Come lavorare con i quadrati Punnett

Contenuto

• stadi
• Alcune definizioni prima di iniziare
• Metodo 1 Mostra i risultati di un incrocio monoibrido (con un singolo gene)
• Metodo 2 Mostra i risultati di un incrocio biibrido (con due geni)

I quadrati di Punnett (o le scacchiere di Punnett) sono usati in genetica per rappresentare le diverse combinazioni di geni dei genitori che si possono trovare nella loro prole. Un quadrato di Punnett è un diagramma sotto forma di una griglia di 4 (2 x 2), 9 (3 x 3), 16 (4 x 4) scatole o quadrati ... Dai genotipi di entrambi i genitori, grazie a questa griglia, è possibile determinare la possibile eredità genetica della prole. A volte anche, è possibile prevedere alcune caratteristiche di sicuro.

stadi

Alcune definizioni prima di iniziare

Per coloro che già padroneggiano il vocabolario e i concetti di genetica, puoi andare direttamente alla spiegazione della piazza di Punnett facendo clic qui.

1. 
   

   
   Comprendi quali sono i geni. Prima di stabilire e interpretare i quadrati di Punnett, è obbligatorio avere una certa conoscenza della genetica. Tutti gli esseri viventi, dai più microscopici (batteri) ai più grandi (balene blu), tutti hanno geni. Questi sono altamente complessi perché sono informazioni genetiche codificate che si trovano praticamente in tutte le cellule del corpo umano. Questi geni spiegano, in parte o nel loro insieme, alcune caratteristiche fisiche o comportamentali degli esseri viventi, come le dimensioni, l'acuità visiva, le patologie ereditarie ...
   • Per comprendere appieno le piazze di Punnett, bisogna anche saperlo tutti gli esseri viventi mantengono i loro geni da quelli dei loro genitori . Probabilmente hai notato persone intorno a te che sembrano o agiscono come uno dei loro genitori. A volte è persino palese!

2. 
   

   
   
   
   Assimila il concetto di riproduzione sessuale. Numero di razze viventi, ma non tutte, attraverso la cosiddetta riproduzione sessuale. Implica l'unione di due gameti, maschio e femmina, in chiaro, un genitore maschio e un genitore femmina, che teoricamente danno ai loro figli metà del loro patrimonio genetico. Un quadrato di Punnett è una rappresentazione tabellare di tutte le possibilità di questa condivisione di geni.
   • La riproduzione sessuale non è l'unica modalità di riproduzione in natura. Alcuni organismi viventi (batteri, ad esempio) hanno a riproduzione asessuata, una modalità in cui uno dei genitori assicura solo la riproduzione. Pertanto, tutti i geni dei discendenti provengono dallo stesso genitore, il che spiega che tutta la progenie è più o meno, ad eccezione di alcune mutazioni, l'esatta copia di essa.

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   Comprendi cosa sono gli alleli. Come si dice, i geni di un organismo sono istruzioni che gestiscono il comportamento delle cellule in cui si trovano. Sotto forma di un libro di istruzioni che è diviso in capitoli, parti e sottoparti, le diverse parti dei geni organizzano la vita delle cellule. Se solo uno di questi "sottoparti" è diverso da un organismo all'altro, allora questi due organismi avranno un aspetto o un comportamento diversi. Sono queste differenze genetiche che fanno, se prendiamo l'esempio umano, che una persona è bionda e un'altra è marrone. Queste varie versioni dello stesso gene sono chiamate "alleli".
   • Ogni bambino eredita due serie di geni, uno da ciascun genitore, in modo che abbiano due alleli dello stesso gene.

4. 
   

   
   Comprendi cosa si intende per alleli dominanti e recessivi. Gli alleli di un bambino provengono da combinazioni complesse. Alcuni cosiddetti alleli dominante darà a un bambino tale o tale aspetto o comportamento: si dice che l'allele "prenda il sesso" obbligatoriamente da una generazione all'altra. Gli altri, i cosiddetti alleli recessiva, non esprimeranno se sono accoppiati con un allele dominante, che vincerà. I quadrati di Punnett consentono di visualizzare i diversi possibili scenari che un discendente riceve un allele dominante o recessivo.
   • Come indica il nome, gli alleli dominanti tendono a vincere sugli alleli recessivi. Normalmente, affinché un allele recessivo sia espresso sessualmente, entrambi i genitori devono aver dato lo stesso allele recessivo. Un esempio è l'anemia falciforme, una malattia ereditaria recessiva del sangue. Tuttavia, la recessività non è sempre sistematicamente associata alla disregolazione delle cellule.

Metodo 1 Mostra i risultati di un incrocio monoibrido (con un singolo gene)

1. 
   

   
   Crea una griglia di 2 quadrati su 2. I quadrati Punnett semplici sono facili da realizzare. Prima fai un grande quadrato che dividi in quattro quadrati uguali. Hai due caselle per riga e due caselle per colonna.

2. 
   

   
   Rappresenta gli alleli dei genitori con lettere. Questi saranno elencati accanto a ciascuna riga e all'inizio di ogni colonna. Su un quadrato di Punnett, gli alleli della madre possono essere assegnati alle colonne e il padre alle file (è anche possibile il contrario). Scrivi le lettere nei rispettivi luoghi. Per convenzione, gli alleli dominanti sono contrassegnati da lettere maiuscole e quelli recessivi da minuscoli.
   • Per illustrare il nostro punto, prenderemo un esempio concreto e divertente. Immagina di voler conoscere la probabilità che un bambino possa arrotolare la lingua su se stesso. Questo personaggio (strano, ma reale!), Lo chiameremo R (per il gene dominante) e r (per il gene recessivo) Ammetteremo anche che i genitori sono eterozigoti, quindi ognuno di loro ha una copia di ogni allele. Ci registreremo quindi "R" e "r" nella parte superiore della griglia e lo stesso a sinistra.

3. 
   

   
   Compila le caselle sulla griglia. Dopo aver inserito gli alleli, compilare ciascuna delle caselle in base alle etichette corrispondenti. In ogni scatola, unirai le due lettere degli alleli del padre e della madre. In altre parole, metti le due lettere fuori dalla scatola fianco a fianco.
   • Nel nostro esempio, il riempimento è il seguente:
   • nella piazza in alto a sinistra: RR,
   • nella piazza in alto a destra: rr,
   • nell'angolo in basso a sinistra: rr,
   • nell'angolo in basso a destra: rr.
   • Convenzionalmente, gli alleli dominanti (in maiuscolo) sono sempre elencati per primi.

4. 
   

   
   Determina i diversi possibili genotipi della prole. Ogni cellula rappresenta una possibile trasmissione di alleli dei genitori. Ognuna di queste combinazioni ha le stesse possibilità di verificarsi. Qui, per una griglia di 2 per 2, ogni combinazione ha 1 possibilità su 4 di verificarsi. Ogni combinazione di alleli di un quadrato di Punnett è chiamata "genotipo". Mentre i genotipi possono portare a differenze genetiche, non è che queste differenze saranno visibili nella prole (vedere il passaggio successivo).
   • Nel nostro esempio, i genotipi dei potenziali discendenti sono:
   • due alleli dominanti (2 R),
   • un allele dominante e un allele recessivo (1 R e 1 r),
   • un allele dominante e un allele recessivo (1 R e 1 r) - nota che questo è lo stesso genotipo di prima,
   • due alleli recessivi (2 r).

5. 
   

   
   Determinare ciascuno dei potenziali fenotipi della prole. Il fenotipo di un organismo è in definitiva tutte le caratteristiche osservabili di un individuo, come il colore degli occhi o dei capelli, un'eventuale malattia falciforme - tutte queste caratteristiche sono dovute a determinati geni particolari e non a una combinazione di geni. Il fenotipo di una discendenza sarà determinato dalle caratteristiche dei geni. I geni avranno diversi modi di esprimersi per dare tali e tali fenotipi.
   • Nel nostro esempio, supponiamo che il gene che consente a qualcuno di sapere come avvolgere la lingua sia dominante. Chiaramente, ciò significa che qualsiasi prole sarà in grado di alzare la lingua, anche se solo uno dei suoi alleli è dominante. In questo caso molto specifico, i fenotipi della prole sarebbero i seguenti:
   • parte superiore quadrata e sinistra: può alzare la lingua (due R),
   • quadrata in alto e a destra: può avvolgere la lingua (solo una R),
   • fondo quadrato e sinistra: può avvolgere la lingua (solo una R),
   • fondo quadrato e destra: non può alzare la lingua (no R).

6. 
   

   
   Usa questi quadrati per avere la probabilità di fenotipi diversi. I quadrati Punnett sono spesso usati per determinare i possibili fenotipi della prole. Poiché ciascuno dei quadrati ha la stessa probabilità di verificarsi, è possibile trovare la probabilità di un fenotipo in dividendo il numero di quadrati con questo fenotipo per il numero totale di quadrati..
   • Il nostro quadrato di Punnett ci dice che ci sono quattro possibili combinazioni geniche tra i discendenti di questi genitori. Mostra che tre dei quattro bambini saranno in grado di arrotolare la lingua, ma non il quarto. Se stabiliamo le possibilità per questi due fenotipi, otteniamo:
   • la prole può arrotolare la lingua: 3/4 = 0,75 = 75 %,
   • la prole non può arrotolare la lingua: 1/4 = 0,25 = 25 %.

Metodo 2 Mostra i risultati di un incrocio biibrido (con due geni)

1. 
   

   
   Raddoppia la dimensione del quadrato di Punnett per ogni nuovo gene. Il quadrato si espande in entrambe le direzioni, a destra e in basso. Le combinazioni geniche non sono sempre così semplici come quelle di un incrocio monoibrido. Alcuni fenotipi sono determinati da diversi geni. In questi casi, è necessario, sullo stesso principio, considerare tutte le possibili combinazioni. Ecco perché hai bisogno di una griglia più grande.
   • Con diversi geni coinvolti, la dimensione di una scacchiera Punnett è raddoppiato rispetto al precedente. Ecco perché una griglia con un singolo gene è 2 x 2, una con due geni, 4 x 4, una con tre geni, 8 x 8 e così via.
   • Per essere meglio compreso, faremo un esempio con due geni. Quindi disegniamo una griglia di 4 x 4. Ciò che facciamo qui può essere riprodotto con tre o più geni: sarà sufficiente per creare una griglia più grande e sarà necessariamente un po 'più lungo da completare.

2. 
   

   
   Determina i geni dei genitori coinvolti. Trova i geni comuni ad entrambi i genitori che danno il personaggio che stai studiando. Poiché esistono diversi geni, ogni genotipo del genitore ha altre due lettere per ciascun gene, dando quattro lettere per due geni, sei lettere per tre geni e così via. Metti il ​​genotipo della madre in alto e quello del padre a sinistra (o il contrario).
   • Facciamo un classico esempio per illustrare queste croci: piselli. Una pianta di piselli può dare piselli lisci o rugosi (per l'aspetto esteriore), giallo o verde (per colore). Si supporrà che l'aspetto liscio e il colore giallo siano dominanti. Le lettere L e I (aspetto liscio) verranno utilizzate per i geni dominanti e recessivi e le lettere J (dominante) e j (recessivo) per il colore giallo. Supponiamo che la "madre" abbia il genotipo LlJj e il padre, il genotipo LlJJ.

3. 
   

   
   In alto e a sinistra, le diverse combinazioni di geni. In questi due luoghi, inserisci tutte le possibili combinazioni (dominante e recessiva), date le caratteristiche genetiche dei genitori. Come con un singolo gene, ogni allele genitore ha la stessa probabilità di combinarsi con un altro. Il numero di lettere in ciascuna casella dipende dal numero di geni: due lettere per due geni, tre lettere per tre geni e così via.
   • Nell'esempio, è necessario elencare le diverse combinazioni geniche di ciascun genitore dai rispettivi genotipi (LlJj). Se i geni della madre sono LlJj e quelli del padre, LlJJ, avremo gli alleli:
   • quelli della madre, sopra: LJ, Lj, lJ, lj,
   • quelli del padre, a sinistra: LJ, LJ, lJ, lJ.

4. 
   

   
   Compila tutte le caselle nella piazza di Punnett. Riempili nello stesso modo dell'esempio con un singolo gene. Poiché ci sono due geni coinvolti, avremo qui quattro lettere in ogni scatola. Sarebbero state sei lettere con tre geni ... Di norma, il numero di lettere in una scatola di lechiquier corrisponde al numero di lettere di ciascun genotipo dei genitori.
   • Nel nostro esempio, il riempimento è il seguente:
   • riga superiore: LLJJ, LLJj, LlJJ, LlJj,
   • seconda fila: LLJJ, LLJj, LlJJ, LlJj,
   • terza fila: LlJJ, LlJj, llJJ, llJj,
   • riga inferiore: LlJJ, LlJj, llJJ, llJj.

5. 
   

   
   Prevedi i possibili fenotipi della prossima prole. Quando si ha a che fare con più geni, ogni quadrato del quadrato di Punnett rappresenta i genotipi dei possibili discendenti. Abbastanza logicamente, ci sono più combinazioni possibili che con un singolo gene. Ancora una volta, i fenotipi nelle scatole dipendono dai geni che prendi. Nella stragrande maggioranza dei casi, è sufficiente che un solo allele sia dominante perché il carattere espresso sia dominante. D'altra parte, affinché il carattere espresso sia recessivo, tutti gli alleli devono essere recessivi.
   • Nel nostro esempio di piselli, poiché l'aspetto liscio e il colore giallo sono dominanti, in anticipo, qualsiasi quadrato con almeno una L maiuscola rappresenterà una pianta che fornisce un fenotipo dell'aspetto liscio e qualsiasi quadrato con una J maiuscola rappresenterà una pianta che fornisce un fenotipo giallo. Una pianta che dà piselli rugosi avrà due alleli recessivi (1) e una che dà piselli, due alleli recessivi (1). Detto questo, vediamo cosa offre:
   • riga superiore: liscio / giallo, liscio / giallo, liscio / giallo, liscio / giallo,
   • seconda fila: liscio / giallo, liscio / giallo, liscio / giallo, liscio / giallo,
   • terza fila: liscio / giallo, liscio / giallo, rugoso / giallo, rugoso / giallo,
   • riga inferiore: liscio / giallo, liscio / giallo, rugoso / giallo, rugoso / giallo.

6. 
   

   
   Utilizzare i quadrati per calcolare la probabilità di ciascun fenotipo. Operare come si farebbe con un singolo gene. Hai più casi qui perché ci sono due geni. È quindi necessario stabilire la probabilità di ciascun fenotipo. Per questo, è sufficiente contare le celle che hanno lo stesso fenotipo e riportare questo numero al numero totale di caselle.
   • Nel nostro esempio, le probabilità per ciascun fenotipo sono:
   • la prole è liscia e gialla: 12/16 = 3/4 = 0,75 = 75 %,
   • la prole è rugosa e gialla: 4/16 = 1/4 = 0,25 = 25 %,
   • la prole è liscia e verde: 0/16 = 0 %,
   • la prole è rugosa e verde: 0/16 = 0 %.
   • Noterai che è impossibile che, in questo caso, ci sia un singolo discendente con due alleli recessivi, quindi nessun pisello sarà verde.