In 1905 publiceerde Reginald Punnett: Mendelisme, het eerste leerboek van moderne genetica. In de loop van zijn studie ontwikkelde Punnett een grafische methode om de uitkomsten van genetische kruisingen te voorspellen.
Nu aangeduid als een Punnett-vierkant, biedt deze grafische organizer een relatief eenvoudige methode om de waarschijnlijkheid van genotypen en fenotypen te voorspellen.
Eigenschappen zijn: erfelijke kenmerken. genen eigenschappen van de ene generatie op de andere overdragen. Een organisme heeft twee genen voor elke eigenschap en erft één gen van elke ouder. allelen zijn varianten van een gen.
Een persoon kan bijvoorbeeld het gen voor blauwe ogen van de ene ouder erven en het gen voor bruine ogen van de andere ouder. De persoon heeft twee verschillende allelen voor oogkleur geërfd.
De persoon die één allel voor bruine ogen en één allel voor blauwe ogen erft, heeft een hybride of heterozygoot genotype, wat twee verschillende versies of allelen voor oogkleur betekent. Afgezien van alle andere factoren, zal het fenotype van deze persoon bruine ogen zijn.
Dominante eigenschappen maskeren of verbergen recessieve eigenschappen, wat betekent dat terwijl een persoon twee verschillende kan erven allelen voor een eigenschap, het fenotype of fysieke expressie van de eigenschap zal voor de dominante zijn allel. In het geval van allelen voor bruine en blauwe ogen, is het bruine-oog-allel dominant over het recessieve blauwe-oog-allel.
Erfelijke genen werken op elkaar in en beïnvloeden elkaar. Deze interacties betekenen dat fenotypes niet altijd overeenkomen met de verwachte uitkomst van het dominante allel vs. recessief allelmodel voorspeld door Punnett-vierkanten.
Voordat een Punnett-vierkant kan worden gebruikt, moeten de genotypen voor elke ouder worden bepaald.
Als het oudergenotype niet bekend is, kunnen de grootoudergenotypes worden gebruikt. Als een ouder bruine ogen heeft, is één allel in het genotype voor bruine ogen.
Het andere allel kan voor bruine ogen, groene ogen of blauwe ogen zijn. Als de ene grootouder bruine ogen heeft en de andere grootouder blauwe ogen, dan kan het tweede allel voor blauwe of groene ogen zijn, maar niet voor bruine ogen.
Over het algemeen komen dominante eigenschappen vaker voor in het fenotype dan recessieve eigenschappen. Bruin haar is over het algemeen dominant over blond of rood haar en komt veel vaker voor bij de wereldbevolking.
Lokale populaties weerspiegelen deze dominantie echter mogelijk niet omdat de genetische verzameling kan een groot aantal mensen met blond of rood haar omvatten.
De grafische organisator genaamd een Punnett-vierkant kan worden getekend als een vierkant dat in vieren is verdeeld of als een standaard boter-kaas-en-eieren-frame.
Soms wordt het boter-kaas-en-eieren-frame getekend met een rechterkant en basis toegevoegd, maar dit is niet nodig.
Het genotype voor ouders bevat twee allelen voor elke eigenschap. Om de te berekenen waarschijnlijkheid van nakomelingen die een allel ontvangen, moeten beide allelen in het Punnett-vierkant worden geplaatst. Plaats allelen van de ene ouder op de bovenrand van het Punnett-vierkant en allelen van de andere ouder aan de linkerkant van het Punnett-vierkant.
Er moet één allelsymbool boven elke kolom met vierkanten staan en één allelsymbool aan de linkerkant van elke rij vierkanten.
Kopieer het symbool vanaf de bovenkant van elke kolom naar elk vierkant van die kolom. Kopieer het symbool van de linkerkant van de rij naar elk vierkant van die rij. Elk van de vierkanten zou nu. moeten hebben twee symbolen.
Als de bovenkant van de kolom bijvoorbeeld een hoofdletter B heeft en het linkeruiteinde van de rij een kleine letter b, dan moet het vierkant het symboolpaar Bb hebben.
Elk van de vier vierkanten bevat nu twee allelsymbolen. Dit zijn de mogelijke genotypen. Als de twee symbolen hetzelfde zijn, is het genotype homozygoot.
Als de twee symbolen verschillend zijn, zoals Bb, is het genotype heterozygoot. Als beide symbolen hoofdletters zijn, zoals BB, dan is het genotype homozygoot dominant. Als beide symbolen kleine letters zijn, zoals bb, dan is het genotype homozygoot recessief.
Aangenomen dat er geen andere genetische factoren zijn, controleert het dominante allel de fysieke expressie van elk genotype. Met andere woorden, als er een dominant gen (weergegeven met een hoofdletter) in het genotypepaar zit, zal dat kenmerk in het nageslacht te zien zijn.
Voor oogkleurAls B staat voor bruine ogen en b staat voor blauwe ogen, dan zal een nakomeling die het genenpaar BB of het genenpaar Bb erft bruine ogen hebben. Om blauwe ogen te hebben, moeten beide erfelijke genen de homozygote recessieve bb zijn.
In een eenvoudige of monohybride kruising om één eigenschap te evalueren, zijn er vier mogelijke uitkomsten. Als de genotypen in de vierkanten afkomstig zijn van een kruising van een homozygote dominante BB en een heterozygote Bb, dan zijn de vier mogelijke uitkomsten BB, BB, Bb en Bb.
Twee van de vier mogelijke uitkomsten of 50 procent van de nakomelingen hebben het homozygote dominante genotype BB en twee van de vier mogelijke uitkomsten of 50 procent van de nakomelingen hebben het heterozygote genotype bb.
Het berekenen van de fenotypewaarschijnlijkheden betekent zoeken naar de dominant gen. Tel in het oogkleurvoorbeeld elk vierkant met een hoofdletter. In het voorbeeld met uitkomsten BB, BB, Bb en Bb, waar B staat voor bruine ogen en b voor blauwe ogen, bevatten alle vier de vierkanten een dominant B-gen.
Alle vier de mogelijke uitkomsten of 100 procent van de nakomelingen zouden daarom bruine ogen hebben.
Online Punnett vierkante rekenmachines zijn beschikbaar. Om deze rekenmachines te gebruiken, voert u de genotypen voor de ouders in en de rekenmachine genereert de resulterende combinaties van genotype en fenotype.