Reginald Punnett julkaisi vuonna 1905 Mendelismi, ensimmäinen modernin oppikirja genetiikka. Tutkimustensa aikana Punnett kehitti graafisen menetelmän geneettisten risteytysten ennustamiseksi.
Nyt kutsutaan Punnettin neliöksi, tämä graafinen järjestäjä tarjoaa suhteellisen yksinkertaisen menetelmän genotyyppien ja fenotyyppien todennäköisyyden ennustamiseksi.
Piirteet ovat perinnölliset ominaisuudet. Geenit kantaa piirteitä sukupolvelta toiselle. Organismilla on kaksi geeniä kullekin ominaisuudelle, perimällä yksi geeni kustakin vanhemmasta. Alleelit ovat geenimuunnelmia.
Esimerkiksi henkilö voi periä sinisten silmien geenin yhdeltä vanhemmalta ja ruskean silmän geenin toiselta vanhemmalta. Henkilö on perinyt silmien värille kaksi erilaista alleelia.
Henkilöllä, joka perii yhden alleelin ruskeaan silmään ja yhden alleelin sinisiin silmiin, on hybridi tai heterotsygoottinen genotyyppi, mikä tarkoittaa kahta eri versiota tai alleelia silmien värille. Kaikkien muiden tekijöiden lisäksi tämän henkilön fenotyyppi on ruskeat silmät.
Hallitsevat piirteet peittävät tai piilottavat resessiiviset piirteet, mikä tarkoittaa, että vaikka henkilö voi periä kaksi erilaista piirteen alleelit, piirteen fenotyyppi tai fyysinen ilmentymä on dominoivalle alleeli. Ruskean ja sinisen silmän alleelien tapauksessa ruskea silmän alleeli on hallitseva resessiivisen sinisen silmän alleelin suhteen.
Perityt geenit ovat vuorovaikutuksessa ja vaikuttavat toisiinsa. Nämä vuorovaikutukset tarkoittavat, että fenotyypit eivät aina vastaa dominoivan alleelin odotettua tulosta vs. resessiivinen alleelimalli ennustaa Punnett-neliöt.
Ennen kuin Punnett-neliötä voidaan käyttää, kullekin vanhemmalle on määritettävä genotyypit.
Jos vanhemman genotyyppiä ei tunneta, isovanhempien genotyyppejä voidaan käyttää. Jos vanhemmalla on ruskeat silmät, yksi genotyypin alleeli on ruskeat silmät.
Toinen alleeli voi olla ruskeat, vihreät tai siniset silmät. Jos yhdellä isovanhemmalla on ruskeat silmät ja toisella isovanhemmalla on siniset silmät, toinen alleeli voi olla sinisiä tai vihreitä silmiä, mutta ei ruskeaa.
Yleensä hallitsevat piirteet esiintyvät useammin fenotyypissä kuin resessiiviset piirteet. Ruskeat hiukset ovat yleensä hallitsevia vaaleat tai punaiset hiukset ja ovat paljon yleisempiä maailman väestössä.
Paikalliset väestöt eivät kuitenkaan välttämättä heijasta tätä määräävää asemaa, koska geeniallas voi olla suuri määrä ihmisiä, joilla on vaaleat tai punaiset hiukset.
Graafinen järjestäjä, jota kutsutaan Punnett-neliöksi, voidaan piirtää neliöksi, joka on jaettu neljänneksi tai kuten tavallinen tic-tac-toe-kehys.
Joskus tik-tac-toe-kehys piirretään oikealla puolella ja pohjalla, mutta nämä eivät ole välttämättömiä.
Vanhempien genotyyppi sisältää kaksi alleelia kutakin ominaisuutta varten. Laskea todennäköisyys alleelin saaneiden jälkeläisten molemmat alleelit on sijoitettava Punnett-neliöön. Aseta yhden vanhemman alleelit Punnett-neliön yläreunaan ja toisen vanhemman alleelit Punnett-neliön vasemmalle puolelle.
Jokaisen neliösarakkeen päällä tulisi olla yksi alleelisymboli ja kunkin neliörivin vasemmalla puolella yksi alleelisymboli.
Kopioi symboli kunkin sarakkeen yläosasta kyseisen sarakkeen jokaiseen neliöön. Kopioi symboli rivin vasemmalta puolelta kyseisen rivin jokaiseen neliöön. Jokaisella neliöllä pitäisi nyt olla kaksi symbolia.
Esimerkiksi, jos sarakkeen yläosassa on iso B ja rivin vasemmassa päässä on pieni b, niin neliön tulisi olla symbolipari Bb.
Jokainen neljästä ruudusta sisältää nyt kaksi alleelisymbolia. Nämä ovat mahdolliset genotyypit. Jos nämä kaksi symbolia ovat samat, genotyyppi on homotsygootti.
Jos nämä kaksi symbolia ovat erilaisia, kuten Bb, genotyyppi on heterotsygoottinen. Jos molemmat symbolit ovat isoja kirjaimia, kuten BB, genotyyppi on hallitseva homotsygoottinen. Jos molemmat symbolit ovat pieniä, kuten bb, genotyyppi on homotsygoottinen resessiivinen.
Olettaen, ettei muita geneettisiä tekijöitä ole, hallitseva alleeli kontrolloi kunkin genotyypin fyysistä ilmentymistä. Toisin sanoen, jos genotyyppiparissa on hallitseva geeni (esitetty isolla kirjaimella), tämä ominaisuus näkyy jälkeläisissä.
Sillä silmien väri, jos B edustaa ruskeita silmiä ja b edustaa sinisiä silmiä, niin jälkeläisellä, joka perii geeniparin BB tai geeniparin Bb, on ruskeat silmät. Sinisten silmien saamiseksi molempien perittyjen geenien on oltava homotsygoottinen resessiivinen bb.
Yksinkertaisessa tai monohybridiristi yhden ominaisuuden arvioimiseksi on neljä mahdollista tulosta. Jos neliöiden genotyypit ovat peräisin homotsygoottisen dominantin BB: n ja heterotsygoottisen Bb: n risteyksestä, niin neljä mahdollista tulosta ovat BB, BB, Bb ja Bb.
Kaksi neljästä mahdollisesta tuloksesta tai 50 prosentilla jälkeläisistä on homotsygoottinen hallitseva genotyyppi BB: llä ja kahdella neljästä mahdollisesta tuloksesta eli 50 prosentilla jälkeläisistä on heterotsygoottinen genotyyppi Bb.
Fenotyypin todennäköisyyksien laskeminen tarkoittaa hallitseva geeni. Laske silmäväriesimerkissä jokainen neliö isolla kirjaimella. Esimerkissä, jonka tulokset ovat BB, BB, Bb ja Bb, joissa B edustaa ruskeita silmiä ja b edustaa sinisiä silmiä, kaikki neljä ruutua sisältävät dominoivan B-geenin.
Kaikilla neljällä mahdollisella tuloksella tai 100 prosentilla jälkeläisistä olisi siis ruskeat silmät.
Verkossa olevat Punnett-neliönlaskimet ovat saatavilla. Näiden laskinten käyttöä varten syötä genotyypit vanhemmille ja laskin tuottaa tuloksena olevat genotyypin ja fenotyypin yhdistelmät.