Jinsi ya Kufanya Kazi na Viwanja vya Punnett (na Picha)

2024 Mwandishi: Louis Wesley | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-20 00:26

Viwanja vya Punnett ni zana za kuona zinazotumiwa katika sayansi ya maumbile kuamua mchanganyiko unaowezekana wa jeni ambazo zitatokea wakati wa mbolea. Mraba wa Punnett umetengenezwa na gridi rahisi ya mraba iliyogawanywa katika nafasi 2x2 (au zaidi). Na gridi hii na maarifa ya genotypes za wazazi wote wawili, wanasayansi wanaweza kugundua mchanganyiko wa jeni kwa watoto na hata nafasi za kuonyesha tabia fulani za kurithi.

Hatua

Kabla Hujaanza: Ufafanuzi Muhimu

Ili kuruka sehemu hii ya "misingi" na uende moja kwa moja kwa hatua za matumizi ya mraba wa Punnett, bonyeza hapa.

Hatua ya 1. Elewa dhana ya jeni

Kabla ya kujifunza jinsi ya kutengeneza na kutumia mraba wa Punnett, ni muhimu kupata misingi muhimu kutoka nje. Ya kwanza ni wazo kwamba vitu vyote vilivyo hai (kutoka kwa vijidudu vidogo hadi nyangumi kubwa za samawati) vina jeni. Jeni ni ngumu sana, seti ndogo za maagizo zilizosimbwa karibu kila seli moja kwenye mwili wa kiumbe. Jeni linawajibika, kwa njia fulani, kwa karibu kila nyanja ya maisha ya kiumbe, pamoja na jinsi inavyoonekana, jinsi inavyotenda, na mengi, na mengi zaidi.

Dhana moja ambayo ni muhimu kuelewa wakati unafanya kazi na mraba wa Punnett ni kwamba vitu hai vinapata jeni zao kutoka kwa wazazi wao. Labda tayari unajua hii kwa ufahamu. Fikiria - je! Watu unaowajua hawaonekani kuwa sawa na wazazi wao kwa njia wanayoonekana na kutenda, kwa ujumla?

Hatua ya 2. Elewa dhana ya uzazi wa kijinsia

Viumbe vingi (lakini sio vyote) unavyojua katika ulimwengu unaokuzunguka hufanya watoto kupitia uzazi wa kijinsia. Hiyo ni, mzazi wa kike na mzazi wa kiume kila mmoja huchangia jeni zao kutengeneza mtoto na karibu nusu ya jeni zake kutoka kwa kila mzazi. Mraba wa Punnett kimsingi ni njia ya kuonyesha uwezekano tofauti ambao unaweza kutokea kutoka kwa ubadilishaji huu wa nusu na nusu ya jeni kwa njia ya grafu.

Uzazi wa kijinsia sio njia pekee ya kuzaa huko nje. Viumbe vingine (kama aina nyingi za bakteria) huzaa kupitia kuzaa kwa wasichana, ambayo ni wakati mzazi mmoja hufanya mtoto peke yake. Katika uzazi wa asili, jeni zote za mtoto hutoka kwa mzazi mmoja, kwa hivyo mtoto ni nakala ya mzazi wake au chini

Hatua ya 3. Kuelewa dhana ya alleles

Kama ilivyoelezwa hapo juu, jeni la kiumbe kimsingi ni seti ya maagizo ambayo huambia kila seli kwenye mwili wa kiumbe jinsi ya kuishi. Kwa kweli, kama vile mwongozo wa maagizo umegawanywa katika sura, sehemu, na vifungu tofauti, sehemu tofauti za jeni la kiumbe huiambia jinsi ya kufanya vitu tofauti. Ikiwa mojawapo ya "vifungu" hivi ni tofauti kati ya viumbe viwili, viumbe hivyo viwili vinaweza kuonekana au kuishi tofauti - kwa mfano, tofauti za maumbile zinaweza kusababisha mtu mmoja kuwa na nywele nyeusi na mwingine kuwa na nywele za blonde. Aina hizi tofauti za jeni moja huitwa alleles.

Kwa sababu mtoto hupata seti mbili za jeni - moja kutoka kwa kila mzazi - itakuwa na nakala mbili za kila allele

Hatua ya 4. Elewa dhana ya alleles kubwa na ya kupindukia

Aloles za mtoto sio "mara zote" hushiriki "nguvu zao za maumbile. Aloles zingine, zinazoitwa alleles kubwa, zitaonekana katika sura na tabia ya mtoto (tunaiita hii "ikionyeshwa") kwa msingi. Wengine, wanaoitwa alleles recessive, wataonyeshwa tu ikiwa hawajaunganishwa na allele kubwa ambayo inaweza "kuipindua". Viwanja vya Punnett hutumiwa mara nyingi kusaidia kuamua ni uwezekano gani wa mtoto kupata upendeleo mkubwa au wa kupindukia.

Kwa sababu zinaweza "kupinduliwa" na viboreshaji vikuu, vichocheo vingi huonekana kuwa nadra zaidi. Kwa ujumla, mtoto atalazimika kupata upunguzaji mwingi kutoka kwa wazazi wote wawili ili kuonyeshwa kwa usawa. Hali ya damu inayoitwa anemia ya mundu-seli ni mfano unaotumika mara nyingi wa tabia ya kupindukia - kumbuka, hata hivyo, kwamba alleles nyingi sio "mbaya" kwa ufafanuzi

Njia 1 ya 2: Kuonyesha Msalaba wa Monohybrid (Jeni Moja)

Hatua ya 1. Tengeneza gridi ya mraba 2x2

Mraba wa msingi wa Punnett ni rahisi sana kuanzisha. Anza kwa kuchora mraba wenye ukubwa mzuri, kisha ugawanye mraba huo katika masanduku manne hata. Ukimaliza, inapaswa kuwe na mraba mbili katika kila safu na mraba mbili katika kila safu.

Hatua ya 2. Tumia barua kuwakilisha vizuizi vya mzazi kwa kila safu na safu

Kwenye mraba wa Punnett, nguzo zimepewa mama na safu kwa baba, au kinyume chake. Andika barua karibu na kila safu na safu ambayo inawakilisha kila alleles ya mama na baba. Tumia herufi kubwa kwa vialli kubwa na herufi ndogo kwa viboreshaji vikali.

• Hii ni rahisi kuelewa na mfano. Kwa mfano, wacha tuseme unataka kuamua hali mbaya ambayo mtoto wa wanandoa ataweza kutembeza ulimi wake. Tunaweza kuwakilisha hii na herufi R na r - herufi kubwa ya jeni kubwa na herufi ndogo kwa kupindukia. Ikiwa wazazi wote ni heterozygous (kuwa na nakala moja ya kila allele), tungeandika moja "R" na moja "r" kando ya juu ya gridi ya taifa na moja "R" na moja "r" kando ya upande wa kushoto wa gridi ya taifa.

  

  Hatua ya 3. Andika herufi kwa kila safu na safu ya nafasi

  Mara tu utakapogundua madai ambayo kila mzazi anachangia, kujaza mraba wako wa Punnett ni rahisi. Katika kila mraba, andika mchanganyiko wa jeni ya herufi mbili uliyopewa kutoka kwa aleles ya mama na baba. Kwa maneno mengine, chukua barua kutoka kwenye safu ya nafasi na barua kutoka safu yake na uiandike pamoja ndani ya nafasi.

  • Katika mfano wetu, tungejaza viwanja vyetu kama hii:
  • Mraba wa juu kushoto: RR
  • Mraba wa juu kulia: Rr
  • Mraba chini kushoto: Rr
  • Chini kulia mraba: rr
  • Ona kwamba, kwa jadi, alleles kubwa (herufi kubwa) zimeandikwa kwanza.

  

  Hatua ya 4. Tambua kila aina ya kizazi kinachoweza kuzaa

  Kila mraba wa mraba uliojaa Punnett inawakilisha uzao ambao wazazi wawili wanaweza kuwa nao. Kila mraba (na kwa hivyo kila kizazi) ina uwezekano sawa - kwa maneno mengine, kwenye gridi ya 2x2, kuna uwezekano wa 1/4 kwa uwezekano wowote wa nne. Mchanganyiko tofauti wa alleles uliowakilishwa kwenye mraba wa Punnett huitwa genotypes. Ingawa genotypes zinawakilisha tofauti za maumbile, watoto hawatakuwa tofauti kwa kila mraba (angalia hatua hapa chini.)

  • Katika mfano wetu mraba wa Punnett, genotypes ambazo zinawezekana kwa watoto kutoka kwa wazazi hawa wawili ni:
  • Njia mbili kuu (kutoka Rs mbili)
  • Allele moja kubwa na moja ya kupindukia (kutoka R na r)
  • Allele moja kubwa na moja ya kupindukia (kutoka R na r) - angalia kuwa kuna viwanja viwili na genotype hii
  • Allele mbili za kupindukia (kutoka rs mbili)

  

  Hatua ya 5. Tambua kila aina ya watoto wa kizazi

  Fenotype ya kiumbe ni tabia halisi ya mwili ambayo huonyesha kulingana na genotype yake. Mifano michache tu ya phenotypes ni pamoja na rangi ya macho, rangi ya nywele, na uwepo wa anemia ya seli ya mundu - hizi zote ni tabia za mwili zilizoamuliwa na jeni, lakini hakuna mchanganyiko halisi wa jeni wenyewe. Aina ya phenotype ambayo watoto wanaoweza kuwa nayo imedhamiriwa na sifa za jeni. Jeni tofauti zitakuwa na sheria tofauti za jinsi zinavyodhihirika kama phenotypes.

  • Katika mfano wetu, wacha tuseme kwamba jeni inayomruhusu mtu kubingirisha ulimi ni kubwa. Hii inamaanisha kuwa uzao wowote utaweza kutembeza ulimi wao hata ikiwa moja ya alleles yao ni kubwa. Katika kesi hii, phenotypes ya watoto wanaoweza kuwa ni:
  • Juu kushoto: Je! Unaweza kusonga ulimi (Rs mbili)
  • Juu kulia: Je! Unaweza kusonga ulimi (moja R)
  • Chini kushoto: Je! Unaweza kusonga ulimi (moja R)
  • Chini kulia: Haiwezi kubingirisha ulimi (zero Rs)

  

  Hatua ya 6. Tumia miraba kuamua uwezekano wa phenotypes tofauti

  Moja ya matumizi ya kawaida kwa viwanja vya Punnett ni kuamua ni uwezekano gani kwamba watoto watakuwa na phenotypes maalum. Kwa kuwa kila mraba unawakilisha matokeo yanayowezekana ya genotype, unaweza kupata uwezekano wa phenotype kwa kugawanya idadi ya mraba na phenotype hiyo kwa jumla ya mraba.

  • Mfano wetu mraba wa Punnett unatuambia kwamba kuna mchanganyiko wa jeni nne unaowezekana kwa watoto wowote kutoka kwa wazazi hawa. Mchanganyiko kati ya hizi tatu hufanya mtoto ambaye anaweza kutembeza ulimi wake, wakati moja haufanyi hivyo. Kwa hivyo, uwezekano wa phenotypes zetu mbili ni:
  • Mbegu inaweza kuzungusha ulimi wake: 3/4 = 0.75 = 75%
  • Mbegu haiwezi kuza ulimi wake: 1/4 = 0.25 = 25%

  Njia 2 ya 2: Kuonyesha Msalaba wa Mchanganyiko (Jeni Mbili)

  

  Hatua ya 1. Mara mbili kila upande wa gridi ya msingi ya 2x2 kwa kila jeni ya ziada

  Sio mchanganyiko wote wa jeni ni rahisi kama msingi wa monohybrid (jeni moja) kutoka sehemu iliyo hapo juu. Baadhi ya phenotypes huamua na zaidi ya jeni moja. Katika kesi hizi, lazima uwajibike kwa kila mchanganyiko unaowezekana, ambayo inamaanisha kuchora gridi kubwa.

  • Kanuni ya msingi kwa viwanja vya Punnett linapokuja jeni zaidi ya moja ni hii: mara mbili kila upande wa gridi kwa kila jeni zaidi ya ile ya 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 hizi kuwa rahisi kuelewa, wacha tufuate pamoja na shida ya mfano wa jeni mbili. Hii inamaanisha tunapaswa kuchora a 4x4 gridi ya taifa. Dhana katika sehemu hii zinashikilia kweli kwa jeni tatu au zaidi pia - shida hizi zinahitaji gridi kubwa na kazi zaidi.

  

  Hatua ya 2. Tambua vinasaba vya wazazi vinavyochangiwa

  Ifuatayo, pata maumbile ambayo wazazi wote wanao tabia unayochunguza. Kwa kuwa unashughulikia jeni nyingi, kila aina ya mzazi itakuwa na herufi mbili za ziada kwa kila jeni zaidi ya ile ya kwanza - kwa maneno mengine, herufi nne za jeni mbili, herufi sita za jeni tatu, na kadhalika. Inaweza kusaidia kuandika genotype ya mama hapo juu juu ya gridi na ya baba kushoto (au kinyume chake) kama ukumbusho wa kuona.

  Wacha tutumie shida ya mfano wa kawaida kuelezea mizozo hii. Mmea wa mbaazi unaweza kuwa na mbaazi ambazo ni laini au zenye mikunjo na za manjano au kijani kibichi. Laini na manjano ni sifa kuu. Katika kesi hii, tumia S na s kuwakilisha jeni kubwa na za kupindukia kwa laini na Y na y kwa manjano. Wacha tuseme kwamba mama katika kesi hii ana SsYy genotype na baba ana SsYY genotype.

  

  Hatua ya 3. Andika mchanganyiko tofauti wa jeni kando ya pande za juu na kushoto

  Sasa, juu ya safu ya juu ya mraba katika gridi ya taifa na kushoto kwa safu ya kushoto kabisa, andika viunga tofauti ambavyo vinaweza kuchangiwa na kila mzazi. Kama wakati wa kushughulika na jeni moja, kila usawa huweza kupitishwa. Walakini, kwa kuwa unaangalia jeni nyingi, kila safu na safu zitapata herufi nyingi: herufi mbili za jeni mbili, herufi tatu za jeni tatu, na kadhalika.

  • Katika mfano wetu, tunahitaji kuandika mchanganyiko tofauti wa jeni ambayo kila mzazi anaweza kuchangia kutoka kwa genotypes zao za SsYy. Ikiwa tuna vinasaba vya mama vya SsYy juu na jeni za baba za SsYY kushoto, viunga vya kila jeni ni:
  • Kote juu: SY, Sy, SY, sy
  • Chini upande wa kushoto: SY, SY, sY, sY

  

  Hatua ya 4. Jaza nafasi na kila mchanganyiko wa alleles

  Jaza nafasi kwenye gridi kama vile ungefanya wakati unashughulika na jeni moja. Walakini, wakati huu, kila nafasi itakuwa na herufi mbili za ziada kwa kila jeni zaidi ya ya kwanza: herufi nne za jeni mbili, herufi sita kwa jeni tatu. Kama kanuni ya jumla, idadi ya herufi katika kila nafasi inapaswa kulinganisha idadi ya herufi katika genotype ya kila mzazi.

  • Katika mfano wetu, tungejaza nafasi zetu kama hii:
  • Safu ya juu: SSYY, SSYy, SsYY, SsYy
  • Safu ya pili: SSYY, SSYy, SsYY, SsYy
  • Mstari wa tatu: SsYY, SsYy, ssYY, ssYy
  • Mstari wa chini: SsYY, SsYy, ssYY, ssYy

  

  Hatua ya 5. Tafuta phenotypes kwa kila mtoto anayeweza kuzaa

  Wakati wa kushughulika na jeni nyingi, kila nafasi kwenye mraba wa Punnett bado inawakilisha genotype kwa kila kizazi kinachowezekana - kuna idadi kubwa tu ya chaguo kuliko ilivyo na jeni moja. Phenotipu kwa kila mraba, kwa mara nyingine tena, hutegemea jeni haswa zinazoshughulikiwa. Walakini, kama sheria ya jumla, sifa kubwa zinahitaji mwaliko mmoja tu kuu kuonyeshwa, wakati tabia nyingi zinahitaji viboreshaji vyote.

  • Katika mfano wetu, kwa kuwa ulaini na manjano ni sifa kubwa kwa mbaazi zetu, mraba wowote ulio na mtaji mmoja S unawakilisha mmea ulio na fenotype laini na mraba wowote ulio na mtaji mmoja wa Y unawakilisha mmea ulio na manjano ya manjano. Mimea iliyokunjwa inahitaji vichochoro viwili vidogo na mimea ya kijani inahitaji mbili ndogo. Kutoka kwa hali hizi, tunapata:
  • Safu ya juu: Laini / manjano, Laini / manjano, Laini / manjano, Laini / manjano
  • Safu ya pili: Laini / 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 miraba kuamua uwezekano wa kila phenotype

  Tumia mbinu sawa na wakati wa kushughulika na jeni moja kupata uwezekano kwamba mtoto yeyote kutoka kwa wazazi hao wawili anaweza kuwa na kila phenotype tofauti. Kwa maneno mengine, idadi ya mraba iliyo na phenotype iliyogawanywa na jumla ya mraba sawa na uwezekano wa kila phenotype.

  • Katika mfano wetu, uwezekano wa kila phenotype ni:
  • Kizazi ni laini na ya manjano: 12/16 = 3/4 = 0.75 = 75%
  • Mzao amekunja na manjano: 4/16 = 1/4 = 0.25 = 25%
  • Kizazi ni laini na kijani kibichi: 0/16 = 0%
  • Mzao umekunja na kijani kibichi: 0/16 = 0%
  • Kumbuka kuwa kwa kuwa haiwezekani kwa mtoto yeyote kupata reles mbili za kupindukia, hakuna mtoto atakayekuwa kijani.

  Vidokezo

  • Kwa haraka? Jaribu kutumia kikokotoo cha mraba cha Punnett mkondoni (kama hii), ambayo inaweza kuunda na kujaza viwanja vya Punnett kulingana na jeni za wazazi unazozitaja.
  • Kama sheria ya jumla, tabia za kupindukia sio kawaida kuliko sifa kubwa. Walakini, kuna hali ambapo tabia hizi adimu zinaweza kuongeza usawa wa viumbe na hivyo kuwa kawaida zaidi kupitia uteuzi wa asili. Kwa mfano, tabia ya kupindukia ambayo husababisha hali ya damu Sickle Cell Anemia pia inatoa upinzani dhidi ya malaria, na kuifanya iwe ya kuhitajika katika hali ya hewa ya joto.
  • Sio jeni zote zina phenotypes mbili tu. Kwa mfano, jeni zingine zina aina tofauti ya mchanganyiko wa heterozygous (moja kuu, moja ya kupindukia).