Genetikk, studiet av arvelighet, begynte med erter. Gregor Mendels studier med erteplanter viste at noen faktorer flyttet egenskaper som farge eller glatthet fra generasjon til generasjon i forutsigbare mønstre.
Selv om Mendel presenterte og publiserte studiene, ble hans arbeid ignorert til noen år etter hans død. Når Mendels arbeid ble gjenoppdaget og verdien anerkjent, gikk studien av genetikk raskt fremover.
Oversikt over ordforråd for genetikk
Genetikk studerer mønstrene for hvordan egenskaper går fra generasjon til generasjon. Arvelige egenskaper inkluderer hårfarge, øyenfarge, høyde og blodtype. Ulike versjoner av det samme gen, som blå øyenfarge og brun øyenfarge, kalles alleler. En versjon eller allel av et gen kan være dominerende over en annen recessiv allel, eller de to allelene kan være like eller kodominant.
Alleler er vanligvis representert med samme bokstav, men dominerende allel er kapitalisert. For eksempel er brune øye-alleler, alle andre faktorer like, dominerende over blå øye-alleler. Blodtypealeler er et unntak fra denne standardpraksisen.
Blodtypegenetikk
Blodtype A og Blodtype B er kodominant, så en person som arver gener for A og for B-blodtyper, vil ha type AB-blod. Blodtype O er recessiv mot A og B, så en person som arver et gen for blodtype A og et gen for blodtype O vil ha blodtype A. Hvis begge allelene for et trekk er den samme versjonen av genet, er organismen homozygot for dette trekket.
Hvis allelene for et trekk er forskjellige alleler, er organismen heterozygot for dette trekket. Hvis organismen er heterozygot for et trekk, vil vanligvis ett gen være dominerende over det andre genet.
Genotype refererer til den genetiske kombinasjonen av en organisme. Fenotype refererer til det fysiske uttrykket for den genetiske kombinasjonen.
Fullfører Punnett-firkanter
Punnett-firkanter bruker et relativt enkelt rutenettformat som ligner på et Tic-Tac-Toe-brett for å forutsi mulig genetisk sminke (genotype) og fysisk sminke (fenotype) av potensielle avkom. En enkel Punnett-firkant viser korset av den genetiske kombinasjonen for et enkelt trekk.
De to genene for en egenskap fra den ene forelderen er plassert over de to høyre kolonnene i Punnett-firkanten med ett gen over en kolonne og det andre genet over den andre kolonnen. De to genene for egenskapen fra den andre forelderen plasseres på venstre side av Punnett-firkanten, en hver for de to nederste radene av Punnett-firkanten.
Som et multiplikasjons- eller kjørelengdekart, blir symbolet for genet øverst i kolonnen og symbolet for genet på venstre side av raden kopiert til krysset. Dette er en mulig genotype for et potensielt avkom. I en enkel Punnett-firkant med bare ett trekk vil det være fire potensielle genetiske kombinasjoner (to gener fra hver av foreldrene, så 2x2 eller 4 mulige utfall).
Tenk for eksempel på a Punnett torg for fargen på Mendels erter. En renraset (homozygot) grønn (y) ert krysset med en rasegul (Y) ert gir fire mulige kombinasjoner for farge for neste generasjon erter. Det hender at hvert genetiske utfall inneholder ett gen for grønne erter og ett gen for gule erter. Genene er ikke for den samme allelen (samme trekk, forskjellig fysisk uttrykk), så den genetiske sminke for farge i hvert potensielle avkom erte er heterozygot (Yy).
Online Punnett kvadratiske genetiske kalkulatorer kan brukes til å finne de genetiske kryssene til enkle og komplekse Punnett-firkanter. (Se ressurser)
Finne genotypene
Genotyper er genkombinasjonen av potensielle avkom. I erteplanteeksemplet ovenfor er genotypeforholdet mellom korset av homozygote grønne (y) og homozygote gule (Y) erter 100 prosent å.
Alle fire rutene inneholder den samme heterozygote kombinasjonen av Yy. Avkomene vil ha gul farge fordi gult er dominerende. Men hver av avkomene vil bære gener for både grønne og gule erter.
Anta at to heterozygote ertekomlinger krysses. Hver av foreldrene bærer et gen for grønt (y) og et gen for gult (Y). Plasser en foreldres gener langs toppen av Punnett-firkanten og de andre foreldrenes gener langs venstre side. Kopier gener nedover kolonnene og over radene.
Hver av de fire rutene viser nå en mulig genotypekombinasjon. Ett kvadrat viser en homozygot gul (YY) kombinasjon. To firkanter viser en heterozygot grønn-gul kombinasjon (Yy). Ett kvadrat viser en homozygot gul (YY) kombinasjon.
Beregning av genotypeforholdet
I et enkelt Punnett-firkant med bare ett trekk er det fire mulige genkombinasjoner. I erteeksemplet er sannsynligheten for homozygote grønne erter 1: 4 fordi bare en av de fire rutene inneholder yy-genotypen. Sannsynligheten for heterozygot grønn-gul genotype er 2: 4 fordi to av de fire rutene har Yy-genotypen.
Sannsynligheten for gule erter er 1: 4 fordi bare en av de fire rutene har YY-genotypen. Genotypeforholdet er derfor 1 ÅÅ: 2ÅÅ: 1ÅÅ, eller 3Å_: 1Å. Fenotypeforholdet er tre gule erter: en grønn ert.
En dihybrid Punnett-firkant viser mulige kryss av to trekk samtidig. Hvert trekk har fremdeles bare to mulige gener, så dihybrid Punnett-firkanten vil være et rutenett med fire rader og fire kolonner og seksten mulige utfall. Igjen, tell antallet av hver genkombinasjon.
Dihybrid Cross
Vurder a dihybridkors av to personer som er heterozygot brunt hår (H) med recessivt blondt hår (h) med brune øyne (E) med recessive blå øyne (e). Begge foreldrefenotypene ville være brunt hår og brune øyne. Dihybridkorset viser imidlertid mulige genotyper HHEE, HhEE, hhEE, HHEe, HhEe, HHee, Hhee, hhEE og hhee.
Genotypeforholdet er 1 HHEE: 2 HhEE: 1 hhEE: 2 HHEe: 4 HhEe: 2 Hhee: 1 HHee: 2 hhEe: 1 hhee, som også kan skrives som 9 H_E_: 3 h_E_: 3 H_e_: 1 h_e_. Fenotypeforholdet viser at disse heterozygote foreldrene har en sjanse i seksten til å få et blondt hår, blåøyet barn.