La genetica, lo studio dell'ereditarietà, è iniziata con i piselli. Gli studi di Gregor Mendel con le piante di pisello hanno mostrato che alcuni fattori hanno spostato caratteristiche come il colore o la levigatezza di generazione in generazione secondo schemi prevedibili.
Sebbene Mendel presentato e pubblicato i suoi studi, il suo lavoro è stato ignorato fino a pochi anni dopo la sua morte. Una volta riscoperto il lavoro di Mendel e riconosciuto il suo valore, lo studio della genetica è andato avanti rapidamente.
Panoramica del vocabolario genetico
La genetica studia i modelli di come i tratti passano di generazione in generazione. I tratti ereditari includono il colore dei capelli, il colore degli occhi, l'altezza e il gruppo sanguigno. Diverse versioni dello stesso gene, come il colore degli occhi blu e il colore degli occhi marroni, sono chiamati alleli. Una versione o un allele di un gene può essere dominante su un diverso allele recessivo, oppure i due alleli possono essere uguali o codominante.
Gli alleli di solito sono rappresentati dalla stessa lettera, ma il allele dominante è in maiuscolo. Ad esempio, gli alleli dell'occhio marrone, a parità di tutti gli altri fattori, sono dominanti sugli alleli dell'occhio blu. Gli alleli del gruppo sanguigno sono un'eccezione a questa pratica standard.
Genetica del gruppo sanguigno
Il gruppo sanguigno A e il gruppo sanguigno B sono codominanti, quindi una persona che eredita i geni per i gruppi sanguigni A e B avrà il sangue di tipo AB. Il gruppo sanguigno O è recessivo rispetto ad A e B, quindi una persona che eredita un gene per il gruppo sanguigno A e un gene per il gruppo sanguigno O avrà il gruppo sanguigno A. Se entrambi gli alleli per un tratto sono la stessa versione del gene, l'organismo è omozigote per quel tratto.
Se gli alleli di un carattere sono alleli diversi, l'organismo è eterozigote per quel carattere. Se l'organismo è eterozigote per un tratto, di solito un gene sarà dominante sull'altro gene.
Genotipo si riferisce alla combinazione genetica di un organismo. fenotipo si riferisce all'espressione fisica della combinazione genetica.
Completare i quadrati di Punnett
I quadrati di Punnett utilizzano un formato di griglia relativamente semplice simile a un tabellone Tic-Tac-Toe per prevedere il possibile trucco genetico (genotipo) e fisico (fenotipo) della potenziale prole. Un semplice quadrato di Punnett mostra l'incrocio della combinazione genetica per un singolo tratto.
I due geni per un tratto di un genitore sono posizionati sopra le due colonne di destra del quadrato di Punnett con un gene sopra una colonna e il secondo gene sopra l'altra colonna. I due geni per il tratto dell'altro genitore verranno posizionati sul lato sinistro del quadrato di Punnett, uno ciascuno per le due righe inferiori del quadrato di Punnett.
Come una moltiplicazione o un grafico del chilometraggio, il simbolo del gene nella parte superiore della colonna e il simbolo del gene sul lato sinistro della riga vengono copiati nel quadrato che si interseca. Questo è un possibile genotipo per una potenziale prole. In un semplice quadrato di Punnett con un solo tratto, ci saranno quattro potenziali combinazioni genetiche (due geni da ciascun genitore, quindi 2x2 o 4 possibili esiti).
Ad esempio, si consideri a Punnet quadrato per il colore dei piselli di Mendel. Un pisello di razza (omozigote) verde (y) incrociato con un pisello di razza giallo (Y) produce quattro possibili combinazioni di colore per la prossima generazione di piselli. Succede che ogni risultato genetico contenga un gene per i piselli verdi e un gene per i piselli gialli. I geni non sono per lo stesso allele (stesso tratto, diversa espressione fisica), quindi il corredo genetico per il colore in ogni potenziale figlio di pisello è eterozigote (Yy).
I calcolatori genetici quadrati di Punnett online possono essere utilizzati per trovare gli incroci genetici di quadrati di Punnett semplici e complessi. (Vedi risorse)
Trovare i genotipi
I genotipi sono la combinazione genica della potenziale prole. Nell'esempio della pianta di pisello sopra, il rapporto genotipico dell'incrocio di piselli omozigoti verdi (y) e omozigoti gialli (Y) è 100% Yy.
Tutti e quattro i quadrati contengono la stessa combinazione eterozigote di Yy. La prole mostrerà il colore giallo perché il giallo è dominante. Ma ciascuno dei piselli della prole porterà i geni sia per i piselli verdi che per quelli gialli.
Supponiamo che due figli eterozigoti di piselli siano incrociati. Ogni genitore porta un gene per il verde (y) e un gene per il giallo (Y). Posiziona i geni di un genitore lungo la parte superiore del quadrato di Punnett e i geni dell'altro genitore lungo il lato sinistro. Copia i geni lungo le colonne e lungo le righe.
Ciascuno dei quattro quadrati ora mostra una possibile combinazione di genotipi. Un quadrato mostra una combinazione gialla omozigote (YY). Due quadrati mostrano una combinazione eterozigote verde-gialla (Yy). Un quadrato mostra una combinazione gialla omozigote (YY).
Calcolo del rapporto genotipico
In un semplice quadrato di Punnett con un solo tratto, ci sono quattro possibili combinazioni di geni. Nell'esempio del pisello, la probabilità di piselli omozigoti è 1:4 perché solo uno dei quattro quadrati contiene il genotipo yy. La probabilità di un genotipo eterozigote verde-giallo è 2:4 perché due dei quattro quadrati hanno il genotipo Yy.
La probabilità di piselli gialli è 1:4 perché solo uno dei quattro quadrati ha il genotipo YY. Il rapporto genotipo è quindi 1 YY: 2Yy: 1yy, o 3Y_: 1y. Il rapporto fenotipico è di tre piselli gialli: un pisello verde.
Un quadrato di Punnett diibrido mostra i possibili incroci di due tratti contemporaneamente. Ogni tratto ha ancora solo due possibili geni, quindi il quadrato di Punnett diibrido sarà una griglia con quattro righe e quattro colonne e sedici possibili risultati. Ancora una volta, conta il numero di ciascuna combinazione di geni.
Croce diibrida
Considera un croce diibrida di due persone eterozigoti capelli castani (H) con capelli biondi recessivi (h) con occhi marroni (E) con occhi azzurri recessivi (e). Entrambi i fenotipi genitori sarebbero capelli castani e occhi marroni. L'incrocio diibrido, tuttavia, mostra possibili genotipi HHEE, HhEE, hhEE, HHEe, HhEe, HHee, Hhee, hhEE e hhee.
Il rapporto genotipico è 1 HHEE: 2 HhEE: 1 hhEE: 2 HHEe: 4 HhEe: 2 Hhee: 1 HHee: 2 hhEe: 1 hhee, che può anche essere scritto come 9 H_E_: 3 h_E_: 3 H_e_: 1 h_e_. Il rapporto fenotipico mostra che questi genitori eterozigoti hanno una possibilità su sedici di avere un figlio dai capelli biondi e dagli occhi azzurri.