Inhoud

• Stappen
• Basisinformatie en definities
• Methode 1 van 2: Presentatie van monohybride kruisingen (één gen)
• Methode 2 van 2: Introductie van een dihybride kruising (twee genen)
• Tips
• Waarschuwingen

Het Pennett-raster is een visueel hulpmiddel dat genetici helpt bij het identificeren van mogelijke combinaties van genen tijdens de bevruchting. Een Punnett-rooster is een eenvoudige tabel van 2x2 (of meer) cellen. Met behulp van deze tabel en kennis van de genotypen van beide ouders, kunnen wetenschappers voorspellen welke combinaties van genen mogelijk zijn bij nakomelingen, en zelfs de kans bepalen om bepaalde eigenschappen te erven.

Stappen

Basisinformatie en definities

Om deze sectie over te slaan en direct naar een beschrijving van het Punnett Lattice te gaan, klik hier.

1. 1 Leer meer over het concept van genen. Voordat u begint met het leren en gebruiken van het Pennett-rooster, moet u bekend zijn met enkele basisprincipes en concepten. Het eerste principe is dat alle levende wezens (van kleine microben tot gigantische blauwe vinvissen) genen... Genen zijn ongelooflijk complexe microscopisch kleine sets instructies die zijn ingebed in vrijwel elke cel van een levend organisme. In feite zijn genen tot op zekere hoogte verantwoordelijk voor elk aspect van het leven van een organisme, inclusief hoe het eruit ziet, hoe het zich gedraagt ​​en nog veel, veel meer.
   • Wanneer u met een Pennett-rooster werkt, moet u ook rekening houden met het principe dat: levende organismen erven genen van hun ouders... Misschien heb je dit onbewust al eerder begrepen. Denk zelf na: het is niet voor niets dat kinderen in de regel op hun ouders lijken?
2. 2 Leer meer over het concept van seksuele reproductie. De meeste (maar niet alle) levende organismen die je kent, produceren nakomelingen door seksuele reproductie... Dit betekent dat het mannetje en het vrouwtje hun genen bijdragen en dat hun nakomelingen ongeveer de helft van de genen van elke ouder erven.Het Punnett-rooster wordt gebruikt om verschillende combinaties van genen van ouders grafisch weer te geven.
   • Seksuele reproductie is niet de enige manier om levende organismen te reproduceren. Sommige organismen (bijvoorbeeld veel soorten bacteriën) reproduceren zichzelf door middel van ongeslachtelijke voortplantingwanneer het nageslacht wordt gemaakt door één ouder. Bij ongeslachtelijke voortplanting worden alle genen van één ouder geërfd en het nageslacht is er bijna een exacte kopie van.
3. 3 Leer meer over het concept van allelen. Zoals hierboven opgemerkt, zijn de genen van een levend organisme een reeks instructies die elke cel vertellen wat ze moeten doen. In feite geven de verschillende delen van de genen aan hoe verschillende dingen moeten worden gedaan, net als de gebruikelijke instructies, die zijn onderverdeeld in afzonderlijke hoofdstukken, bijzinnen en bijzinnen. Als twee organismen verschillende "onderverdelingen" hebben, zullen ze er anders uitzien of zich anders gedragen - genetische verschillen kunnen er bijvoorbeeld voor zorgen dat de ene persoon donker haar heeft en de andere blond haar. Deze verschillende typen van één gen worden allelen.
   • Aangezien het kind twee sets genen ontvangt - één van elke ouder - zal hij twee kopieën van elk allel hebben.
4. 4 Leer meer over het concept van dominante en recessieve allelen. Allelen hebben niet altijd dezelfde genetische "sterkte". Sommige allelen noemden dominant, zullen zich zeker manifesteren in het uiterlijk en het gedrag van het kind. Anderen, zogenaamde recessief allelen verschijnen alleen als ze niet paren met de dominante allelen die ze 'onderdrukken'. Het Punnett-raster wordt vaak gebruikt om te bepalen hoe waarschijnlijk het is dat een kind een dominant of recessief allel krijgt.
   • Omdat de recessieve allelen worden "onderdrukt" door de dominante, komen ze minder vaak voor, in welk geval het kind de recessieve allelen meestal van beide ouders krijgt. Sikkelcelanemie wordt vaak genoemd als een voorbeeld van een erfelijke eigenschap, maar er moet rekening mee worden gehouden dat recessieve allelen niet altijd "slecht" zijn.

Methode 1 van 2: Presentatie van monohybride kruisingen (één gen)

1. 1 Teken een 2x2 vierkant raster. De eenvoudigste versie van het Pennett-rooster is heel eenvoudig te doen. Teken een vierkant dat groot genoeg is en verdeel het in vier gelijke vierkanten. U krijgt dus een tabel met twee rijen en twee kolommen.
2. 2 Label in elke rij en kolom de bovenliggende allelen met letters. In een Punnett-rooster zijn kolommen voor maternale allelen en rijen voor vaderlijke allelen, of vice versa. Schrijf in elke rij en kolom de letters op die de allelen van de moeder en vader vertegenwoordigen. Gebruik hierbij hoofdletters voor dominante allelen en kleine letters voor recessieve.
   • Dit is gemakkelijk te begrijpen uit het voorbeeld. Stel dat u de kans wilt bepalen dat een bepaald paar een baby krijgt die hun tong in een buis kan rollen. U kunt deze eigenschap in Latijnse letters aanduiden R en R - een hoofdletter komt overeen met een dominant allel en een kleine letter met een recessief allel. Als beide ouders heterozygoot zijn (een kopie van elk allel hebben), moet je schrijven: één "R" en één "r" boven de hash en een "R" en een "r" links van de grill.
3. 3 Schrijf de juiste letters in elke cel. U kunt het Punnett-raster eenvoudig invullen nadat u begrijpt welke allelen van elke ouder binnenkomen. Schrijf in elke cel een combinatie van genen van twee letters die de allelen van de moeder en vader vertegenwoordigen. Met andere woorden, neem de letters in de corresponderende rij en kolom en schrijf ze in deze cel.
   • In ons voorbeeld moeten de cellen als volgt worden gevuld:
   • Cel linksboven: RR
   • Cel rechtsboven: Rr
   • Cel linksonder: Rr
   • Cel rechtsonder: rr
   • Merk op dat de dominante allelen (hoofdletters) ervoor moeten worden geschreven.
4. 4 Bepaal de mogelijke genotypen van het nageslacht. Elke cel van het gevulde Punnett-rooster bevat een set genen die mogelijk zijn in een kind van deze ouders. Elke cel (dat wil zeggen, elke set allelen) heeft dezelfde waarschijnlijkheid - met andere woorden, in een 2x2 raster heeft elk van de vier mogelijke keuzes een kans van 1/4. De verschillende combinaties van allelen die in het Punnett-rooster worden gepresenteerd, worden genotypen... Hoewel genotypen genetische verschillen vertegenwoordigen, betekent dit niet noodzakelijk dat elke variant verschillende nakomelingen zal produceren (zie hieronder).
   • In ons voorbeeld van een Punnett-rooster kan een bepaald paar ouders de volgende genotypen hebben:
   • Twee dominante allelen (cel met twee R's)
   • Eén dominant en één recessief allel (cel met één R en één r)
   • Eén dominant en één recessief allel (cel met R en r) - merk op dat dit genotype wordt weergegeven door twee cellen
   • Twee recessieve allelen (cel met twee letters r)
5. 5 Bepaal de mogelijke fenotypes van de nakomelingen.fenotype een organisme vertegenwoordigt feitelijke fysieke eigenschappen die zijn gebaseerd op zijn genotype. Voorbeelden van fenotypes zijn oogkleur, haarkleur, sikkelcelziekte, enzovoort - hoewel al deze fysieke eigenschappen worden bepaald genen, geen van hen wordt gegeven door zijn eigen speciale combinatie van genen. Het mogelijke fenotype van het nageslacht wordt bepaald door de eigenschappen van de genen. Verschillende genen manifesteren zich verschillend in het fenotype.
   • Stel in ons voorbeeld dat het gen dat verantwoordelijk is voor het vermogen om de tong te vouwen dominant is. Dit betekent dat zelfs die nakomelingen waarvan het genotype slechts één dominant allel bevat, de tong in een buis kunnen rollen. In dit geval worden de volgende mogelijke fenotypen verkregen:
   • Cel linksboven: kan tong vouwen (twee R's)
   • Cel rechtsboven: kan tong vouwen (één R)
   • Cel linksonder: kan tong vouwen (één R)
   • Cel rechtsonder: kan taal niet samenvouwen (geen hoofdletter R)
6. 6 Bepaal de waarschijnlijkheid van verschillende fenotypes door het aantal cellen. Een van de meest voorkomende toepassingen van het Punnett-raster is om de waarschijnlijkheid te vinden dat een fenotype bij nakomelingen voorkomt. Aangezien elke cel overeenkomt met een bepaald genotype en de waarschijnlijkheid van voorkomen van elk genotype hetzelfde is, is het voldoende om de waarschijnlijkheid van een fenotype te vinden. deel het aantal cellen met een bepaald fenotype door het totale aantal cellen.
   • In ons voorbeeld vertelt het Punnett-rooster ons dat er vier mogelijke combinaties van genen zijn voor een bepaalde ouder. Drie ervan komen overeen met een afstammeling die in staat is de tong te vouwen, en één komt overeen met de afwezigheid van een dergelijk vermogen. De waarschijnlijkheden van twee mogelijke fenotypen zijn dus:
   • De afstammeling kan de taal samenvouwen: 3/4 = 0,75 = 75%
   • De nakomeling kan de tong niet vouwen: 1/4 = 0,25 = 25%

Methode 2 van 2: Introductie van een dihybride kruising (twee genen)

1. 1 Verdeel elke cel van het 2x2 raster in nog vier vierkanten. Niet alle gencombinaties zijn zo eenvoudig als de hierboven beschreven monohybride (monogene) kruising. Sommige fenotypen worden gedefinieerd door meer dan één gen. In dergelijke gevallen moet rekening worden gehouden met alle mogelijke combinaties, waarvoor bOGrotere tafel.
   • De basisregel voor het toepassen van het Punnett-rooster wanneer er meer dan één gen is, is als volgt: voor elk extra gen moet het aantal cellen worden verdubbeld... Met andere woorden, voor één gen wordt een 2x2-raster gebruikt, voor twee genen wordt een 4x4-raster gebruikt, voor drie genen moet een 8x8-raster worden getekend, enzovoort.
   • Beschouw een voorbeeld voor twee genen om het gemakkelijker te maken om dit principe te begrijpen. Om dit te doen, moeten we een rooster tekenen 4x4... De methode die in deze sectie wordt beschreven, is ook geschikt voor drie of meer genen - u hoeft alleen maar bOGrotere grill en meer werk.
2. 2 Identificeer de genen van de ouders. De volgende stap is om de ouderlijke genen te vinden die verantwoordelijk zijn voor de eigenschap waarin je geïnteresseerd bent.Omdat je met meerdere genen te maken hebt, moet je een andere letter toevoegen aan het genotype van elke ouder - met andere woorden, je moet vier letters gebruiken voor twee genen, zes letters voor drie genen, enzovoort. Ter herinnering: het is handig om het genotype van de moeder boven het raster te schrijven en het genotype van de vader er links van (of omgekeerd).
   • Beschouw ter illustratie een klassiek voorbeeld. De erwtenplant kan gladde of gerimpelde korrels hebben en de korrels kunnen geel of groen van kleur zijn. De gele kleur en gladheid van de erwten zijn de dominante kenmerken. In dit geval wordt de gladheid van de erwten aangegeven met de letters S en s voor respectievelijk het dominante en recessieve gen, en voor hun geelheid gebruiken we de letters Y en y. Stel dat een vrouwelijke plant het genotype heeft SsYyen het mannetje wordt gekenmerkt door het genotype SsYY.
3. 3 Noteer de verschillende combinaties van genen langs de boven- en linkerrand van het raster. Nu kunnen we boven het raster en links daarvan de verschillende allelen schrijven die kunnen worden doorgegeven aan afstammelingen van elke ouder. Net als bij een enkel gen kan elk allel met dezelfde waarschijnlijkheid worden overgedragen. Omdat we echter naar meerdere genen kijken, heeft elke rij of kolom meerdere letters: twee letters voor twee genen, drie letters voor drie genen, enzovoort.
   • In ons geval is het nodig om verschillende combinaties van genen op te schrijven die elke ouder van zijn genotype kan overdragen. Als het genotype SsYy van de moeder bovenaan staat en het genotype SsYY van de vader links, dan krijgen we voor elk gen de volgende allelen:
   • Langs de bovenrand: SY, Sy, sY, sy
   • Langs de linkerrand: SY, SY, sY, sY
4. 4 Vul de cellen in met de juiste allelcombinaties. Schrijf letters in elke cel van het rooster op dezelfde manier als voor één gen. In dit geval verschijnen er echter voor elk extra gen twee extra letters in de cellen: in totaal zijn er in elke cel vier letters voor twee genen, zes letters voor vier genen, enzovoort. Als algemene regel geldt dat het aantal letters in elke cel overeenkomt met het aantal letters in het genotype van een van de ouders.
   • In ons voorbeeld worden de cellen als volgt ingevuld:
   • Bovenste rij: SSYY, SSYy, SsYY, SsYy
   • Tweede rij: SSYY, SSYy, SsYY, SsYy
   • Derde rij: SsYY, SsYy, ssYY, ssYy
   • Onderste rij: SsYY, SsYy, ssYY, ssYy
5. 5 Vind fenotypes voor elk mogelijk nageslacht. Bij meerdere genen komt elke cel in het Pennett-rooster ook overeen met een apart genotype van mogelijke nakomelingen, alleen zijn er van deze genotypen meer genotypen dan bij één gen. En in dit geval worden de fenotypes voor een bepaalde cel bepaald door welke genen we overwegen. Er is een algemene regel volgens welke voor de manifestatie van dominante eigenschappen het voldoende is om ten minste één dominant allel te hebben, terwijl het voor recessieve eigenschappen noodzakelijk is dat alle de overeenkomstige allelen waren recessief.
   • Aangezien gladheid en geelheid van de korrels dominant zijn voor erwten, komt in ons voorbeeld elke cel met ten minste één hoofdletter S overeen met een plant met gladde erwten, en elke cel met ten minste één hoofdletter Y komt overeen met een plant met een geel graanfenotype . Planten met gerimpelde erwten worden weergegeven door cellen met twee kleine s-allelen, en om de zaden groen te laten zijn, zijn alleen kleine letters y nodig. Zo krijgen we de mogelijke opties voor de vorm en kleur van de erwten:
   • Bovenste rij: glad / geel, glad / geel, glad / geel, glad / geel
   • Tweede rij: glad / geel, glad / geel, glad / geel, glad / geel
   • Derde rij: glad / geel, glad / geel, gerimpeld / geel, gerimpeld / geel
   • Onderste rij: glad / geel, glad / geel, gerimpeld / geel, gerimpeld / geel
6. 6 Bepaal de waarschijnlijkheid van elk fenotype in de cellen. Om de waarschijnlijkheid van verschillende fenotypes in het nageslacht van een bepaalde ouder te vinden, gebruikt u dezelfde methode als voor een enkel gen.Met andere woorden, de kans op een bepaald fenotype is gelijk aan het aantal cellen dat ermee overeenkomt, gedeeld door het totale aantal cellen.
   • In ons voorbeeld is de kans op elk fenotype:
   • Nakomelingen met gladde en gele erwten: 12/16 = 3/4 = 0,75 = 75%
   • Nakomeling met gerimpelde en gele erwten: 4/16 = 1/4 = 0,25 = 25%
   • Nakomelingen met gladde en groene erwten: 0/16 = 0%
   • Nakomeling met gerimpelde en groene erwten: 0/16 = 0%
   • Merk op dat het onvermogen om de twee recessieve allelen y te erven, heeft geresulteerd in geen mogelijk nageslacht met groene zaadplanten.

Tips

• Heb je haast? Probeer een online Punnett Lattice Calculator (zoals deze) te gebruiken, die de Lattice-cellen invult voor uw gegeven ouderlijke genen.
• In de regel komen recessieve tekens minder vaak voor dan dominante. Er zijn echter situaties waarin recessieve eigenschappen het aanpassingsvermogen van het organisme kunnen vergroten, en dergelijke individuen komen vaker voor als gevolg van natuurlijke selectie. Een recessieve eigenschap die bijvoorbeeld een bloedziekte zoals sikkelcelziekte veroorzaakt, verhoogt ook de weerstand tegen malaria, wat gunstig is in tropische klimaten.
• Niet alle genen worden gekenmerkt door slechts twee fenotypes. Sommige genen hebben bijvoorbeeld een apart fenotype voor een heterozygote (één dominante en één recessieve allel) combinatie.

Waarschuwingen

• Onthoud dat elk nieuw ouderlijk gen het aantal cellen in het Punnett-rooster verdubbelt. Met één gen van elke ouder krijg je bijvoorbeeld een 2x2-raster, voor twee genen een 4x4-raster, enzovoort. In het geval van vijf genen zou de tabel 32x32 zijn!