Punnett Meydanı'nın Ana İşlevi Nedir?

İçerik

• TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)
• Mendel Özellikleri
• Saf Hat Islahı
• 3'e 1 Tutarlı Oran
• Resesif Allellerde Saklanan Özellikler
• Bir Punnett Meydanı Nasıl Çalışır?
• Mendel Dışı Özellikler
• Eksik Baskınlık
• Kodominant Allelleri
• Bir Punnett Meydanı Faydalı Olmayacaksa

Bir Punnett karesi, iki ebeveynin yavrularının olası her genotipinin istatistiksel olasılığını belirlemek için 20. yüzyılın ilk yarısında Reginald Punnett adlı bir İngiliz genetikçi tarafından tasarlanan bir şemadır. 1800'lerin ortalarında Gregor Mendel'in öncülüğünde çalışmak için olasılık yasalarını uyguluyordu. Mendel'in araştırması bezelye bitkilerine odaklandı, ancak tüm karmaşık yaşam formlarına genellenebilir. Punnett kareleri, kalıtımsal özellikleri incelerken araştırma ve eğitimde ortak bir görüş alanıdır. Mono hibrit bir haç olarak bilinen tek bir özelliği tahmin etmek için, içinde dört küçük kare oluşturarak, onu bir pencere camı gibi ikiye bölen iki dikey çizgiden oluşan bir kare olacaktır. İki özelliği birlikte tahmin ederken, bir hibrit çapraz olarak bilinen, genellikle her biri yerine büyük karede iki dikey ve iki yatay çizgi olacak ve dört yerine 16 küçük kareler oluşacaktır. Üçlü bir karede, Punnett karesi sekiz kareye sekiz kare olacaktır. (Örnekler için Kaynaklara bakınız)

TL; DR (Çok Uzun; Okumadı)

Punnett karesi, verilen bir özellik veya özellik için iki ebeveyne ait yavruların olası her genotipinin istatistiksel olasılığını belirlemek için kullanılan bir şemadır. Reginald Punnett, 1800'lerin ortalarında Gregor Mendel'in öncülüğünde çalışmak için olasılık yasalarını uyguluyordu.

Mendel Özellikleri

Punnett kareleri, bir bitkinin yavrularının beyaz veya kırmızı çiçeklere sahip olma olasılığını öngörmekten, bir insan çiftinin bebeğinin kahverengi veya mavi gözlere sahip olma olasılığını belirlemeye kadar geniş bir şekilde uygulanabilir. Bununla birlikte, Punnett kareleri yalnızca belirli koşullar altında faydalı araçlardır. Söz konusu genlerin Mendel özellikleri olarak bilinenleri kontrol etmesi özellikle önemlidir. Mendel bezelye bitkilerini 1850'lerde ve 1860'larda okuduğunda, yenilikçi araştırması varlıklarını çıkarmasına izin vermesine rağmen, genlerin varlığını bilmiyordu. Dimorfik bir özellik olarak bilinen sadece iki çeşidi olan bezelye bitkilerinin özelliklerine (veya fenotiplerine) odaklanmayı seçti. Başka bir deyişle, bezelye bitkileri yalnızca sarı veya yeşil tohumlar üretti. Hiçbir zaman portakal çekirdeği veya sarı ile yeşil arasında bir yerde renkli olan tohumlara sahip oldukları istisnalar olmadı. Her bir özelliğin iki değişkene sahip olduğu, bir bitkinin herhangi bir örneğini aralarında varyant veya üçüncü bir alternatif varyasyon gösteren herhangi bir türün nesnesine sahip olmayan yedi özellik üzerinde çalıştı.

Bu bir Mendel özelliğinin tipik bir örneğidir. İnsanlarda, kalıtsal özelliklerin çoğu Mendel değildir, ancak albinizm, Huntington hastalığı ve kan grubu gibi birçokları vardır. Mendel, DNA bilgisi veya bilim adamlarının bugün sahip olduğu mikroskoplara erişim olmadan, her bir ana bitkinin iki “faktörü” olduğunu ve her birinin bir tanesinin kopyalanıp yavrularına aktarıldığını keşfetti. “Faktörler” ile Mendel, şimdi kromozom olarak bilinen şeye atıfta bulundu.Bezelye bitkilerinde okuduğu özellikler, her bir kromozomdaki karşılık gelen alellere aitti.

Saf Hat Islahı

Mendel, her bir özellik için bezelye bitkilerinin “saf hatları” geliştirdi, bu da her saf bitkinin çeşidi için homozigot olduğu anlamına geliyordu. Bir heterozigoz organizmanın aksine, homozigoz bir organizma, her iki kromozomda da aynı alele sahiptir (hangisi görülürse), elbette Mendel genetik alanını bilmediği için bu şekilde düşünmedi. . Örneğin, birkaç kuşak boyunca, iki sarı tohum aleli olan bezelye bitkilerini yetiştirdi: YY, ayrıca iki yeşil tohum aleli olan bezelye bitkilerini: yy. Mendel'in bakış açısına göre bu, sürekli olarak aynı kesin özellik varyantı ile sürekli olarak yavrular yetiştiren, “saf” olduklarından emin olduklarından yeterince defalar yetiştirdiği anlamına geliyordu. ve homozigot, yy saf hat bezelye bitkileri sürekli olarak sadece yeşil tohum yavrularına sahipti. Bu saf hat bitkileriyle kalıtım ve baskınlığı deneyimleme başardı.

3'e 1 Tutarlı Oran

Mendel, yeşil tohumları olan bir bezelye bitkisine sahip sarı tohumları olan bir bezelye bitkisini yetiştirdiğinde, yavrularının hepsinin sarı tohumlara sahip olduğunu gözlemledi. Ancak yavruları melezleştirdiğinde, gelecek neslin yüzde 25'inin yeşil tohumları vardı. Yeşil tohum üretme bilgisinin, ilk tamamen sarı nesil boyunca bitkilerin bir yerinde saklanması gerektiğini fark etti. Her nasılsa, ilk nesil yavru, ebeveyn nesil kadar saf olmamıştı. İkinci nesil yavrularda, hangi yedi özellikten hangisinin çalıştığına bakılmaksızın, tohum renginin çiçek olup olmadığına bakılmaksızın, bir özellik varyantı deneyinde diğerine neden üçe bire bir oranının girdiğiyle özellikle ilgilendi. renk, gövde uzunluğu veya diğerleri.

Resesif Allellerde Saklanan Özellikler

Tekrarlanan deneyler yoluyla, Mendel ayrışma ilkesini geliştirdi. Bu kural, her bir ebeveyndeki iki “faktörün” cinsel üreme sürecinde ayrıldığını iddia etmiştir. Ayrıca, her bir ebeveyn çiftinden hangi tek faktörün kopyalandığını ve yavrulara aktarıldığını belirleyen rastgele şansın belirlendiğini belirten bağımsız çeşitlilik ilkesini geliştirdi, böylece her bir yavru dört yerine sadece iki faktörle sonuçlandı. Genetikçiler şimdi bağımsız çeşitliliğin mayozun I. fazında meydana geldiğini anlıyorlar. Bu iki yasa, genetik alanının kurucu ilkeleri haline geldi ve bu nedenle, Punnett karelerinin kullanımında temel kurallar.

Mendel'in istatistiksel olasılık anlayışı, bezelye bitkilerinde bazı özellik çeşitlerinin hakim olduğunu belirlerken, meslektaşıları da resesif oldu. Çalıştığı yedi dimorfik özellikte, tohum rengi gibi, iki değişkenden biri her zaman baskındı. Hakimiyet, söz konusu özelliğin bu varyantı ile daha fazla çocuk doğurma olasılığı ile sonuçlandı. Bu istatistiksel kalıtım kalıbı aynı zamanda insan Mendel özellikleriyle de ilgilidir. İki homozigot bezelye bitkisi (YY ve yy) bir araya geldiklerinde, ilk nesildeki tüm yavrular Mendel'in ayrışma ve bağımsız çeşitlilik ilkeleriyle uyumlu olarak, Yy ve Yy genotiplerine sahipti. Sarı alel baskın olduğu için tüm tohumlar sarıydı. Ancak yeşil tohum aleli resesif olduğu için, yeşil fenotip hakkındaki bilgiler bitki morfolojilerinde gösterilmese bile genetik mavide depolandı.

Gelecek nesilde, Mendel Yy bitkilerinin tümünü melezleştirdiğinde, sonuçta ortaya çıkabilecek birkaç genotip vardı, Bunların ne olduğunu belirlemek ve her birinin olasılığını hesaplamak için, içinde dört küçük kare bulunan basit bir Punnett karesi, en kullanışlı araç.

Bir Punnett Meydanı Nasıl Çalışır?

Punnett karesinin dış yatay ve dikey eksenleri boyunca ebeveynlerin genotiplerini yazarak başlayın. Ana genotiplerden biri Yy olduğundan, sol üst karenin üst satırına bir “Y” ve sağ üst karenin üzerine bir “y” yazın. İkinci ana genotip aynı zamanda bir Yy olduğu için, sol üst karenin dış satırının soluna bir “Y” ve altındaki karenin dış satırının soluna bir “y” yazın.

Her karede, ilgili üstte ve yanda toplanan alelleri birleştirin. Sol üst için, karenin içine YY yazın, sağ üst için Yy yazın, sol alt için Yy yazın ve sağ alt kare için yy yazın. Her kare, bu genotipin ebeveynlerin yavruları tarafından miras alınma olasılığını temsil eder. Genotipler:

Bu nedenle, sarı tohumlara sahip ikinci nesil bezelye bitkisi yavrularının dörtte bir şansı ve yeşil tohumlara sahip yavruların dörtte bir şansı vardır. Olasılık yasaları, Mendel’in ikinci yavru neslindeki özellik değişkenlerinin tutarlı bir oranının üçe bir oranının yanı sıra alellerle ilgili çıkarımlarını desteklemektedir.

Mendel Dışı Özellikler

Neyse ki Mendel ve bilimsel ilerleme için, bezelye bitkisi konusundaki araştırmasını yapmayı seçti: özellikleri açıkça dimorfik ve kolayca ayırt edilebilir olan ve her bir özelliğin değişkenlerinden birinin diğerine hakim olduğu farklı bir organizma. Bu norm değil; O kolayca, şu anda Mendel özellikleri olarak bilinen şeye uymayan özelliklere sahip başka bir bahçe bitkisi seçmiş olabilir. Örneğin birçok alel çifti, bezelye bitkisinde karşılaşılan baskın ve resesif türünden farklı baskınlık türleri sergiler. Mendel özellikleri ile hem heterozigot bir çift olarak mevcut hem dominant hem de resesif bir alel olduğunda, dominant alel fenotip üzerinde tam kontrole sahiptir. Bezelye bitkileriyle, örneğin bir Yy genotipi, “y” yeşil tohumlar için alel olmasına rağmen bitkinin yeşil değil sarı tohumlara sahip olacağı anlamına geliyordu.

Eksik Baskınlık

Bir alternatif, bir heterozigot çiftinde dominant alelle birleştirilse bile, resesif alelin fenotipte hala kısmen eksprese edildiği tamamlanmamış baskınlıktır. Eksik baskınlık, insanlar da dahil olmak üzere birçok türde var. İyi bilinen bir eksik baskınlık örneği, aslanağzı adı verilen çiçekli bir bitkide bulunur. Bir Punnett Meydanı kullanarak, homozigos kırmızının (C^R,C^R,) ve homozigos beyaz (C^WC^W) birbirleriyle geçtiğinde heterozigot genotip C ile yüzde 100 yavru üretme şansı doğardı^R,C^W. Bu genotipin aslanağzı için pembe çiçekleri vardır, çünkü alel C^R, C'ye göre henüz tam hakim değil^W. İlginçtir ki, Mendel’in keşifleri, ebeveynlerin yavrular için harmanladıkları uzun süreli inançların kötüye kullanılması nedeniyle çığır açmıştı. Bu arada, Mendel birçok egemenlik biçiminin aslında bir miktar harmanlama içerdiği gerçeğini kaçırdı.

Kodominant Allelleri

Diğer bir alternatif, her iki alelin eşzamanlı olarak baskın olduğu ve yavruların fenotipinde eşit bir şekilde ifade edildiği birlikte hareketliliktir. En iyi bilinen örnek, MN adı verilen bir insan kanı şeklidir. MN kan grubu ABO kan tipinden farklıdır; bunun yerine, kırmızı kan hücrelerinin yüzeyine oturan bir M veya N işaretini yansıtır. Her biri kan grubu için heterozigot olan iki ebeveyn için bir Punnett karesi (her biri MN tipi) aşağıdaki yavrulara neden olacaktır:

Mendel özellikleriyle, bu, M baskın olsaydı, bir M kan tipinde bir fenotipe sahip yavrularının yüzde 75'lik bir şansının olduğunu ortaya koyardı. Ancak bu bir Mendel özelliği olmadığından ve M ve N ortaklaşa olduklarından fenotip olasılıkları farklı görünüyor. MN kan grubu ile, yüzde 25 M kan grubu, yüzde 50 MN kan grubu şansı ve yüzde 25 NN kan grubu şansı var.

Bir Punnett Meydanı Faydalı Olmayacaksa

Punnett kareleri, birçok özelliği ya da karmaşık baskınlık ilişkileri olanları karşılaştırırken bile, çoğu zaman yardımcı olur. Ancak bazen fenotipik sonuçları tahmin etmek zor bir pratik olabilir. Örneğin, karmaşık yaşam formları arasındaki özelliklerin çoğu ikiden fazla alel içerir. İnsanlar, diğer birçok hayvan gibi, diploiddir, yani her sette iki kromozom vardır. Herhangi bir bireyin cinsiyet kromozomlarını içeren bazı durumlarda sadece iki veya sadece bir tanesine sahip olmasına rağmen, türlerin tüm popülasyonunda genellikle çok sayıda alel vardır. Fenotipik sonuçların geniş olasılığı, bazı özellikler için olasılıkların hesaplanmasını özellikle zorlaştırırken, insanlarda göz rengi gibi diğerleri için seçenekler sınırlıdır ve bu nedenle bir Punnett karesine girmek daha kolaydır.