Katërkëndëshi Punnett është një pajisje vizuale e përdorur në shkencën e gjenetikës për të përcaktuar se cilat kombinime të gjeneve mund të ndodhin gjatë konceptimit. Një shesh Punnett është bërë nga një rrjet i thjeshtë katror i ndarë në një rrjet 2x2 (ose më të madh). Me këtë rrjet, dhe njohuri për gjenotipet e të dy prindërve, shkencëtarët mund të zbulojnë kombinime të mundshme të gjeneve për pasardhësit dhe ndoshta edhe të njohin disa tipare të trashëguara.
Hapi
Para se të filloni: Disa përkufizime të rëndësishme
"Nëse doni të kaloni pjesën" bazat "dhe të shkoni drejtpërdrejt në diskutimin rreth katërkëndëshit Punnett, klikoni këtu."
Hapi 1. Kuptoni konceptin e gjeneve
Para se të mësoni se si të krijoni dhe përdorni një katërkëndësh Punnett, duhet të dini disa baza të rëndësishme. E para është ideja se të gjitha gjallesat (nga mikrobet e vogla deri tek balenat gjigante blu) kanë "gjene". Gjenet janë sekuenca jashtëzakonisht komplekse mikroskopike të udhëzimeve që janë të koduara në pothuajse çdo qelizë në trupin e të gjithë organizmave. Gjenet janë përgjegjës për të gjitha aspektet e jetës së një organizmi, përfshirë pamjen, sjelljen dhe më shumë.
Një nga konceptet e rëndësishme për të kuptuar kur punoni me katërkëndëshat Punnett është se "të gjitha gjallesat i marrin gjenet nga prindërit e tyre." Në mënyrë të pavetëdijshme, ju tashmë mund të jeni të vetëdijshëm për këtë. Mendoni për këtë - a nuk duken shumica e njerëzve që njihni si prindërit e tyre në pamje dhe sjellje?
Hapi 2. Kuptoni konceptin e riprodhimit seksual
Shumica e organizmave (jo të gjithë) që njihni në këtë botë prodhojnë pasardhës përmes "riprodhimit seksual". Një gjendje kur prindërit meshkuj dhe femra dhurojnë gjenet e tyre përkatëse për të prodhuar pasardhës. Në këtë rast, gjysma e gjeneve të fëmijës vijnë nga të dy prindërit. Katërkëndëshi Punnett është në thelb një mënyrë për të treguar mundësitë e ndryshme të këtij shkëmbimi të gjenit gjysmë e gjysmë në formë grafike.
Riprodhimi seksual nuk është forma e vetme e riprodhimit që ekziston. Disa organizma, (si bakteret) riprodhohen me "riprodhim aseksual", një gjendje në të cilën prindërit prodhojnë fëmijët e tyre, pa ndihmën e një partneri. Në riprodhimin aseksual, të gjitha gjenet e fëmijës vijnë nga vetëm një prind, duke i bërë ato pak a shumë kopje të sakta të prindit
Hapi 3. Kuptoni konceptin e aleleve në gjenetikë
Siç u përmend më lart, gjenet në një organizëm janë në thelb një seri udhëzimesh që qeverisin çdo qelizë në trup se si të mbijetojnë. Në fakt, ndryshe nga një manual, gjenet ndahen gjithashtu në kapituj, seksione dhe nënseksione, me seksione të ndryshme të gjenit që rregullojnë funksionet e ndara individualisht. Nëse ndonjë nga këto "nënseksione" ndryshon midis dy organizmave, të dy do të duken dhe sillen ndryshe - për shembull, dallimet gjenetike e bëjnë njërin person të zi dhe tjetrin bjond. Këto forma të ndryshme në të njëjtin gjen (gjeni njerëzor) quhen "alele".
Meqenëse secili fëmijë merr dy grupe gjenesh - secili prind mashkull dhe femër - fëmija do të marrë dy kopje për secilin alel
Hapi 4. Kuptoni konceptin e aleleve dominues dhe recesivë
Aleli i një fëmije jo gjithmonë "ndan" fuqinë e gjenit. Disa alele, të referuara si alele mbizotëruese, do të shfaqen në pamjen dhe sjelljen fizike të fëmijës (ne i quajmë ato "të shprehura") si parazgjedhje. Alelet e tjera, të quajtura alele "recesive", mund të shprehen vetëm nëse nuk janë çiftuar me një alele dominuese, e cila është e aftë t'i "tejkalojë" ato. Sheshi Punnett shpesh përdoret për të ndihmuar në përcaktimin se sa ka gjasa që një fëmijë të marrë një alel dominues ose recesiv.
Për shkak se këto gjene mund të "tejkalohen" nga alejtë dominues, alelet recesivë kanë tendencë të shprehen më rrallë. Në përgjithësi, një fëmijë duhet të trashëgojë alelin recesiv nga të dy prindërit që aleli të shprehet. Kushtet e sëmundjeve të gjakut janë një shembull i përdorur shpesh i një tipari recesiv - por ju lutemi vini re se një alel recesiv nuk do të thotë "i keq"
Metoda 1 nga 2: Shfaqja e kryqeve monohibride (gjen i vetëm)
Hapi 1. Krijoni një rrjet 2x2
Sheshet më themelore Punnett janë mjaft të lehta për tu bërë. Filloni duke vizatuar një drejtkëndësh barabrinjës, pastaj ndani pjesën e brendshme në katër rrjeta të barabarta. Kur të keni mbaruar, duhet të ketë dy rrjeta në secilën kolonë dhe dy rrjete në secilën rresht.
Hapi 2. Përdorni shkronja për të përfaqësuar alelin prind ose burim në çdo rresht dhe kolonë
Në një katërkëndësh Punnett, kolonat u caktohen nënave, dhe rreshtat baballarëve, ose anasjelltas. Shkruani shkronjat pranë secilës rresht dhe kolonë që përfaqësojnë secilën nga alelet e babait dhe të nënës. Përdorni shkronja të mëdha për alelet dominuese dhe shkronja të vogla për alelet recesive.
Do të jetë shumë më e lehtë për tu kuptuar me një shembull. Për shembull, le të themi se doni të përcaktoni probabilitetin që fëmijët e një çifti të caktuar të jenë në gjendje të rrotullojnë gjuhën e tyre. Ne e përfaqësojmë këtë me shkronjat "R" dhe "r" - një shkronjë e madhe për gjenin dominues dhe një shkronjë e vogël për recesive. Nëse të dy prindërit do të ishin heterozigotë (që kishin një kopje të secilit alel), ne do të shkruanim një "R" dhe një "r" përgjatë pjesës së sipërme të rrjetit dhe një "R" dhe një "r" përgjatë anës së majtë të rrjetit.
Hapi 3. Shkruani shkronjat për secilën rrjet në rreshtat dhe kolonat
Pas mbushjes së aleleve të dhëna nga secili prind, mbushja e sheshit Punnett bëhet e lehtë. Në secilën rrjet, shkruani kombinimet e gjeneve me dy shkronja të aleleve të babait dhe nënës. Me fjalë të tjera, merrni shkronjat nga rrjeti në kolonë dhe rresht, dhe pastaj shkruajini të dyja në kutinë bosh lidhëse.
- Në këtë shembull, plotësoni rrjetin tonë katërkëndësh Punnett si më poshtë:
- Kutia në të majtë lart: "RR"
- Kutia në të djathtë lart: "Rr"
- Kutia në të majtë poshtë: "Rr"
- Kutia në të djathtë poshtë: "rr"
- Vini re se zakonisht aleli dominues (shkronja e madhe) shkruhet së pari.
Hapi 4. Përcaktoni gjenotipin e secilit pasardhës të mundshëm
Çdo kuti e mbushur në sheshin Punnett përfaqëson pasardhësit që mund të kenë prindërit. Çdo katror (dhe për këtë arsye çdo pasardhës) ka të njëjtën mundësi - me fjalë të tjera, në një rrjet 2x2, ekziston një shans 1/4 për çdo katër mundësi. Kombinimet e ndryshme të aleleve të përfaqësuara në katërkëndëshin Punnett quhen "gjenotipa". Ndërsa gjenotipet përfaqësojnë ndryshime gjenetike, pasardhësit nuk ndryshojnë domosdoshmërisht për secilën grilë (shiko hapat më poshtë).
- Në shembullin tonë Katërkëndëshi Punnett, gjenotipet e mundshëm për pasardhësit nga këta dy prindër janë:
- "Dy alele mbizotëruese" (dy R)
- "Një alel dominues dhe një recesiv" (R dhe r)
- "Një alel dominues dhe një recesiv" (R dhe r) - vini re se ka dy rrjete me këtë gjenotip.
- "Dy alele recesive" (dy r)
Hapi 5. Përcaktoni fenotipin e secilit pasardhës të mundshëm
Fenotipi në një organizëm është tipari aktual fizik i treguar bazuar në gjenotipin e tij. Disa shembuj të fenotipeve të tilla si ngjyra e syve, ngjyra e flokëve dhe prania e qelizave të sëmundjes së gjakut - këto janë tipare fizike të "përcaktuara" nga gjenet, por jo kombinime aktuale të vetë gjeneve. Fenotipi që do të ketë një pasardhës i mundshëm përcaktohet nga karakteristikat e gjenit. Gjenet e ndryshme do të kenë rregulla të ndryshme përsa i përket shfaqjes së tyre si fenotip.
- Në shembullin tonë, le të themi se gjeni që lejon një person të rrotullojë gjuhën e tij është gjeni dominues. Kjo do të thotë që secili pasardhës do të jetë në gjendje të rrotullojë gjuhën, edhe nëse vetëm një alel është dominues. Në këtë rast, fenotipet e pasardhësve të mundshëm janë:
- Majtas lart: "Në gjendje të rrotullosh gjuhën (dy R)"
- Djathtas lart: "Në gjendje të rrotullosh gjuhën (një R)"
- Poshtë majtas: "Në gjendje të rrotullosh gjuhën (një R)"
- Djathtas poshtë: "Nuk mund të rrokulliset gjuha (pa R)"
Hapi 6. Përdorni rrjetin për të përcaktuar probabilitetin e shfaqjes së fenotipeve të ndryshme
Një nga përdorimet më të zakonshme të katërkëndëshit Punnett është përcaktimi se sa ka gjasa që një pasardhës të ketë një fenotip specifik. Meqenëse çdo rrjet përfaqëson një gjenotip të mundshëm ekuivalent, ju mund të gjeni fenotipet e mundshëm duke "ndarë numrin e rrjetave që përmbajnë atë fenotip me numrin e përgjithshëm të grilave të pranishme".
- Katërkëndëshi Punnett në shembullin tonë thotë se ekzistojnë katër kombinime të mundshme të gjeneve për çdo pasardhës, nga këta dy prindër. Tre nga këto kombinime krijojnë pasardhës të aftë për të rrotulluar gjuhën. Prandaj, probabilitetet për fenotipin tonë janë:
- Pasardhësit në gjendje të rrotullojnë gjuhën: 3/4 = "0.75 = 75%"
- Pasardhësit nuk mund të rrotullojnë gjuhën: 1/4 = "0.25 = 25%"
Metoda 2 nga 2: Tregimi i një Kryqi Dihibrid (Dy Gjene)
Hapi 1. Kopjoni secilën anë të rrjetit bazë 2x2 për secilin gjen shtesë
Jo të gjitha kombinimet e gjeneve janë aq të lehta sa kryqëzimet bazë monohibride (një-gjen) nga pjesa e mësipërme. Disa fenotipe përcaktohen nga më shumë se një gjen. Në këtë rast, ju duhet të merrni parasysh çdo kombinim të mundshëm, që do të thotë të vizatoni një rrjet më të madh.
- Rregulli bazë i katërkëndëshit Punnett kur ka më shumë se një gjen është: "shumëzoni secilën anë të rrjetit për çdo gjen të ndryshëm nga i pari". Me fjalë të tjera, meqenëse rrjeti me një gjen është 2x2, rrjeti me dy gjene është 4x4, rrjeti me tre gjene është 8x8, e kështu me radhë.
- Për ta bërë më të lehtë kuptimin e këtij koncepti, le të ndjekim shembullin e problemit të dy gjeneve. Kjo do të thotë që ne duhet të vizatojmë një rrjet "4x4". Konceptet në këtë pjesë zbatohen gjithashtu për tre ose më shumë gjene - ky problem kërkon thjesht një rrjet më të madh dhe punë shtesë.
Hapi 2. Caktoni gjenet prindërore kontribuese
Tjetra, gjeni gjenet që të dy prindërit ndajnë për karakteristikën që studiohet. Për shkak të shumë gjeneve të përfshira, gjenotipi i secilit prind do të marrë dy shkronja shtesë për secilin gjen përveç të parës - me fjalën pëlhurë, katër shkronja për dy gjene, gjashtë shkronja për tre gjene, etj. Mund të jetë e dobishme të shkruani gjenotipin e nënës në krye të rrjetit, dhe gjenotipin e babait në të majtë (ose anasjelltas) si një kujtesë vizuale.
Le të përdorim një shembull klasik për të ilustruar këtë konflikt. Një bimë bizele mund të ketë fasule të lëmuara ose të rrudhosura, me ngjyrë të verdhë ose jeshile. E qetë dhe e verdhë janë tipare mbizotëruese. Në këtë rast, përdorni M dhe m për të përfaqësuar dominuese dhe recesive për zbutjen dhe K dhe k për zverdhjen. Le të themi se nëna ka një gjenotip të "MmKk" dhe gjeni i babait ka një gjenotip të "MmKK"
Hapi 3. Shkruani kombinimet e ndryshme të gjeneve përgjatë anëve të sipërme dhe të majta
Tani, mbi rreshtin e sipërm të rrjetit dhe në të majtë të kolonës shumë të majtë, shkruani alelet e ndryshme që secili prind mund të kontribuojë. Ashtu si kur merret me një gjen të vetëm, çdo alel ka të ngjarë të trashëgohet. Sidoqoftë, për shkak se ka kaq shumë gjene, secila kolonë dhe rresht do të marrë më shumë se një shkronjë: dy shkronja për dy gjene, tre shkronja për tre gjene, etj.
- Në këtë shembull, ne duhet të rendisim kombinimet e ndryshme të gjeneve që prindërit mund të trashëgojnë nga gjenotipi i tyre MmKk. Nëse kemi gjenin MmKk nga nëna përgjatë grilës së sipërme dhe gjenin MmKk të babait në grilën e majtë, atëherë alelet për secilin gjen janë:
- Përgjatë rrjetit të sipërm: "MK, Mk, mK, mk"
- Poshtë në anën e majtë: "MK, MK, mK, mK"
Hapi 4. Plotësoni çdo rrjet me secilin kombinim alelesh
Plotësoni rrjetin si kur keni të bëni me një gjen të vetëm. Këtë herë, megjithatë, çdo rrjet do të ketë dy shkronja shtesë për secilin gjen përveç të parës: katër shkronja për dy gjene, gjashtë shkronja për tre gjene. Në përgjithësi, numri i shkronjave në secilën rrjet duhet të jetë i barabartë me numrin e shkronjave në gjenotipin e secilit prind.
- Në këtë shembull, ne do të popullojmë rrjetin ekzistues si më poshtë:
- Rreshti i lartë: "MMKK, MMKk, MmKK, MmKk"
- Linja e dytë: "MMKK, MMKk, MmKK, MmKk"
- Linja e tretë: "MmKK, MmKk, mmKK, mmKk"
- Rreshti i poshtëm: "MmKK, MmKk, mmKK, mmKk"
Hapi 5. Gjeni fenotipin për secilin pasardhës të mundshëm
Kur përballet me gjene të shumta, secila grilë në katërkëndëshin Punnett ende përfaqëson gjenotipin për secilin pasardhës të mundshëm - ka më shumë zgjedhje sesa një gjen i vetëm. Fenotipi për secilën grilë, përsëri, varet nga gjeni i saktë që trajtohet. Sidoqoftë, në përgjithësi, tiparet dominuese kanë nevojë për vetëm një alel për t'u shprehur, ndërsa tiparet recesive kërkojnë "të gjitha" alelet recesive.
- Në këtë shembull, për shkak se butësia (M) dhe zverdhja (K) janë tiparet ose tiparet dominuese për bimën e bizeles në shembull, çdo rrjet që përmban të paktën një kapital M përfaqëson një bimë me fenotip të lëmuar, dhe secila rrjet që përmban të paktën një K i madh përfaqëson një kulture.fenotip i verdhë. Bimët e rrudhosura kanë nevojë për dy alele të vogla, dhe bimët jeshile kanë nevojë për dy alele të vogla k. Nga kjo gjendje, marrim:
- Rreshti i sipërm: "Pa probleme/e verdhë, e qetë/e verdhë, e lëmuar/e verdhë, e qetë/e verdhë"
- Rreshti i dytë: "Të qetë/të verdhë, të lëmuar/të verdhë, të lëmuar/të verdhë, të lëmuar/të verdhë"
- Rreshti i tretë: "E qetë/e verdhë, E qetë/e verdhë, e rrudhur/e verdhë, e rrudhur/e verdhë"
- Rreshti i poshtëm: "E lëmuar/e verdhë, E qetë/e verdhë, e rrudhur/e verdhë, e rrudhur/e verdhë"
Hapi 6. Përdorni rrjetin për të përcaktuar probabilitetin e secilit fenotip
Përdorni të njëjtën teknikë si kur merreni me një gjen të vetëm për të gjetur probabilitetin që secili pasardhës nga të dy prindërit të ketë një fenotip të ndryshëm. Me fjalë të tjera, numri i rrjetave që përmbajnë fenotipin e ndarë me numrin e përgjithshëm të rrjetave është i barabartë me probabilitetin për secilin fenotip.
- Në këtë shembull, probabilitetet për secilin fenotip janë:
- Pasardhësit janë të lëmuar dhe të verdhë: 12/16 = "3/4 = 0.75 = 75%"
- Pasardhësit janë të rrudhur dhe të verdhë: 4/16 = "1/4 = 0.25 = 25%"
- Pasardhësit janë të lëmuar dhe të gjelbër: 0/16 = "0%"
- Pasardhës të karakterizuar nga rrudha dhe jeshile: 0/16 = "0%"
- Vini re se duke qenë se është e pamundur që çdo pasardhës të ketë dy k alele recesive, asnjë nga pasardhësit nuk është i gjelbër (0%).
Këshilla
- Me ngut? Provoni të përdorni llogaritësin online katërkëndësh Punnett (për shembull në këtë), i cili është në gjendje të krijojë dhe mbushë një rrjet katror Punnett bazuar në gjenet prindërore që keni specifikuar.
- Në përgjithësi, tiparet recesive nuk janë aq të zakonshme sa tiparet dominuese. Sidoqoftë, ka situata kur ky tipar i rrallë mund të rrisë aftësinë e një organizmi dhe kështu të bëhet më i përhapur përmes përzgjedhjes natyrore. Për shembull, tipari recesiv që shkakton sëmundje të trashëguara të sëmundjeve të gjakut gjithashtu i jep imunitet malaries, duke e bërë të nevojshme në klimat tropikale.
- Jo të gjitha gjenet kanë vetëm dy fenotipe. Për shembull, ekzistojnë disa gjene që kanë fenotipe të veçanta për kombinime heterozigote (një dominues, një recesiv).
