Punnett quadrilateral ni kifaa cha kuona kinachotumiwa katika sayansi ya maumbile kuamua ni mchanganyiko gani wa jeni unaoweza kutokea wakati wa kutungwa. Mraba wa Punnett umetengenezwa na gridi rahisi ya mraba iliyogawanywa katika gridi ya 2x2 (au kubwa). Na gridi hii, na maarifa ya genotypes ya wazazi wote wawili, wanasayansi wanaweza kugundua mchanganyiko wa jeni kwa watoto na labda hata kujua sifa zingine za kurithi.
Hatua
Kabla Hujaanza: Baadhi ya Ufafanuzi Muhimu
"Ikiwa unataka kuruka sehemu ya" misingi "na uende moja kwa moja kwenye majadiliano juu ya eneo la Punnett, bonyeza hapa."
Hatua ya 1. Elewa dhana ya jeni
Kabla ya kujifunza juu ya jinsi ya kuunda na kutumia Punnett quadrilateral, unapaswa kujua misingi muhimu. Ya kwanza ni wazo kwamba vitu vyote vilivyo hai (kutoka kwa vijidudu vidogo hadi nyangumi kubwa za samawati) vina "jeni." Jeni ni mfuatano tata sana wa maagizo ambayo yameambatanishwa karibu kila seli kwenye mwili wa viumbe vyote. Jeni ni jukumu la nyanja zote za maisha ya kiumbe, pamoja na muonekano, tabia, na zaidi.
Moja ya dhana muhimu kuelewa wakati unafanya kazi na Punnett quadrilaterals ni kwamba "vitu vyote vilivyo hai hupata jeni zao kutoka kwa wazazi wao." Kwa ufahamu, unaweza kuwa tayari unajua hii mwenyewe. Fikiria juu yake - je! Watu wengi unaowajua hawaonekani kama wazazi wao kwa sura na tabia?
Hatua ya 2. Elewa dhana ya uzazi wa kijinsia
Viumbe vingi (sio vyote) ambavyo unajua kuhusu ulimwengu huu huzaa watoto kupitia "uzazi wa kijinsia." Hali wakati wazazi wa kiume na wa kike wanachangia jeni zao ili kuzaa watoto. Katika kesi hii, nusu ya jeni za mtoto hutoka kwa wazazi wote wawili. Punnett quadrilateral kimsingi ni njia ya kuonyesha uwezekano anuwai wa ubadilishaji huu wa nusu-jeni kwa fomu ya kielelezo.
Uzazi wa kijinsia sio njia pekee ya kuzaa ambayo ipo. Viumbe vingine, (kama vile bakteria) huzaa kwa "uzazi wa asili", hali ambayo wazazi huzaa watoto wao wenyewe, bila msaada wa mwenza. Katika uzazi wa asili, jeni zote za mtoto hutoka kwa mzazi mmoja tu, na kuzifanya kuwa nakala halisi za mzazi
Hatua ya 3. Kuelewa dhana ya alleles katika genetics
Kama ilivyoelezwa hapo juu, jeni katika kiumbe kimsingi ni maagizo kadhaa ambayo hutawala kila seli mwilini jinsi ya kuishi. Kwa kweli, tofauti na mwongozo, jeni pia imegawanywa katika sura, sehemu, na vifungu, na sehemu tofauti za jeni zinazodhibiti kazi tofauti kivyake. Ikiwa yoyote ya "vifungu" hivi vinatofautiana kati ya viumbe viwili, viwili vitaonekana na kuishi tofauti - kwa mfano, tofauti za maumbile hufanya mtu mmoja mweusi na mwingine blonde. Aina hizi tofauti katika jeni moja (jeni ya mwanadamu) huitwa "alleles".
Kwa kuwa kila mtoto hupata seti mbili za jeni - kila mzazi wa kiume na wa kike - mtoto atapata nakala mbili kwa kila mmoja
Hatua ya 4. Elewa dhana ya alleles kubwa na ya kupindukia
Allele ya mtoto "haishiriki" kila wakati nguvu ya jeni. Aloles zingine, zinazojulikana kama alleles kubwa, zitaonekana katika muonekano na tabia ya mtoto (tunawaita "walionyesha") kwa msingi. Aloles zingine, zinazoitwa "recessive" alleles, zinaweza kuonyeshwa tu ikiwa hazijaunganishwa na allele kubwa, ambayo inaweza "kuzidi". Mraba wa Punnett mara nyingi hutumiwa kusaidia kuamua uwezekano wa mtoto kupata upendeleo mkubwa au wa kupindukia.
Kwa sababu jeni hizi zinaweza "kuzidiwa" na ales kubwa, viboreshaji vikali huonyeshwa mara kwa mara. Kwa ujumla, mtoto lazima arithi usawa wa kupindukia kutoka kwa wazazi wote wawili ili usawa uelezwe. Hali ya ugonjwa wa damu ni mfano uliotumiwa mara nyingi wa tabia ya kupindukia - lakini tafadhali kumbuka kuwa upunguzaji wa maana haimaanishi "mbaya"
Njia 1 ya 2: Kuonyesha Misalaba ya Monohybrid (Jeni Moja)
Hatua ya 1. Unda gridi ya 2x2
Mraba wa msingi wa Punnett ni rahisi kufanya. Anza kwa kuchora mstatili wa usawa, kisha ugawanye mambo ya ndani katika gridi nne sawa. Ukimaliza, inapaswa kuwa na gridi mbili katika kila safu na gridi mbili katika kila safu.
Hatua ya 2. Tumia herufi kuwakilisha mzazi au chanzo allele katika kila safu na safu
Katika pembe nne ya Punnett, nguzo zimepewa mama, na safu kwa baba, au kinyume chake. Andika herufi karibu na kila safu na safu ambayo inawakilisha kila moja ya vichochoro vya baba na mama. Tumia herufi kubwa kwa vialli kuu na herufi ndogo kwa vichocheo vingi.
Itakuwa rahisi sana kuelewa na mfano. Kwa mfano, wacha tuseme unataka kubaini uwezekano wa watoto wa wanandoa fulani kuweza kutembeza ndimi zao. Tunawakilisha hii na herufi "R" na "r" - herufi kuu ya jeni kuu na herufi ndogo kwa upunguzaji. Ikiwa wazazi wote walikuwa heterozygous (wakiwa na nakala moja ya kila allele), tungeandika "R" na "r" kando ya gridi ya taifa na "R" na "r" kando ya gridi ya kushoto ya gridi ya taifa..
Hatua ya 3. Andika herufi za kila gridi kwenye safu na safu
Baada ya kujaza alleles kutoka kwa kila mzazi, kujaza mraba wa Punnett inakuwa rahisi. Kwenye kila gridi, andika mchanganyiko wa jeni la herufi mbili za aleles za baba na mama. Kwa maneno mengine, chukua herufi kutoka kwenye gridi kwenye safu na safu, halafu uziandike zote mbili kwenye kisanduku tupu cha kuunganisha.
- Katika mfano huu, jaza gridi yetu ya Punnett quadrilateral kama ifuatavyo:
- Sanduku lililo juu kushoto: "RR"
- Sanduku juu kulia: "Rr"
- Sanduku chini kushoto: "Rr"
- Sanduku chini kulia: "rr"
- Kumbuka kuwa kawaida herufi kubwa (herufi kubwa) imeandikwa kwanza.
Hatua ya 4. Tambua genotype ya kila mtoto anayeweza kuzaa
Kila sanduku lililojazwa kwenye mraba wa Punnett linawakilisha watoto ambao wazazi wanaweza kuwa nao. Kila mraba (na kwa hivyo kila kizazi) ina uwezekano sawa - kwa maneno mengine, kwenye gridi ya 2x2, kuna nafasi ya 1/4 kwa kila uwezekano nne. Mchanganyiko tofauti wa alleles uliowakilishwa katika Punnett quadrilateral huitwa "genotypes". Wakati genotypes zinawakilisha tofauti za maumbile, watoto sio lazima watofautiane kwa kila kimiani (angalia hatua hapa chini).
- Katika mfano wetu Punnett quadrilateral, genotypes zinazowezekana kwa watoto kutoka kwa wazazi hawa wawili ni:
- "Aloles mbili kubwa" (R mbili)
- "Allele moja kubwa na moja ya kupindukia" (R na r)
- "Allele moja kubwa na ya kupindukia" (R na r) - kumbuka kuwa kuna gridi mbili na genotype hii.
- "Aloles mbili za kupindukia" (r mbili)
Hatua ya 5. Tambua phenotype ya kila mtoto anayeweza kuzaa
Phenotype katika kiumbe ni tabia halisi ya mwili iliyoonyeshwa kulingana na genotype yake. Mifano kadhaa ya fenotipu kama vile rangi ya macho, rangi ya nywele, na uwepo wa seli za magonjwa ya damu - hizi ni tabia za mwili "zilizoamuliwa" na jeni, lakini sio mchanganyiko halisi wa jeni zenyewe. Aina ya phenotype ambayo mtoto anayeweza kuwa nayo imedhamiriwa na sifa za jeni. Jeni tofauti zitakuwa na sheria tofauti kulingana na udhihirisho wao kama phenotype.
- Katika mfano wetu, wacha tuseme kwamba jeni inayomruhusu mtu kubingirisha ulimi ndiye jeni kuu. Hii inamaanisha kuwa kila uzao utaweza kutembeza ulimi wao, hata ikiwa ni moja tu ya allele inayotawala. Katika kesi hii, phenotypes ya watoto wanaoweza kuwa ni:
- Juu kushoto: “Waweza kutembeza ulimi (R mbili)”
- Juu kulia: "Ana uwezo wa kutembeza ulimi (moja R)"
- Chini kushoto: "Ana uwezo wa kutembeza ulimi (moja R)"
- Chini kulia: "Imeshindwa kutembeza ulimi (hakuna R)"
Hatua ya 6. Tumia gridi ya taifa kuamua uwezekano wa aina tofauti zinazoonekana
Moja ya matumizi ya kawaida ya Punnett quadrilateral ni kuamua ni vipi uwezekano wa mtoto kuwa na phenotype maalum. Kwa kuwa kila gridi inawakilisha genotype inayowezekana inayofanana, unaweza kupata phenotypes zinazowezekana kwa "kugawanya idadi ya gridi zilizo na phenotype hiyo kwa jumla ya latiti zilizopo."
- Punnett quadrilateral katika mfano wetu inasema kuwa kuna mchanganyiko nne wa jeni kwa watoto wowote, kutoka kwa wazazi hawa wawili. Mchanganyiko kati ya hizi tatu huunda watoto wenye uwezo wa kutambaa kwa lugha. Kwa hivyo, uwezekano wa phenotype yetu ni:
- Mtoto mchanga anayeweza kusonga ulimi: 3/4 = "0.75 = 75%"
- Kizazi hakiwezi kusonga ulimi: 1/4 = "0.25 = 25%"
Njia 2 ya 2: Kuonyesha Msalaba wa Mchanganyiko (Jeni Mbili)
Hatua ya 1. Nakala kila upande wa gridi ya msingi ya 2x2 kwa kila jeni ya ziada
Sio mchanganyiko wote wa jeni ni rahisi kama monohybrid ya msingi (jeni moja) kutoka sehemu iliyo hapo juu. Baadhi ya phenotypes huamua na zaidi ya jeni moja. Katika kesi hii, lazima uwajibike kwa kila mchanganyiko unaowezekana, ambayo inamaanisha kuchora gridi kubwa.
- Kanuni ya kimsingi ya pembe nne ya Punnett wakati kuna jeni zaidi ya moja ni: "kuzidisha kila upande wa gridi kwa kila jeni tofauti na la kwanza". Kwa maneno mengine, kwa kuwa gridi ya jeni moja ni 2x2, gridi ya jeni mbili ni 4x4, gridi ya jeni tatu ni 8x8, na kadhalika.
- Ili kufanya dhana hii iwe rahisi kueleweka, wacha tufuate shida ya mfano ya jeni mbili. Hii inamaanisha tunapaswa kuteka gridi ya "4x4". Dhana katika sehemu hii pia zinatumika kwa jeni tatu au zaidi - shida hii inahitaji tu gridi kubwa na kazi ya ziada.
Hatua ya 2. Wape jeni za wazazi zinazochangia
Ifuatayo, pata jeni ambazo wazazi wote hushiriki kwa tabia inayojifunza. Kwa sababu ya jeni nyingi zinazohusika, genotype ya kila mzazi itapata herufi mbili za ziada kwa kila jeni kwa kuongeza ya kwanza - na kitambaa cha neno, herufi nne za jeni mbili, herufi sita za jeni tatu, na kadhalika. Inaweza kusaidia kuandika genotype ya mama juu ya gridi, na genotype ya baba kushoto (au kinyume chake) kama ukumbusho wa kuona.
Wacha tutumie mfano wa kawaida kuelezea mzozo huu. Mmea wa mbaazi unaweza kuwa na maharagwe laini au yenye makunyanzi, rangi ya manjano au kijani kibichi. Laini na manjano ni sifa kubwa. Katika kesi hii, tumia M na m kuwakilisha kubwa na kubwa kwa laini na K na k kwa manjano. Tuseme mama ana genotype ya "MmKk" na jeni la baba lina genotype ya "MmKK"
Hatua ya 3. Andika mchanganyiko anuwai wa jeni kando ya pande za juu na kushoto
Sasa, juu ya safu ya juu ya gridi ya taifa na kushoto ya safu ya kushoto kabisa, andika njia tofauti ambazo kila mzazi anaweza kuchangia. Kama wakati wa kushughulika na jeni moja, kila moja iko sawa inaweza kurithiwa. Walakini, kwa sababu kuna jeni nyingi, kila safu na safu zitapata zaidi ya barua moja: herufi mbili za jeni mbili, herufi tatu za jeni tatu, na kadhalika.
- Katika mfano huu, lazima tuorodhe mchanganyiko tofauti wa jeni ambazo wazazi wanaweza kurithi kutoka kwa genotype yao ya MmKk. Ikiwa tuna jeni la MmKk kutoka kwa mama kando ya kimiani ya juu na jeni la MmKk la baba katika kimiani ya kushoto, basi alleles kwa kila jeni ni:
- Pamoja na gridi ya juu: "MK, Mk, mK, mk"
- Chini upande wa kushoto: "MK, MK, mK, mK"
Hatua ya 4. Jaza kila gridi na kila mchanganyiko wa allele
Jaza gridi kama unavyoshughulika na jeni moja. Wakati huu, hata hivyo, kila gridi itakuwa na herufi mbili za ziada kwa kila jeni kwa kuongeza ya kwanza: herufi nne za jeni mbili, herufi sita kwa jeni tatu. Kwa ujumla, idadi ya herufi katika kila gridi inapaswa kuwa sawa na idadi ya herufi katika genotype ya kila mzazi.
- Katika mfano huu, tutajaza gridi iliyopo kama ifuatavyo:
- Safu ya juu: "MMKK, MMKk, MmKK, MmKk"
- Mstari wa pili: "MMKK, MMKk, MmKK, MmKk"
- Mstari wa tatu: "MmKK, MmKk, mmKK, mmKk"
- Mstari wa chini: "MmKK, MmKk, mmKK, mmKk"
Hatua ya 5. Tafuta phenotype kwa kila kizazi kinachoweza kuzaa
Wakati unakabiliwa na jeni nyingi, kila kimiani katika Punnett quadrilateral bado inawakilisha genotype kwa kila mtoto anayeweza - kuna chaguo zaidi kuliko jeni moja. Phenotype kwa kila kimiani, tena, inategemea jeni halisi inayoshughulikiwa. Walakini, kwa jumla, sifa kubwa zinahitaji mwani mmoja tu kuonyeshwa, wakati tabia za kupindukia zinahitaji "alleles" zote.
- Katika mfano huu, kwa sababu ulaini (M) na manjano (K) ni sifa au sifa kubwa kwa mmea wa pea kwa mfano, kila gridi iliyo na angalau mtaji mmoja M inawakilisha mmea na phenotype laini, na kila gridi iliyo na angalau K moja kubwa inawakilisha mazao aina ya manjano. Mimea iliyokunjwa inahitaji vichochoro viwili vya chini, na mimea ya kijani inahitaji ndogo ndogo k alleles. Kutoka kwa hali hii, tunapata:
- Safu ya juu: "Imefumwa / manjano, Imefumwa / manjano, Laini / manjano, Imefumwa / manjano"
- Safu ya pili: "Imefumwa / manjano, Laini / manjano, Laini / manjano, Laini / manjano"
- Mstari wa tatu: "Laini / manjano, Laini / manjano, kasoro / manjano, kasoro / manjano"
- Mstari wa chini: "Laini / manjano, Laini / manjano, kasoro / manjano, kasoro / manjano"
Hatua ya 6. Tumia gridi ya taifa kuamua uwezekano wa kila phenotype
Tumia mbinu sawa na wakati wa kushughulika na jeni moja kupata uwezekano wa kuwa kila mtoto kutoka kwa wazazi wote anaweza kuwa na aina tofauti. Kwa maneno mengine, idadi ya gridi zilizo na phenotype iliyogawanywa na jumla ya gridi ni sawa na uwezekano wa kila phenotype.
- Katika mfano huu, uwezekano wa kila phenotype ni:
- Kizazi ni laini na ya manjano: 12/16 = "3/4 = 0.75 = 75%"
- Kizazi ni kasoro na manjano: 4/16 = "1/4 = 0.25 = 25%"
- Kizazi ni laini na kijani kibichi: 0/16 = "0%"
- Mtoto aliye na kasoro na kijani kibichi: 0/16 = "0%"
- Kumbuka kuwa kwa kuwa haiwezekani kwa kila mtoto kuwa na k alleles mbili za kupindukia, hakuna mtoto aliye kijani (0%).
Vidokezo
- Kwa haraka? Jaribu kutumia kikokotoo cha mkondoni cha Punnett (kwa mfano katika hiki), ambacho kinaweza kuunda na kujaza gridi ya mraba ya Punnett kulingana na jeni za wazazi uliyobainisha.
- Kwa ujumla, tabia za kupindukia sio za kawaida kama sifa kubwa. Walakini, kuna hali ambapo tabia hii adimu inaweza kuongeza usawa wa kiumbe na hivyo kuenea zaidi kupitia uteuzi wa asili. Kwa mfano, tabia ya kupindukia ambayo husababisha magonjwa ya urithi wa damu pia hutoa kinga dhidi ya malaria, na kuifanya iwe muhimu katika hali ya hewa ya joto.
- Sio jeni zote zina phenotypes mbili tu. Kwa mfano, kuna jeni kadhaa ambazo zina phenotypes tofauti za mchanganyiko wa heterozygous (moja kubwa, moja ya kupindukia).
