V roku 1905 publikoval Reginald Punnett Mendelizmus, prvá učebnica moderného genetika. V priebehu svojich štúdií vyvinul Punnett grafickú metódu na predpovedanie výsledkov genetických krížení.
Tento grafický organizér, ktorý sa teraz označuje ako Punnettov štvorec, poskytuje pomerne jednoduchú metódu na predpovedanie pravdepodobnosti genotypov a fenotypov.
Rysy sú zdedené vlastnosti. Gény niesť vlastnosti z jednej generácie na druhú. Organizmus má dva gény pre každú vlastnosť a dedí jeden gén od každého rodiča. Alely sú varianty génu.
Osoba môže napríklad dediť gén pre modré oči od jedného rodiča a gén pre hnedé oči od druhého rodiča. Osoba zdedila dve rôzne alely na farbu očí.
Osoba, ktorá zdedí jednu alelu pre hnedé oči a jednu alelu pre modré oči, má hybrid alebo heterozygotný genotyp, čo znamená dve rôzne verzie alebo alely pre farbu očí. Okrem všetkých ostatných faktorov budú fenotypom tejto osoby hnedé oči.
Dominantné znaky maskujú alebo skrývajú recesívne znaky, to znamená, že zatiaľ čo človek môže dediť dva rôzne alely znaku, fenotyp alebo fyzické vyjadrenie znaku bude dominantné alela. V prípade alel hnedej a modrej farby očí je alela hnedého oka dominantná nad recesívnou alelou modrého oka.
Zdedené gény sa navzájom ovplyvňujú a ovplyvňujú. Tieto interakcie znamenajú, že fenotypy nie vždy zodpovedajú očakávanému výsledku dominantnej alely vs. recesívny model alely predpovedaný Punnettovými štvorcami.
Pred použitím Punnettovho štvorca je potrebné určiť genotypy pre každého rodiča.
Ak pôvodný genotyp nie je známy, môžu sa použiť genotypy starých rodičov. Ak má rodič hnedé oči, jedna alela v genotype bude pre hnedé oči.
Druhá alela môže byť pre hnedé oči, zelené oči alebo modré oči. Ak má jeden starý rodič hnedé oči a druhý starý otec modré oči, druhá alela môže byť pre modré alebo zelené oči, ale nie pre hnedé oči.
Spravidla sa dominantné znaky objavujú vo fenotype častejšie ako recesívne vlastnosti. Hnedé vlasy sú vo všeobecnosti dominantné nad blond alebo červenými vlasmi a sú oveľa bežnejšie u svetovej populácie.
Miestne obyvateľstvo však nemusí odrážať túto dominanciu, pretože genofond môže zahŕňať veľké množstvo ľudí s blond alebo červenými vlasmi.
Grafický organizér, ktorý sa nazýva Punnettov štvorec, môže byť nakreslený ako štvorec rozdelený na štvrtiny alebo ako štandardný rámik tic-tac-toe.
Niekedy je rámik tic-tac-toe nakreslený s pridaním pravej strany a základne, ale nie sú to potrebné.
Genotyp pre rodičov obsahuje pre každú vlastnosť dve alely. Pre výpočet pravdepodobnosť potomkov dostávajúcich alelu, musia byť obe alely umiestnené na Punnettovom námestí. Alely od jedného z rodičov umiestnite na horný okraj Punnettovho štvorca a alely od druhého rodiča na ľavú stranu Punnettovho štvorca.
Nad každým stĺpcom štvorcov by mal byť jeden symbol alely a na ľavej strane každého radu štvorcov jeden symbol alely.
Skopírujte symbol z hornej časti každého stĺpca do každého štvorca daného stĺpca. Skopírujte symbol z ľavej strany riadku do každého štvorca daného riadku. Každý z štvorcov by teraz mal mať dva symboly.
Napríklad ak má horná časť stĺpca veľké písmeno B a na ľavom konci riadku malé písmeno b, potom by štvorec mal mať dvojicu symbolov Bb.
Každý zo štyroch štvorcov teraz obsahuje dva symboly alely. Toto sú možné genotypy. Ak sú dva symboly rovnaké, genotyp je homozygotný.
Ak sú dva symboly odlišné, napríklad Bb, je genotyp heterozygotný. Ak sú obidva symboly veľkými písmenami, napríklad BB, potom je genotyp homozygotne dominantný. Ak sú oba symboly malé, napríklad bb, potom je genotyp homozygotný recesívny.
Za predpokladu, že nevzniknú žiadne ďalšie genetické faktory, dominantná alela riadi fyzickú expresiu každého genotypu. Inými slovami, ak je v páre genotypov dominantný gén (zobrazený veľkým písmenom), táto vlastnosť sa prejaví u potomka.
Pre farba očí, ak B predstavuje hnedé oči a b predstavuje modré oči, potom bude mať potomstvo, ktoré zdedí génový pár BB alebo génový pár Bb, hnedé oči. Ak majú mať modré oči, obidva dedičné gény musia byť homozygotne recesívne bb.
V jednoduchom resp monohybridný kríž na vyhodnotenie jednej vlastnosti sú štyri možné výsledky. Ak sú genotypy v štvorcoch krížením homozygotnej dominantnej BB a heterozygotnej Bb, potom sú možné štyri možné výsledky BB, BB, Bb a Bb.
Dva zo štyroch možných výsledkov alebo 50 percent potomkov má homozygotný dominantný genotyp BB a dva zo štyroch možných výsledkov alebo 50 percent potomkov má heterozygotný genotyp Bb.
Výpočet pravdepodobnosti fenotypu znamená hľadať dominantný gen. V príklade farby očí spočítajte každý štvorec veľkým písmenom. V príklade s výsledkami BB, BB, Bb a Bb, kde B predstavuje hnedé oči a b predstavuje modré oči, obsahujú všetky štyri štvorce dominantný gén B.
Všetky štyri možné výsledky alebo 100 percent potomkov by preto mali hnedé oči.
K dispozícii sú online štvorcové kalkulačky Punnett. Ak chcete použiť tieto kalkulačky, zadajte genotypy pre rodičov a pomocou kalkulačky vygenerujte výsledné kombinácie genotypov a fenotypov.