Reginalds Punnets 1905. gadā publicēja Mendelisms, pirmā mūsdienu mācību grāmata ģenētika. Studiju laikā Pannets izstrādāja grafisko metodi ģenētisko krustojumu rezultātu prognozēšanai.
Tagad dēvēts par Punnett kvadrātu, šis grafiskais organizators nodrošina salīdzinoši vienkāršu metodi, lai prognozētu genotipu un fenotipu varbūtību.
Pazīmes ir iedzimtas īpašības. Gēni veikt iezīmes no vienas paaudzes uz nākamo. Organismam katrai iezīmei ir divi gēni, no katra vecāka mantojot vienu gēnu. Alēles ir gēna varianti.
Piemēram, cilvēks var mantot zilo acu gēnu no viena vecāka un brūno acu gēnu no otra vecāka. Persona ir mantojusi divas dažādas acu krāsas alēles.
Personai, kas manto vienu alēnu brūnām acīm un vienu alēli zilām acīm, ir hibrīds vai heterozigots genotips, kas acu krāsai nozīmē divas dažādas versijas vai alēles. Bez visiem citiem faktoriem šīs personas fenotips būs brūnas acis.
Dominējošās iezīmes maskē vai slēpj recesīvās iezīmes, kas nozīmē, ka, lai gan cilvēks var mantot divas dažādas pazīmes alēles, iezīmes fenotips vai fiziskā izpausme būs dominantei alēle. Brūnu un zilu acu krāsu alēļu gadījumā brūno acu alēle ir dominējošā pār recesīvo zilo acu alēli.
Mantotie gēni mijiedarbojas un ietekmē viens otru. Šīs mijiedarbības nozīmē, ka fenotipi ne vienmēr atbilst gaidāmajam dominējošās alēles iznākumam vs. recesīvās alēles modelis, ko paredz Punnett kvadrāti.
Pirms Punnett kvadrāta izmantošanas ir jānosaka katra vecāka genotipi.
Ja vecāku genotips nav zināms, var izmantot vecvecāku genotipus. Ja vecākiem ir brūnas acis, viena genotipa alēle būs brūnām acīm.
Otra alēle varētu būt brūnām acīm, zaļām acīm vai zilām acīm. Ja vienam vecvecākam ir brūnas acis, bet otram - zilas, otra alēle var būt paredzēta zilām vai zaļām acīm, bet ne brūnām acīm.
Parasti dominējošās iezīmes fenotipā parādās biežāk nekā recesīvās iezīmes. Brūni mati parasti dominē pār blondiem vai sarkaniem matiem, un tie ir daudz biežāk sastopami pasaules iedzīvotājos.
Vietējie iedzīvotāji tomēr var neatspoguļot šo dominējošo stāvokli, jo genofonds var ietvert lielu skaitu cilvēku ar blondiem vai sarkaniem matiem.
Grafisko organizatoru, ko sauc par Punnett kvadrātu, var uzzīmēt kā kvadrātu, kas sadalīts ceturtdaļās, vai kā standarta tic-tac-toe rāmi.
Dažreiz tic-tac-toe rāmis tiek uzzīmēts ar labo pusi un pamatni, taču tie nav nepieciešami.
Vecāku genotipā katrai pazīmei ir divas alēles. Lai aprēķinātu varbūtība pēcnācējiem, kas saņem alēli, abas alēles jāievieto Punnett laukumā. Novietojiet viena vecāka alēles Punnett kvadrāta augšējā malā un otra vecāka alēles Punnett laukuma kreisajā pusē.
Katrā kvadrātu kolonnā jābūt vienam alēles simbolam un katras rūtiņu rindas kreisajā pusē vienam alēles simbolam.
Kopējiet simbolu no katras kolonnas augšdaļas katrā šīs kolonnas kvadrātā. Kopējiet simbolu no rindas kreisās puses katrā šīs rindas kvadrātā. Katram no laukumiem tagad vajadzētu būt divi simboli.
Piemēram, ja kolonnas augšdaļā ir burts B un rindas kreisajā galā ir mazais burts b, tad kvadrātā jābūt simbolu pārim Bb.
Katrā no četriem laukumiem tagad ir divi alēles simboli. Šie ir iespējamie genotipi. Ja abi simboli ir vienādi, genotips ir homozigots.
Ja abi simboli ir atšķirīgi, piemēram, Bb, genotips ir heterozigots. Ja abi simboli ir lielie burti, piemēram, BB, tad genotips ir dominējošs homozigots. Ja abi simboli ir mazie, piemēram, bb, tad genotips ir homozigots recesīvs.
Pieņemot, ka nav citu ģenētisko faktoru, dominējošā alēle kontrolē katra genotipa fizisko izpausmi. Citiem vārdiem sakot, ja genotipa pārī ir dominējošs gēns (parādīts ar lielo burtu), šī iezīme parādīsies pēcnācējiem.
Priekš acu krāsu, ja B apzīmē brūnas acis un b ir zilas acis, tad pēcnācējiem, kuri pārmanto gēnu pāri BB vai gēnu pāri Bb, būs brūnas acis. Lai būtu zilas acis, abiem iedzimtajiem gēniem jābūt homozigotiem recesīviem bb.
Vienkāršā vai monohibrīds krustojums lai novērtētu vienu iezīmi, ir četri iespējamie rezultāti. Ja kvadrātu genotipi ir no homozigota dominējošā BB un heterozigota Bb krustojuma, tad četri iespējamie rezultāti ir BB, BB, Bb un Bb.
Diviem no četriem iespējamiem rezultātiem jeb 50 procentiem pēcnācēju ir homozigots dominējošais genotips BB un diviem no četriem iespējamiem iznākumiem jeb 50 procentiem pēcnācēju ir heterozigots genotips Bb.
Aprēķināt fenotipa varbūtības nozīmē meklēt dominējošais gēns. Acu krāsu piemērā katru kvadrātu saskaita ar lielo burtu. Piemērā ar iznākumiem BB, BB, Bb un Bb, kur B apzīmē brūnas acis un b apzīmē zilas acis, visos četros laukumos ir dominējošais B gēns.
Tāpēc visiem četriem iespējamiem iznākumiem jeb 100 procentiem pēcnācēju acis būtu brūnas.
Ir pieejami tiešsaistes Punnett kvadrātveida kalkulatori. Lai izmantotu šos kalkulatorus, ievadiet vecāku genotipus, un kalkulators ģenerēs iegūtās genotipa un fenotipa kombinācijas.