كيفية العمل مع الساحات Punnett

المحتوى

• مراحل
• بعض التعاريف قبل البدء
• الطريقة الأولى: عرض نتائج تقاطع أحادي الهجين (مع جين واحد)
• طريقة 2 من 3: عرض نتائج تقاطع الهجين الحيوي (مع اثنين من الجينات)

تُستخدم مربعات Punnett (أو لوحات رقعة Punnett) في علم الوراثة لتمثيل المجموعات المختلفة من جينات الوالدين التي يمكن العثور عليها في نسلهم. مربع Punnett هو مخطط على شكل شبكة مكونة من 4 (2 × 2) أو 9 (3 × 3) أو 16 (4 × 4) مربعات أو مربعات ... من الأنماط الجينية لكلا الوالدين ، وذلك بفضل هذه الشبكة ، من الممكن تحديد الميراث الوراثي المحتمل للنسل. حتى في بعض الأحيان ، من الممكن التنبؤ بخصائص معينة بالتأكيد.

مراحل

بعض التعاريف قبل البدء

بالنسبة لأولئك الذين يتقنون بالفعل مفردات ومفاهيم علم الوراثة ، يمكنك الانتقال مباشرةً إلى شرح ميدان بونيت بالضغط هنا.

1. 
   

   
   فهم ما هي الجينات. قبل إنشاء وتفسير مربعات Punnett ، من الضروري أن يكون لديك بعض المعرفة في علم الوراثة. جميع الكائنات الحية ، من الأكثر (المجهرية) (البكتيريا) إلى أكبر (الحيتان الزرقاء) ، وجميعها الجينات. هذه معقدة للغاية لأنها معلومات وراثية مشفرة موجودة في جميع خلايا جسم الإنسان تقريبًا. تشرح هذه الجينات ، جزئيًا أو كليًا ، بعض الخصائص الفيزيائية أو السلوكية للكائنات الحية ، مثل الحجم ، الحدة البصرية ، الأمراض الوراثية ...
   • لفهم مربعات بونيت تمامًا ، يجب على المرء أن يعرف ذلك أيضًا جميع الكائنات الحية تحمل جيناتها من جينات والديها . ربما لاحظت أشخاصًا من حولك يشبهون أو يتصرفون كأحد والديهم. أحيانًا يكون الأمر صارخًا!

2. 
   

   
   
   
   استيعاب مفهوم الإنجاب الجنسي. عدد الأحياء ، ولكن ليس كلها ، يولد من خلال ما يسمى التكاثر جنسي. وهو ينطوي على اتحاد اثنين من الأمشاجات ، ذكورا وإناثا ، بشكل واضح ، أحد الوالدين الذكور والإناث ، الذين يقدمون نظريا نصف تراثهم الوراثي لأطفالهم. مربع Punnett هو تمثيل جدولي لكل إمكانيات هذا التقاسم للجينات.
   • التكاثر الجنسي ليس هو الأسلوب الوحيد للتكاثر في الطبيعة. بعض الكائنات الحية (البكتيريا ، على سبيل المثال) لديها أ التكاثر اللاجنسيوهو وضع يضمن فيه أحد الوالدين فقط التكاثر. وبالتالي ، فإن جميع جينات المتحدرين من أصل واحد ، مما يفسر أن جميع النسل هم أكثر أو أقل ، باستثناء بعض الطفرات ، النسخة الدقيقة منه.

3. 
   

   
   فهم ما هي الأليلات. كما يقال ، فإن جينات الكائن الحي هي تعليمات تدير سلوك الخلايا التي توجد فيها. في شكل كتاب تعليمي مقسم إلى فصول وأجزاء وجزء فرعي ، تنظم الأجزاء المختلفة من الجينات حياة الخلايا. إذا كان واحد فقط من هذه "الأجزاء الفرعية" يختلف من كائن حي إلى آخر ، فإن هذين الكائنين سيكون لهما مظهر أو سلوك مختلفان. هذه الاختلافات الوراثية هي التي تجعلنا ، إذا أخذنا المثال الإنساني ، شخصًا أشقرًا والآخر بني. وتسمى هذه الإصدارات المختلفة من نفس الجين "الأليلات".
   • يرث كل طفل مجموعتين من الجينات ، واحدة من كل والد ، بحيث يكون لديهما أليلين من نفس الجين.

4. 
   

   
   
   
   فهم المقصود بالأليلات المهيمنة والمتنحية. أليلات الطفل تأتي من مجموعات معقدة. بعض ما يسمى الأليلات مهيمن سيعطي الطفل مثل هذا المظهر أو السلوك: يقال إن الأليل "sexprimes" إلزامي من جيل إلى آخر. الآخرين ، ما يسمى الأليلات متنح، لن تعبر عما إذا كانت مقترنة بأليل مهيمن ، والذي سيفوز. تسمح مربعات Punnett بتصور السيناريوهات المختلفة المحتملة التي من سليل تلقي أليل مهيمن أو متنحي.
   • كما يشير الاسم ، تميل الأليلات المهيمنة إلى الفوز بالأليلات المتنحية. عادة ، لكي يتم التعبير عن أليل متنحي جنسيًا ، يجب أن يكون كلا الوالدين قد أعطيا نفس الأليل المتنحي. مثال على ذلك هو فقر الدم المنجلي ، وهو مرض وراثي متنحي من الدم. ومع ذلك ، لا يرتبط الانكماش دائمًا بشكل منهجي مع عدم تنظيم الخلايا.

الطريقة الأولى: عرض نتائج تقاطع أحادي الهجين (مع جين واحد)

1. 
   

   
   جعل شبكة من 2 المربعات من 2. من السهل جعل مربعات Punnett البسيطة. قم أولاً بإنشاء مربع كبير تقسمه إلى أربعة مربعات متساوية. لديك صندوقين في كل صف ومربعين في كل عمود.

2. 
   

   
   تمثيل أليل الوالدين بالحروف. سيتم سردها بجانب كل سطر وأعلى كل عمود. في مربع Punnett ، يمكن تعيين أليلات الأم إلى الأعمدة والأب في الصفوف (العكس ممكن أيضًا). اكتب الحروف في أماكنها. من خلال الاتفاقية ، تتميز الأليلات المهيمنة بأحرف كبيرة وتلك المتنحية بأحرف صغيرة.
   • لتوضيح وجهة نظرنا ، سوف نأخذ مثالا ملموسا ومسليا. تخيل أنك تريد أن تعرف احتمالية أن الطفل سوف يكون قادرًا على رفع لسانه على نفسه. هذه الشخصية (غريبة ، لكنها حقيقية!) ، وسوف نسميها R (للجين المهيمن) و ص (للجينات المتنحية) سنعترف أيضًا بأن الوالدين متغاير الزيجوت ، بحيث يكون لكل منهما نسخة من كل أليل. لذلك سوف نسجل "R" و "r" في الجزء العلوي من الشبكة ونفس الشيء على اليسار.

3. 
   

   
   املأ الصناديق على الشبكة. بمجرد إدخال الأليلات ، املأ كل صندوق من الصناديق وفقًا للتسميات المقابلة. في كل صندوق ، سوف تجمع بين رسالتين من أليلات الأب والأم. بمعنى آخر ، يمكنك وضع الحرفين خارج المربع جنبًا إلى جنب.
   • في مثالنا ، التعبئة هي كما يلي:
   • في المربع في الأعلى واليسار: RR,
   • في المربع في الأعلى وإلى اليمين: ص ص,
   • في أسفل الزاوية اليسرى: ص ص,
   • في الزاوية اليمنى السفلى: ص ص.
   • تقليديا ، الأليلات المهيمنة (بالأحرف الكبيرة) مدرجة دائما أولا.

4. 
   

   
   تحديد مختلف الطرز الوراثية المحتملة للذرية. كل خلية تمثل انتقال ممكن من الأليلات الوالدية. كل من هذه المجموعات لديها فرصة متساوية في الحدوث. هنا ، لشبكة من 2 في 2 ، كل مجموعة لديها فرصة واحدة من 4 أن تحدث. كل مجموعة من الأليلات في مربع Punnett تسمى "التركيب الوراثي". في حين أن الأنماط الجينية يمكن أن تؤدي إلى اختلافات جينية ، فليس من الواضح أن هذه الاختلافات ستكون مرئية في النسل (انظر الخطوة التالية).
   • في مثالنا ، الأنماط الجينية للأحفاد المحتملين هي:
   • اثنين من الأليلات المهيمنة (2 ص) ،
   • أليل مهيمن وأليل متنحي (1 صاد و 1 ص) ،
   • أليل مهيمن وأليل متنحي (1 ص و 1 ص) - لاحظ أن هذا هو نفس النمط الوراثي كما كان من قبل ،
   • اثنين من الأليلات المتنحية (2 ص).

5. 
   

   
   تحديد كل من المظاهر المحتملة للنسل. إن النمط الظاهري للكائن الحي هو في النهاية كل الخصائص التي يمكن ملاحظتها للفرد ، مثل لون العينين أو الشعر ، ومرض الخلايا المنجلية في نهاية المطاف - كل هذه الخصائص ترجع إلى جينات معينة معينة وليس إلى مجموعة من الجينات. سيتم تحديد النمط الظاهري من سلالة حسب خصائص الجينات. سيكون للجينات طرق مختلفة للتعبير عن نفسها لإعطاء مثل هذه وأنماط ظاهرية.
   • في مثالنا ، سوف نفترض أن الجين الذي يسمح لشخص ما بمعرفة كيفية لف لسانه هو المهيمن. من الواضح أن هذا يعني أن أي ذرية ستكون قادرة على لف لسانها ، حتى لو كان واحد فقط من أليلاتها هو المسيطر. في هذه الحالة بالذات ، تكون الأنماط الظاهرية للنسل كالتالي:
   • أعلى مربع واليسار: يمكن أن نشمر لسانه (اثنان R),
   • أعلى مربع واليمين: يمكن التفاف لسانه (واحد فقط R),
   • أسفل مربع واليسار: يمكن التفاف لسانه (واحد فقط R),
   • أسفل مربع واليمين: لا يمكن أن نشمر لسانه (لا ص).

6. 
   

   
   استخدم هذه المربعات للحصول على احتمال ظهور أنماط ظاهرية مختلفة. غالبًا ما تستخدم مربعات Punnett لتحديد الأشكال الظاهرية المحتملة للذرية. نظرًا لأن كل مربعات لها احتمال متساوٍ في الحدوث ، يمكنك العثور على احتمال وجود النمط الظاهري فيها قسمة عدد المربعات مع هذا النمط الظاهري على إجمالي عدد المربعات..
   • يخبرنا مربع Punnett أن هناك أربع مجموعات جينية ممكنة بين أحفاد هؤلاء الآباء. إنه يدل على أن ثلاثة من الأطفال الأربعة سيكونون قادرين على لف لسانهم ، ولكن ليس الرابع. إذا حددنا إمكانات هاتين الظاهرتين ، نحصل على:
   • النسل يمكن أن نشمر لسانهم: 3/4 = 0,75 = 75 %,
   • النسل لا يمكن أن نشمر لسانه: 1/4 = 0,25 = 25 %.

طريقة 2 من 3: عرض نتائج تقاطع الهجين الحيوي (مع اثنين من الجينات)

1. 
   

   
   ضاعف حجم مربع بونيت لكل جين جديد. يمتد المربع في كلا الاتجاهين ، يمينًا وأسفلًا. ليست توليفات الجينات دائمًا بهذه البساطة كتلك التي تستخدم معبر أحادي الهجين. يتم تحديد بعض الأنماط الظاهرية بواسطة عدة جينات. في هذه الحالات ، من الضروري ، على نفس المبدأ ، النظر في جميع المجموعات الممكنة. لهذا السبب تحتاج شبكة أكبر.
   • مع العديد من الجينات المعنية ، فإن حجم رقعة الشطرنج Punnett هو تضاعفت مقارنة مع السابقة. هذا هو السبب في أن الشبكة التي تحتوي على جين واحد هي 2 × 2 ، وواحدة مع جينات ، 4 × 4 ، وواحدة مع ثلاثة جينات ، 8 × 8 ، وهلم جرا.
   • لفهم أفضل ، سوف نأخذ مثالاً على جينات. لذلك نرسم شبكة من 4 × 4. ما نقوم به هنا يمكن إعادة إنتاجه بثلاثة جينات أو أكثر: سيكون كافياً لإنشاء شبكة أكبر وسيكون بالضرورة أطول قليلاً.

2. 
   

   
   تحديد جينات الوالدين المعنيين. ابحث عن الجينات الشائعة لكلا الوالدين والتي تعطي الشخصية التي تدرسها. نظرًا لوجود العديد من الجينات ، يكون لكل نمط جيني من الوالدين حرفين آخرين لكل جين ، ويعطي أربعة أحرف لجينين ، وستة أحرف لكل ثلاثة جينات ، وما إلى ذلك. سوف تضع النمط الوراثي للأم في الأعلى وأن الأب في اليسار (أو الخلف).
   • لنأخذ مثالًا كلاسيكيًا لتوضيح هذه الصلبان: البازلاء. نبات البازلاء يمكن أن يعطي البازلاء على نحو سلس أو متجعد (للمظهر الخارجي) ، أصفر أو أخضر (للون). سيتم افتراض أن المظهر السلس واللون الأصفر هي المهيمنة. سيتم استخدام الحروف L و I (الجانب الناعم) للجينات السائدة والمتنحية والحروف J (السائدة) و j (المتنحية) للون الأصفر. لنفترض أن "الأم" لديها التركيب الوراثي LlJj والأب ، التركيب الوراثي LlJJ.

3. 
   

   
   الأعلى واليسار ، مجموعات مختلفة من الجينات. في هذين المكانين ، أدخل جميع المجموعات المحتملة (السائدة والمتنحية) ، بالنظر إلى الخصائص الوراثية للوالدين. كما هو الحال مع جين واحد ، كل أليل الأصل لديه احتمال متساو من الجمع مع آخر. يعتمد عدد الحروف في كل مربع على عدد الجينات: حرفين لجينين ، وثلاثة أحرف لثلاثة جينات ، وهكذا.
   • في المثال ، تحتاج إلى سرد مجموعات الجينات المختلفة من كل من الوالدين من الأنماط الوراثية الخاصة بكل منها (LlJj). إذا كانت جينات الأم هي LlJj وجينات الأب ، LlJJ ، فسنحصل على الأليلات:
   • تلك الأم ، أعلاه: LJ ، LJ ، lJ ، lj,
   • هؤلاء الأب ، على اليسار: LJ ، LJ ، lJ ، lJ.

4. 
   

   
   املأ جميع الصناديق في مربع Punnett. املأها بنفس الطريقة كما في المثال مع جين واحد. نظرًا لوجود اثنين من الجينات المعنية ، سيكون لدينا هنا أربعة أحرف في كل مربع. كان يمكن أن يكون ستة أحرف مع ثلاثة جينات ... وكقاعدة عامة ، فإن عدد الحروف في مربع من lechiquier يتوافق مع عدد الحروف من كل التركيب الوراثي للوالدين.
   • في مثالنا ، التعبئة هي كما يلي:
   • الصف العلوي: LLJJ ، LLJj ، LlJJ ، LlJj,
   • الصف الثاني: LLJJ ، LLJj ، LlJJ ، LlJj,
   • الصف الثالث: LlJJ ، LlJj ، llJJ ، llJj,
   • الصف السفلي: LlJJ ، LlJj ، llJJ ، llJj.

5. 
   

   
   توقع الأنماط الظاهرية المحتملة للذرية القادمة. عند التعامل مع جينات متعددة ، يمثل كل مربع من مربع Punnett الأنماط الجينية للأحفاد المحتملين. من المنطقي تمامًا أن هناك توليفات محتملة أكثر من الجين الواحد. مرة أخرى ، تعتمد الأشكال الظاهرية في الصناديق على الجينات التي تأخذها. في الغالبية العظمى من الحالات ، يكفي أن أليل واحد فقط هو المسيطر على الطابع المعبر عنه ليكون المسيطر. من ناحية أخرى ، لكي تكون الشخصية المعبر عنها متنحية ، يجب أن تكون جميع الأليلات متنحية.
   • في مثالنا على البازلاء ، حيث أن المظهر الناعم واللون الأصفر مهيمنان ، فإن أي مربع برأس مال واحد على الأقل L سيمثل نباتًا يعطي النمط الظاهري للمظهر السلس وأي مربع ذي رأس مال J سيمثل نباتًا يعطي النمط الظاهري الأصفر. سوف يحتوي النبات الذي يعطي البازلاء المتجاعدة على أليلين متنحيين (1) والآخر يعطي البازلاء الخضراء ، وألحانين متنحيين (1). أن يقال ، دعونا نرى ما يعطي هذا:
   • الصف العلوي: السلس / الأصفر ، السلس / الأصفر ، السلس / الأصفر ، السلس / الأصفر,
   • الصف الثاني: السلس / الأصفر ، السلس / الأصفر ، السلس / الأصفر ، السلس / الأصفر,
   • الصف الثالث: السلس / الأصفر ، السلس / الأصفر ، التجاعيد / الأصفر ، التجاعيد / الأصفر,
   • الصف السفلي: السلس / الأصفر ، السلس / الأصفر ، التجاعيد / الأصفر ، التجاعيد / الأصفر.

6. 
   

   
   استخدم المربعات لحساب احتمال كل نمط ظاهري. تعمل كما تفعل مع جين واحد. لديك المزيد من الحالات هنا لأن هناك اثنين من الجينات. لذلك من الضروري إثبات احتمال كل نمط ظاهري. لذلك ، يكفي عد الخلايا التي لها نفس النمط الظاهري والإبلاغ عن هذا العدد إلى العدد الإجمالي للمربعات.
   • في مثالنا ، الاحتمالات لكل نمط ظاهري هي:
   • النسل ناعم وأصفر: 12/16 = 3/4 = 0,75 = 75 %,
   • ذرية التجاعيد والأصفر: 4/16 = 1/4 = 0,25 = 25 %,
   • النسل سلسة وخضراء: 0/16 = 0 %,
   • ذرية التجاعيد والأخضر: 0/16 = 0 %.
   • ستلاحظ أنه من المستحيل وجود سليل واحد في هذه الحالة مع اثنين من الأليلات المتنحية ، لذلك لن تكون البازلاء خضراء.