I 1905 offentliggjorde Reginald Punnett Mendelisme, den første lærebog om moderne genetik. I løbet af sine studier udviklede Punnett en grafisk metode til at forudsige resultaterne af genetiske krydsninger.
Nu kaldet en Punnett-firkant, giver denne grafiske arrangør en relativt enkel metode til at forudsige sandsynligheden for genotyper og fænotyper.
Træk er arvede egenskaber. Gener bærer træk fra en generation til den næste. En organisme har to gener for hvert træk, der arver et gen fra hver forælder. Alleler er varianter af et gen.
For eksempel kan en person arve genet for blå øjne fra den ene forælder og genet for brune øjne fra den anden forælder. Personen har arvet to forskellige alleler for øjenfarve.
Den person, der arver en allel til brune øjne og en allel til blå øjne, har en hybrid eller heterozygot genotype, hvilket betyder to forskellige versioner eller alleler til øjenfarve. Bortset fra andre faktorer vil denne persons fænotype være brune øjne.
Dominante træk maskerer eller skjuler recessive træk, hvilket betyder, at mens en person kan arve to forskellige alleler til et træk, vil fænotypen eller det fysiske udtryk for træk være for den dominerende allel. I tilfældet med brune og blå øjenfarvealeler er den brune øjenallel dominerende over den recessive blå øjenallel.
Arvelige gener interagerer og påvirker hinanden. Disse interaktioner betyder, at fænotyper ikke altid matcher det forventede resultat af den dominerende allel vs. recessiv allelmodel forudsagt af Punnett-firkanter.
Inden en Punnett-firkant kan bruges, skal genotyperne for hver forælder bestemmes.
Hvis forældrenes genotype ikke er kendt, kan bedsteforældrenes genotyper bruges. Hvis en forælder har brune øjne, vil en allel i genotypen være til brune øjne.
Den anden allel kan være til brune øjne, grønne øjne eller blå øjne. Hvis den ene bedsteforælder har brune øjne, og den anden bedsteforælder har blå øjne, kan den anden allel være til blå eller grønne øjne, men ikke brune øjne.
Generelt forekommer dominerende træk oftere i fænotypen end recessive træk. Brunt hår er generelt dominerende over blondt eller rødt hår og er meget mere almindeligt i verdens befolkning.
Lokale befolkninger afspejler dog muligvis ikke denne dominans, fordi genpulje kan omfatte et stort antal mennesker med blond eller rødt hår.
Den grafiske arrangør kaldet en Punnett-firkant kan tegnes som en firkant opdelt i fjerdedele eller som en standard tic-tac-toe-ramme.
Nogle gange er tic-tac-toe-rammen tegnet med en højre side og en base tilføjet, men disse er ikke nødvendige.
Genotypen til forældre indeholder to alleler til hvert træk. For at beregne sandsynlighed af afkom, der modtager en allel, skal begge alleler placeres i Punnett-firkanten. Placer alleler fra den ene forælder på den øverste kant af Punnett-firkanten og alleler fra den anden forælder på venstre side af Punnett-firkanten.
Der skal være et allelsymbol over hver søjle med firkanter og et allelsymbol på venstre side af hver række af firkanter.
Kopier symbolet fra toppen af hver kolonne til hver firkant i kolonnen. Kopier symbolet fra venstre side af rækken til hver firkant i rækken. Hver af firkanterne skal nu have to symboler.
For eksempel, hvis toppen af søjlen har et stort B, og den venstre ende af rækken har en lille bogstav b, så skal firkanten have symbolparret Bb.
Hver af de fire firkanter indeholder nu to allelsymboler. Disse er de mulige genotyper. Hvis de to symboler er ens, er genotypen homozygot.
Hvis de to symboler er forskellige, såsom Bb, er genotypen heterozygot. Hvis begge symboler er store bogstaver, som BB, er genotypen homozygot dominerende. Hvis begge symboler er små bogstaver, ligesom bb, er genotypen homozygot recessiv.
Forudsat at der ikke er andre genetiske faktorer, styrer den dominerende allel den fysiske ekspression af hver genotype. Med andre ord, hvis der er et dominerende gen (vist med et stort bogstav) i genotypeparet, vises det træk hos afkom.
Til øjenfarve, hvis B repræsenterer brune øjne og b repræsenterer blå øjne, så vil et afkom, der arver genparet BB eller genparet Bb, have brune øjne. For at have blå øjne skal begge arvelige gener være den homozygote recessive bb.
I en simpel eller monohybrid kryds for at evaluere et træk er der fire mulige resultater. Hvis genotyperne i firkanterne er fra et kryds af en homozygot dominerende BB og en heterozygot Bb, så er de fire mulige resultater BB, BB, Bb og Bb.
To af de fire mulige resultater eller 50 procent af afkomene har den homozygote dominerende genotype BB og to af de fire mulige resultater eller 50 procent af afkomene har den heterozygote genotype Bb.
Beregning af fænotypesandsynligheden betyder at kigge efter dominerende gen. I eksemplet med øjenfarve skal du tælle hver firkant med et stort bogstav. I eksemplet med resultater BB, BB, Bb og Bb, hvor B repræsenterer brune øjne og b repræsenterer blå øjne, indeholder alle fire firkanter et dominerende B-gen.
Alle fire mulige resultater eller 100 procent af afkomene ville derfor have brune øjne.
Online Punnett firkantede regnemaskiner er tilgængelige. For at bruge disse regnemaskiner skal input af genotyperne til forældrene, og regnemaskinen genererer de resulterende genotype- og fænotype-kombinationer.