Genetik, studiet av ärftlighet, började med ärtor. Gregor Mendels studier med ärtplantor visade att någon faktor flyttade egenskaper som färg eller jämnhet från generation till generation i förutsägbara mönster.
Fastän Mendel presenterade och publicerade sina studier ignorerades hans arbete förrän några år efter hans död. När Mendels arbete återupptäcktes och dess värde erkändes gick genetikstudiet snabbt framåt.
Översikt över ordförråd för genetik
Genetik studerar mönstren för hur egenskaper går från generation till generation. Ärvda egenskaper inkluderar hårfärg, ögonfärg, höjd och blodtyp. Olika versioner av samma gen, som blå ögonfärg och brun ögonfärg, kallas alleler. En version eller allel av en gen kan vara dominerande över en annan recessiv allel, eller så kan de två allelerna vara lika eller kodominant.
Alleler representeras vanligtvis av samma bokstav, men dominerande allel aktiveras. Till exempel är alleler med bruna ögon, alla andra faktorer lika, dominerande över alleler med blå ögon. Blodgruppalleler är ett undantag från denna standardpraxis.
Blodtypgenetik
Blodtyp A och Blodtyp B är kodominanta, så en person som ärver gener för A och B-blodtyper kommer att ha typ AB-blod. Blodtyp O är recessivt mot A och B, så en person som ärver en gen för blodtyp A och en gen för blodtyp O kommer att ha blodtyp A. Om båda allelerna för en egenskap är samma version av genen är organismen homozygot för den egenskapen.
Om allelerna för ett drag är olika alleler, är organismen heterozygot för detta drag. Om organismen är heterozygot för ett drag, är vanligtvis en gen dominerande över den andra genen.
Genotyp avser den genetiska kombinationen av en organism. Fenotyp hänvisar till det fysiska uttrycket av den genetiska kombinationen.
Slutför Punnett-rutor
Punnett-rutor använder ett relativt enkelt rutnätformat som liknar ett Tic-Tac-Toe-kort för att förutsäga möjlig genetisk smink (genotyp) och fysisk smink (fenotyp) hos potentiella avkommor. En enkel Punnett-kvadrat visar korset för den genetiska kombinationen för ett enda drag.
De två generna för en egenskap från en förälder placeras ovanför de två högra kolumnerna i Punnett-kvadraten med en gen ovanför en kolumn och den andra genen ovanför den andra kolumnen. De två generna för egenskapen från den andra föräldern kommer att placeras på vänster sida av Punnett-torget, en vardera för de två nedre raderna på Punnett-torget.
Liksom ett multiplikations- eller körsträcksdiagram kopieras symbolen för genen högst upp i kolumnen och symbolen för genen till vänster om raden till skärningstorget. Detta är en möjlig genotyp för en potentiell avkomma. I en enkel Punnett-kvadrat med endast ett drag kommer det att finnas fyra potentiella genetiska kombinationer (två gener från varje förälder, så 2x2 eller 4 möjliga resultat).
Tänk till exempel på a Punnett Square för färgen på Mendels ärtor. En renrasig (homozygot) grön (y) ärta korsad med en renrasig (Y) ärta ger fyra möjliga kombinationer för färg för nästa generation ärtor. Det händer att varje genetiskt resultat innehåller en gen för gröna ärtor och en gen för gula ärtor. Generna är inte för samma allel (samma drag, olika fysiska uttryck) så den genetiska smink för färg i varje potentiell avkomma ärta är heterozygot (Yy).
Online Punnett-fyrkantiga genetiska räknare kan användas för att hitta de genetiska korsningarna av enkla och komplexa Punnett-rutor. (Se resurser)
Hitta genotyperna
Genotyper är genkombinationen av potentiella avkommor. I ärtanläggningsexemplet ovan är genotypförhållandet mellan korset av homozygota gröna (y) och homozygota gula (Y) ärtor 100 procent Yy.
Alla fyra rutorna innehåller samma heterozygota kombination av Yy. Avkomman uppvisar gul färg eftersom gult är dominerande. Men var och en av avkomman ärtor kommer att ha gener för både gröna och gula ärtor.
Anta att två heterozygota ärtavkommor korsas. Varje förälder bär en gen för grön (y) och en gen för gul (Y). Placera en förälders gener längs toppen av Punnett-torget och den andra föräldrars gener längs vänster sida. Kopiera generna ner i kolumnerna och över raderna.
Var och en av de fyra rutorna visar nu en möjlig genotypkombination. En kvadrat visar en homozygot gul (YY) kombination. Två rutor visar en heterozygot grön-gul kombination (Yy). En kvadrat visar en homozygot gul (YY) kombination.
Beräkning av genotypförhållandet
I ett enkelt Punnett-torg med endast ett drag finns det fyra möjliga genkombinationer. I ärtexemplet är sannolikheten för homozygota gröna ärtor 1: 4 eftersom endast en av de fyra rutorna innehåller yy-genotypen. Sannolikheten för heterozygot grön-gul genotyp är 2: 4 eftersom två av de fyra rutorna har Yy-genotypen.
Sannolikheten för gula ärtor är 1: 4 eftersom endast en av de fyra rutorna har YY-genotypen. Genotypförhållandet är därför 1 YY: 2Yy: 1yy eller 3Y_: 1y. Fenotypförhållandet är tre gula ärtor: en grön ärta.
Ett dihybrid Punnett-torg visar de möjliga korsningarna av två egenskaper samtidigt. Varje drag har fortfarande bara två möjliga gener, så den dihybrida Punnett-torget kommer att vara ett rutnät med fyra rader och fyra kolumner och sexton möjliga resultat. Räkna igen antalet för varje genkombination.
Dihybrid Cross
Tänk på a dihybridkors av två personer som är heterozygot brunt hår (H) med recessivt blont hår (h) med bruna ögon (E) med recessivt blå ögon (e). Båda föräldrafenotyperna skulle vara brunt hår och bruna ögon. Dihybridkorset visar dock möjliga genotyper HHEE, HhEE, hhEE, HHEe, HhEe, HHee, Hhee, hhEE och hhee.
Genotypförhållandet är 1 HHEE: 2 HhEE: 1 hhEE: 2 HHEe: 4 HhEe: 2 Hhee: 1 HHee: 2 hhEe: 1 hhee, vilket också kan skrivas som 9 H_E_: 3 h_E_: 3 H_e_: 1 h_e_. Fenotypförhållandet visar att dessa heterozygota föräldrar har en chans på sexton att få ett blondhårigt, blåöggat barn.