Пуннетт квадраттары - бұл ұрықтану кезінде пайда болатын гендердің мүмкін болатын комбинациясын анықтау үшін генетика ғылымында қолданылатын көрнекі құралдар. Пуннетт квадраты 2х2 (немесе одан да көп) бос орынға бөлінген қарапайым шаршы тордан тұрады. Бұл тор мен ата -ананың генотипі туралы білімді қолдана отырып, ғалымдар ұрпақ үшін ықтимал гендер комбинациясын, тіпті кейбір тұқым қуалайтын қасиеттерді көрсету мүмкіндігін де таба алады.
Қадамдар
Бастамас бұрын: маңызды анықтамалар
Бұл «негіздер» бөлімін өткізіп жіберу және тікелей Пуннетт квадратының пайдалану қадамдарына өту үшін мына жерді басыңыз.
Қадам 1. Гендер туралы түсінікті түсіну
Пуннетт квадраттарын жасауды және қолдануды үйренбес бұрын, кейбір маңызды негіздерді алып тастау қажет. Біріншісі - барлық тірі организмдердің (ұсақ микробтардан бастап алып көк киттерге дейін) гендері бар деген пікір. Гендер - бұл организмнің әрбір жасушасына дерлік кодталған микроскопиялық нұсқаулар. Гендер қандай да бір түрде организмнің өмірінің барлық аспектілеріне, оның ішінде сыртқы түріне, мінез -құлқына және тағы басқаларға жауапты.
Пуннетт квадраттарымен жұмыс кезінде түсіну керек бір түсінік - тірі организмдер өздерінің гендерін ата -анасынан алады. Сіз бұл туралы бейсаналық түрде білетін шығарсыз. Ойланыңыз - сіз білетін адамдар, әдетте, сыртқы түрі мен іс -әрекеті бойынша ата -анасына ұқсайды емес пе?
Қадам 2. Жыныстық көбею ұғымын түсіну
Сіз білетін организмдердің көпшілігі (бірақ бәрі емес) балаларды жыныстық көбею арқылы жасайды. Яғни, әйел ата -ана мен еркек ата -ананың әрқайсысы өз гендерін қосады, олардың әрқайсысы өз гендерінің жартысына жуығы бала жасайды. Пуннетт квадраты-бұл гендердің жарты-жарты алмасуынан пайда болатын әр түрлі мүмкіндіктерді график түрінде көрсету әдісі.
Жыныстық көбею - бұл көбеюдің жалғыз түрі емес. Кейбір организмдер (бактериялардың көптеген штамдары сияқты) жыныссыз көбею арқылы көбейеді, яғни ата -аналардың біреуі баланы жалғыз өзі жасайды. Жыныссыз көбеюде баланың барлық гендері бір ата -анадан шығады, сондықтан бала азды -көпті ата -анасының көшірмесі болып табылады
Қадам 3. Аллель ұғымын түсіну
Жоғарыда айтылғандай, организмнің гендері - бұл организмнің әрбір жасушасына қалай өмір сүру керектігін айтатын нұсқаулар жиынтығы. Нақты нұсқаулық әр түрлі тарауларға, бөлімдерге және бөлімдерге бөлінгендей, организм гендерінің әр түрлі бөліктері оған әр түрлі әрекеттерді қалай жасау керектігін айтады. Егер бұл «қосалқы бөлімдердің» біреуі екі организм арасында өзгеше болса, онда екі организмнің сыртқы түрі немесе мінез -құлқы басқаша болуы мүмкін - мысалы, генетикалық айырмашылықтар бір адамның қара шашты, екіншісінің ақшыл шашты болуына әкелуі мүмкін. Бір геннің бұл әр түрлі формалары аллельдер деп аталады.
Бала гендердің екі жиынтығын алады - әр ата -анадан - әр аллельдің екі данасы болады
Қадам 4. Доминантты және рецессивті аллель ұғымын түсіну
Баланың аллельдері әрқашан өзінің генетикалық күшін «бөліспейді». Доминантты аллель деп аталатын кейбір аллельдер баланың сыртқы келбеті мен мінез -құлқынан көрінеді (біз оны «білдіру» деп атаймыз) әдепкі бойынша. Басқалары рецессивті аллельдер деп аталады, егер олар оларды «алмастыратын» доминантты аллельмен жұптаспаса ғана көрсетіледі. Пуннетт квадраттары көбінесе баланың доминантты немесе рецессивті аллель алу ықтималдығын анықтау үшін қолданылады.
Оларды доминантты аллельдер «алмастыра» алатындықтан, рецессивті аллельдер сирек кездеседі. Жалпы, балаға аллельді көрсету үшін ата -анасының екеуінен де рецессивті аллель алуға тура келеді. Орақ тәрізді жасушалы анемия деп аталатын қан жағдайы рецессивті белгілердің жиі қолданылатын мысалы болып табылады, алайда рецессивті аллельдердің анықтамасы бойынша «жаман» емес екенін ескеріңіз
2 әдісі 1: моногибридті крестті көрсету (бір ген)
Қадам 1. 2х2 шаршы тор жасаңыз
Пуннеттің ең қарапайым квадраттарын орнату өте қарапайым. Жақсы өлшемді квадрат сызудан бастаңыз, содан кейін төрт шаршыға төрт квадратқа бөліңіз. Аяқтағаннан кейін әр бағанда екі шаршы және әр жолда екі шаршы болуы керек.
2 -қадам. Әр жол мен баған үшін негізгі аллельдерді көрсету үшін әріптерді қолданыңыз
Пуннетт алаңында бағандар анасына, ал жолдар әкесіне тағайындалады немесе керісінше. Әр жол мен бағанның жанына анасы мен әкесінің аллельдерін көрсететін хат жазыңыз. Доминантты аллельдер үшін бас әріптерді, ал рецессивті аллельдер үшін кіші әріптерді қолданыңыз.
-
Мұны мысалмен түсіну әлдеқайда оңай. Мысалы, сіз ерлі -зайыптылардың баласының тілін айналдыру мүмкіндігін анықтағыңыз келеді делік. Біз мұны әріптермен көрсете аламыз R және r - басым ген үшін бас әріп және рецессивті үшін кіші әріп. Егер ата -ананың екеуі де гетерозиготалы болса (әр аллельдің бір данасы болса), біз жазар едік тордың жоғарғы жағындағы бір «R» және бір «r» және тордың сол жағында бір «R» және бір «r».
Пуннетт квадраттарымен жұмыс 7 -қадам 3 -қадам. Әр бос орынның жолына және бағанына әріптерді жазыңыз
Әр ата -ана қосатын аллельдерді анықтағаннан кейін, Пуннеттің шаршысын толтыру оңай. Әр шаршыға ана мен әкенің аллельдерінен берілген екі әріпті ген комбинациясын жазыңыз. Басқаша айтқанда, кеңістіктің бағанындағы әріпті және оның жолындағы әріпті алып, оларды бос орынға бірге жазыңыз.
- Біздің мысалда біз квадраттарды келесідей толтырамыз:
- Жоғарғы сол жақ квадрат: RR
- Жоғарғы оң жақ квадрат: Rr
- Сол жақ төменгі квадрат: Rr
- Оң жақ төменгі квадрат: rr
- Назар аударыңыз, дәстүрлі түрде алдымен доминантты аллельдер (бас әріптер) жазылады.
Пуннетт квадраттарымен жұмыс 8 -қадам 4 -қадам. Әрбір потенциалды ұрпақтың генотипін анықтаңыз
Толтырылған Пуннетт квадратының әр шаршы ата-анасының екеуінде болуы мүмкін ұрпақты білдіреді. Әрбір шаршы (және осылайша әрбір ұрпақ) бірдей ықтимал - басқаша айтқанда, 2х2 торда төрт мүмкіндіктің кез келгеніне 1/4 мүмкіндігі бар. Пуннетт квадратында көрсетілген аллельдердің әр түрлі комбинациялары генотиптер деп аталады. Генотиптер генетикалық айырмашылықты білдірсе де, ұрпақ әр шаршы үшін әр түрлі болмайды (төмендегі қадамды қараңыз.)
- Біздің мысалда Пуннетт алаңында осы екі ата -ананың ұрпақтары үшін мүмкін болатын генотиптер:
- Екі доминантты аллель (екі рубльден)
- Бір доминантты аллель және бір рецессивті (R және r -ден)
- Бір доминантты аллель және бір рецессивті (R және r -ден) - бұл генотипі бар екі квадрат бар екенін ескеріңіз
- Екі рецессивті аллель (екі сомадан)
Пуннетт квадраттарымен жұмыс 9 -қадам 5 -қадам. Әрбір потенциалды ұрпақтың фенотипін анықтаңыз
Ағзаның фенотипі - бұл оның генотипіне негізделген нақты физикалық қасиеті. Фенотиптердің бірнеше мысалына көздің түсі, шаш түсі және орақ тәрізді жасушалық анемияның болуы жатады - мұның бәрі гендермен анықталатын физикалық белгілер, бірақ олардың ешқайсысы гендердің нақты комбинациясы емес. Потенциалды ұрпақ болатын фенотип геннің ерекшеліктерімен анықталады. Әр түрлі гендердің фенотип ретінде көрінуінің әр түрлі ережелері болады.
- Біздің мысалда біреуге тілін айналдыруға мүмкіндік беретін ген басым болады делік. Бұл кез келген ұрпақ аллельдерінің біреуі ғана басым болса да, тілін айналдыра алатынын білдіреді. Бұл жағдайда потенциалды ұрпақтың фенотиптері:
- Жоғарғы сол жақта: Тілді айналдыра алады (екі Rs)
- Жоғарғы оң жақ: Тілді айналдыра алады (бір R)
- Төменгі сол жақта: Тілді айналдыра алады (бір R)
- Төменгі оң жақта: Тілді айналдыру мүмкін емес (нөл Rs)
Пуннетт квадраттарымен жұмыс 10 -қадам Қадам 6. Әр түрлі фенотиптердің ықтималдығын анықтау үшін квадраттарды қолданыңыз
Пуннетт квадраттарының ең көп таралған түрлерінің бірі - ұрпақтың белгілі бір фенотиптердің болу ықтималдығын анықтау. Әрбір квадрат бірдей ықтимал генотип нәтижесін көрсететіндіктен, фенотиптің ықтималдығын табуға болады сол фенотипі бар квадраттар санын квадраттардың жалпы санына бөлу.
- Біздің мысал Пуннетт квадраты бізге осы ата -аналардың кез келген ұрпақтары үшін төрт гендік комбинация бар екенін айтады. Бұл комбинацияның үшеуі тілін айналдыра алатын ұрпақ жасайды, ал біреуі жоқ. Осылайша, біздің екі фенотиптің ықтималдығы:
- Ұрпақтар тілін айналдыра алады: 3/4 = 0.75 = 75%
- Ұрпақтар тілін айналдыра алмайды: 1/4 = 0.25 = 25%
2 -ші әдіс 2: Дигибридті крестті көрсету (екі ген)
Пуннетт квадраттарымен жұмыс 11 -қадам Қадам 1. Әрбір қосымша ген үшін негізгі 2x2 тордың әр жағын екі есе көбейтіңіз
Гендердің барлық комбинациясы жоғарыдағы бөлімнен негізгі моногибридті (бір генді) крест сияқты қарапайым емес. Кейбір фенотиптерді бірнеше ген анықтайды. Бұл жағдайда сіз барлық мүмкін комбинацияны ескеруіңіз керек, бұл үлкен торды салу дегенді білдіреді.
-
Бірнеше генге қатысты Пуннетт квадраттарының негізгі ережесі: әрбір ген үшін тордың екі жағын біріншісінен артық етіп екі есе көбейтіңіз.
Басқаша айтқанда, бір гендік тор 2х2 болғандықтан, екі генді тор 4х4, үш генді тор 8х8 және т.б.
- Бұл түсініктерді түсінуді жеңілдету үшін екі гендік мәселені қарастырайық. Бұл a суретін салуымыз керек дегенді білдіреді 4x4 тор Бұл бөлімдегі тұжырымдамалар үш немесе одан да көп гендерге сәйкес келеді - бұл проблемалар үлкен торлар мен көп жұмысты қажет етеді.
Пуннетт квадраттарымен жұмыс 12 -қадам 2 -қадам. Ата -аналардың гендерін анықтаңыз
Әрі қарай, ата -аналардың екеуінде де сіз зерттейтін сипаттамаға сәйкес келетін гендерді табыңыз. Сіз бірнеше гендермен айналысатындықтан, әр ата -ананың генотипінде әр ген үшін біріншіден басқа екі әріп болады - басқаша айтқанда, екі генге төрт әріп, үш генге алты әріп және т.б. Көрнекі еске салу ретінде ананың генотипін тордың жоғарғы жағына, ал әкеге солға (немесе керісінше) жазу пайдалы болуы мүмкін.
Бұл қақтығыстарды суреттеу үшін классикалық мысал мәселесін қолданайық. Бұршақ өсімдігі тегіс немесе мыжылған, сары немесе жасыл бұршақ болуы мүмкін. Тегіс және сары - басым белгілер. Бұл жағдайда тегістік үшін доминантты және рецессивті гендерді көрсету үшін S мен s, ал сарғыштық үшін У мен уды қолданыңыз. Айта кетейік, бұл жағдайда анасы бар SsYy генотипі және әкесі бар SsYY генотип.
Пуннетт квадраттарымен жұмыс 13 -қадам 3 -қадам. Әр түрлі ген комбинациясын жоғарғы және сол жағына жазыңыз
Енді тордағы жоғарғы квадраттар жолының жоғарғы жағында және сол жақ бағанның сол жағына әр ата -ана қосуы мүмкін әр түрлі аллельдерді жазыңыз. Бір генмен жұмыс жасағанда, әр аллельдің берілу ықтималдығы бірдей. Дегенмен, сіз бірнеше гендерді қарап отырғандықтан, әр жол мен баған бірнеше әріп алады: екі генге екі әріп, үш генге үш әріп және т.б.
- Біздің мысалда әр ата -ана өздерінің SsYy генотиптерінен қосатын гендердің әр түрлі комбинациясын жазу керек. Егер бізде ананың SsYy гендері жоғарыда, ал әкеміздің SsYY гендері сол жақта болса, әр геннің аллельдері:
- Жоғарғы жағында: SY, Sy, sY, sy
- Сол жақ төменде: SY, SY, sY, sY
Пуннетт квадраттарымен жұмыс 14 -қадам Қадам 4. Бос орындарды аллельдердің әр комбинациясымен толтырыңыз
Тордағы бос орындарды бір генмен жұмыс жасағандай толтырыңыз. Алайда, бұл жолы әр кеңістікте әр ген үшін біріншіден басқа екі қосымша әріп болады: екі генге төрт әріп, үш генге алты әріп. Жалпы ереже бойынша әр кеңістіктегі әріптер саны әр ата -ананың генотипіндегі әріптер санына сәйкес келуі керек.
- Біздің мысалда біз өз кеңістігімізді келесідей толтырамыз:
- Жоғарғы қатар: SSYY, SSYy, SsYY, SsYy
- Екінші қатар: SSYY, SSYy, SsYY, SsYy
- Үшінші қатар: SsYY, SsYy, ssYY, ssYy
- Төменгі қатар: SsYY, SsYy, ssYY, ssYy
Пуннетт квадраттарымен жұмыс 15 -қадам 5 -қадам. Әрбір потенциалды ұрпаққа арналған фенотиптерді табыңыз
Бірнеше генмен жұмыс жасағанда, Пуннетт квадратындағы әрбір кеңістік әлі де әрбір потенциалды ұрпақтың генотипін білдіреді - тек бір генге қарағанда таңдаудың үлкен саны бар. Әр шаршыға арналған фенотиптер тағы да нақты гендерге байланысты. Алайда, жалпы ереже бойынша, доминантты белгілерге тек бір доминантты аллельді көрсету қажет, ал рецессивті белгілерге барлық рецессивті аллельдер қажет.
- Біздің мысалда тегістік пен сарғыштық біздің бұршақ үшін басты қасиет болғандықтан, кем дегенде бір капиталы S бар кез келген квадрат тегіс фенотипі бар өсімдікті, ал кемінде бір капиталы Y бар кез келген шаршы сары фенотипі бар өсімдікті білдіреді. Мыжылған өсімдіктерге екі кіші аллель қажет, ал жасыл өсімдіктерге екі кіші әріп қажет. Осы шарттардан біз мынаны аламыз:
- Жоғарғы қатар: Тегіс/сары, Тегіс/сары, Тегіс/сары, Тегіс/сары
- Екінші қатар: Тегіс/сары, Тегіс/сары, Тегіс/сары, Тегіс/сары
- Үшінші қатар: Тегіс/сары, Тегіс/сары, әжім/сары, әжім/сары
- Төменгі қатар: Тегіс/сары, Тегіс/сары, әжім/сары, әжім/сары
Пуннетт квадраттарымен жұмыс 16 -қадам Қадам 6. Әр фенотиптің ықтималдығын анықтау үшін квадраттарды қолданыңыз
Екі ата -ананың кез келген ұрпағының әр түрлі фенотипке ие болу ықтималдығын табу үшін бір генмен жұмыс жасайтын әдістерді қолданыңыз. Басқаша айтқанда, фенотипі бар квадраттар саны квадраттардың жалпы санына бөлінгенде әрбір фенотиптің ықтималдығына тең.
- Біздің мысалда әр фенотиптің ықтималдығы:
- Ұрпақтар тегіс және сары түсті: 12/16 = 3/4 = 0.75 = 75%
- Ұрпақтар әжім және сары: 4/16 = 1/4 = 0.25 = 25%
- Ұрпақтар тегіс және жасыл: 0/16 = 0%
- Ұрпақтар мыжылған және жасыл: 0/16 = 0%
- Назар аударыңыз, кез келген ұрпаққа екі рецессивті у аллелін алу мүмкін болмағандықтан, ұрпақтың ешқайсысы жасыл болмайды.
Кеңестер
- Асығыс? Сіз көрсеткен ата -аналық гендерге негізделген Пуннетт квадраттарын құруға және толтыруға болатын онлайн -Пуннетт квадраттық калькуляторын қолданып көріңіз.
- Әдетте, рецессивті белгілер доминантты белгілерге қарағанда сирек кездеседі. Алайда, бұл сирек кездесетін белгілер организмдердің фитнессін жоғарылататын және табиғи сұрыпталу арқылы жиі кездесетін жағдайлар бар. Мысалы, орақ жасушалы анемия жағдайын тудыратын рецессивті қасиет безгекке төзімділік береді, бұл оны тропикалық климатта біршама қажет етеді.
- Барлық гендерде тек екі фенотип болмайды. Мысалы, кейбір гендерде гетерозиготалы (бір доминантты, бір рецессивті) комбинация үшін жеке фенотип бар.
