การศึกษาอัตราส่วนจีโนไทป์ย้อนหลังไปถึงผลงานของเกรเกอร์ เมนเดลในช่วงทศวรรษ 1850 Mendel หรือที่รู้จักในชื่อบิดาแห่งพันธุศาสตร์ ได้ทำการทดลองที่ครอบคลุมระหว่างต้นถั่วที่มีลักษณะแตกต่างกันหลากหลาย เขาสามารถอธิบายผลลัพธ์ของเขาโดยกำหนด "ปัจจัย" สองอย่างให้กับลักษณะของพืชแต่ละชนิด ทุกวันนี้ เราเรียกแฟคเตอร์คู่นี้ว่า อัลลีล ซึ่งประกอบด้วยยีนเดียวกันสองชุด -- หนึ่งชุดจากพ่อแม่แต่ละคน
อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการทดลองพืชถั่วของ Mendel
การปกครอง Mendelian
Mendel ระบุลักษณะที่ครอบงำลักษณะอื่นๆ ตัวอย่างเช่น ถั่วลันเตามีลักษณะเด่น ในขณะที่ถั่วมีรอยย่นมีลักษณะที่ด้อย ในงานของ Mendel หากพืชแต่ละต้นมีปัจจัยถั่วเรียบอย่างน้อยหนึ่งอย่าง พืชนั้นก็จะมีถั่วเมล็ดเรียบ ถั่วมีรอยย่นต้องมีปัจจัยสองประการจึงจะมีถั่วเหี่ยวย่น
นี้สามารถแสดงด้วย "S" สำหรับถั่วลันเตาและ "s" สำหรับความหลากหลายของรอยย่น จีโนไทป์ SS หรือ Ss สร้างต้นถั่วเรียบ ในขณะที่เอสเอสจำเป็นสำหรับถั่วย่น
ถั่วพันธุ์แท้: F1 และ F2 Generation
Mendel นับรุ่นของต้นถั่ว ผู้ปกครองดั้งเดิมจากรุ่น F0 สร้างลูกหลาน F1 การปฏิสนธิตนเองของบุคคล F1 ทำให้เกิดรุ่น F2 Mendel ระมัดระวังในการเพาะพันธุ์ต้นถั่วหลายรุ่นก่อนเพื่อให้แน่ใจว่ารุ่น F0 เป็นพันธุ์แท้ - นั่นคือมีสองปัจจัยที่เหมือนกัน
วันนี้นักวิทยาศาสตร์จะบอกว่าพ่อแม่ของ F0 เป็นโฮโมไซกัสสำหรับยีนรูปถั่ว ทางแยก F0 คือ SS X ss -- ทางข้ามที่ราบรื่นบริสุทธิ์และมีรอยย่นล้วนๆ
กำเนิดลูกผสม
ถั่ว F1 ทั้งหมดนั้นราบรื่น Mendel เข้าใจดีว่า F1 แต่ละคนมีปัจจัย S หนึ่งตัวและปัจจัยหนึ่ง - ในภาษาสมัยใหม่ แต่ละคน F1 ต่างกันสำหรับรูปร่างถั่ว อัตราส่วนจีโนไทป์ของรุ่น F1 คือลูกผสม Ss 100 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งให้ผลผลิตถั่วลันเตา 100 เปอร์เซ็นต์ เนื่องจากปัจจัยดังกล่าวถือว่ามีความโดดเด่น
ด้วยการใส่ปุ๋ยให้กับบุคคล F1 เหล่านั้น Mendel กำลังสร้าง Ss X Ss cross
อัตราส่วนจีโนไทป์ของ F2 ที่ได้คือ 25 เปอร์เซ็นต์ SS, 50 เปอร์เซ็นต์ Ss และ 25 เปอร์เซ็นต์ ss ซึ่งสามารถเขียนเป็น 1:2: 1 เนื่องจากการครอบงำ ลักษณะฟีโนไทป์ หรือลักษณะที่มองเห็นได้ อัตราส่วนจึงราบรื่น 75 เปอร์เซ็นต์และมีรอยย่น 25 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งสามารถเขียนเป็น 3:1 ได้เช่นกัน
Mendel ได้ผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกันกับลักษณะของต้นถั่วอื่นๆ เช่น สีของดอก สีของถั่ว และขนาดของต้นถั่ว
รูปแบบการปกครอง
อัลลีลสามารถมีความสัมพันธ์ที่มากกว่าแบบคลาสสิกแบบถอยเด่นของ Mendelian ใน codominance อัลลีลทั้งสองจะแสดงออกอย่างเท่าเทียมกัน ตัวอย่างเช่น การผสมข้ามพันธุ์ไม้ดอกสีแดงที่มีดอกสีขาวผสมกันจะทำให้เกิดลูกหลานที่มีดอกจุดสีแดงและสีขาว ในสีแดงเทียบกับ กากบาทสีขาวของพืชที่มีการปกครองไม่สมบูรณ์ผลที่ได้จะเป็นสีชมพู
ในรูปแบบอัลลีลหลายแบบ อัลลีลสองอัลลีลสำหรับคุณลักษณะหนึ่งมาจากประชากรที่มีคุณลักษณะที่เป็นไปได้มากกว่าสองลักษณะ ตัวอย่างเช่น อัลลีลในเลือดมนุษย์ 3 หมู่คือ A, B และ O A และ B เป็นโคโดมิแนนต์ ขณะที่ O คือถอย
การใช้ Punnett Squares เพื่อทำความเข้าใจอัตราส่วนจีโนไทป์
จัตุรัส Punnett คือการแสดงภาพ/กราฟิกของการข้ามระหว่างบุคคลสองคน มันแสดงถึงอัตราส่วนทางพันธุกรรมต่างๆ และตัวเลือกยีนที่เป็นไปได้ของลูกหลานจากบุคคลสองคน
อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการทำ Punnet Square
ลองใช้ตัวอย่างถั่วที่เรียบและมีรอยย่นจากก่อนหน้านี้เมื่อข้ามต้นถั่วเรียบที่มีโฮโมไซกัสที่โดดเด่น (SS) กับต้นถั่วย่นรอยย่นแบบ homozygous (ss) คุณมีจีโนไทป์สามแบบสำหรับลูกหลาน (SS, Ss และ ss) ในอัตราส่วน 1:2:1 สิ่งนี้แสดงให้เห็นด้วยสายตาใน จัตุรัส Punnett ที่นี่.
สี่เหลี่ยมจัตุรัส Punnett ช่วยให้มองเห็นอัตราส่วนจีโนไทป์ที่คุณจะพบในการสืบพันธุ์ได้ง่ายขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อคุณเริ่มตรวจสอบอัลลีลต่างๆ หลายตัวพร้อมกัน