วิธีการทำงานกับ Punnett กำลังสอง
ผู้เขียน:
Robert Simon
วันที่สร้าง:
24 มิถุนายน 2021
วันที่อัปเดต:
1 กรกฎาคม 2024
![Dominant/Recessive Genetics, A Complete Explanation and Punnett Squares](https://i.ytimg.com/vi/3CpSZ_JGWzU/hqdefault.jpg)
เนื้อหา
- ขั้นตอน
- คำจำกัดความบางอย่างก่อนที่จะเริ่ม
- วิธีที่ 1 แสดงผลลัพธ์ของการข้าม monohybrid (ด้วยยีนเดียว)
- วิธีที่ 2 แสดงผลลัพธ์ของการข้าม bihybrid (โดยมียีนสองตัว)
สี่เหลี่ยม Punnett (หรือกระดานหมากรุกของ Punnett) ใช้ในพันธุศาสตร์เพื่อเป็นตัวแทนของการรวมกันที่แตกต่างกันของยีนของพ่อแม่ที่สามารถพบได้ในลูกหลานของพวกเขา จัตุรัส Punnett เป็นไดอะแกรมในรูปแบบของตาราง 4 (2 x 2), 9 (3 x 3), 16 (4 x 4) หรือสี่เหลี่ยมจัตุรัส ... จากพันธุกรรมของพ่อแม่ทั้งสอง ตารางนี้เป็นไปได้ที่จะตรวจสอบการถ่ายทอดทางพันธุกรรมที่เป็นไปได้ของลูกหลาน บางครั้งก็เป็นไปได้ที่จะทำนายลักษณะบางอย่างได้อย่างแน่นอน
ขั้นตอน
คำจำกัดความบางอย่างก่อนที่จะเริ่ม
สำหรับผู้ที่เชี่ยวชาญด้านคำศัพท์และแนวคิดเกี่ยวกับพันธุศาสตร์แล้วคุณสามารถไปที่คำอธิบายของจัตุรัส Punnett ได้โดยตรงโดยคลิกที่นี่.
-
ทำความเข้าใจว่ายีนคืออะไร ก่อนที่จะสร้างและตีความจตุรัส Punnett จำเป็นต้องมีความรู้ด้านพันธุศาสตร์ ทุกสิ่งมีชีวิตตั้งแต่กล้องจุลทรรศน์ (แบคทีเรีย) ไปจนถึงปลาวาฬสีน้ำเงินที่ใหญ่ที่สุดล้วนมี ยีน. สิ่งเหล่านี้มีความซับซ้อนสูงเพราะมีการเข้ารหัสข้อมูลทางพันธุกรรมที่พบในแทบทุกเซลล์ของร่างกายมนุษย์ ยีนเหล่านี้อธิบายบางส่วนหรือทั้งหมดลักษณะทางกายภาพหรือพฤติกรรมบางอย่างของสิ่งมีชีวิตเช่นขนาดความสามารถในการมองเห็นการเกิดโรคทางพันธุกรรม ...- หากต้องการทำความเข้าใจกับสี่เหลี่ยมของ Punnett อย่างครบถ้วนเราต้องรู้ด้วยเช่นกัน สิ่งมีชีวิตทั้งหมดถือยีนของพวกเขาจากผู้ปกครองของพวกเขา . คุณอาจสังเกตเห็นคนที่อยู่รอบตัวคุณซึ่งดูเหมือนหรือทำตัวเป็นพ่อแม่ของพวกเขา บางครั้งมันก็ดังเกินไป!
-
ผสมผสานแนวคิดของการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ จำนวนสิ่งมีชีวิต แต่ไม่ใช่ทั้งหมดนั้นมีการสืบพันธุ์ผ่านสิ่งที่เรียกว่าการสืบพันธุ์ ทางเพศ. มันเกี่ยวข้องกับการรวมกลุ่มของสอง gametes ชายและหญิงชัดเจนพ่อแม่ชายและหญิงผู้ซึ่งตามทฤษฎีให้มรดกทางพันธุกรรมครึ่งหนึ่งแก่ลูกหลาน จัตุรัส Punnett เป็นการแสดงถึงความเป็นไปได้ทั้งหมดของการแบ่งปันยีนนี้- การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศไม่ได้เป็นเพียงวิธีเดียวในการสืบพันธุ์ในธรรมชาติ สิ่งมีชีวิตบางชนิด (เช่นแบคทีเรีย) มี การสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศโหมดที่ผู้ปกครองคนใดคนหนึ่งรับประกันการทำสำเนาเท่านั้น ดังนั้นยีนทั้งหมดของลูกหลานที่มาจากพ่อแม่เดียวกันซึ่งอธิบายว่าลูกหลานทั้งหมดมีมากหรือน้อยยกเว้นการกลายพันธุ์บางอย่างสำเนาที่แน่นอนของมัน
-
ทำความเข้าใจกับอัลลีลว่าอะไร ตามที่ได้กล่าวไปแล้วยีนของสิ่งมีชีวิตคือคำแนะนำที่จัดการพฤติกรรมของเซลล์ที่พวกมันอยู่ ในรูปแบบของหนังสือคำสั่งที่แบ่งออกเป็นบทส่วนและส่วนย่อยส่วนต่าง ๆ ของยีนจัดระเบียบชีวิตของเซลล์ หากหนึ่งใน "ส่วนย่อย" เหล่านี้แตกต่างจากสิ่งมีชีวิตหนึ่งไปสู่อีกสิ่งหนึ่งสิ่งมีชีวิตทั้งสองนี้จะมีลักษณะหรือพฤติกรรมที่แตกต่างกัน มันเป็นความแตกต่างทางพันธุกรรมที่เกิดขึ้นถ้าเรานำตัวอย่างของมนุษย์มาแสดงว่าคนคนหนึ่งสีบลอนด์และอีกคนเป็นสีน้ำตาล ยีนเดียวกันรุ่นต่าง ๆ เหล่านี้เรียกว่า "อัลลีล"- เด็กทุกคนได้รับยีนสองชุดหนึ่งชุดจากผู้ปกครองแต่ละคนเพื่อให้พวกเขามีอัลลีลของยีนเดียวกัน
-
ทำความเข้าใจกับสิ่งที่มีความหมายโดยอัลลีลที่โดดเด่นและถอย อัลลีลของเด็กมาจากชุดค่าผสมที่ซับซ้อน อัลลีลบางคนเรียกว่า เด่น จะให้เด็กลักษณะหรือพฤติกรรมดังกล่าวหรือลักษณะดังกล่าว: มีการกล่าวกันว่า "เพศที่" ทางอัลลีลเป็นภาระจากรุ่นสู่รุ่น อัลลีลอื่น ๆ ที่เรียกว่า ถอยจะไม่แสดงหากพวกเขาถูกจับคู่กับอัลลีลที่โดดเด่นซึ่งจะชนะ สี่เหลี่ยม Punnett อนุญาตให้มองเห็นสถานการณ์ที่แตกต่างกันซึ่งลูกหลานของการรับอัลลีลที่โดดเด่นหรือด้อยถอย- ตามชื่อระบุอัลลีลที่โดดเด่นมักจะชนะอัลลีลที่ถอย โดยปกติสำหรับอัลลีลที่ถอยเพื่อแสดงความสัมพันธ์ทางเพศพ่อแม่ทั้งสองจะต้องให้อัลลีลแบบถอยกลับเดิม ตัวอย่างคือโรคโลหิตจางเซลล์เคียวซึ่งเป็นโรคที่สืบทอดมาจากเลือด อย่างไรก็ตามการถอยกลับไม่ได้เกี่ยวข้องกับการผิดปกติของเซลล์อย่างเป็นระบบเสมอไป
วิธีที่ 1 แสดงผลลัพธ์ของการข้าม monohybrid (ด้วยยีนเดียว)
-
ทำตาราง 2 สี่เหลี่ยมจาก 2 สแควร์ง่าย Punnett ง่ายต่อการทำ ก่อนอื่นให้สร้างสี่เหลี่ยมจัตุรัสขนาดใหญ่ที่คุณแบ่งออกเป็นสี่ช่องสี่เหลี่ยมเท่ากัน คุณมีสองกล่องต่อแถวและสองกล่องต่อคอลัมน์ -
เป็นตัวแทนของอัลลีลของผู้ปกครองด้วยตัวอักษร สิ่งเหล่านี้จะปรากฏถัดจากแต่ละบรรทัดและด้านบนของแต่ละคอลัมน์ บนจัตุรัส Punnett คุณสามารถกำหนดอัลลีลของแม่ให้กับเสาและพ่อของแถวได้ เขียนตัวอักษรในสถานที่ที่เกี่ยวข้อง โดยการประชุมอัลลีลที่โดดเด่นจะถูกทำเครื่องหมายด้วยตัวอักษรใหญ่และตัวที่ถอยโดยคนตัวเล็ก- เพื่ออธิบายประเด็นของเราเราจะยกตัวอย่างที่เป็นรูปธรรมและน่าขบขัน ลองนึกภาพว่าคุณต้องการทราบถึงความน่าจะเป็นที่เด็กจะสามารถม้วนลิ้นของเขาเอง ตัวละครนี้ (แปลก แต่จริง!) เราจะเรียกมันว่า R (สำหรับยีนเด่น) และ R (สำหรับยีนถอย) นอกจากนี้เรายังยอมรับด้วยว่าผู้ปกครองมีความแตกต่างดังนั้นพวกเขาแต่ละคนจึงมีสำเนาของอัลลีลแต่ละตัว เราจะลงทะเบียน "R" และ "r" ที่ด้านบนของตารางและเหมือนกันทางด้านซ้าย.
-
กรอกข้อมูลลงในกล่องบนตาราง เมื่อป้อนอัลลีลแล้วให้ป้อนแต่ละช่องตามป้ายกำกับที่เกี่ยวข้อง ในแต่ละกล่องคุณจะรวมตัวอักษรสองตัวของอัลลีลของพ่อกับแม่ กล่าวอีกนัยหนึ่งคุณวางตัวอักษรสองตัวที่อยู่นอกกล่องข้างกัน- ในตัวอย่างของเราการเติมมีดังนี้:
- ในตารางที่ด้านบนและซ้าย: RR,
- ในตารางที่ด้านบนและด้านขวา: RR,
- ที่มุมล่างซ้าย: RR,
- ที่มุมล่างขวา: RR.
- ตามอัตภาพอัลลีลที่โดดเด่น (ในตัวอักษรพิมพ์ใหญ่) จะถูกระบุไว้เสมอก่อน
-
กำหนดจีโนไทป์ที่เป็นไปได้ต่าง ๆ ของลูกหลาน แต่ละเซลล์หมายถึงการส่งอัลลีลที่เป็นไปได้ของผู้ปกครอง ชุดค่าผสมเหล่านี้แต่ละชุดมีโอกาสเกิดขึ้นเท่ากัน ที่นี่สำหรับกริด 2 คูณ 2 แต่ละชุดจะมีโอกาส 1 ใน 4 เกิดขึ้น การรวมกันของอัลลีลของจัตุรัส Punnett เรียกว่า "จีโนไทป์" ในขณะที่จีโนไทป์สามารถนำไปสู่ความแตกต่างทางพันธุกรรมได้ไม่ใช่ว่าความแตกต่างเหล่านี้จะปรากฏในลูกหลาน (ดูขั้นตอนถัดไป)- ในตัวอย่างของเราจีโนไทป์ของผู้สืบทอดที่อาจเกิดขึ้น ได้แก่ :
- สองอัลลีลที่โดดเด่น (2 R)
- อัลลีลที่โดดเด่นและอัลลีลที่ถอย (1 R และ 1 r)
- อัลลีลที่โดดเด่นและอัลลีลที่ถอย (1 R และ 1 r) - โปรดทราบว่านี่เป็นจีโนไทป์เดียวกันกับเมื่อก่อน
- สองอัลลีลถอย (2 r)
-
ตรวจสอบฟีโนไทป์ที่มีศักยภาพของลูกแต่ละคน ฟีโนไทป์ของสิ่งมีชีวิตเป็นลักษณะที่สังเกตได้ของแต่ละบุคคลในท้ายที่สุดเช่นสีของดวงตาหรือผมโรคเซลล์เคียวในที่สุด - ลักษณะทั้งหมดเหล่านี้เกิดจากยีนบางชนิดและไม่รวมถึงยีน ฟีโนไทป์ของลูกหลานจะถูกกำหนดโดยลักษณะของยีน ยีนจะมีวิธีการแสดงออกที่แตกต่างกันเพื่อให้ฟีโนไทป์ดังกล่าวและฟีโนไทป์ดังกล่าว- ในตัวอย่างของเราเราจะสันนิษฐานว่ายีนที่ทำให้ใครบางคนรู้วิธีห่อลิ้นของเขานั้นเด่น เห็นได้ชัดว่านี่หมายความว่าลูกหลานคนใดจะสามารถม้วนลิ้นของพวกเขาแม้ว่าอัลลีลเดียวเท่านั้นที่โดดเด่น ในกรณีที่เฉพาะเจาะจงมากนี้ฟีโนไทป์ของลูกหลานจะเป็นดังนี้:
- ตารางด้านบนและซ้าย: สามารถม้วนลิ้นของเขา (สอง R),
- ตารางด้านบนและขวา: สามารถห่อลิ้นของเขา (เพียงหนึ่ง R),
- ตารางด้านล่างและซ้าย: สามารถห่อลิ้นของเขา (เพียงหนึ่ง R),
- ตารางด้านล่างและขวา: ไม่สามารถพับลิ้นของเขา (ไม่มี R).
-
ใช้สี่เหลี่ยมเหล่านี้เพื่อให้มีความน่าจะเป็นของฟีโนไทป์ที่แตกต่างกัน สี่เหลี่ยม Punnett มักใช้เพื่อกำหนดฟีโนไทป์ที่เป็นไปได้ของลูกหลาน เนื่องจากแต่ละช่องมีความน่าจะเป็นที่เท่ากันคุณจึงสามารถหาความน่าจะเป็นของฟีโนไทป์ได้ หารจำนวนของช่องด้วยฟีโนไทป์นี้ด้วยจำนวนกำลังสองทั้งหมด..- จัตุรัส Punnett ของเราบอกเราว่ามีการผสมของยีนที่เป็นไปได้สี่แบบระหว่างลูกหลานของพ่อแม่เหล่านี้ มันแสดงให้เห็นว่าเด็กสามในสี่จะสามารถม้วนลิ้นของพวกเขา แต่ไม่ใช่ที่สี่ หากเราสร้างความเป็นไปได้สำหรับฟีโนไทป์ทั้งสองนี้เราจะได้รับ:
- ลูกสามารถม้วนลิ้นขึ้นมาได้: 3/4 = 0,75 = 75 %,
- ลูกไม่สามารถพับลิ้นของเขาได้: 1/4 = 0,25 = 25 %.
วิธีที่ 2 แสดงผลลัพธ์ของการข้าม bihybrid (โดยมียีนสองตัว)
-
เพิ่มขนาดสี่เหลี่ยมจัตุรัสของ Punnett เป็นสองเท่าของยีนใหม่แต่ละตัว สี่เหลี่ยมจัตุรัสขยายทั้งสองทิศทางขวาและล่าง การผสมยีนนั้นไม่ง่ายเหมือนการผสมข้าม monohybrid ฟีโนไทป์บางอย่างจะถูกกำหนดโดยหลายยีน ในกรณีเหล่านี้จำเป็นต้องมีหลักการเดียวกันในการพิจารณาชุดค่าผสมที่เป็นไปได้ทั้งหมด นั่นเป็นเหตุผลที่คุณต้องการกริดที่ใหญ่กว่า- มีหลายยีนที่เกี่ยวข้องขนาดของกระดานหมากรุก Punnett คือ เพิ่มขึ้นสองเท่าเมื่อเทียบกับรุ่นก่อนหน้า. นั่นคือสาเหตุที่กริดที่มียีนเดี่ยวคือ 2 x 2, หนึ่งอันมีสองยีน, 4 x 4, หนึ่งอันที่มีสามยีน, 8 x 8 และอื่น ๆ
- เพื่อความเข้าใจที่ดีขึ้นเราจะยกตัวอย่างยีนสองตัว ดังนั้นเราวาดกริด 4 x 4 สิ่งที่เราทำที่นี่สามารถทำซ้ำได้ด้วยยีนสามตัวหรือมากกว่า: มันจะเพียงพอที่จะสร้างกริดที่ใหญ่ขึ้นและมันจะต้องใช้เวลาอีกนานกว่าจะสำเร็จ
-
ตรวจสอบยีนของผู้ปกครองที่เกี่ยวข้อง ค้นหายีนที่ใช้ร่วมกันกับผู้ปกครองทั้งสองที่ให้ตัวละครที่คุณกำลังศึกษาอยู่ เนื่องจากมียีนหลายยีนแต่ละตระกูลของพ่อแม่จึงมีตัวอักษรอีกสองตัวสำหรับแต่ละยีนให้สี่ตัวอักษรสำหรับสองยีนหกตัวอักษรสำหรับสามยีนและอื่น ๆ คุณจะวางจีโนไทป์ของแม่ไว้ที่ด้านบนและของพ่อทางด้านซ้าย (หรือด้านหลัง)- ลองมาเป็นตัวอย่างคลาสสิกเพื่อแสดงให้เห็นกากบาทเหล่านี้: ถั่ว พืชของถั่วสามารถให้ถั่วเรียบหรือย่น (สำหรับลักษณะภายนอก), สีเหลืองหรือสีเขียว (สำหรับสี) มันจะถูกบวกว่าลักษณะที่ราบรื่นและสีเหลืองที่โดดเด่น ตัวอักษร L และฉัน (ด้านที่ราบรื่น) จะถูกใช้สำหรับยีนที่โดดเด่นและถอยและตัวอักษร J (เด่น) และ j (ถอย) สำหรับสีเหลือง สมมติว่า "แม่" มีจีโนไทป์ LlJj และพ่อ, จีโนไทป์ LlJJ.
-
ด้านบนและด้านซ้ายเป็นการผสมผสานของยีนต่าง ๆ ในสถานที่ทั้งสองนี้ให้ป้อนชุดค่าผสมที่เป็นไปได้ทั้งหมด (เด่นและแบบถอย) ตามลักษณะทางพันธุกรรมของผู้ปกครอง เช่นเดียวกับยีนเดี่ยวอัลลีลผู้ปกครองแต่ละคนมีความน่าจะเป็นที่เท่ากันในการรวมเข้ากับยีนอื่น จำนวนตัวอักษรในแต่ละกล่องขึ้นอยู่กับจำนวนของยีน: ตัวอักษรสองตัวสำหรับสองยีนตัวอักษรสามตัวสำหรับสามยีนและอื่น ๆ- ในตัวอย่างคุณต้องแสดงรายการการผสมของยีนที่แตกต่างจากผู้ปกครองแต่ละรายจากจีโนไทป์ที่เกี่ยวข้อง (LlJj) ถ้ายีนของแม่คือ LlJj และของพ่อ LlJJ เราจะมีอัลลีล:
- ของแม่เหนือ: LJ, Lj, lJ, lj,
- ด้านซ้ายของพ่อ: LJ, LJ, lJ, lJ.
-
กรอกข้อมูลลงในกล่องทั้งหมดในจัตุรัสของ Punnett เติมเต็มด้วยวิธีเดียวกับตัวอย่างด้วยยีนเดี่ยว เนื่องจากมียีนสองตัวที่เกี่ยวข้องเราจะมีตัวอักษรสี่ตัวที่นี่ในแต่ละกล่อง มันจะเป็นตัวอักษรหกตัวที่มีสามยีน ... ตามกฎแล้วจำนวนตัวอักษรในกล่องของ lechiquier สอดคล้องกับจำนวนตัวอักษรของแต่ละสายพันธุ์ของผู้ปกครอง- ในตัวอย่างของเราการเติมมีดังนี้:
- แถวบนสุด: LLJJ, LLJj, LlJJ, LlJj,
- แถวที่สอง: LLJJ, LLJj, LlJJ, LlJj,
- แถวที่สาม: LlJJ, LlJj, llJJ, llJj,
- แถวด้านล่าง: LlJJ, LlJj, llJJ, llJj.
-
ทำนายฟีโนไทป์ที่เป็นไปได้ของลูกหลานถัดไป เมื่อจัดการกับหลาย ๆ ยีนแต่ละตารางของจัตุรัส Punnett จะแสดงถึงจีโนไทป์ของลูกหลานที่เป็นไปได้ ค่อนข้างมีเหตุผลมีความเป็นไปได้มากกว่าการรวมกันของยีนเดียว อีกครั้งฟีโนไทป์ในกล่องขึ้นอยู่กับยีนที่คุณใช้ ในกรณีส่วนใหญ่มันพอเพียงที่อัลลีลคนเดียวเท่านั้นที่โดดเด่นสำหรับตัวละครที่แสดงออกมาที่จะโดดเด่น ในอีกทางหนึ่งเพื่อให้ตัวละครที่แสดงเป็นถอยอัลลีลทั้งหมดจะต้องถอย- ในตัวอย่างถั่วของเราเนื่องจากลักษณะที่ราบเรียบและสีเหลืองมีความโดดเด่นล่วงหน้าสี่เหลี่ยมใด ๆ ที่มีอย่างน้อยหนึ่งทุน L จะเป็นตัวแทนพืชที่ให้ฟีโนไทป์ของลักษณะที่ราบรื่นและสี่เหลี่ยมใด ๆ ที่มีทุน J จะเป็นตัวแทนของพืชที่ให้ฟีโนไทป์ สีเหลือง พืชที่ให้ถั่วที่มีรอยย่นจะมีอัลลีลที่ถอยสองอัน (1) และถั่วที่ให้กับถั่วเขียวสองอันและอัลลีลที่ถอยกลับสองอัน (1) ที่ถูกกล่าวว่ามาดูสิ่งนี้ให้:
- แถวบนสุด: เรียบ / สีเหลือง, เรียบ / สีเหลือง, เรียบ / สีเหลือง, เรียบ / สีเหลือง,
- แถวที่สอง: เรียบ / สีเหลือง, เรียบ / สีเหลือง, เรียบ / สีเหลือง, เรียบ / สีเหลือง,
- แถวที่สาม: เรียบ / สีเหลือง, เรียบ / สีเหลือง, รอยย่น / สีเหลือง, รอยย่น / สีเหลือง,
- แถวด้านล่าง: เรียบ / สีเหลือง, เรียบ / สีเหลือง, รอยย่น / สีเหลือง, รอยย่น / สีเหลือง.
-
ใช้กำลังสองเพื่อคำนวณความน่าจะเป็นของฟีโนไทป์แต่ละอัน ดำเนินการตามที่คุณต้องการด้วยยีนเดียว คุณมีกรณีเพิ่มเติมที่นี่เพราะมีสองยีน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องสร้างความน่าจะเป็นของฟีโนไทป์แต่ละอัน เพื่อที่จะเพียงพอที่จะนับเซลล์ที่มีฟีโนไทป์เดียวกันและรายงานจำนวนนี้ไปยังจำนวนกล่องทั้งหมด- ในตัวอย่างของเราความน่าจะเป็นของฟีโนไทป์แต่ละอันคือ:
- ลูกหลานนั้นราบรื่นและสีเหลือง: 12/16 = 3/4 = 0,75 = 75 %,
- ลูกหลานมีรอยย่นและสีเหลือง: 4/16 = 1/4 = 0,25 = 25 %,
- ลูกหลานมีความราบรื่นและเป็นสีเขียว: 0/16 = 0 %,
- ลูกหลานถูกย่นและสีเขียว: 0/16 = 0 %.
- คุณจะสังเกตได้ว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะมีลูกหลานหนึ่งคนที่มีอัลลีลแบบถอยกลับสองคนดังนั้นจึงไม่มีถั่วเขียว