Hoe de genotypeverhouding te vinden?

Genetica, de studie van erfelijkheid, begon met erwten. De studies van Gregor Mendel met erwtenplanten toonden aan dat een bepaalde factor kenmerken zoals kleur of gladheid van generatie op generatie in voorspelbare patronen verplaatste.

Hoewel Mendel zijn studies presenteerde en publiceerde, werd zijn werk tot enkele jaren na zijn dood genegeerd. Toen het werk van Mendel eenmaal was herontdekt en de waarde ervan werd erkend, ging de studie van genetica snel vooruit.

Genetica bestudeert de patronen van hoe eigenschappen van generatie op generatie worden doorgegeven. Erfelijke eigenschappen zijn onder meer haarkleur, oogkleur, lengte en bloedgroep. Verschillende versies van hetzelfde gen, zoals blauwe oogkleur en bruine oogkleur, worden genoemd allelen. Eén versie of allel van een gen kan dominant zijn over een ander recessief allel, of de twee allelen kunnen gelijk of codominant.

Allelen worden meestal weergegeven door dezelfde letter, maar de dominant allel

Bloedgroep A en Bloedgroep B zijn codominant, dus een persoon die genen voor A- en B-bloedgroepen erft, heeft bloed van het type AB. Bloedgroep O is recessief voor A en B, dus een persoon die een gen voor bloedgroep A en een gen voor bloedgroep O erft, zal bloedgroep A hebben. Als beide allelen voor een eigenschap dezelfde versie van het gen zijn, is het organisme homozygoot voor die eigenschap.

Als de allelen voor een eigenschap verschillende allelen zijn, is het organisme heterozygoot voor die eigenschap. Als het organisme heterozygoot is voor een eigenschap, zal meestal het ene gen dominant zijn over het andere gen.

Genotype verwijst naar de genetische combinatie van een organisme. fenotype verwijst naar de fysieke expressie van de genetische combinatie.

Punnett-vierkanten gebruiken een relatief eenvoudig rasterformaat vergelijkbaar met een Tic-Tac-Toe-bord om de mogelijke genetische samenstelling (genotype) en fysieke samenstelling (fenotype) van potentiële nakomelingen te voorspellen. Een eenvoudig Punnett-vierkant toont de kruising van de genetische combinatie voor een enkele eigenschap.

De twee genen voor een eigenschap van één ouder worden boven de twee rechterkolommen van het Punnett-vierkant geplaatst met één gen boven de ene kolom en het tweede gen boven de andere kolom. De twee genen voor de eigenschap van de andere ouder worden aan de linkerkant van het Punnett-vierkant geplaatst, één voor de onderste twee rijen van het Punnett-vierkant.

Net als bij een vermenigvuldigings- of kilometerkaart worden het symbool voor het gen bovenaan de kolom en het symbool voor het gen aan de linkerkant van de rij gekopieerd naar het kruisende vierkant. Dit is een mogelijk genotype voor een mogelijk nageslacht. In een eenvoudig Punnett-vierkant met slechts één eigenschap, zullen er vier potentiële genetische combinaties zijn (twee genen van elke ouder, dus 2x2 of 4 mogelijke uitkomsten).

Denk bijvoorbeeld aan een Punnett vierkant voor de kleur van de erwten van Mendel. Een raszuivere (homozygote) groene (y) erwt gekruist met een raszuivere gele (Y) erwt levert vier mogelijke kleurcombinaties op voor de volgende generatie erwten. Het komt voor dat elke genetische uitkomst één gen voor groene erwten en één gen voor gele erwten bevat. De genen zijn niet voor hetzelfde allel (zelfde eigenschap, verschillende fysieke expressie), dus de genetische samenstelling voor kleur in elke potentiële nakomeling erwt is heterozygoot (Yy).

Online genetische rekenmachines voor Punnett-vierkanten kunnen worden gebruikt om de genetische kruisingen van eenvoudige en complexe Punnett-vierkanten te vinden. (Zie bronnen)

Genotypes zijn de gencombinatie van potentiële nakomelingen. In het voorbeeld van een erwtenplant hierboven is de genotypeverhouding van de kruising van homozygote groene (y) en homozygote gele (Y) erwten 100 procent Yy.

Alle vier de vierkanten bevatten dezelfde heterozygote combinatie van Yy. De nakomelingen zullen gele kleur vertonen omdat geel dominant is. Maar elk van de nakomelingen van erwten zal genen dragen voor zowel groene als gele erwten.

Stel dat twee heterozygote nakomelingen van erwten worden gekruist. Elke ouder draagt ​​een gen voor groen (y) en een gen voor geel (Y). Plaats de genen van een ouder langs de bovenkant van het Punnett-vierkant en de genen van de andere ouder aan de linkerkant. Kopieer de genen door de kolommen en over de rijen.

Elk van de vier vierkanten toont nu een mogelijke genotypecombinatie. Een vierkant toont een homozygote gele (YY) combinatie. Twee vierkanten tonen een heterozygote groen-gele combinatie (Yy). Een vierkant toont een homozygote gele (YY) combinatie.

In een eenvoudig Punnett-vierkant met slechts één eigenschap, zijn er vier mogelijke gencombinaties. In het erwtenvoorbeeld is de kans op homozygote groene erwten 1:4 omdat slechts één van de vier vierkanten het yy-genotype bevat. De kans op heterozygoot groen-geel genotype is 2:4 omdat twee van de vier vierkanten het Yy-genotype hebben.

De kans op gele erwten is 1:4 omdat slechts één van de vier vierkanten het YY-genotype heeft. De genotypeverhouding is dus 1 YY: 2Yy: 1yy, of 3Y_: 1y. De fenotypeverhouding is drie gele erwten: één groene erwt.

Een dihybride Punnett-vierkant toont de mogelijke kruisingen van twee eigenschappen tegelijkertijd. Elke eigenschap heeft nog steeds maar twee mogelijke genen, dus het dihybride Punnett-vierkant zal een raster zijn met vier rijen en vier kolommen en zestien mogelijke uitkomsten. Tel opnieuw het aantal van elke gencombinatie.

Overweeg een dihybride kruising van twee mensen die heterozygoot zijn bruin haar (H) met recessief blond haar (h) met bruine ogen (E) met recessieve blauwe ogen (e). Beide ouderfenotypen zouden bruin haar en bruine ogen zijn. De dihybride kruising vertoont echter mogelijke genotypen HHEE, HhEE, hhEE, HHEe, HhEe, HHee, Hhee, hhEE en hhee.

De genotypeverhouding is 1 HHEE: 2 HhEE: 1 hhEE: 2 HHEe: 4 HhEe: 2 Hhee: 1 HHee: 2 hhEe: 1 hhee, wat ook kan worden geschreven als 9 H_E_: 3 h_E_: 3 H_e_: 1 h_e_. Uit de fenotyperatio blijkt dat deze heterozygote ouders één kans op zestien hebben om een ​​kind met blond haar en blauwe ogen te krijgen.