Dataran Punnett Ia adalah alat utama dalam bidang genetik untuk mewakili grafik kemungkinan kombinasi genetik keturunan. Ia telah direka oleh Reginald Crundall Punnett pada tahun 1905, dan masih digunakan oleh ahli genetik dan ahli biologi hari ini untuk mengira kebarangkalian khusus dalam lintasan alel.
Gambar rajah matematik ini memudahkan pemahaman bagaimana alel daripada kedua ibu bapa boleh bergabung dalam anak mereka. Jadual akan menyeberangi gamet kedua-dua ibu bapa, menyediakan kedua-dua genotip dan fenotip dalam keturunan.
Cara petak Punnett berfungsi
Dataran Punnett menyatakan kemungkinan hasil gabungan antara alel dominan dan resesif. Alel dominan diwakili oleh huruf besar, manakala alel resesif diwakili oleh huruf kecil.
Alat ini amat berguna apabila menggunakan undang-undang Mendel untuk memerhatikan bagaimana sifat diwarisi dari satu generasi ke generasi seterusnya. Gamet satu induk mengandungi satu salinan setiap alel, dan dengan menggabungkannya dengan gamet induk yang lain, kita boleh mengira perkadaran genotip dan, dalam beberapa kes, fenotip yang terhasil.
Undang-undang Mendel Digunakan untuk Dataran Punnett
Undang-undang bagi Gregor mendel Mereka menduduki tempat utama dalam penggunaan dataran Punnett. Ini adalah kunci untuk memahami bagaimana alel dominan dan resesif bergabung, dan cara ciri diedarkan di kalangan anak. Undang-undang ini ialah:
- Hukum penguasaan: menyatakan bahawa apabila alel dominan hadir, ia akan membayangi alel resesif, menyatakan dirinya dalam fenotip.
- Hukum pengasingan: Alel untuk sifat berasingan semasa pembentukan gamet, bermakna setiap gamet hanya membawa satu alel untuk setiap sifat.
- Undang-undang pengedaran bebas: Alel gen yang berbeza diedarkan secara bebas di antara gamet, melainkan gen dikaitkan (pada kromosom yang sama).
Membina Dataran Punnett
Mencipta segi empat sama Punnett adalah mudah dan mengikut langkah demi langkah asas. Pertama, ia mewakili a segi empat sama dibahagikan kepada empat segi empat sama besar. Alel satu induk diletakkan di sepanjang paksi atas, dan alel yang lain diletakkan di sepanjang lajur kiri. Dari sini, sel dalaman diisi dengan menggabungkan alel yang sepadan daripada baris dan lajur.
Contoh klasik ialah persilangan dua individu dengan genotip heterozigot untuk sifat mudah, seperti warna rambut (Ff). Dalam kes ini, segi empat sama Punnett akan menunjukkan gabungan berikut: FF, Ff, Ff dan ff, dengan nisbah 3:1 untuk fenotip dominan berbanding resesif.
Beberapa fenomena genetik di luar dataran Punnett
Ia mesti diambil kira bahawa dataran Punnett, walaupun sangat berguna, mempunyai batasan. Terdapat dinamik genetik yang lebih kompleks yang tidak mudah digambarkan oleh alat ini, seperti Kodominan dan pewarisan poligenik. Dalam kes dominasi bersama, kedua-dua alel dinyatakan secara serentak, manakala warisan poligenik membayangkan bahawa berbilang gen mempengaruhi satu sifat.
Contoh kacukan dihibrid
Dataran Punnett boleh dipanjangkan untuk mengkaji persilangan yang lebih kompleks, seperti dihibrid, di mana dua aksara diwarisi secara serentak. Dalam kes ini, segi empat sama Punnett sebanyak 16 sel akan diperlukan dan bukannya hanya 4.
Pertimbangkan kes klasik Mendel di mana kita menggabungkan bentuk dan warna kacang: di mana R Ia adalah alel dominan untuk bentuk bulat, r Ia adalah alel resesif untuk bentuk rugose, Y Ia adalah alel dominan untuk warna kuning, dan y Ia adalah resesif untuk warna hijau.
Setiap tumbuhan induk RrYy boleh menghasilkan gamet berikut: RY, Ry, rY, ry. Dengan menyeberangi gamet ini dalam segi empat sama Punnett, kami memperoleh nisbah akhir 9:3:3:1, yang mencerminkan bahawa 9 daripada 16 kacang pea akan dibulatkan dan kuning, 3 akan dibulatkan dan hijau, 3 akan berkedut dan kuning , dan 1 Ia akan menjadi kasar dan hijau.
Analisis jenis ini adalah penting untuk memahami persilangan yang lebih kompleks dan kebarangkalian untuk mendapatkan keturunan tertentu apabila beberapa ciri terlibat secara serentak.
Tafsiran keputusan
Setelah salib dibuat dan segi empat sama Punnett selesai, kita boleh mentafsir keputusannya. Sel-sel dalam jadual menawarkan kepada kita perwakilan semua kemungkinan kombinasi genotip dalam keturunan. Dari sini, kita boleh mengira kebarangkalian:
- Jika kotak itu mempunyai empat sel, setiap satu mewakili peluang 25%.
- Jika kotak itu mempunyai enam belas sel, setiap sel mewakili 6,25%
Dataran Punnett juga boleh membantu kami meramalkan kejadian penyakit yang diwarisi yang genotip resesif mungkin mewakili risiko. Jika genotip resesif dikaitkan dengan penyakit, jadual membolehkan anda menentukan bilangan anak yang mungkin membawa penyakit itu atau menunjukkan gejala.
Aplikasi dataran Punnett
Alat mudah ini sangat berguna dalam pelbagai disiplin:
- Dalam pengajaran biologi di peringkat sekolah dan universiti untuk menerangkan asas genetik.
- Dalam penyelidikan perubatan untuk menilai risiko keturunan penyakit genetik.
- Dalam sains pertanian untuk menambah baik tanaman dengan memilih kombinasi genetik yang menggalakkan.
Walaupun kelihatan mudah, dataran Punnett ialah alat yang berkuasa yang membolehkan ahli biologi dan ahli genetik membuat pengiraan tepat tentang kebarangkalian pewarisan genetik. Kaedah asas ini masih sah dan menyediakan asas yang kukuh untuk analisis genetik dari Mendel hingga kini.