Пуннетт төртбұрышы - бұл генетика ғылымында жүктілік кезінде қандай гендердің комбинациясы пайда болатынын анықтау үшін қолданылатын визуалды құрылғы. Пуннетт квадраты 2х2 (немесе үлкенірек) торға бөлінген қарапайым шаршы тордан жасалған. Осы тордың көмегімен және ата -ананың екеуінің де генотиптерін біле отырып, ғалымдар ұрпақ үшін ықтимал гендер комбинациясын ашады, мүмкін кейбір тұқым қуалайтын қасиеттерді біледі.
Қадам
Бастамас бұрын: кейбір маңызды анықтамалар
«Егер сіз« негіздер »бөлімін өткізіп, Пуннеттің төртбұрышы туралы пікірталасқа көшкіңіз келсе, мына жерді басыңыз.»
Қадам 1. Гендер туралы түсінікті түсіну
Punnett төртбұрышын құру және қолдану туралы білмес бұрын, сіз кейбір маңызды негіздерді білуіңіз керек. Біріншісі - барлық тірі организмдердің (ұсақ микробтардан бастап алып көк киттерге дейін) «гендері» бар деген пікір. Гендер - бұл өте күрделі микроскопиялық нұсқаулар, олар барлық организмдердің денесінің әрбір жасушасына дерлік кодталған. Гендер организмнің өмірінің барлық аспектілеріне, оның ішінде сыртқы түріне, мінез -құлқына және т.б.
Пуннетт төртбұрыштарымен жұмыс жасау кезінде түсіну керек маңызды ұғымдардың бірі - «барлық тірі организмдер өз гендерін ата -анасынан алады». Түсініксіз, сіз бұл туралы өзіңіз де білетін шығарсыз. Ойланыңыз - сіз білетін адамдардың көпшілігі сыртқы түрі мен мінез -құлқында ата -анасына ұқсамайды ма?
Қадам 2. Жыныстық көбею ұғымын түсіну
Сіз білетін организмдердің көпшілігі (барлығы емес) «жыныстық көбею» арқылы ұрпақ береді. Ерлер мен әйелдердің ата -аналары ұрпақ алу үшін тиісті гендерді тапсыратын жағдай. Бұл жағдайда баланың гендерінің жартысы ата -ананың екеуінен де келеді. Пуннетт төртбұрышы-бұл жарты гендік своптың әр түрлі мүмкіндіктерін графикалық түрде көрсету әдісі.
Жыныстық көбею - бұл көбеюдің жалғыз түрі емес. Кейбір организмдер (мысалы, бактериялар) «жыныссыз көбею» арқылы көбейеді, бұл жағдайда ата -аналар серіктестің көмегінсіз өз балаларын шығарады. Жыныссыз көбеюде баланың барлық гендері тек бір ата -анадан шығады, бұл олардың ата -анасының азды -көпті көшірмесін жасайды
3 -қадам. Генетикадағы аллель ұғымын түсіну
Жоғарыда айтылғандай, организмдегі гендер - бұл организмнің әрбір жасушасын қалай аман қалуға болатынын реттейтін нұсқаулықтар жиынтығы. Іс жүзінде, нұсқаулықтан айырмашылығы, гендер тарауларға, бөлімдерге және бөлімшелерге бөлінеді, геннің әр түрлі бөлімдері жеке функцияларды жеке реттейді. Егер осы «қосалқы бөлімдердің» біреуі екі организмнің арасында өзгеше болса, онда олардың екеуі басқаша көрінеді және өзін ұстайды - мысалы, генетикалық айырмашылықтар бір адамды қара, екіншісін аққұба етеді. Бір гендегі (адам геніндегі) бұл әр түрлі формалар «аллельдер» деп аталады.
Әр бала екі ген жиынтығын алатындықтан - әрбір еркек пен әйел ата -ана - бала әр аллель үшін екі данадан алады
Қадам 4. Доминантты және рецессивті аллель ұғымын түсіну
Баланың аллели әрқашан геннің күшімен «бөліспейді». Доминантты аллель деп аталатын кейбір аллельдер баланың сыртқы келбеті мен мінез -құлқынан (біз оларды «білдірілген» деп атаймыз) әдепкі бойынша көрінеді. «Рецессивті» аллельдер деп аталатын басқа аллельдер, егер оларды «басуға» қабілетті доминантты аллельмен жұптаспаған жағдайда ғана көрсетуге болады. Пуннетт квадраты көбінесе баланың доминантты немесе рецессивті аллель алу мүмкіндігін анықтау үшін қолданылады.
Бұл гендер доминантты аллерді «толтыра» алатындықтан, рецессивті аллельдер сирек кездеседі. Жалпы алғанда, бала аллельді көрсету үшін ата -анасының екеуінен де рецессивті аллельді мұра етуі керек. Қан аурулары - рецессивті белгілердің жиі қолданылатын мысалы, бірақ рецессивті аллель «жаман» дегенді білдірмейтінін ескеріңіз
2 әдісі 1: Моногибридті (бір генді) кресттерді көрсету
Қадам 1. 2x2 тор жасаңыз
Пуннеттің ең қарапайым квадраттарын жасау өте оңай. Теңбүйірлі төртбұрыш салудан бастаңыз, содан кейін интерьерді төрт тең торға бөліңіз. Аяқтағаннан кейін әр бағанда екі тор және әр жолда екі тор болуы керек.
Қадам 2. Әр жолда және бағанда ата -аналық немесе бастапқы аллельді көрсету үшін әріптерді қолданыңыз
Пуннетт төртбұрышында бағандар аналарға, ал жолдар әкелерге немесе керісінше тағайындалады. Әр жол мен бағанның жанына әке мен аналық аллельді білдіретін әріптерді жазыңыз. Доминантты аллельдер үшін бас әріптерді, ал рецессивті аллельдер үшін кіші әріптерді қолданыңыз.
Мысалмен түсіну әлдеқайда жеңіл болады. Мысалы, сіз белгілі бір ерлі -зайыптылардың балаларының тілін айналдыру ықтималдығын анықтағыңыз келеді делік. Біз мұны «R» және «r» әріптерімен ұсынамыз - доминантты бас әріппен және рецессивті үшін кіші әріппен. Егер ата -ананың екеуі де гетерозиготалы болса (әр аллельдің бір данасы болса), біз тордың жоғарғы жағына «R» мен «r» және тордың сол жағына «R» мен «r» жазар едік. …
Қадам 3. Әр торға әріптерді жолдар мен бағандарға жазыңыз
Әр ата -анадан берілген аллельдерді толтырғаннан кейін Пуннеттің шаршысын толтыру оңай болады. Әр торға әкелік және аналық аллельдердің екі әріпті ген комбинациясын жазыңыз. Басқаша айтқанда, әріптерді баған мен жолдағы тордан алыңыз, содан кейін екеуін де бос орынға жазыңыз.
- Бұл мысалда Punnett төртбұрышты торын келесі түрде толтырыңыз:
- Жоғарғы сол жақтағы қорап: «RR»
- Жоғарғы оң жақтағы қорап: «Rr»
- Төменгі сол жақтағы қорап: «Rr»
- Төменгі оң жақтағы қорап: «rr»
- Назар аударыңыз, әдетте бірінші болып аллель (бас әріп) жазылады.
Қадам 4. Әрбір потенциалды ұрпақтың генотипін анықтаңыз
Пуннетт алаңында толтырылған әрбір қорап ата -анасы болуы мүмкін ұрпақты білдіреді. Әр квадраттың (демек, әрбір ұрпақтың) ықтималдығы бірдей - басқаша айтқанда, 2х2 торда әрбір төрт мүмкіндіктің 1/4 мүмкіндігі бар. Пуннетт төртбұрышында ұсынылған аллельдердің әр түрлі комбинациясын «генотиптер» деп атайды. Генотиптер генетикалық айырмашылықты білдірсе де, ұрпақ әр тор үшін міндетті түрде ерекшеленбейді (төмендегі қадамдарды қараңыз).
- Біздің мысалда Punnett төртбұрышты, осы екі ата -анадан мүмкін болатын генотиптер:
- «Екі доминантты аллель» (екі R)
- «Бір доминантты және бір рецессивті аллель» (R және r)
- «Бір доминантты және бір рецессивті аллель» (R және r) - бұл генотипі бар екі тор бар екенін ескеріңіз.
- «Екі рецессивті аллель» (екі р)
5 -қадам. Әрбір потенциалды ұрпақтың фенотипін анықтаңыз
Ағзадағы фенотип - бұл оның генотипіне негізделген нақты физикалық қасиет. Фенотиптердің кейбір мысалдары, мысалы, көздің түсі, шаш түсі және қан ауруының жасушаларының болуы - бұл гендермен анықталатын физикалық белгілер, бірақ гендердің нақты комбинациясы емес. Потенциалды ұрпақ болатын фенотип геннің ерекшеліктерімен анықталады. Әр түрлі гендердің фенотип ретінде көрінуі бойынша әр түрлі ережелері болады.
- Біздің мысалда адамға тілін айналдыруға мүмкіндік беретін ген - доминантты делік. Бұл дегеніміз, әрбір ұрпақ бір аллель басым болса да, тілін айналдыра алады. Бұл жағдайда потенциалды ұрпақтың фенотиптері:
- Жоғарғы сол жақта: «Тіл айналдыра алады (екі R)»
- Жоғарғы оң жақта: «Тілді айналдыра алады (бір R)»
- Сол жақтың төменгі жағында: «Тілді айналдыра алады (бір R)»
- Төменгі оң жақта: «Тілді айналдыру мүмкін емес (R жоқ)»
Қадам 6. Әртүрлі фенотиптердің пайда болу ықтималдығын анықтау үшін торды қолданыңыз
Пуннетт төртбұрышының ең көп таралған қолданылуының бірі - ұрпақтың белгілі бір фенотипке ие болу ықтималдығын анықтау. Әр торап эквивалентті ықтимал генотипті көрсететіндіктен, мүмкін болатын фенотиптерді «сол фенотипі бар торлардың санын торлардың жалпы санына бөлу» арқылы табуға болады.
- Біздің мысалдағы Пуннетт төртбұрышы осы екі ата -ананың кез келген ұрпағына гендердің мүмкін болатын төрт комбинациясы бар екенін айтады. Бұл үш комбинация тілді айналдыруға қабілетті ұрпақ жасайды. Демек, біздің фенотиптің ықтималдығы:
- Ұрпақтар тілді айналдыра алады: 3/4 = «0,75 = 75%»
- Ұрпақ тілді айналдыра алмайды: 1/4 = «0,25 = 25%»
2 -ші әдіс 2: Дигибридті крестті көрсету (екі ген)
Қадам 1. Әрбір қосымша ген үшін негізгі 2х2 тордың әр жағын қайталаңыз
Гендердің барлық комбинациясы жоғарыдағы бөлімнен негізгі моногибридті (бір генді) кресттер сияқты оңай емес. Кейбір фенотиптерді бірнеше ген анықтайды. Бұл жағдайда сіз барлық мүмкін комбинацияны есепке алуыңыз керек, бұл үлкен торды салу дегенді білдіреді.
- Пуннетт төртбұрышының негізгі ережесі бірнеше ген болған кезде: «тордың әр жағын бірінші геннен басқа барлық гендерге көбейту». Басқаша айтқанда, бір гендік тор 2х2 болғандықтан, екі гендік тор 4х4, үш гендік тор 8х8 және т.б.
- Бұл ұғымды түсінуді жеңілдету үшін мысал ретінде екі генді қарастырайық. Бұл бізге «4x4» торын салу керек дегенді білдіреді. Бұл бөлімдегі ұғымдар үш немесе одан да көп гендерге қатысты - бұл мәселе үлкен торды және қосымша жұмысты қажет етеді.
2 -қадам. Ата -аналық гендерді тағайындаңыз
Әрі қарай, зерттелетін сипаттамаға ата -анасының екеуі де ортақ гендерді табыңыз. Гендердің көп болуына байланысты, әрбір ата -ананың генотипі біріншіден басқа әр генге екі қосымша әріп алады - матамен, екі генге төрт әріптен, үш генге алты әріптен және т.б. Ананың генотипін тордың жоғарғы жағына, ал әкесінің генотипін сол жаққа (немесе керісінше) визуалды еске салу ретінде жазу пайдалы болуы мүмкін.
Бұл жанжалды суреттеу үшін классикалық мысал келтірейік. Бұршақ өсімдігі тегіс немесе мыжылған бұршақ, сары немесе жасыл түсті болуы мүмкін. Тегіс және сары - басым белгілер. Бұл жағдайда тегістік үшін доминантты және рецессивті, ал сарғыштық үшін К мен k -ті көрсету үшін M және m пайдаланыңыз. Айталық, ананың «MmKk» генотипі бар, ал әкесінің «MmKK» генотипі бар
3 -қадам. Гендердің әр түрлі комбинациясын жоғарғы және сол жағына жазыңыз
Енді, тордың жоғарғы жолының үстінде және сол жақ бағананың сол жағында, әр ата -ана қосуы мүмкін әр түрлі аллельдерді жазыңыз. Бір генмен жұмыс жасағандай, әрбір аллельдің тұқым қуалауы ықтимал. Алайда, гендер көп болғандықтан, әр баған мен қатар бірнеше әріптен тұрады: екі генге екі әріп, үш генге үш әріп және т.б.
- Бұл мысалда біз ата -аналар MmKk генотипінен мұрагер болатын гендердің әр түрлі комбинациясын тізімдеуіміз керек. Егер бізде жоғарғы тордың бойында анадан MmKk гені болса, сол торда әкенің MmKk гені болса, онда әр геннің аллельдері:
- Жоғарғы тордың бойында: «MK, Mk, mK, mk»
- Сол жақта төменде: «MK, MK, mK, mK»
Қадам 4. Әр торды әр аллель комбинациясымен толтырыңыз
Торды бір генмен жұмыс жасағандай толтырыңыз. Бұл жолы, әр торда біріншіден басқа, әр ген үшін екі қосымша әріп болады: екі генге төрт әріп, үш генге алты әріп. Жалпы алғанда, әрбір тордағы әріптер саны әр ата -ананың генотипіндегі әріптердің санына тең болуы керек.
- Бұл мысалда біз қолданыстағы торды келесідей толтырамыз:
- Жоғарғы қатар: «MMKK, MMKk, MmKK, MmKk»
- Екінші жол: «MMKK, MMKk, MmKK, MmKk»
- Үшінші жол: «MmKK, MmKk, mmKK, mmKk»
- Төменгі қатар: «MmKK, MmKk, mmKK, mmKk»
5 -қадам. Әрбір потенциалды ұрпақтың фенотипін табыңыз
Бірнеше генмен кездескенде, Пуннетт төртбұрышындағы әрбір тор әлі де әрбір потенциалды ұрпақтың генотипін білдіреді - бір генге қарағанда таңдау көп. Әр тордың фенотипі, қайтадан өңделетін генге байланысты. Алайда, жалпы алғанда, доминантты белгілерге бір ғана аллель қажет, ал рецессивті белгілерге «барлық» рецессивті аллельдер қажет.
- Бұл мысалда, мысалдағы бұршақ өсімдігінің тегістігі (M) мен сарғыштығы (K) басым белгілері немесе белгілері болғандықтан, кемінде бір M капиталы бар әрбір торт тегіс фенотипі бар өсімдікті, ал әрбір торда кемінде бар бір үлкен К егінді білдіреді. сары фенотип. Мыжылған өсімдіктерге екі кіші аллель қажет, ал жасыл өсімдіктерге екі кіші кіші аллель қажет. Осы шарттан біз мынаны аламыз:
- Жоғарғы қатар: «Жіксіз/сары, жіксіз/сары, тегіс/сары, жіксіз/сары»
- Екінші қатар: «Жіксіз/сары, тегіс/сары, тегіс/сары, тегіс/сары»
- Үшінші қатар: «Тегіс/сары, тегіс/сары, әжім/сары, әжім/сары»
- Төменгі қатар: «Тегіс/сары, тегіс/сары, мыжылған/сары, мыжылған/сары»
Қадам 6. Әр фенотиптің ықтималдығын анықтау үшін торды қолданыңыз
Бір генмен жұмыс жасау кезіндегі техниканы қолданып, ата -ананың екеуінен де әр ұрпақтың басқа фенотипке ие болу ықтималдығын табыңыз. Басқаша айтқанда, фенотипі бар торлар саны торлардың жалпы санына бөлінгенде әрбір фенотиптің ықтималдығына тең.
- Бұл мысалда әр фенотиптің ықтималдығы:
- Ұрпақтар тегіс және сары: 12/16 = «3/4 = 0,75 = 75%»
- Ұрпақтар мыжылған және сары: 4/16 = «1/4 = 0,25 = 25%»
- Ұрпақтар тегіс және жасыл: 0/16 = «0%»
- Әжімдер мен жасыл түспен сипатталатын ұрпақ: 0/16 = «0%»
- Назар аударыңыз, әр ұрпақтың екі рецессивті к аллелі болуы мүмкін болмағандықтан, ұрпақтардың ешқайсысы жасыл емес (0%).
Кеңестер
- Асығыс? Сіз көрсеткен ата -аналық гендердің негізінде Пуннеттің шаршы торын құруға және толтыруға қабілетті Punnett төртбұрышты онлайн -калькуляторын қолданып көріңіз (мысалы, осы есепте).
- Жалпы рецессивті белгілер доминантты белгілер сияқты кең таралған емес. Алайда, бұл сирек кездесетін қасиет ағзаның фитнесін жоғарылататын және табиғи сұрыпталу арқылы таралатын жағдайлар бар. Мысалы, қанның тұқым қуалайтын ауруларын тудыратын рецессивті қасиет безгекке қарсы иммунитет береді, бұл оны тропикалық климатта қажет етеді.
- Барлық гендерде тек екі фенотип болмайды. Мысалы, гетерозиготалы комбинациялар үшін жеке фенотиптері бар бірнеше ген бар (бір доминантты, бір рецессивті).
