วิธีหาอัตราส่วนจีโนไทป์

พันธุศาสตร์ ศึกษาพันธุกรรม เริ่มด้วยถั่ว การศึกษาของ Gregor Mendel กับต้นถั่วพบว่าปัจจัยบางอย่างเคลื่อนลักษณะเช่นสีหรือความเรียบจากรุ่นสู่รุ่นในรูปแบบที่คาดเดาได้

แม้ว่า เมนเดล นำเสนอและตีพิมพ์ผลงานวิจัยของเขา ผลงานของเขาถูกละเลยจนกระทั่งไม่กี่ปีหลังจากการตายของเขา เมื่องานของ Mendel ถูกค้นพบอีกครั้งและคุณค่าของมันได้รับการยอมรับแล้ว การศึกษาด้านพันธุศาสตร์ก็ดำเนินไปอย่างรวดเร็ว

พันธุศาสตร์ศึกษารูปแบบของลักษณะที่ถ่ายทอดจากรุ่นสู่รุ่น ลักษณะที่สืบทอด ได้แก่ สีผม สีตา ส่วนสูง และหมู่เลือด เวอร์ชันต่างๆ ที่เหมือนกัน ยีนเช่นสีตาสีฟ้าและสีตาสีน้ำตาลเรียกว่า อัลลีล. ยีนหนึ่งรุ่นหรืออัลลีลอาจมีอิทธิพลเหนืออัลลีลที่ด้อยต่างกัน หรืออัลลีลทั้งสองอาจเท่ากันหรือ codominant.

อัลลีลมักจะแสดงด้วยตัวอักษรเดียวกัน แต่ อัลลีลที่โดดเด่น เป็นตัวพิมพ์ใหญ่ ตัวอย่างเช่น อัลลีลตาสีน้ำตาล ปัจจัยอื่นๆ ที่เท่ากันทั้งหมด มีอิทธิพลเหนืออัลลีลตาสีฟ้า อัลลีลกรุ๊ปเลือดเป็นข้อยกเว้นสำหรับการปฏิบัติตามมาตรฐานนี้

กรุ๊ปเลือด A และกรุ๊ปเลือด B เป็นหมู่เลือดร่วม ดังนั้นคนที่สืบทอดยีนสำหรับกรุ๊ปเลือด A และ B จะมีกรุ๊ปเลือด AB กรุ๊ปเลือด O นั้นด้อยสำหรับ A และ B ดังนั้นคนที่สืบทอดยีนสำหรับกรุ๊ปเลือด A และยีนสำหรับกรุ๊ปเลือด O จะมีกรุ๊ปเลือด A ถ้าอัลลีลทั้งสองสำหรับลักษณะหนึ่งเป็นรุ่นเดียวกันของยีน สิ่งมีชีวิตนั้นจะเป็นโฮโมไซกัสสำหรับลักษณะนั้น

ถ้าอัลลีลสำหรับคุณลักษณะเป็นอัลลีลต่างกัน สิ่งมีชีวิตนั้นจะมีลักษณะต่างกันสำหรับลักษณะนั้น หากสิ่งมีชีวิตมีลักษณะต่างกัน โดยปกติแล้วยีนหนึ่งจะมีความโดดเด่นเหนืออีกยีนหนึ่ง

จีโนไทป์ หมายถึงการผสมผสานทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต ฟีโนไทป์ หมายถึงการแสดงออกทางกายภาพของการผสมผสานทางพันธุกรรม

สี่เหลี่ยม Punnett ใช้รูปแบบกริดที่ค่อนข้างง่ายซึ่งคล้ายกับกระดาน Tic-Tac-Toe เพื่อทำนายลักษณะทางพันธุกรรมที่เป็นไปได้ (จีโนไทป์) และการแต่งหน้าทางกายภาพ (ฟีโนไทป์) ของลูกหลานที่มีศักยภาพ จตุรัส Punnett อย่างง่ายแสดงการข้ามของการผสมผสานทางพันธุกรรมสำหรับลักษณะเดียว

ยีนสองตัวสำหรับลักษณะเฉพาะจากพ่อแม่คนหนึ่งถูกวางไว้เหนือคอลัมน์ด้านขวาสองคอลัมน์ของจัตุรัส Punnett โดยมียีนหนึ่งตัวอยู่เหนือคอลัมน์หนึ่งและยีนที่สองอยู่เหนือคอลัมน์อื่น ยีนสองตัวสำหรับลักษณะนิสัยจากผู้ปกครองอีกคนหนึ่งจะถูกวางไว้ที่ด้านซ้ายของจตุรัส Punnett หนึ่งยีนสำหรับสองแถวล่างสุดของจัตุรัส Punnett

เช่นเดียวกับแผนภูมิการคูณหรือระยะทาง สัญลักษณ์ของยีนที่ด้านบนของคอลัมน์และสัญลักษณ์ของยีนที่ด้านซ้ายของแถวจะถูกคัดลอกลงในช่องสี่เหลี่ยมที่ตัดกัน นี่เป็นหนึ่งในยีนที่เป็นไปได้สำหรับลูกหลานที่มีศักยภาพ ในจตุรัส Punnett แบบเรียบง่ายที่มีลักษณะเพียงหนึ่งเดียว จะมีชุดค่าผสมทางพันธุกรรมที่เป็นไปได้สี่ชุด (ยีนสองตัวจากผู้ปกครองแต่ละราย ดังนั้นผลลัพธ์ที่เป็นไปได้ 2x2 หรือ 4 รายการ)

ตัวอย่างเช่น พิจารณา a จัตุรัสปันเนตต์ สำหรับสีของถั่วเมนเดล ถั่วเขียว (y) พันธุ์แท้ (homozygous) ผสมกับถั่วสีเหลืองพันธุ์แท้ (Y) ให้ผลผลิตสี่ชุดสำหรับสีสำหรับถั่วรุ่นต่อไป มันเกิดขึ้นที่ผลลัพธ์ทางพันธุกรรมแต่ละรายการมีหนึ่งยีนสำหรับถั่วเขียวและหนึ่งยีนสำหรับถั่วเหลือง ยีนไม่ได้มีไว้สำหรับอัลลีลเดียวกัน (ลักษณะเดียวกัน การแสดงออกทางกายภาพที่ต่างกัน) ดังนั้น ส่วนประกอบทางพันธุกรรมของสีในถั่วที่อาจมีลูกได้แต่ละตัวจึงเป็น heterozygous (Yy)

เครื่องคำนวณพันธุกรรมตาราง Punnett ออนไลน์สามารถใช้เพื่อค้นหาการข้ามทางพันธุกรรมของสี่เหลี่ยมจัตุรัส Punnett ที่เรียบง่ายและซับซ้อน (ดูแหล่งข้อมูล)

จีโนไทป์คือการรวมกันของยีนของลูกหลานที่มีศักยภาพ ในตัวอย่างต้นถั่วลันเตาข้างต้น อัตราส่วนจีโนไทป์ของเมล็ดถั่วเขียวโฮโมไซกัส (y) และถั่วสีเหลืองโฮโมไซกัส (Y) คือ 100 เปอร์เซ็นต์ Yy

สี่เหลี่ยมทั้งสี่มีการรวมกันของ Yy แบบ heterozygous ลูกจะออกเหลืองเพราะเหลืองเด่น แต่ถั่วลูกอ่อนแต่ละตัวจะมียีนสำหรับถั่วเขียวและถั่วเหลือง

สมมติว่ามีการข้ามลูกอัญชันที่แตกต่างกันสองตัว ผู้ปกครองแต่ละคนมียีนสำหรับสีเขียว (y) และยีนสำหรับสีเหลือง (Y) วางยีนของพ่อแม่คนหนึ่งไว้ที่ด้านบนของจัตุรัส Punnett และยีนของพ่อแม่อีกคนหนึ่งทางด้านซ้าย คัดลอกยีนลงไปตามคอลัมน์และข้ามแถว

สี่เหลี่ยมสี่ช่องแต่ละช่องจะแสดงการรวมกันของจีโนไทป์ที่เป็นไปได้ หนึ่งสี่เหลี่ยมแสดงชุดค่าผสมสีเหลืองโฮโมไซกัส (YY) สี่เหลี่ยมสองช่องแสดงชุดค่าผสมสีเขียว-เหลืองที่ต่างกัน (Yy) หนึ่งสี่เหลี่ยมแสดงชุดค่าผสมสีเหลืองโฮโมไซกัส (YY)

ในจตุรัส Punnett ธรรมดาที่มีลักษณะเพียงหนึ่งเดียว มีการผสมผสานของยีนที่เป็นไปได้สี่แบบ ในตัวอย่างถั่ว ความน่าจะเป็นของถั่วเขียว homozygous คือ 1:4 เนื่องจากมีเพียงหนึ่งในสี่ช่องสี่เหลี่ยมที่มีจีโนไทป์ yy ความน่าจะเป็นของจีโนไทป์สีเขียว-เหลืองที่ต่างกันคือ 2:4 เพราะสี่เหลี่ยมสองในสี่ช่องมีจีโนไทป์ Yy

ความน่าจะเป็นของถั่วเหลืองคือ 1:4 เพราะมีเพียงหนึ่งในสี่สี่เหลี่ยมเท่านั้นที่มีจีโนไทป์ YY ดังนั้นอัตราส่วนจีโนไทป์จึงเป็น 1 YY: 2Yy: 1yy หรือ 3Y_: 1y อัตราส่วนฟีโนไทป์คือถั่วเหลืองสามถั่ว: หนึ่งถั่วเขียว

สี่เหลี่ยมจัตุรัส Punnett แบบ dihybrid แสดงการข้ามที่เป็นไปได้ของสองลักษณะในเวลาเดียวกัน แต่ละลักษณะยังคงมียีนที่เป็นไปได้เพียงสองยีน ดังนั้นตารางไดไฮบริด Punnett จะเป็นตารางที่มีสี่แถวและสี่คอลัมน์และผลลัพธ์ที่เป็นไปได้สิบหกประการ อีกครั้ง ให้นับจำนวนของยีนแต่ละชุดรวมกัน

พิจารณา ข้าม dihybrid ของคนสองคนที่มีผมสีน้ำตาลต่างกัน (H) ที่มีผมสีบลอนด์ถอย (h) ที่มีตาสีน้ำตาล (E) ที่มีตาสีฟ้าถอย (e) ฟีโนไทป์ของพ่อแม่ทั้งสองจะเป็นผมสีน้ำตาลและตาสีน้ำตาล อย่างไรก็ตาม Dihybrid cross แสดงจีโนไทป์ที่เป็นไปได้ HHEE, HhEE, hhEE, HHEe, HhEe, HHee, Hhee, Hhee, hhEE และ hhee

อัตราส่วนจีโนไทป์คือ 1 HHEE: 2 HhEE: 1 hhEE: 2 HHEe: 4 HhEe: 2 Hhee: 1 HHee: 2 hhEe: 1 hhee ซึ่งสามารถเขียนเป็น 9 H_E_: 3 h_E_: 3 H_e_: 1 h_e_ อัตราส่วนฟีโนไทป์แสดงให้เห็นว่าพ่อแม่ที่ต่างกันเหล่านี้มีโอกาสหนึ่งในสิบหกของการมีลูกผมสีบลอนด์ตาสีฟ้า