Punnett Karelerle Nasıl Çalışılır (Resimlerle)

2024 Yazar: Louis Wesley | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-20 00:26

Punnett Kareleri, genetik biliminde döllenme sırasında oluşacak olası gen kombinasyonlarını belirlemek için kullanılan görsel araçlardır. Bir Punnett karesi, 2x2 (veya daha fazla) boşluğa bölünmüş basit bir kare ızgaradan yapılır. Bu ızgara ve her iki ebeveynin genotipleri hakkında bilgi sahibi olan bilim adamları, yavrular için potansiyel gen kombinasyonlarını ve hatta belirli kalıtsal özellikleri sergileme şanslarını keşfedebilirler.

adımlar

Başlamadan Önce: Önemli Tanımlar

Bu "temel bilgiler" bölümünü atlamak ve doğrudan Punnett square kullanım adımlarına gitmek için burayı tıklayın.

Adım 1. Gen kavramını anlayın

Punnett karelerinin nasıl yapıldığını ve kullanılacağını öğrenmeden önce, bazı önemli temel bilgileri aradan çıkarmak gerekir. Birincisi, tüm canlıların (küçük mikroplardan dev mavi balinalara kadar) genlere sahip olduğu fikridir. Genler, bir organizmanın vücudundaki hemen hemen her hücreye kodlanmış, inanılmaz derecede karmaşık, mikroskobik talimat kümeleridir. Genler, bir şekilde, bir organizmanın görünüşü, davranış şekli ve çok daha fazlası dahil olmak üzere yaşamının hemen hemen her yönünden sorumludur.

Punnett kareleri ile çalışırken anlaşılması gereken önemli bir kavram, canlıların genlerini ebeveynlerinden aldıklarıdır. Muhtemelen bilinçaltında bunun zaten farkındasın. Düşünün - tanıdığınız insanlar genel olarak görünüşleri ve davranışları bakımından ebeveynlerine benzemiyor mu?

Adım 2. Eşeyli üreme kavramını anlayın

Çevrenizdeki dünyada farkında olduğunuz organizmaların çoğu (hepsi değil) cinsel üreme yoluyla çocuk yapar. Yani, bir kadın ebeveyn ve bir erkek ebeveyn, her bir ebeveynden gelen genlerinin yaklaşık yarısı ile bir çocuk yapmak için genlerine katkıda bulunur. Bir Punnett karesi, temel olarak, bu yarım buçuk gen alışverişinden meydana gelebilecek farklı olasılıkları bir grafik şeklinde göstermenin bir yoludur.

Cinsel üreme, oradaki tek üreme şekli değildir. Bazı organizmalar (birçok bakteri türü gibi) eşeysiz üreme yoluyla çoğalırlar; bu, bir ebeveynin kendi başına bir çocuk yapmasıdır. Eşeysiz üremede çocuğun tüm genleri bir ebeveynden gelir, dolayısıyla çocuk ebeveyninin aşağı yukarı bir kopyasıdır

Adım 3. Alel kavramını anlayın

Yukarıda bahsedildiği gibi, bir organizmanın genleri temel olarak organizmanın vücudundaki her hücreye nasıl yaşayacağını söyleyen bir dizi talimattır. Aslında, tıpkı bir kullanım kılavuzunun farklı bölümlere, bölümlere ve alt bölümlere ayrılması gibi, bir organizmanın genlerinin farklı bölümleri ona farklı şeyleri nasıl yapacağını söyler. Bu "alt bölümlerden" biri iki organizma arasında farklıysa, iki organizma farklı görünebilir veya farklı davranabilir - örneğin, genetik farklılıklar bir kişinin siyah saçlı, diğerinin sarı saçlı olmasına neden olabilir. Aynı genin bu farklı formlarına alel denir.

Bir çocuk, her bir ebeveynden bir tane olmak üzere iki grup gen aldığı için, her alelin iki kopyasına sahip olacaktır

Adım 4. Baskın ve çekinik alel kavramını anlayın

Bir çocuğun alelleri her zaman genetik güçlerini "paylaşmazlar". Baskın aleller olarak adlandırılan bazı aleller, varsayılan olarak çocuğun görünüşünde ve davranışında (buna "ifade edilme" diyoruz) tezahür edecektir. Çekinik aleller olarak adlandırılan diğerleri, yalnızca onları "geçersiz kılabilecek" bir baskın alel ile eşleşmedikleri takdirde ifade edilecektir. Punnett kareleri genellikle bir çocuğun baskın veya çekinik bir alel alma olasılığının belirlenmesine yardımcı olmak için kullanılır.

Baskın aleller tarafından "geçersiz kılınabildikleri" için, çekinik aleller daha nadiren ifade edilme eğilimindedir. Genel olarak, bir çocuğun alelin ifade edilebilmesi için her iki ebeveynden de çekinik bir alel alması gerekecektir. Orak hücreli anemi adı verilen bir kan durumu, çekinik bir özelliğin sıklıkla kullanılan bir örneğidir - ancak, çekinik alellerin tanım gereği "kötü" olmadığına dikkat edin

Yöntem 1/2: Monohibrit Çapraz Gösterme (Bir Gen)

Adım 1. 2x2 kare ızgara yapın

En temel Punnett karelerinin kurulumu oldukça basittir. İyi boyutlu bir kare çizerek başlayın, ardından bu kareyi dört eşit kutuya bölerek başlayın. İşiniz bittiğinde, her sütunda iki kare ve her satırda iki kare olmalıdır.

Adım 2. Her satır ve sütun için ana alelleri temsil etmek üzere harfleri kullanın

Bir Punnett karesinde, sütunlar anneye ve satırlar babaya atanır veya tam tersi. Annenin ve babanın alellerinin her birini temsil eden her satır ve sütunun yanına bir harf yazın. Baskın aleller için büyük harf, çekinik aleller için küçük harf kullanın.

• Bunu bir örnekle anlamak çok daha kolay. Örneğin, bir çiftin çocuğunun dilini yuvarlayabilme ihtimalini belirlemek istediğinizi varsayalım. Bunu harflerle gösterebiliriz. r ve r - baskın gen için büyük harf ve çekinik için küçük harf. Her iki ebeveyn de heterozigot ise (her alelin bir kopyası varsa), yazardık ızgaranın üst kısmında bir "R" ve bir "r" ve ızgaranın sol tarafında bir "R" ve bir "r".

  

  Adım 3. Her boşluğun satır ve sütununun harflerini yazın

  Her ebeveynin katkıda bulunduğu alelleri bulduktan sonra, Punnett karenizi doldurmak kolaydır. Her kareye anne ve babanın alellerinden verilen iki harfli gen kombinasyonunu yazın. Başka bir deyişle, boşluğun sütunundaki harfi ve satırındaki harfi alın ve boşluk içine birlikte yazın.

  • Örneğimizde, karelerimizi şu şekilde dolduracaktık:
  • Sol üst kare: RR
  • Sağ üst kare: sağ
  • Sol alt kare: sağ
  • Sağ alt kare: rr
  • Geleneksel olarak baskın alellerin (büyük harflerin) önce yazıldığına dikkat edin.

  

  Adım 4. Her potansiyel yavrunun genotipini belirleyin

  Doldurulmuş bir Punnett karesinin her karesi, iki ebeveynin sahip olabileceği bir çocuğu temsil eder. Her kare (ve dolayısıyla her tür) eşit derecede olasıdır - başka bir deyişle, 2x2'lik bir ızgarada dört olasılıktan herhangi biri için 1/4 olasılık vardır. Bir Punnett karesinde temsil edilen farklı alel kombinasyonlarına genotip denir. Genotipler genetik farklılıkları temsil etse de, yavrular her kare için farklı şekilde sonuçlanmayacaktır (aşağıdaki adıma bakınız).

  • Punnett kare örneğimizde, bu iki ebeveynden bir yavru için mümkün olan genotipler şunlardır:
  • İki baskın alel (iki R'den)
  • Bir baskın alel ve bir çekinik (R ve r'den)
  • Bir baskın alel ve bir çekinik (R ve r'den) - bu genotipe sahip iki kare olduğuna dikkat edin
  • İki çekinik alel (iki rs'den)

  

  Adım 5. Her potansiyel yavrunun fenotipini belirleyin

  Bir organizmanın fenotipi, genotipine göre sergilediği gerçek fiziksel özelliktir. Fenotiplerin sadece birkaç örneği, göz rengi, saç rengi ve orak hücre anemisinin varlığını içerir - bunların tümü genler tarafından belirlenen fiziksel özelliklerdir, ancak hiçbiri gerçek gen kombinasyonlarının kendisi değildir. Potansiyel bir yavrunun sahip olacağı fenotip, genin özelliklerine göre belirlenir. Farklı genlerin fenotip olarak nasıl tezahür ettikleri konusunda farklı kuralları olacaktır.

  • Örneğimizde, birinin dilini yuvarlamasını sağlayan genin baskın olduğunu varsayalım. Bu, alellerinden sadece biri baskın olsa bile, herhangi bir yavrunun dilini yuvarlayabileceği anlamına gelir. Bu durumda, potansiyel yavruların fenotipleri şunlardır:
  • Sol üst: Dil yuvarlayabilir (iki Rs)
  • Sağ üst: Dil yuvarlayabilir (bir R)
  • Sol alt: Dil yuvarlayabilir (bir R)
  • Sağ alt: Dil yuvarlanamıyor (sıfır Rs)

  

  Adım 6. Farklı fenotiplerin olasılığını belirlemek için kareleri kullanın

  Punnett karelerinin en yaygın kullanımlarından biri, yavruların belirli fenotiplere sahip olma olasılığını belirlemektir. Her kare eşit derecede olası bir genotip sonucunu temsil ettiğinden, bir fenotipin olasılığını şu şekilde bulabilirsiniz: o fenotipe sahip karelerin sayısının toplam kare sayısına bölünmesi.

  • Örneğimiz Punnett karesi bize bu ebeveynlerden gelen herhangi bir yavru için dört olası gen kombinasyonu olduğunu söylüyor. Bu kombinasyonlardan üçü, dilini yuvarlayabilen bir yavru oluştururken, biri yapmaz. Böylece, iki fenotipimiz için olasılıklar:
  • Yavru dilini yuvarlayabilir: 3/4 = 0.75 = 75%
  • Yavru dilini yuvarlayamaz: 1/4 = 0.25 = 25%

  Yöntem 2/2: Bir Dihibrit Çapraz Gösterme (İki Gen)

  

  Adım 1. Her ek gen için temel 2x2 ızgaranın her iki tarafını ikiye katlayın

  Tüm gen kombinasyonları, yukarıdaki bölümdeki temel monohibrid (tek gen) çaprazlama kadar basit değildir. Bazı fenotipler birden fazla gen tarafından belirlenir. Bu durumlarda, daha büyük bir ızgara çizmek anlamına gelen her olası kombinasyonu hesaba katmalısınız.

  • Birden fazla gen söz konusu olduğunda Punnett kareleri için temel kural şudur: birincinin ötesindeki her gen için ızgaranın her iki tarafını ikiye katlayın.

    Başka bir deyişle, tek genli bir ızgara 2x2 olduğundan, iki genli bir ızgara 4x4, üç genli bir ızgara 8x8'dir ve bu böyle devam eder.

  • Bu kavramların anlaşılmasını kolaylaştırmak için iki genli örnek bir problemle devam edelim. Bu, bir çizim yapmamız gerektiği anlamına gelir. 4x4 Kafes. Bu bölümdeki kavramlar üç veya daha fazla gen için de geçerlidir - bu problemler sadece daha büyük ızgaralar ve daha fazla çalışma gerektirir.

  

  Adım 2. Katkıda bulunan ebeveynlerin genlerini belirleyin

  Ardından, incelediğiniz özellik için her iki ebeveynin de sahip olduğu genleri bulun. Birden fazla genle uğraştığınız için, her ebeveynin genotipi, birincinin ötesinde her gen için ek iki harfe sahip olacaktır - başka bir deyişle, iki gen için dört harf, üç gen için altı harf vb. Görsel bir hatırlatma olarak annenin genotipini tablonun üst kısmına ve babanın genotipini sola (veya tam tersi) yazmak faydalı olabilir.

  Bu çelişkileri göstermek için klasik bir örnek problem kullanalım. Bir bezelye bitkisi, düz veya buruşuk ve sarı veya yeşil olan bezelyelere sahip olabilir. Pürüzsüz ve sarı baskın özelliklerdir. Bu durumda, pürüzsüzlük için baskın ve çekinik genleri temsil etmek için S ve s'yi ve sarılık için Y ve y'yi kullanın. Diyelim ki bu durumda annenin bir SsYy genotip ve babanın bir SsYY genotip.

  

  Adım 3. Farklı gen kombinasyonlarını üst ve sol taraflara yazın

  Şimdi, ızgaradaki en üstteki kareler sırasının üstüne ve en soldaki sütunun soluna, her bir ebeveyn tarafından potansiyel olarak katkıda bulunabilecek farklı alelleri yazın. Bir genle uğraşırken olduğu gibi, her alelin geçme olasılığı eşittir. Bununla birlikte, birden fazla gene baktığınız için, her satır ve sütun birden fazla harf alacaktır: iki gen için iki harf, üç gen için üç harf vb.

  • Örneğimizde, her ebeveynin SsYy genotiplerinden katkıda bulunabileceği farklı gen kombinasyonlarını yazmamız gerekiyor. Üstte annenin SsYy genleri ve solda babanın SsYY genleri varsa, her bir gen için aleller şunlardır:
  • Üstte: SY, sy, sy, sy
  • Sol tarafta: SY, SY, SY, SY

  

  Adım 4. Her alel kombinasyonu ile boşlukları doldurun

  Tek bir genle uğraşırken yaptığınız gibi ızgaradaki boşlukları doldurun. Bununla birlikte, bu sefer, her boşluk, birincinin ötesinde her bir gen için fazladan iki harfe sahip olacaktır: iki gen için dört harf, üç gen için altı harf. Genel bir kural olarak, her boşluktaki harf sayısı, her ebeveynin genotipindeki harf sayısıyla eşleşmelidir.

  • Örneğimizde, boşluklarımızı şu şekilde dolduracaktık:
  • Üst sıra: SSYY, SSYy, SsYY, SsYy
  • İkinci sıra: SSYY, SSYy, SsYY, SsYy
  • Üçüncü sıra: ssYY, ssYy, ssYY, ssYy
  • Alt satır: ssYY, ssYy, ssYY, ssYy

  

  Adım 5. Her potansiyel yavru için fenotipleri bulun

  Birden fazla genle uğraşırken, Punnett karesindeki her boşluk hala her potansiyel yavru için genotipi temsil eder - tek bir gende olduğundan daha fazla sayıda seçenek vardır. Her kare için fenotipler, bir kez daha, ele alınan kesin genlere bağlıdır. Bununla birlikte, genel bir kural olarak, baskın özelliklerin ifade edilmesi için yalnızca bir baskın alel gerekirken, çekinik özellikler tüm çekinik alellere ihtiyaç duyar.

  • Örneğimizde, bezelyelerimiz için pürüzsüzlük ve sarılık baskın özellikler olduğundan, en az bir büyük harfi S olan herhangi bir kare, düzgün bir fenotipe sahip bir bitkiyi ve en az bir büyük harfi Y olan herhangi bir kare, sarı bir fenotipe sahip bir bitkiyi temsil eder. Buruşuk bitkiler iki küçük harf s aleline ihtiyaç duyar ve yeşil bitkiler iki küçük harf y'ye ihtiyaç duyar. Bu koşullardan şunu elde ederiz:
  • Üst sıra: Pürüzsüz/sarı, Pürüzsüz/sarı, Pürüzsüz/sarı, Pürüzsüz/sarı
  • İkinci sıra: Pürüzsüz/sarı, Pürüzsüz/sarı, Pürüzsüz/sarı, Pürüzsüz/sarı
  • Üçüncü sıra: Pürüzsüz/sarı, Pürüzsüz/sarı, buruşuk/sarı, buruşuk/sarı
  • Alt satır: Pürüzsüz/sarı, Pürüzsüz/sarı, buruşuk/sarı, buruşuk/sarı

  

  Adım 6. Her bir fenotipin olasılığını belirlemek için kareleri kullanın

  İki ebeveynden gelen herhangi bir yavrunun her birinin farklı fenotipe sahip olma olasılığını bulmak için bir genle uğraşırken kullandığınız tekniklerin aynısını kullanın. Başka bir deyişle, fenotipli karelerin toplam kare sayısına bölünmesi, her bir fenotip için olasılığa eşittir.

  • Örneğimizde, her fenotip için olasılıklar:
  • Yavrular pürüzsüz ve sarıdır: 12/16 = 3/4 = 0.75 = 75%
  • Yavru buruşuk ve sarı: 4/16 = 1/4 = 0.25 = 25%
  • Yavrular pürüzsüz ve yeşildir: 0/16 = 0%
  • Yavru buruşuk ve yeşil: 0/16 = 0%
  • Herhangi bir yavrunun iki çekinik y aleli alması imkansız olduğundan, yavrulardan hiçbirinin yeşil olmayacağına dikkat edin.

  İpuçları

  • Aceleniz mi var? Belirttiğiniz ana genlere dayalı olarak Punnett kareleri oluşturabilen ve doldurabilen çevrimiçi bir Punnett kare hesaplayıcısı (bunun gibi) kullanmayı deneyin.
  • Çok genel bir kural olarak, çekinik özellikler baskın özelliklerden daha az yaygındır. Bununla birlikte, bu nadir özelliklerin organizmaların uygunluğunu artırabileceği ve böylece doğal seçilim yoluyla daha yaygın hale gelebileceği durumlar vardır. Örneğin, Orak Hücre Anemisi kan durumuna neden olan çekinik özellik aynı zamanda sıtmaya karşı direnç sağlayarak tropik iklimlerde onu bir şekilde arzu edilir hale getirir.
  • Tüm genlerin sadece iki fenotipi yoktur. Örneğin, bazı genlerin heterozigot (bir baskın, bir çekinik) kombinasyonu için ayrı bir fenotipi vardır.