Genetica, studiul eredității, a început cu mazăre. Studiile lui Gregor Mendel cu plante de mazăre au arătat că un anumit factor a mutat caracteristici precum culoarea sau netezimea de la generație la generație în modele predictibile.
Cu toate că Mendel și-a prezentat și publicat studiile, opera sa a fost ignorată până la câțiva ani după moarte. Odată ce lucrarea lui Mendel a fost redescoperită și valoarea ei recunoscută, studiul geneticii a avansat rapid.
Prezentare generală a vocabularului genetic
Genetica studiază tiparele modului în care trăsăturile trec de la generație la generație. Trăsăturile moștenite includ culoarea părului, culoarea ochilor, înălțimea și grupa sanguină. Diferite versiuni ale aceluiași genă, cum ar fi culoarea ochilor albaștri și culoarea maro a ochilor, sunt numite alele. O versiune sau alelă a unei gene poate fi dominantă asupra unei alele recesive diferite, sau cele două alele pot fi egale sau codominant.
Alelele sunt de obicei reprezentate de aceeași literă, dar
alela dominantă este cu majuscule. De exemplu, alelele ochi căprui, toți ceilalți factori fiind egali, sunt dominante asupra alelelor ochi albaștri. Alelele de sânge sunt o excepție de la această practică standard.Genetica grupei sanguine
Grupa de sânge A și grupa de sânge B sunt codominante, deci o persoană care moștenește genele pentru grupele de sânge A și pentru grupele de sânge B va avea sânge de tip AB. Grupa de sânge O este recesivă la A și B, deci o persoană care moștenește o genă pentru grupa de sânge A și o genă pentru grupa de sânge O va avea grupa de sânge A. Dacă ambele alele pentru o trăsătură sunt aceeași versiune a genei, organismul este homozigot pentru acea trăsătură.
Dacă alelele pentru o trăsătură sunt alele diferite, organismul este heterozigot pentru acea trăsătură. Dacă organismul este heterozigot pentru o trăsătură, de obicei o genă va fi dominantă peste cealaltă genă.
Genotip se referă la combinația genetică a unui organism. Fenotip se referă la expresia fizică a combinației genetice.
Completarea pătratelor Punnett
Pătratele Punnett folosesc un format de grilă relativ simplu similar cu o placă Tic-Tac-Toe pentru a prezice posibila machiaj genetic (genotip) și machiaj fizic (fenotip) al descendenților potențiali. Un simplu pătrat Punnett arată crucea combinației genetice pentru o singură trăsătură.
Cele două gene pentru o trăsătură de la un părinte sunt plasate deasupra celor două coloane drepte ale pătratului Punnett, cu o genă deasupra unei coloane și a doua genă deasupra celeilalte coloane. Cele două gene pentru trăsătura de la celălalt părinte vor fi plasate în partea stângă a pătratului Punnett, fiecare pentru cele două rânduri inferioare ale pătratului Punnett.
La fel ca o diagramă de multiplicare sau kilometraj, simbolul genei din partea de sus a coloanei și simbolul genei din partea stângă a rândului sunt copiate în pătratul care se intersectează. Acesta este un genotip posibil pentru o descendență potențială. Într-un simplu pătrat Punnett cu o singură trăsătură, vor exista patru combinații genetice potențiale (două gene de la fiecare părinte, deci 2x2 sau 4 rezultate posibile).
De exemplu, ia în considerare un Piața Punnett pentru culoarea mazării Mendel. Un mazăre verde (y) de rasă (homozigotă) încrucișat cu un mazăre galben de rasă (Y) dă patru combinații posibile pentru culoare pentru următoarea generație de mazăre. Se întâmplă ca fiecare rezultat genetic să conțină o genă pentru mazărea verde și o genă pentru mazărea galbenă. Genele nu sunt pentru aceeași alelă (aceeași trăsătură, expresie fizică diferită), astfel încât machiajul genetic pentru culoare în fiecare mazăre potențială a descendenților este heterozigot (Yy).
Calculatoarele genetice pătrate Punnett online pot fi folosite pentru a găsi încrucișările genetice ale pătratelor Punnett simple și complexe. (Vezi Resurse)
Găsirea genotipurilor
Genotipurile sunt combinația genică a descendenților potențiali. În exemplul de plantă de mazăre de mai sus, raportul genotip al încrucișării mazărei verzi homozigote (y) și galbenelor homozigote (Y) este de 100% Yy.
Toate cele patru pătrate conțin aceeași combinație heterozigotă a lui Yy. Puii vor avea culoarea galbenă, deoarece galbenul este dominant. Dar fiecare dintre mazărea descendentă va purta gene atât pentru mazărea verde, cât și pentru cea galbenă.
Să presupunem că sunt încrucișați doi descendenți de mazăre heterozigoți. Fiecare părinte poartă o genă pentru verde (y) și o genă pentru galben (Y). Așezați genele unui părinte de-a lungul vârfului pătratului Punnett și genele celuilalt părinte de-a lungul părții stângi. Copiați genele în coloane și peste rânduri.
Fiecare dintre cele patru pătrate prezintă acum o posibilă combinație de genotip. Un pătrat prezintă o combinație galbenă homozigotă (YY). Două pătrate prezintă o combinație heterozigotă verde-galbenă (Yy). Un pătrat prezintă o combinație galbenă homozigotă (YY).
Calculul raportului genotipic
Într-un pătrat simplu Punnett cu o singură trăsătură, există patru combinații posibile de gene. În exemplul de mazăre, probabilitatea mazărei verzi homozigote este 1: 4 deoarece doar unul din cele patru pătrate conține genotipul yy. Probabilitatea genotipului heterozigot verde-galben este de 2: 4 deoarece două din cele patru pătrate au genotipul Yy.
Probabilitatea de mazăre galbenă este 1: 4 deoarece doar unul din cele patru pătrate are genotipul YY. Raportul genotip este, prin urmare, 1 YY: 2Yy: 1yy, sau 3Y_: 1y. Raportul fenotip este de trei mazăre galbene: un mazăre verde.
Un pătrat dihidrid Punnett arată posibilele cruci de două trăsături în același timp. Fiecare trăsătură are încă două gene posibile, astfel încât pătratul dihidrid Punnett va fi o grilă cu patru rânduri și patru coloane și șaisprezece rezultate posibile. Din nou, numărați numărul fiecărei combinații genetice.
Crucea dihidridă
Luați în considerare o cruce dihidridă din două persoane care au păr brun heterozigot (H) cu păr blond recesiv (h) cu ochi căprui (E) cu ochi albaștri recesivi (e). Ambele fenotipuri părinte ar fi părul brun și ochii căprui. Crucea dihidridă prezintă totuși posibile genotipuri HHEE, HhEE, hhEE, HHEe, HhEe, HHee, Hhee, hhEE și hhee.
Raportul genotip este 1 HHEE: 2 HhEE: 1 hhEE: 2 HHEe: 4 HhEe: 2 Hhee: 1 HHee: 2 hhEe: 1 hhee, care poate fi scris și ca 9 H_E_: 3 h_E_: 3 H_e_: 1 h_e_. Raportul fenotip arată că acești părinți heterozigoți au o șansă din șaisprezece ani să aibă un copil cu părul blond, cu ochi albaștri.