Inhoud
- Genetische Woordenschat
- Eigenschappen, genen en allelen
- Genotypes en fenotypes
- Dominante, recessieve en co-dominante genen
- Voorbehoud: hypothetische resultaten versus realiteit
- Hoe een Punnett-plein te gebruiken
- Punnett Square Calculator
In 1905 publiceerde Reginald Punnett Mendelisme, het eerste boek van moderne genetica. In de loop van zijn studies ontwikkelde Punnett een grafische methode voor het voorspellen van uitkomsten van genetische kruisingen.
Nu aangeduid als een Punnett-vierkant, biedt deze grafische organizer een relatief eenvoudige methode om de waarschijnlijkheid van genotypen en fenotypes te voorspellen.
Genetische Woordenschat
Om te begrijpen hoe Punnett-vierkanten werken, is bekendheid met enkele gespecialiseerde termen nodig. Voordat we verder gaan in deze Punnett square tutorial, laten we eerst wat woordenschat bespreken.
Eigenschappen, genen en allelen
Kenmerken zijn geërfde kenmerken. Genen dragen eigenschappen van de ene generatie naar de volgende. Een organisme heeft twee genen voor elke eigenschap en erft één gen van elke ouder. Allelen zijn varianten van een gen.
Een persoon kan bijvoorbeeld het gen voor blauwe ogen van de ene ouder en het gen voor bruine ogen van de andere ouder erven. De persoon heeft twee verschillende allelen voor oogkleur geërfd.
Genotypes en fenotypes
De definitie van het genotype in de biologie betekent een organismencombinatie van genen. Het fenotype is de fysieke expressie van het genotype.
De persoon die één allel ervaart voor bruine ogen en één allel voor blauwe ogen heeft een hybride of heterozygoot genotype, wat betekent twee verschillende versies of allelen voor oogkleur. Alle andere factoren terzijde, dit fenotype van personen zal bruine ogen zijn.
Als beide geërfde genen hetzelfde of homozygoot zijn, zal het fenotype die eigenschap vertonen.
Dominante, recessieve en co-dominante genen
Kenmerken kunnen worden gedragen door dominante, recessieve of co-dominante genen.
Dominante eigenschappen maskeren of verbergen recessieve eigenschappen, wat betekent dat terwijl een persoon twee verschillende allelen voor een eigenschap kan erven, het fenotype of de fysieke expressie van de eigenschap voor het dominante allel zal zijn. In het geval van bruine en blauwe oogkleurallelen is het bruine oogallel dominant over het recessieve blauwe oogallel.
Bloedgroepen A en B zijn co-dominante genen, dus een persoon die een gen voor bloed van type A en een gen voor bloed van type B erft, zal bloed van type AB hebben.
Standaardnotatie gebruikt hoofdletters om dominante eigenschappen en kleine letters te vertegenwoordigen om recessieve eigenschappen te vertegenwoordigen.
Voorbehoud: hypothetische resultaten versus realiteit
Overgeërfde genen werken op elkaar in en beïnvloeden elkaar. Deze interacties betekenen dat fenotypes niet altijd overeenkomen met de verwachte uitkomst van het dominante allel versus recessief allelmodel voorspeld door Punnett-vierkanten.
Hoe een Punnett-plein te gebruiken
Voordat een Punnett-vierkant kan worden gebruikt, moeten de genotypen voor elke ouder worden bepaald.
Als het oudergenotype niet bekend is, kunnen de grootoudergenotypen worden gebruikt. Als een ouder bruine ogen heeft, is één allel in het genotype voor bruine ogen.
Het andere allel kan zijn voor bruine ogen, groene ogen of blauwe ogen. Als de ene grootouder bruine ogen heeft en de andere grootouder blauwe ogen, kan het tweede allel voor blauwe of groene ogen zijn, maar niet voor bruine ogen.
Over het algemeen komen dominante eigenschappen vaker voor in het fenotype dan recessieve eigenschappen. Bruin haar is over het algemeen dominant over blond of rood haar en komt veel vaker voor bij de wereldbevolking.
Lokale populaties weerspiegelen deze dominantie echter mogelijk niet omdat de genetische verzameling kan een groot aantal mensen met blond of rood haar zijn.
De grafische organizer die een Punnett-vierkant wordt genoemd, kan worden getekend als een vierkant verdeeld in vierden of als een standaard frame met tic-tac-toe.
Soms wordt het tic-tac-teenframe getekend met een rechterkant en basis toegevoegd, maar deze zijn niet nodig.
Het genotype voor ouders bevat twee allelen voor elke eigenschap. Om de kans te berekenen dat nakomelingen een allel krijgen, moeten beide allelen in het Punnett-vierkant worden geplaatst. Plaats allelen van de ene ouder aan de bovenkant van het Punnett-plein en allelen van de andere ouder aan de linkerkant van het Punnett-plein.
Er moet één allelsymbool zijn over elke kolom met vierkanten en één allelsymbool aan de linkerkant van elke rij met vierkanten.
Kopieer het symbool van de bovenkant van elke kolom naar elk vierkant van die kolom. Kopieer het symbool vanaf de linkerkant van de rij naar elk vierkant van die rij. Elk van de vierkanten zou nu moeten hebben twee symbolen.
Als de bovenkant van de kolom bijvoorbeeld een hoofdletter B heeft en het linkeruiteinde van de rij een kleine letter b, moet het vierkant het symboolpaar Bb hebben.
Elk van de vier vierkanten bevat nu twee allelsymbolen. Dit zijn de mogelijke genotypen. Als de twee symbolen hetzelfde zijn, is het genotype homozygoot.
Als de twee symbolen verschillend zijn, zoals Bb, is het genotype heterozygoot. Als beide symbolen hoofdletters zijn, zoals BB, is het genotype homozygoot dominant. Als beide symbolen kleine letters zijn, zoals bb, dan is het genotype homozygoot recessief.
Aangenomen dat er geen andere genetische factoren zijn, regelt het dominante allel de fysieke expressie van elk genotype. Met andere woorden, als er een dominant gen (getoond met een hoofdletter) in het genotypepaar is, zal die eigenschap zichtbaar zijn in het nageslacht.
Voor oogkleur, als B staat voor bruine ogen en b voor blauwe ogen, dan zal een nakomeling die het genpaar BB of het genpaar Bb erft, bruine ogen hebben. Om blauwe ogen te hebben, moeten beide geërfde genen de homozygote recessieve bb zijn.
In een eenvoudig of monohybride kruis om één eigenschap te evalueren, zijn er vier mogelijke uitkomsten. Als de genotypen in de vierkanten van een kruising van een homozygote dominante BB en een heterozygote Bb zijn, dan zijn de vier mogelijke uitkomsten BB, BB, Bb en Bb.
Twee van de vier mogelijke uitkomsten of 50 procent van de nakomelingen hebben het homozygote dominante genotype BB en twee van de vier mogelijke uitkomsten of 50 procent van de nakomelingen hebben het heterozygote genotype Bb.
Het berekenen van de fenotypekansen betekent zoeken naar de dominant gen. Tel in het voorbeeld van de oogkleur elk vierkant met een hoofdletter. In het voorbeeld met uitkomsten BB, BB, Bb en Bb waar B bruine ogen voorstelt en b blauwe ogen voorstelt, bevatten alle vier de vierkanten een dominant B-gen.
Alle vier mogelijke uitkomsten of 100 procent van de nakomelingen zouden daarom bruine ogen hebben.
Punnett Square Calculator
Online Punnett vierkante rekenmachines zijn beschikbaar. Om deze rekenmachines te gebruiken, voert u de genotypen in voor de ouders en de calculator genereert de resulterende combinaties van genotype en fenotype.