So verwenden Sie ein Pennet-Gitter für eine Monohybrid-Kreuzung. Punnett-Gitter – eine einfache Lösung für komplexe Probleme Was sie sind

Reginald Pannett (1875-1967) als Werkzeug, das eine grafische Notation zur Bestimmung der Kompatibilität von Allelen aus elterlichen Genotypen darstellt. Auf einer Seite des Quadrats befinden sich weibliche Gameten, auf der anderen Seite männliche. Dies macht es einfacher und visueller, die durch Kreuzung von Elterngameten erhaltenen Genotypen darzustellen.

Monohybridkreuz

In diesem Beispiel haben beide Organismen den Bb-Genotyp. Sie können Gameten produzieren, die entweder das B- oder das b-Allel enthalten (ersteres bedeutet Dominanz, letzteres rezessiv). Die Wahrscheinlichkeit eines Nachkommens mit dem BB-Genotyp beträgt 25 %, Bb - 50 %, bb - 25 %.

		mütterlicherseits
		B	B
väterlicherseits	B	BB	bb
	B	bb	bb

Phänotypen werden in einer Kombination von 3:1 erhalten. Ein klassisches Beispiel ist die Fellfarbe einer Ratte: B ist beispielsweise schwarze Wolle, b ist weiß. In einem solchen Fall haben 75 % der Nachkommen schwarzes Fell (BB oder Bb), während nur 25 % weißes Fell (bb) haben.

Dihybrid-Kreuzung

Das folgende Beispiel veranschaulicht eine Dihybridkreuzung zwischen heterozygoten Erbsenpflanzen. A stellt das dominante Allel für die Form dar (runde Erbsen), a das rezessive Allel (faltige Erbsen). B repräsentiert das dominante Allel für Farbe (gelbe Erbsen), b repräsentiert das rezessive Allel (grün). Wenn jede Pflanze den AaBb-Genotyp hat, dann kann es, da die Allele für Form und Farbe unabhängig sind, vier Arten von Gameten in allen möglichen Kombinationen geben: AB, Ab, aB und ab.

	AB	Ab	aB	ab
AB	AABB	AABb	AaBB	AaBb
Ab	AABb	AAbb	AaBb	Aabb
aB	AaBB	AaBb	aaBB	aaBb
ab	AaBb	Aabb	aaBb	aabb

Es ergeben sich 9 runde gelbe Erbsen, 3 runde grüne, 3 faltige gelbe, 1 faltige grüne Erbse. Phänotypen in einer Dihybridkreuzung werden im Verhältnis 9:3:3:1 kombiniert.

Es ist bekannt, dass die Zusammenstellung von Punnett-Gittern häufig zur Lösung genetischer Probleme in der Mendelschen Genetik eingesetzt wird. Die Fähigkeit, das Punnett-Gitter richtig zusammenzusetzen, wird für Schüler und Studenten im Biologieunterricht von Nutzen sein. Aber auch professionelle Genetiker nutzen diese Fähigkeiten in ihrer Arbeit. Was ist ein Punnett-Gitter?

Das Punnett-Gitter ist eine vom britischen Genetiker Reginald Punnett im Jahr 1906 vorgeschlagene grafische Methode, die alle möglichen Kombinationen verschiedener Gametentypen in bestimmten Kreuzungen oder Zuchtexperimenten visuell demonstriert (jeder Gamet ist eine Kombination aus jeweils einem mütterlichen und einem väterlichen Allel). in der Kreuzung, Gen).

Das Punnett-Gitter sieht aus wie eine zweidimensionale Tabelle, in der im oberen Teil die Gameten eines Elternteils und im linken Teil die Gameten des zweiten Elternteils geschrieben sind – vertikal. Und in den Zellen der Tabelle am Schnittpunkt von Zeilen und Spalten werden die Genotypen der Nachkommen in Form von Kombinationen dieser Gameten erfasst. Auf diese Weise wird es sehr einfach, die Wahrscheinlichkeiten für jeden Genotyp in einer bestimmten Kreuzung zu bestimmen.

Zusammenstellung eines Punnett-Gitters in einem Monohybridkreuz

Bei der Monohybridkreuzung wird die Vererbung eines Gens untersucht. Bei einer klassischen Monohybridkreuzung hat jedes Gen zwei Allele. Beispielsweise nehmen wir mütterliche und väterliche Organismen mit dem gleichen Genotyp – „Gg“. In der Genetik werden Großbuchstaben zur Angabe des dominanten Allels und Kleinbuchstaben für das rezessive Allel verwendet. Dieser Genotyp kann nur zwei Arten von Gameten produzieren, die entweder das „G“-Allel oder das „g“-Allel enthalten.

Unser Punnett-Gitter wird so aussehen:

	G	G
G	GG	gg
G	gg	gg

Wenn wir die gleichen Genotypen im Punnett-Gitter für unsere Nachkommen zusammenfassen, erhalten wir das folgende Genotypverhältnis: 1 (25 %) GG: 2 (50 %) GG: 1 (25 %) GG ist ein typisches Genotypverhältnis (1:02: 01) für eine Monohybridkreuzung. Das dominante Allel maskiert das rezessive Allel, was bedeutet, dass Organismen mit den Genotypen „GG“ und „Gg“ denselben Phänotyp haben.

Wenn zum Beispiel das „G“-Allel Gelb produziert und das „g“-Allel Grün, dann hat der „gg“-Genotyp einen grünen Phänotyp und die „GG“- und „Gg“-Genotypen haben einen gelben Phänotyp. Durch Summieren der Werte im Gitter erhalten wir 3G- (gelber Phänotyp) und 1gg (grüner Phänotyp) – dies ist ein typisches Phänotypverhältnis (3:1) für eine Monohybridkreuzung. Und die entsprechende Wahrscheinlichkeit für Nachkommen beträgt 75 %G-: 25 %gg.

Punnett-Gitter und Mendelsche Vererbung

Diese Ergebnisse wurden erstmals in den Experimenten von Gregor Mendel mit einer Pflanze erzielt – der Gartenerbse (Pisum sativum). Mendel interpretierte die Ergebnisse und kam zu folgenden Schlussfolgerungen:

• Jedes Merkmal eines bestimmten Organismus wird durch ein Paar Allele gesteuert.
• Wenn ein Organismus zwei verschiedene Allele für ein bestimmtes Merkmal enthält, kann sich eines davon (dominant) manifestieren und die Manifestation des anderen (rezessiv) vollständig unterdrücken.
• Bei der Meiose wird jedes Allelenpaar gespalten (Spaltungsprinzip) und jeder Gamete erhält eines von jedem Allelpaar (Spaltungsprinzip).

Ohne diese Grundgesetze werden wir kein genetisches Problem lösen können. Nachdem Mendel die Fähigkeit etabliert hatte, Ergebnisse aus einem Paar alternativer Merkmale vorherzusagen, ging er dazu über, die Vererbung von zwei Paaren solcher Merkmale zu untersuchen.

Zusammenstellung des Punnett-Gitters in einer Dihybridkreuzung

Bei Dihybridkreuzungen wird die Vererbung zweier Gene untersucht. Bei Dihybridkreuzungen können wir nur dann ein Punnett-Gitter erstellen, wenn die Gene unabhängig voneinander vererbt werden – das bedeutet, dass während der Bildung der mütterlichen und väterlichen Gameten jedes Allel eines Paares zusammen mit jedem anderen von ihnen in jedes von ihnen gelangen kann anderes Paar. Dieses Prinzip der unabhängigen Verteilung wurde von Mendel in Experimenten zu Dihybrid- und Polyhybridkreuzungen entdeckt.

Wir haben zwei Gene – Formen und Farben. Für die Form: „R“ ist das dominante Allel, das eine glatte Form ergibt, und „w“ ist das rezessive Allel, das eine faltige Erbsenform ergibt. Für die Farbe: „Y“ ist das dominante Allel für gelbe Erbsen und „g“ ist das rezessive Allel für grüne Erbsen. Männliche und weibliche Pflanzen haben den gleichen Genotyp – „RwYg“ (glatt, gelb).

Zuerst müssen Sie alle möglichen Kombinationen von Gameten bestimmen. Dazu können Sie auch das Punnett-Gitter verwenden:

	R	w
R	RR	Rw
w	Rw	www

Somit können heterozygote Pflanzen vier Arten von Gameten mit allen möglichen Kombinationen produzieren: RY, Rg, wY, wg. Lassen Sie uns nun ein Punnett-Gitter für Genotypen erstellen:

	R.Y.	Rg	wY	wg
R.Y.	RRRYY	RRYg	RwYY	RwYg
Rg	RRYg	RRgg	RwYg	Rwgg
wY	RwYY	RwYg	wwYY	wwYg
wg	RwYg	Rwgg	wwYg	wwgg

Wenn wir die gleichen Genotypen im Punnett-Raster für unsere Nachkommen zusammenfassen, erhalten wir das folgende Verhältnis und die folgenden Wahrscheinlichkeiten nach Genotypen: 1(6,25 %) RRYY: 2(12,5 %) RwYY: 1(6,25 %) wwYY: 2(12,5 %)RRYg : 4(25%) RwYg: 2(12,5%) wwYg: 1(6,25%) RRgg: 2(12,5%) Rwgg: 1(6,25%) wwgg. Und da die dominanten Merkmale die rezessiven maskieren, erhalten wir das Verhältnis und die Wahrscheinlichkeiten nach Phänotypen: 9 (56,25 %) R-Y- (glatt, gelb): 3 (18,75 %) R-gg (glatt, grün): 3 (18,75). %) wwY- (faltig, gelb): 1(6,25 %) wwgg (faltig, grün). Dieses Phänotypenverhältnis von 9:3:3:1 ist typisch für Dihybridkreuzungen.

Zusammenstellung des Punnett-Gitters in einem Trihybridkreuz.

Die Zusammenstellung eines Punnett-Gitters für die Kreuzung zwischen zwei Pflanzen, die für drei Gene heterozygot sind, wird schwieriger sein. Um dieses Problem zu lösen, können wir unsere Kenntnisse der Mathematik nutzen. Um alle möglichen Kombinationen von Gameten für eine Trihybridkreuzung zu bestimmen, müssen wir uns die Lösung von Polynomen ins Gedächtnis rufen.

• Erstellen wir ein Polynom für diese Kreuzung: (A + a) X (B + b) X (C + c).
• Wir multiplizieren den Ausdruck in der ersten Klammer mit dem Ausdruck in der zweiten – wir erhalten: (AB + Ab + aB + ab) X (C + c).
• Nun multiplizieren wir diesen Ausdruck mit dem Ausdruck in der dritten Klammer – wir erhalten: ABC + ABc + AbC + Abc + aBC + aBc + abC + abc.

Dementsprechend können sie acht Arten von Gameten mit allen möglichen Kombinationen angeben. Diese Lösung lässt sich anhand des Punnett-Gitters veranschaulichen:

	A	A
B	AB	aB
B	Ab	ab

	C	C
AB	ABC	ABC
Ab	ABC	ABC
aB	ABC	ABC
ab	ABC	ABC

Lassen Sie uns nun ein Punnett-Gitter für Genotypen erstellen (die Tabelle wird 64 Zellen haben):

	ABC	ABC	ABC	ABC	ABC	ABC	ABC	ABC
ABC	AABBCC	AaBBCC	AABbCC	AaBbCC	AABBCC	AaBBCc	AABbCc	AaBbCc
ABC	AaBBCC	aaBBCC	AaBbCC	aaBbCC	AaBBCc	aaBBCc	AaBbCc	aaBbCc
ABC	AABbCC	AaBbCC	AAbbCC	AabbCC	AABbCc	AaBbCc	AAbbCc	AabbCc
ABC	AaBbCC	aaBbCC	AabbCC	aabbCC	AaBbCc	aaBbCc	AabbCc	aabbCc
ABC	AABBCC	AaBBCc	AABbCc	AaBbCc	AABBcc	AaBBcc	AABbcc	AaBbcc
ABC	AaBBCc	aaBBCc	AaBbCc	aaBbCc	AaBBcc	aaBBcc	AaBbcc	aaBbcc
ABC	AABbCc	AaBbCc	AAbbCc	AabbCc	AABbcc	AaBbcc	AAbbcc	Aabbcc
ABC	AaBbCc	aaBbCc	AabbCc	aabbCc	AaBbcc	aaBbcc	Aabbcc	aabbcc

Eine Kreuzung, an der zwei Paare teilnehmen. Allele nennt man eine Dihybridkreuzung.

Mendel führte eine Dihybridkreuzung durch, bei der sich homozygote Eltern in zweierlei Hinsicht voneinander unterschieden: Samenfarbe (gelb und grün) und Samenform (glatt und faltig). Das Auftreten von Individuen mit glatten gelben Samen weist auf die Dominanz dieser Merkmale und die Manifestation der Homogenitätsregel bei F1-Hybriden hin. Bei der Bildung von Gameten bei F1-Individuen sind vier Kombinationen von zwei Allelpaaren möglich. Allele eines Gens landen immer in verschiedenen Gameten. Die Divergenz eines Genpaares hat keinen Einfluss auf die Divergenz der Gene des anderen Paares.

Wenn in der Meiose ein Chromosom mit einem Gen vorhanden ist A zu einem Pol bewegt, dann zum gleichen Pol, d.h. Im selben Gameten kann ein Chromosom wie ein Gen entstehen IN, sowie mit dem Gen B. Daher mit der gleichen Wahrscheinlichkeit das Gen A kann im selben Gameten und mit dem Gen sein IN, und mit dem Gen B. Beide Ereignisse sind gleich wahrscheinlich. Wie viele Gameten wird es also geben? AB, die gleiche Anzahl von Gameten Ab. Die gleiche Argumentation gilt für Gen a, d. h. Anzahl der Gameten aB immer gleich der Anzahl der Gameten ab.

Durch die unabhängige Verteilung der Chromosomen in der Meiose bildet der Hybrid vier Arten von Gameten: AB, AB, aB Und ab in gleichen Mengen. Dieses Phänomen wurde von G. Mendel festgestellt und benannt das Gesetz der unabhängigen Spaltung oder Mendels zweites Gesetz. Es ist wie folgt formuliert: Die Aufspaltung für jedes Genpaar erfolgt unabhängig von anderen Genpaaren.

Die unabhängige Aufteilung kann als Tabelle dargestellt werden. Der Name des Genetikers, der diese Tabelle zuerst vorgeschlagen hat, heißt Punnett-Gitter. Da bei der Dihybridkreuzung während der unabhängigen Vererbung vier Arten von Gameten gebildet werden, beträgt die Anzahl der durch zufällige Fusion dieser Gameten gebildeten Arten von Zygoten 4x4, d.h. 16. Genau so viele Zellen im Punnett-Gitter. Aufgrund der Dominanz Aüber A Und INüber b haben verschiedene Genotypen den gleichen Phänotyp. Daher beträgt die Anzahl der Phänotypen nur vier. Beispielsweise gibt es in 9 Zellen des Punnett-Gitters von 16 möglichen Kombinationen Kombinationen mit demselben Phänotyp – gelbe glatte Samen. Die Genotypen, die diesen Phänotyp bestimmen, sind wie folgt: 1AABB:2AAB: 2AaBB:4AaB.

Die Anzahl der verschiedenen Genotypen, die während der Dihybridkreuzung gebildet werden, beträgt 9. Die Anzahl der Phänotypen in F2 mit vollständiger Dominanz beträgt 4. Dies bedeutet, dass es sich bei der Dihybridkreuzung um zwei unabhängig voneinander laufende Monohybridkreuzungen handelt, deren Ergebnisse einander zu überlappen scheinen. Im Gegensatz zum ersten Gesetz, das immer gültig ist, gilt das zweite Gesetz nur für Fälle unabhängiger Vererbung, wenn sich die untersuchten Gene in verschiedenen homologen Chromosomenpaaren befinden.

Das Punnett-Gitter ist ein visuelles Hilfsmittel, das Genetikern dabei hilft, mögliche Kombinationen von Genen bei der Befruchtung zu identifizieren. Das Punnett-Gitter ist eine einfache Tabelle mit 2x2 (oder mehr) Zellen. Mithilfe dieser Tabelle und der Kenntnis der Genotypen beider Elternteile können Wissenschaftler vorhersagen, welche Genkombinationen bei Nachkommen möglich sind, und sogar die Wahrscheinlichkeit der Vererbung bestimmter Merkmale bestimmen.

Schritte

Grundlegende Informationen und Definitionen

Um diesen Abschnitt zu überspringen und direkt zur Beschreibung des Punnett-Gitters zu gelangen, .

Erfahren Sie mehr über das Konzept der Gene. Bevor Sie beginnen, das Punnett-Gitter zu beherrschen und zu verwenden, sollten Sie sich mit einigen Grundprinzipien und Konzepten vertraut machen. Das erste Prinzip dieser Art gilt für alle Lebewesen (von winzigen Mikroben bis hin zu riesigen Blauwalen). Gene. Gene sind unglaublich komplexe mikroskopische Befehlssätze, die praktisch in jede Zelle eines lebenden Organismus eingebaut sind. Tatsächlich sind Gene bis zu einem gewissen Grad für jeden Aspekt des Lebens eines Organismus verantwortlich, einschließlich seines Aussehens, seines Verhaltens und vielem mehr.

Erfahren Sie mehr über das Konzept der sexuellen Fortpflanzung. Die meisten (aber nicht alle) lebenden Organismen, die Sie kennen, bringen dadurch Nachkommen hervor sexuelle Fortpflanzung. Das bedeutet, dass Weibchen und Männchen ihre Gene beisteuern und ihre Nachkommen etwa die Hälfte der Gene von jedem Elternteil erben. Das Punnett-Gitter wird zur Visualisierung der verschiedenen Kombinationen elterlicher Gene verwendet.

• Die sexuelle Fortpflanzung ist nicht die einzige Möglichkeit für lebende Organismen, sich zu vermehren. Einige Organismen (z. B. viele Arten von Bakterien) vermehren sich selbst asexuelle Reproduktion wenn Nachkommen von einem Elternteil erzeugt werden. Bei der asexuellen Fortpflanzung werden alle Gene von einem Elternteil geerbt und der Nachwuchs ist nahezu eine exakte Kopie davon.

1. Erfahren Sie mehr über das Konzept der Allele. Wie oben erwähnt, handelt es sich bei den Genen eines lebenden Organismus um eine Reihe von Anweisungen, die jeder Zelle sagen, was sie tun soll. Genau wie normale Anweisungen, die in separate Kapitel, Absätze und Unterabsätze unterteilt sind, geben verschiedene Teile der Gene an, wie unterschiedliche Dinge getan werden sollten. Wenn zwei Organismen unterschiedliche „Unterteilungen“ haben, sehen sie unterschiedlich aus oder verhalten sich unterschiedlich – genetische Unterschiede können beispielsweise dazu führen, dass eine Person dunkle Haare und eine andere Person helle Haare hat. Dabei handelt es sich um verschiedene Typen desselben Gens Allele.

   • Da das Kind zwei Gensätze erhält – einen von jedem Elternteil – verfügt es über zwei Kopien jedes Allels.

2. Erfahren Sie mehr über das Konzept dominanter und rezessiver Allele. Allele haben nicht immer die gleiche genetische „Stärke“. Einige Allele, die aufgerufen werden Dominant, manifestieren sich zwangsläufig im Aussehen des Kindes und seinem Verhalten. Andere, die sogenannten rezessiv Allele erscheinen nur, wenn sie nicht mit dominanten Allelen übereinstimmen, die sie „unterdrücken“. Das Punnett-Gitter wird häufig verwendet, um zu bestimmen, wie wahrscheinlich es ist, dass ein Kind ein dominantes oder rezessives Allel erhält.

   Darstellung einer Monohybridkreuzung (einzelnes Gen)

   1. Zeichnen Sie ein quadratisches 2x2-Raster. Die einfachste Version des Punnett-Gitters ist sehr einfach herzustellen. Zeichnen Sie ein ausreichend großes Quadrat und teilen Sie es in vier gleiche Quadrate. Somit erhalten Sie eine Tabelle mit zwei Zeilen und zwei Spalten.

      Beschriften Sie die Elternallele in jeder Zeile und Spalte. Im Punnett-Gitter sind Spalten für mütterliche Allele und Zeilen für väterliche Allele reserviert oder umgekehrt. Notieren Sie in jeder Zeile und Spalte die Buchstaben, die die Allele der Mutter und des Vaters darstellen. Verwenden Sie in diesem Fall Großbuchstaben für dominante Allele und Kleinbuchstaben für rezessive Allele.

      • Anhand eines Beispiels ist dies leicht zu verstehen. Angenommen, Sie möchten die Wahrscheinlichkeit ermitteln, dass ein bestimmtes Paar ein Kind bekommt, das die Zunge rollen kann. Sie können diese Eigenschaft mit lateinischen Buchstaben bezeichnen R Und R- Der Großbuchstabe entspricht dem dominanten Allel und der Kleinbuchstabe entspricht dem rezessiven Allel. Wenn beide Elternteile heterozygot sind (eine Kopie jedes Allels haben), dann schreiben Sie ein „R“ und ein „r“ über den Balken Und ein „R“ und ein „r“ links vom Hash.

   2. Schreiben Sie in jede Zelle die entsprechenden Buchstaben. Sie können das Punnett-Raster ganz einfach vervollständigen, sobald Sie wissen, welche Allele von jedem Elternteil stammen. Schreiben Sie in jede Zelle eine aus zwei Buchstaben bestehende Kombination von Genen, die Allele von Mutter und Vater darstellen. Mit anderen Worten: Nehmen Sie die Buchstaben in der entsprechenden Zeile und Spalte und schreiben Sie sie in die entsprechende Zelle.

      Bestimmen Sie die möglichen Genotypen der Nachkommen. Jede Zelle des vollständigen Punnett-Gitters enthält eine Reihe von Genen, die bei einem Kind dieser Eltern möglich sind. Jede Zelle (d. h. jeder Satz von Allelen) hat die gleiche Wahrscheinlichkeit – mit anderen Worten: In einem 2x2-Gitter hat jede der vier möglichen Entscheidungen eine Wahrscheinlichkeit von 1/4. Die verschiedenen Kombinationen von Allelen, die im Punnett-Gitter dargestellt werden, werden aufgerufen Genotypen. Obwohl Genotypen genetische Unterschiede darstellen, bedeutet dies nicht unbedingt, dass jede Variante unterschiedliche Nachkommen hervorbringt (siehe unten).

      • In unserem Beispiel des Punnett-Gitters könnte ein bestimmtes Elternpaar die folgenden Genotypen haben:
      • Zwei dominante Allele(Zelle mit zwei R)
      • (Zelle mit einem R und einem r)
      • Ein dominantes und ein rezessives Allel(Zelle mit R und r) – Beachten Sie, dass dieser Genotyp durch zwei Zellen dargestellt wird
      • Zwei rezessive Allele(Zelle mit zwei R)

   3. Bestimmen Sie die möglichen Phänotypen der Nachkommen. Phänotyp Ein Organismus stellt tatsächliche körperliche Merkmale dar, die auf seinem Genotyp basieren. Ein Beispiel für einen Phänotyp ist Augenfarbe, Haarfarbe, Sichelzellenanämie usw. – obwohl alle diese körperlichen Merkmale bestimmt Gene, keines von ihnen wird durch seine besondere Kombination von Genen bestimmt. Der mögliche Phänotyp der Nachkommen wird durch die Eigenschaften der Gene bestimmt. Verschiedene Gene manifestieren sich unterschiedlich im Phänotyp.

      • Nehmen wir in unserem Beispiel an, dass das Gen, das für die Fähigkeit, die Zunge zu falten, verantwortlich ist, dominant ist. Dies bedeutet, dass auch Nachkommen, deren Genotyp nur ein dominantes Allel enthält, die Zunge rollen können. In diesem Fall werden die folgenden möglichen Phänotypen erhalten:
      • Zelle oben links: kann die Zunge falten (zwei R)
      • Zelle oben rechts:
      • Zelle unten links: kann die Zunge falten (ein R)
      • Untere rechte Zelle: Zunge kann nicht gefaltet werden (kein großes R)

   4. Bestimmen Sie die Wahrscheinlichkeit verschiedener Phänotypen anhand der Anzahl der Zellen. Eine der häufigsten Anwendungen des Punnett-Gitters besteht darin, die Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines bestimmten Phänotyps bei Nachkommen zu ermitteln. Da jede Zelle einem bestimmten Genotyp entspricht und die Wahrscheinlichkeit des Auftretens jedes Genotyps gleich ist, reicht es aus, die Wahrscheinlichkeit des Phänotyps zu ermitteln Teilen Sie die Anzahl der Zellen mit einem bestimmten Phänotyp durch die Gesamtzahl der Zellen.

      • In unserem Beispiel sagt uns das Punnett-Gitter, dass für bestimmte Eltern vier Arten von Genkombinationen möglich sind. Drei davon entsprechen einem Nachkommen, der die Zunge rollen kann, und einer entspricht dem Fehlen einer solchen Fähigkeit. Somit sind die Wahrscheinlichkeiten der beiden möglichen Phänotypen:
      • Nachkomme kann Zunge falten: 3/4 = 0,75 = 75%
      • Kind kann die Zunge nicht falten: 1/4 = 0,25 = 25%

   Stellt eine Dihybridkreuzung dar (zwei Gene)

   1. Teilen Sie jede Zelle des 2x2-Rasters in vier weitere Quadrate. Nicht alle Genkombinationen sind so einfach wie die oben beschriebene monohybride (monogene) Kreuzung. Einige Phänotypen werden durch mehr als ein Gen bestimmt. In solchen Fällen sollten alle möglichen Kombinationen berücksichtigt werden, die b erfordern Ö lshey Tisch.

      • Die Grundregel für die Anwendung des Punnett-Gitters bei mehr als einem Gen lautet wie folgt: Für jedes zusätzliche Gen sollte die Anzahl der Zellen verdoppelt werden. Mit anderen Worten: Ein 2x2-Raster wird für ein Gen verwendet, ein 4x4-Raster eignet sich für zwei Gene, ein 8x8-Raster eignet sich für drei Gene und so weiter.
      • Um dieses Prinzip leichter zu verstehen, betrachten wir ein Beispiel für zwei Gene. Dazu müssen wir ein Gitter zeichnen 4x4. Die in diesem Abschnitt beschriebene Methode eignet sich auch für drei oder mehr Gene – Sie benötigen lediglich b Ö Größeres Raster und mehr Arbeit.

   2. Bestimmen Sie die Gene der Eltern. Der nächste Schritt besteht darin, die Gene der Eltern zu finden, die für die Immobilie verantwortlich sind, an der Sie interessiert sind. Da es sich um mehrere Gene handelt, muss dem Genotyp jedes Elternteils ein weiterer Buchstabe hinzugefügt werden – mit anderen Worten: vier Buchstaben für zwei Gene, sechs Buchstaben für drei Gene und so weiter. Zur Erinnerung: Es ist hilfreich, den Genotyp der Mutter über den Balken und den Genotyp des Vaters links davon zu schreiben (oder umgekehrt).

   3. Schreiben Sie verschiedene Genkombinationen am oberen und linken Rand des Rasters auf. Jetzt können wir über dem Raster und links davon die verschiedenen Allele schreiben, die von jedem Elternteil an die Nachkommen weitergegeben werden können. Wie bei einem einzelnen Gen ist die Wahrscheinlichkeit, dass jedes Allel weitergegeben wird, gleich groß. Da es sich jedoch um mehrere Gene handelt, enthält jede Zeile oder Spalte mehrere Buchstaben: zwei Buchstaben für zwei Gene, drei Buchstaben für drei Gene und so weiter.

      • In unserem Fall sollten wir verschiedene Kombinationen von Genen aufschreiben, die jeder Elternteil aus seinem Genotyp weitergeben kann. Wenn der Genotyp der Mutter oben SsYy und der Genotyp des Vaters links SsYY ist, erhalten wir für jedes Gen die folgenden Allele:
      • Entlang der Oberkante: Sy, Sy, Sy, Sy
      • Am linken Rand: SY, SY, SY, SY

   4. Füllen Sie die Kästchen mit den entsprechenden Allelkombinationen aus. Schreiben Sie Buchstaben in jede Zelle des Rasters auf die gleiche Weise, wie Sie es für ein Gen getan haben. In diesem Fall erscheinen jedoch für jedes zusätzliche Gen zwei zusätzliche Buchstaben in den Zellen: Insgesamt hat jede Zelle vier Buchstaben für zwei Gene, sechs Buchstaben für vier Gene und so weiter. Als allgemeine Regel gilt, dass die Anzahl der Buchstaben in jeder Zelle der Anzahl der Buchstaben im Genotyp eines Elternteils entspricht.

      • In unserem Beispiel werden die Zellen wie folgt ausgefüllt:
      • Oberste Reihe: SSYY, SSYY, SSYY, SSYY
      • Zweite Reihe: SSYY, SSYY, SSYY, SSYY
      • Dritte Reihe: SsYY, SsYy, ssYY, ssYy
      • Untere Reihe: SsYY, SsYy, ssYY, ssYy

   5. Finden Sie die Phänotypen für jeden möglichen Nachkommen. Bei mehreren Genen entspricht jede Zelle im Punnett-Gitter auch einem eigenen Genotyp möglicher Nachkommen, es gibt einfach mehr dieser Genotypen als bei einem Gen. Und in diesem Fall werden die Phänotypen für eine bestimmte Zelle dadurch bestimmt, welche Gene wir betrachten. Es gibt eine allgemeine Regel, nach der das Vorhandensein mindestens eines dominanten Allels für die Manifestation dominanter Merkmale ausreichend ist, während es für rezessive Merkmale erforderlich ist Alle die entsprechenden Allele waren rezessiv.

      • Da bei Erbsen Kornglätte und Gelbheit dominieren, entspricht in unserem Beispiel jede Zelle mit mindestens einem Großbuchstaben S einer Pflanze mit glatten Erbsen, und jede Zelle mit mindestens einem Großbuchstaben Y entspricht einer Pflanze mit einem gelben Kornphänotyp . Pflanzen mit runzligen Erbsen werden durch Zellen mit zwei kleingeschriebenen s-Allelen dargestellt, und damit die Körner grün sind, ist nur der Kleinbuchstabe y erforderlich. Somit erhalten wir mögliche Optionen für Form und Farbe von Erbsen:
      • Oberste Reihe:
      • Zweite Reihe: glatt/gelb, glatt/gelb, glatt/gelb, glatt/gelb
      • Dritte Reihe:
      • Untere Reihe: glatt/gelb, glatt/gelb, faltig/gelb, faltig/gelb

   6. Bestimmen Sie anhand der Zellen die Wahrscheinlichkeit jedes Phänotyps. Um die Wahrscheinlichkeit unterschiedlicher Phänotypen bei den Nachkommen bestimmter Eltern zu ermitteln, verwenden Sie dieselbe Methode wie im Fall eines einzelnen Gens. Mit anderen Worten: Die Wahrscheinlichkeit eines bestimmten Phänotyps ist gleich der Anzahl der entsprechenden Zellen dividiert durch die Gesamtzahl der Zellen.

      • In unserem Beispiel beträgt die Wahrscheinlichkeit jedes Phänotyps:
      • Nachkommen mit glatten und gelben Erbsen: 12/16 = 3/4 = 0,75 = 75%
      • Nachkommen mit runzligen und gelben Erbsen: 4/16 = 1/4 = 0,25 = 25%
      • Nachkommen mit glatten und grünen Erbsen: 0/16 = 0%
      • Nachkommen mit runzligen und grünen Erbsen: 0/16 = 0%
      • Beachten Sie, dass die Unfähigkeit, zwei rezessive y-Allele zu erben, dazu führte, dass sich unter den möglichen Nachkommen keine Pflanzen mit grünen Samen befanden.
   • Denken Sie daran, dass jedes neue Elterngen dazu führt, dass sich die Anzahl der Zellen im Punnett-Gitter verdoppelt. Wenn Sie beispielsweise ein Gen von jedem Elternteil erhalten, erhalten Sie ein 2x2-Raster, für zwei Gene ein 4x4-Raster und so weiter. Bei fünf Genen beträgt die Größe der Tabelle 32x32!

Das Punnet-Gitter wurde vom englischen Wissenschaftler Pennet vorgeschlagen, um die Lösung praktischer Probleme in der Genetik zu erleichtern. Wenn es um ein zu untersuchendes Merkmal geht, können Sie versuchen, eine Diagrammzeichnung zu erstellen oder die möglichen Optionen in Ihrem Kopf zu berechnen. Aber wenn man zwei oder mehr Zeichen studiert, sind die Schemata voller seltsamer Bezeichnungen, und es ist einfach unmöglich, sich alle Kombinationen zu merken. Unter solchen Umständen ist das Punnett-Gitter eine hervorragende Möglichkeit, die Lösung zu optimieren.

Basierend auf den bekannten Gesetzen der Genetik wissen wir, dass jedes qualitative Merkmal eines Organismus in der DNA kodiert ist. Der Abschnitt seines Moleküls, der für ein solches Merkmal verantwortlich ist, ist ein Gen. Da jede Körperzelle einen doppelten Chromosomensatz in ihrem Zellkern hat, stellt sich heraus, dass ein Gen für ein Merkmal verantwortlich ist, dieses jedoch in zwei Formen vorliegt. Sie werden Allele genannt. Wenn wir wissen, dass, wenn eine Zelle (Gamete) einen in zwei Teile geteilten Chromosomensatz enthält, und uns daran erinnern, wie diese Zellen im Körper gebildet werden, verstehen wir, dass das eine oder das andere in jede dieser Zellen gelangt. Das Punnett-Gitter fixiert alle möglichen Arten von Gameten von jedem Elternteil. Sie werden von einem Teilnehmer der Überfahrt darüber und von beiden Seiten (normalerweise links) vom anderen geschrieben. In der Zelle des Schnittpunkts einer Spalte und einer Zeile finden wir eine Kombination der Gene des Nachwuchses, die bestimmt, wie genau sich dieses oder jenes Merkmal bei ihm manifestieren wird.

Was sind Sie

Das Prinzip der Konstruktion dieser Tabellen ist das gleiche, aber im Allgemeinen ist es üblich, die folgenden Arten von Punnett-Gittern zu unterscheiden:

• vertikal horizontal;
• schräg.

In diesem Fall ist die erste Option wie eine normale Tabelle mit Spalten und Zeilen aufgebaut, und die zweite ist eine Raute, an deren oberen Seitenkanten die Bezeichnungen möglicher Elterngameten geschrieben sind. Die Verwendung des zweiten Typs ist selten.

Praktischer Nutzen

Wie bereits erwähnt, wird das Punnett-Gitter zur Lösung von Problemen verwendet. Es handelt sich um eine visuelle grafische Methode, mit der Sie die resultierenden Nachkommen für eine beliebige Anzahl von Zeichen berechnen können. Die Prinzipien zur Lösung jedes genetischen Problems lassen sich wie folgt formulieren: Wir legen fest, wie jedes Gen bezeichnet wird. Wir ermitteln die elterlichen Genotypen (Genkombinationen) und bestimmen, welche Keimzellen in jedem elterlichen Organismus gebildet werden können. Wir geben die Daten in das Punnett-Gitter ein und finden alle möglichen Genotypen der Nachkommen. Von ihnen aus können Sie steuern, wie jeder der resultierenden Organismen aussehen wird.

Ein sehr einfaches Beispiel sind die Felllängengene bei Katzen, nennen wir sie G und g. Wir führen die Kreuzung einer Kurzhaarkatze und einer Langhaarkatze durch. Das Langhaar-Gen ist rezessiv, das heißt, es kommt nur im homozygoten Zustand vor, das heißt unsere Katze kann nur den gg-Genotyp haben. Aber eine Katze kann entweder Gg oder GG sein. Wir können dies nicht anhand des Aussehens (Phänotyps) sagen, aber wir können daraus schließen, dass ihre Formel Gg lautet, wenn sie bereits Kätzchen wie ihn von einer Katze mit langen Haaren zur Welt gebracht hat. Kümmer dich nicht darum. Und hier ist das einfachste Raster:

	G	G
G	gg	gg
G	gg	gg

Es stellte sich heraus, dass 50 % der Kätzchen lange Haare hatten, wie der Vater. Und die andere Hälfte von ihnen ist kurzhaarig, trägt aber Langhaar-Gene in sich, ihr Genotyp ist der gleiche wie der ihrer Mutter.