek egymástól: a mag színében (sárga és zöld) és a mag alakjában (sima és ráncos). A sárga sima magvú egyedek megjelenése jelzi ezen karakterek dominanciáját és az egyformaság szabályának megnyilvánulását az F1 hibridekben. Az F1 egyedekben az ivarsejtek kialakulása során két allélpár négy kombinációja lehetséges. Ugyanazon gén alléljai mindig különböző ivarsejtekbe kerülnek. Az egyik génpár divergenciája nem befolyásolja a másik pár génjeinek eltérését.

Ha meiózisban egy kromoszóma génnel A egy pólusra költözött, majd ugyanarra a pólusra, i.e. egy kromoszóma ugyanabba az ivarsejtbe kerülhet, mint egy gén IN, és a génnel b. Ezért azonos valószínűséggel a gén A lehet ugyanabban az ivarsejtben és a génnel IN, és a génnel b. Mindkét esemény egyformán valószínű. Ezért hány ivarsejt lesz AB, ugyanannyi ivarsejt Ab. Ugyanez az érvelés érvényes az a génre is, azaz. ivarsejtek száma aB mindig egyenlő az ivarsejtek számával ab.

A meiózisban a kromoszómák független eloszlása ​​következtében a hibrid négyféle ivarsejtet képez: AB, AB, ABÉs ab egyenlő mennyiségben. Ezt a jelenséget G. Mendel állapította meg és ún független szétválás törvénye, vagy Mendel második törvénye. A következőképpen van megfogalmazva: az egyes génpárok felosztása a többi génpártól függetlenül történik.

A független felosztás táblázatként is ábrázolható. A táblázatot először javasolt genetikus után Punett-rácsnak nevezik. Mivel a független öröklődésű dihibrid keresztezésben négyféle ivarsejt képződik, ezért ezeknek az ivarsejteknek véletlenszerű fúziójával létrejövő zigóták típusainak száma 4x4, i.e. 16. Pontosan ennyi cella a Punett-rácsban. A dominancia miatt A felett AÉs IN b felett különböző genotípusok azonos fenotípusúak. Ezért a fenotípusok száma mindössze négy. Például a Punett-rács 9 cellájában a 16 lehetséges kombináció közül olyan kombinációk találhatók, amelyeknek azonos a fenotípusa - sárga sima magok. A fenotípust meghatározó genotípusok a következők: 1ААВВ:2ААББ: 2АаВВ:4АаВБ.

A dihibrid keresztezés során kialakuló különböző genotípusok száma 9. A teljes dominanciájú F2 fenotípusok száma 4. Ez azt jelenti, hogy a dihibrid keresztezés két egymástól függetlenül előforduló monohibrid keresztezés, amelyek eredményei átfedik egymást. Az első törvénytől eltérően, amely mindig érvényes, a második törvény csak a független öröklődés eseteire vonatkozik, amikor a vizsgált gének különböző homológ kromoszómapárokban helyezkednek el.

A Punett-rács egy vizuális eszköz, amely segít a genetikusoknak meghatározni a lehetséges génkombinációkat a megtermékenyítés során. A Punett-rács egy egyszerű táblázat 2x2 (vagy több) cellából. Ennek a táblázatnak és mindkét szülő genotípusának ismeretében a tudósok megjósolhatják, hogy milyen génkombinációk lehetségesek az utódokban, sőt meghatározhatják bizonyos tulajdonságok öröklésének valószínűségét is.

Lépések

Alapvető információk és meghatározások

Ennek a szakasznak a kihagyásához közvetlenül a Punnett-rács leírásához ugorjon, .

Tudjon meg többet a gének fogalmáról. Mielőtt elkezdené elsajátítani és használni a Punett-rácsot, meg kell ismerkednie néhány alapelvvel és fogalommal. Az első ilyen elv az, hogy minden élőlénynek (az apró mikrobáktól az óriási kék bálnákig) rendelkezik gének. A gének hihetetlenül összetett mikroszkopikus utasításkészletek, amelyek gyakorlatilag egy élő szervezet minden sejtjébe beépülnek. Lényegében bizonyos fokig a gének felelősek egy szervezet életének minden aspektusáért, beleértve azt is, hogy hogyan néz ki, hogyan viselkedik, és még sok minden másért.

Tudjon meg többet a szexuális szaporodás fogalmáról. A legtöbb (de nem az összes) általad ismert élő szervezet ezen keresztül hoz létre utódokat szexuális szaporodás. Ez azt jelenti, hogy a nőstény és a hím egyedek saját génjeikkel járulnak hozzá, és utódaik a gének körülbelül felét öröklik mindkét szülőtől. A Punett rács a szülők génjeinek különböző kombinációinak megjelenítésére szolgál.

• Nem az ivaros szaporodás az egyetlen módja az élő szervezetek szaporodásának. Egyes organizmusok (például sokféle baktérium) ezen keresztül szaporodnak ivartalan szaporodás, amikor az utódokat az egyik szülő hozza létre. Az ivartalan szaporodás során minden gén egy szülőtől öröklődik, és az utódok ennek szinte pontos másolata.

1. Ismerje meg az allél fogalmát. Ahogy fentebb megjegyeztük, az élő szervezet génjei olyan utasítások sorozatát jelentik, amelyek minden sejtnek megmondják, mit tegyenek. Valójában, csakúgy, mint a szokásos utasítások, amelyek külön fejezetekre, záradékokra és almondatokra vannak osztva, a gének különböző részei jelzik, hogyan kell különböző dolgokat csinálni. Ha két szervezetnek különböző "alosztályai" vannak, akkor másképp néznek ki vagy viselkednek – például a genetikai különbségek miatt az egyik embernek sötét, a másiknak pedig világos haja. Egy gén különböző típusait nevezzük allélek.

   • Mivel a gyermek két génkészletet kap – mindegyik szülőtől egyet –, mindegyik allélból két másolata lesz.

2. Ismerje meg a domináns és recesszív allél fogalmát. Az allélok nem mindig rendelkeznek azonos genetikai „erősséggel”. Néhány allél, amelyet ún uralkodó, minden bizonnyal megnyilvánulnak a gyermek megjelenésében és viselkedésében. Mások, ún recesszív Az allélok csak akkor jelennek meg, ha nem egyeznek az őket „elnyomó” domináns allélekkel. A Punett rácsot gyakran használják annak meghatározására, hogy egy gyermek mekkora valószínűséggel kap domináns vagy recesszív allélt.

   Monohibrid keresztezés (egy gén) ábrázolása

   1. Rajzolj egy 2x2-es négyzetrácsot. A Punett rács legegyszerűbb változata nagyon egyszerűen elkészíthető. Rajzolj egy elég nagy négyzetet, és oszd négy egyenlő négyzetre. Így lesz egy kétsoros és két oszlopos táblázat.

      Minden sorban és oszlopban jelölje meg a szülő allélokat egy betűvel. A Punnet-rácsban az oszlopok az anyai allélok számára, a sorok pedig az apai allélok számára vannak fenntartva, vagy fordítva. Minden sorba és oszlopba írja be azokat a betűket, amelyek az anya és az apa alléljait jelölik! Ebben az esetben használjon nagybetűket a domináns allélokhoz, kisbetűket pedig recesszív allélokhoz.

      • Ez egy példából könnyen megérthető. Tegyük fel, hogy meg akarja határozni annak a valószínűségét, hogy egy adott párnak olyan gyermeke lesz, aki be tudja csavarni a nyelvét. Ez a tulajdonság latin betűkkel jelölhető RÉs r- a nagybetű a domináns allélt, a kisbetű pedig a recesszív allélt jelenti. Ha mindkét szülő heterozigóta (mindegyik allélból van egy példánya), akkor írjon egy "R" betű és egy "r" a hash felettÉs egy "R" és egy "r" a rács bal oldalán.

   2. Minden cellába írja be a megfelelő betűket! Könnyen kitöltheti a Punett-rácsot, ha megérti, hogy mely allélok szerepelnek az egyes szülőktől. Minden cellába írjon egy kétbetűs gének kombinációt, amely az anyától és az apától származó allélokat képviseli. Vagyis vegyük a megfelelő sorba és oszlopba a betűket, és írjuk be az adott cellába.

      Határozza meg az utódok lehetséges genotípusait! A kitöltött Punett-rács minden cellája olyan génkészletet tartalmaz, amely lehetséges e szülők gyermekében. Minden sejtnek (vagyis minden allélhalmaznak) azonos a valószínűsége – más szóval, egy 2x2-es rácsban a négy lehetséges opció mindegyikének 1/4 a valószínűsége. A Punett-rácsban ábrázolt allélek különböző kombinációit nevezzük genotípusok. Bár a genotípusok genetikai különbségeket képviselnek, ez nem feltétlenül jelenti azt, hogy minden változat más-más utódokat fog hozni (lásd alább).

      • Punett rácsos példánkban egy adott szülőpár a következő genotípusokat képes előállítani:
      • Két domináns allél(cella két R betűvel)
      • (egy R-t és egy r-t tartalmazó cella)
      • Egy domináns és egy recesszív allél(sejt R-vel és r-vel) - vegye figyelembe, hogy ezt a genotípust két sejt képviseli
      • Két recesszív allél(cella két r betűvel)

   3. Határozza meg az utódok lehetséges fenotípusait! Fenotípus egy szervezet tényleges fizikai tulajdonságai, amelyek a genotípusán alapulnak. A fenotípusra példa a szemszín, a hajszín, a sarlósejtes vérszegénység és így tovább – bár mindezen fizikai tulajdonságok határozottak géneket, egyiket sem a gének speciális kombinációja határozza meg. Az utódok lehetséges fenotípusát a gének jellemzői határozzák meg. A különböző gének eltérő módon fejezik ki magukat a fenotípusban.

      • Tegyük fel a példánkban, hogy a nyelvgurítás képességéért felelős gén a domináns. Ez azt jelenti, hogy még azok a leszármazottak is, akiknek a genotípusa csak egy domináns allélt tartalmaz, csőbe tudják csavarni a nyelvüket. Ebben az esetben a következő lehetséges fenotípusokat kapjuk:
      • Bal felső cella: fel tudja csavarni a nyelvet (két R)
      • Jobb felső cella:
      • Bal alsó cella: tud nyelvet forgatni (egy R)
      • Jobb alsó cella: nem tud nyelvet forgatni (nincs nagy R betű)

   4. Határozza meg a különböző fenotípusok valószínűségét a sejtek száma alapján! A Punett-rács egyik leggyakoribb felhasználási módja egy adott fenotípus utódokban való előfordulásának valószínűségének meghatározása. Mivel minden sejt egy meghatározott genotípusnak felel meg, és minden genotípus előfordulási valószínűsége azonos, elegendő egy fenotípus valószínűségének meghatározásához. osszuk el az adott fenotípusú sejtek számát az összes sejtek számával.

      • Példánkban a Punnett-rács azt mondja, hogy adott szülők esetében négyféle génkombináció lehetséges. Közülük három olyan leszármazottnak felel meg, aki képes forgatni a nyelvét, egy pedig az ilyen képesség hiányát. Így a két lehetséges fenotípus valószínűsége a következő:
      • A leszármazott forgathatja a nyelvet: 3/4 = 0,75 = 75%
      • A leszármazott nem forgathatja a nyelvet: 1/4 = 0,25 = 25%

   Dihibrid keresztezés (két gén) ábrázolása

   1. Oszd fel a 2x2-es rács minden celláját további négy négyzetre. Nem minden génkombináció olyan egyszerű, mint a fent leírt monohibrid (monogén) keresztezés. Egyes fenotípusokat egynél több gén határoz meg. Ilyen esetekben az összes lehetséges kombinációt figyelembe kell venni, ami szükségessé teszi O nagyobb asztal.

      • A Punett-rács használatának alapszabálya egynél több gén esetén a következő: Minden további gén esetében a sejtek számát meg kell duplázni. Más szóval, egy génhez egy 2x2-es, két génhez 4x4-es, három génhez egy 8x8-as rács a megfelelő, és így tovább.
      • Ennek az elvnek a könnyebb megértése érdekében vegyünk egy példát két génre. Ehhez rácsot kell rajzolnunk 4x4. Az ebben a részben vázolt módszer három vagy több génre is alkalmas - csak szüksége van rá O Nagyobb rács és több munka.

   2. Azonosítsa a géneket a szülők oldalán. A következő lépés az, hogy megtaláljuk azokat a szülői géneket, amelyek felelősek az Önt érdeklő tulajdonságért. Mivel több génnel van dolgod, minden szülő genotípusához hozzá kell adnod még egy betűt – más szóval, négy betűt kell használnod két génhez, hat betűt három génhez, és így tovább. Emlékeztetőül, érdemes a hash jel fölé írni az anya genotípusát, balra pedig az apa genotípusát (vagy fordítva).

   3. Írja fel a különböző gének kombinációit a rács felső és bal szélére! Most a rács fölé és bal oldalára írhatjuk azokat a különféle allélokat, amelyek az egyes szülők utódainak továbbadhatók. Csakúgy, mint egyetlen gén esetében, minden allél ugyanolyan valószínűséggel kerül átadásra. Mivel azonban több gént vizsgálunk, minden sorban vagy oszlopban több betű lesz: két betű két génnél, három betű három génnél, és így tovább.

      • Esetünkben ki kell írnunk azokat a különböző génkombinációkat, amelyeket minden szülő képes átadni a genotípusából. Ha felül az anya genotípusa az SsYy, balra pedig az apa genotípusa az SsYY, akkor minden génre a következő allélokat kapjuk:
      • A felső él mentén: SY, Sy, sY, sy
      • A bal szél mentén: SY, SY, sY, sY

   4. Töltse ki a cellákat a megfelelő allélkombinációkkal!Írjon betűket minden rácscellába ugyanúgy, mint egy gén esetében. Ebben az esetben azonban minden további génhez két további betű jelenik meg a sejtekben: összesen minden sejtben négy betű lesz két génnél, hat betű négy génnél, és így tovább. Az általános szabály szerint az egyes sejtekben lévő betűk száma megfelel az egyik szülő genotípusának betűszámának.

      • Példánkban a cellák a következőképpen lesznek kitöltve:
      • Felső sor: SSYY, SSYy, SsYY, SsYy
      • Második sor: SSYY, SSYy, SsYY, SsYy
      • Harmadik sor: SsYY, SsYy, ssYY, ssYy
      • Alsó sor: SsYY, SsYy, ssYY, ssYy

   5. Keresse meg minden lehetséges utód fenotípusát. Több gén esetén a Punett-rács minden egyes sejtje a lehetséges utódok egy külön genotípusának is megfelel, egyszerűen több van ezekből a genotípusokból, mint egy génből. És ebben az esetben egy adott sejt fenotípusát az határozza meg, hogy mely géneket vizsgáljuk. Általános szabály, hogy a domináns tulajdonságok megnyilvánulásához elegendő legalább egy domináns allél jelenléte, míg a recesszív tulajdonságokhoz az szükséges, hogy Minden a megfelelő allélok recesszívek voltak.

      • Mivel a borsóban a simaság és a sárga magok a dominánsak, példánkban minden legalább egy S nagybetűvel rendelkező sejt egy sima borsós növénynek, minden legalább egy Y nagybetűvel rendelkező sejt pedig sárga mag fenotípusú növénynek felel meg. A ráncos borsójú növényeket két kisbetűs s alléllal rendelkező sejtek képviselik, de csak a kisbetűs ys-ek szükségesek ahhoz, hogy a magok zöldek legyenek. Így lehetséges lehetőségeket kapunk a borsó formájára és színére:
      • Felső sor:
      • Második sor: sima/sárga, sima/sárga, sima/sárga, sima/sárga
      • Harmadik sor:
      • Alsó sor: sima/sárga, sima/sárga, ráncos/sárga, ráncos/sárga

   6. Határozza meg az egyes fenotípusok sejtenkénti valószínűségét! Az adott szülők utódaiban a különböző fenotípusok valószínűségének meghatározásához ugyanazt a módszert alkalmazzuk, mint egyetlen gén esetében. Más szavakkal, egy adott fenotípus valószínűsége egyenlő a neki megfelelő sejtek számának osztva a sejtek teljes számával.

      • Példánkban az egyes fenotípusok valószínűsége a következő:
      • Sima és sárga borsó leszármazottja: 12/16 = 3/4 = 0,75 = 75%
      • Leszármazott ráncos és sárgaborsóval: 4/16 = 1/4 = 0,25 = 25%
      • Sima és zöldborsó leszármazottja: 0/16 = 0%
      • Ráncos és zöldborsós leszármazott: 0/16 = 0%
      • Megjegyzendő, hogy a két recesszív allél öröklésének képtelensége miatt a lehetséges utódok között nincs zöld szemű növény.
   • Ne feledje, hogy minden új szülői gén megduplázza a Punett-rács sejtjeinek számát. Például mindkét szülő egy génjével 2x2-es rácsot kap, két gén esetén 4x4-es rácsot, és így tovább. Öt gén esetén a táblázat mérete 32x32 lesz!