Τετράγωνο Punnett: Πώς να λύνεις προβλήματα Γενετικής

Το τετράγωνο Punnett είναι ένα πλέγμα που χρησιμοποιείται για να προβλέψει τους πιθανούς γονότυπους των απογόνων από μια γενετική διασταύρωση. Σε ένα βασικό πρόβλημα με ένα γονίδιο, σε βοηθά να οργανώσεις τα αλληλόμορφα των γονέων και να δεις γρήγορα την αναμενόμενη αναλογία γονότυπων.

Δείχνει πιθανότητες, όχι βεβαιότητες. Το αποτέλεσμα έχει νόημα μόνο αν το πρόβλημα δηλώνει καθαρά το μοντέλο κληρονόμησης, όπως ένα γονίδιο με πλήρη επικράτηση, και αν θεωρείς ότι οι συνδυασμοί αλληλομόρφων είναι εξίσου πιθανοί.

Ορισμός του τετραγώνου Punnett με απλά λόγια

Κάθε γονέας συνεισφέρει ένα αλληλόμορφο για το γονίδιο που παρακολουθείται. Το τετράγωνο Punnett τοποθετεί αυτούς τους πιθανούς γαμέτες σε ένα πλέγμα, ώστε να μπορείς να τους συνδυάσεις ένα κουτί τη φορά.

Αυτό κάνει πιο εύκολο να κρατήσεις ξεχωριστές τρεις έννοιες:

• γονότυπος γονέων
• γονότυπος απογόνων
• φαινότυπος απογόνων

Αν το πρόβλημα δίνει επίσης μια σχέση επικράτησης, μπορείς να μετατρέψεις τα αποτελέσματα των γονότυπων σε αναλογίες φαινοτύπων. Αν δεν το κάνει, σταμάτα στο επίπεδο του γονότυπου.

Πώς να στήσεις ένα τετράγωνο Punnett

1. Γράψε τους γονότυπους των γονέων

Ας υποθέσουμε ότι και οι δύο γονείς είναι ετερόζυγοι:

$$Tt \times Tt$$

Εδώ, κάθε γονέας έχει ένα αλληλόμορφο $T$ και ένα αλληλόμορφο $t$.

2. Κατάγραψε τους πιθανούς γαμέτες

Επειδή κάθε γαμέτης παίρνει ένα αλληλόμορφο για αυτό το γονίδιο, κάθε γονέας μπορεί να παράγει είτε $T$ είτε $t$.

3. Συμπλήρωσε το πλέγμα

Βάλε τους γαμέτες του ενός γονέα στην επάνω σειρά και του άλλου στην αριστερή στήλη:

	$T$	$t$
$T$	$TT$	$Tt$
$t$	$Tt$	$tt$

4. Μέτρησε πρώτα τους γονότυπους

Τα τέσσερα κουτιά δίνουν τα εξής αποτελέσματα γονότυπων:

$$TT,\ Tt,\ Tt,\ tt$$

Άρα η αναλογία γονότυπων είναι:

$$1\ TT : 2\ Tt : 1\ tt$$

Αυτό είναι επίσης $25\%$ $TT$, $50\%$ $Tt$ και $25\%$ $tt$.

Παράδειγμα τετραγώνου Punnett: από τον γονότυπο στον φαινότυπο

Τώρα πρόσθεσε τη συνθήκη που λείπει: ας υποθέσουμε ότι το $T$ είναι επικρατές ως προς το $t$.

Με αυτή τη συνθήκη, τόσο το $TT$ όσο και το $Tt$ εμφανίζουν τον επικρατή φαινότυπο, ενώ μόνο το $tt$ εμφανίζει τον υπολειπόμενο φαινότυπο. Αυτό δίνει αναλογία φαινοτύπων:

$$3 : 1$$

Αυτό είναι το κλασικό αποτέλεσμα $3:1$, αλλά μόνο στην περίπτωση πλήρους επικράτησης. Αν το γνώρισμα ακολουθούσε ατελή επικράτηση ή συνεπικράτηση, δεν θα ομαδοποιούσες το $TT$ και το $Tt$ με τον ίδιο τρόπο.

Τι δεν σημαίνει ένα τετράγωνο Punnett

Ένα τετράγωνο Punnett δίνει αναμενόμενες πιθανότητες μέσα σε ένα μοντέλο. Μια αναλογία φαινοτύπων $3:1$ δεν σημαίνει ότι κάθε οικογένεια με τέσσερις απογόνους θα έχει ακριβώς τρεις με το επικρατές γνώρισμα και έναν με το υπολειπόμενο.

Επίσης, δεν αποδεικνύει ότι ένα πραγματικό γνώρισμα ελέγχεται από ένα μόνο γονίδιο. Πολλά γνωρίσματα περιλαμβάνουν πολλά γονίδια, σύνδεση γονιδίων, συνεπικράτηση, ατελή επικράτηση ή περιβαλλοντικές επιδράσεις, οπότε ένα βασικό τετράγωνο μπορεί να είναι υπερβολικά απλό.

Συνηθισμένα λάθη στο τετράγωνο Punnett

Σύγχυση γονότυπου και φαινότυπου

Τα $Tt$ και $TT$ μπορεί να έχουν τον ίδιο φαινότυπο στην πλήρη επικράτηση, αλλά είναι διαφορετικοί γονότυποι.

Υπόθεση επικράτησης χωρίς να δίνεται

Μη μετατρέπεις τους γονότυπους σε αναλογίες φαινοτύπων, εκτός αν η σχέση των αλληλομόρφων δηλώνεται ή έχει καθοριστεί ξεκάθαρα στο πρόβλημα.

Αντιμετώπιση των αναλογιών ως βέβαιων αποτελεσμάτων

Οι πιθανότητες περιγράφουν αναμενόμενα μοτίβα, όχι ένα σταθερό αποτέλεσμα σε μια οικογένεια.

Χρήση της μεθόδου όταν το μοντέλο δεν ταιριάζει

Αν το γνώρισμα περιλαμβάνει περισσότερα από ένα γονίδια ή ένα μη μεντελικό πρότυπο, ένα απλό τετράγωνο ενός γονιδίου μπορεί να δώσει παραπλανητική απάντηση.

Πότε είναι πιο χρήσιμα τα τετράγωνα Punnett

Τα τετράγωνα Punnett είναι πιο χρήσιμα στην εισαγωγική Γενετική για διασταυρώσεις ενός γονιδίου, όπου οι γονότυποι των γονέων είναι γνωστοί ή μπορούν να συναχθούν. Ταιριάζουν καλά σε βασικά προβλήματα μεντελικής κληρονόμησης και στον έλεγχο των αναλογιών γονότυπων και φαινοτύπων βήμα βήμα.

Σε βοηθούν επίσης να ελέγχεις τη συλλογιστική σου. Αν μπορείς να καταγράψεις σωστά τους γαμέτες και να συμπληρώσεις προσεκτικά το πλέγμα, τα περισσότερα απλά προβλήματα Γενετικής γίνονται πολύ πιο εύκολα.

Δοκίμασε ένα παρόμοιο πρόβλημα Γενετικής

Δοκίμασε μια παρόμοια διασταύρωση με $Tt \times tt$. Βρες πρώτα την αναλογία γονότυπων. Έπειτα μετέτρεψέ τη σε αναλογία φαινοτύπων μόνο αν το πρόβλημα σου λέει ότι το $T$ είναι επικρατές. Αυτή η μικρή αλλαγή είναι καλό τεστ για το αν κατάλαβες πραγματικά τη μέθοδο.