รูปสี่เหลี่ยม Punnett จำลองสิ่งมีชีวิตสองชนิดที่สืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ และตรวจสอบหนึ่งในหลายยีนที่พ่อแม่ส่งต่อไปยังลูกหลานของพวกเขา รูปสี่เหลี่ยมที่สมบูรณ์แสดงแต่ละยีนที่ถ่ายทอดได้ที่เป็นไปได้ และความน่าจะเป็นของแต่ละยีน นี่คือเหตุผลที่รูปสี่เหลี่ยม Punnetian เป็นวิธีที่ดีในการทำความเข้าใจแนวคิดทางพันธุกรรมขั้นพื้นฐาน
ขั้นตอน
ตอนที่ 1 จาก 2: การสร้าง Punnett Square
ขั้นตอนที่ 1. วาดรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า 2 x 2
วาดรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า จากนั้นลดความยาวและความกว้างลงครึ่งหนึ่งเพื่อให้กลายเป็นสี่เหลี่ยมเล็กๆ สี่รูป เว้นช่องว่างด้านบนและด้านซ้ายของสี่เหลี่ยมผืนผ้าเพื่อให้สามารถติดป้ายกำกับได้
อ่านข้อมูลพื้นฐานด้านล่างหากคุณมีปัญหาในการทำความเข้าใจขั้นตอนต่อไปนี้
ขั้นตอนที่ 2 ตั้งชื่ออัลลีลที่เกี่ยวข้อง
แต่ละรูปสี่เหลี่ยมของ Punnett อธิบายถึงวิธีที่ยีน (อัลลีล) ต่างกันได้รับการสืบทอดเมื่อสิ่งมีชีวิตทั้งสองประสบความสำเร็จในการสืบพันธุ์ เลือกตัวอักษรเพื่อเป็นตัวแทนของอัลลีล เขียนอัลลีลที่โดดเด่นด้วยตัวอักษรพิมพ์ใหญ่ และอัลลีลแบบถอยด้วยตัวอักษรเดียวกันแต่เป็นตัวพิมพ์เล็ก คุณมีอิสระในการเลือกตัวอักษรใดๆ
- ตัวอย่างเช่น คุณสามารถใช้ตัวอักษร "B" สำหรับยีนเด่นของขนนกสีดำ และใช้ตัวอักษร "b" สำหรับยีนด้อยของขนนกสีเหลือง
- ถ้าคุณไม่รู้จักยีนเด่น ให้ใช้ตัวอักษรต่างกันสำหรับอัลลีลทั้งสอง
ขั้นตอนที่ 3 ตรวจสอบจีโนไทป์ของพ่อแม่ทั้งสอง
ต่อไป คุณจำเป็นต้องรู้จีโนไทป์ของพ่อแม่แต่ละคนที่มีลักษณะดังกล่าว ผู้ปกครองแต่ละคนมีอัลลีลสองอัลลีล (บางครั้งเหมือนกัน) สำหรับลักษณะที่เกี่ยวข้อง เช่นเดียวกับสิ่งมีชีวิตทางเพศอื่นๆ ดังนั้นจีโนไทป์จึงประกอบด้วยตัวอักษรสองตัว บางครั้ง จีโนไทป์ได้รับคำถามแล้ว แม้ว่าโดยปกติคุณจะต้องค้นหาจากข้อมูลอื่น:
- "เฮเทอโรไซกัส" หมายถึง สิ่งมีชีวิตที่มีอัลลีลต่างกันสองอัลลีล (Bb)
- "homozygous dominant" หมายถึงสิ่งมีชีวิตที่มีอัลลีลที่โดดเด่น (BB) สองสำเนา
- "Homozygous recessive" หมายความว่า สิ่งมีชีวิตมีอัลลีลด้อย (bb) สองสำเนา ผู้ปกครองทุกคนที่มีลักษณะถอย (ขนนกสีเหลือง) ตกอยู่ในหมวดหมู่นี้
ขั้นตอนที่ 4 ติดป้ายกำกับแถวด้วยจีโนไทป์ของผู้ปกครองคนใดคนหนึ่ง
เลือกผู้ปกครองหนึ่งคน ซึ่งโดยปกติคือผู้หญิง (แม่) แต่คุณสามารถเลือกพ่อได้ ติดป้ายกำกับแถวแรกของกริดด้วยอัลลีลแรกของพาเรนต์ หลังจากนั้น ให้ติดป้ายแถวที่สองของตารางด้วยอัลลีลที่สอง
ตัวอย่างเช่น หมีตัวเมียมีขนต่างกันสำหรับขน (Bb) เขียน B ทางด้านซ้ายของบรรทัดแรก และ b ทางด้านซ้ายของบรรทัดที่สอง
ขั้นตอนที่ 5. ติดป้ายกำกับคอลัมน์ด้วยจีโนไทป์ของพาเรนต์อื่น
เขียนจีโนไทป์ของพาเรนต์ที่สองสำหรับลักษณะตามป้ายกำกับแถว ปกติแล้วจะใช้พ่อแม่ของผู้ชาย หรือที่รู้จักว่า บิดา
ตัวอย่างเช่น หมีเพศผู้มีลักษณะด้อยแบบ homozygous (bb) เขียน b เหนือแต่ละคอลัมน์
ขั้นตอนที่ 6 เขียนตัวอักษรที่สืบทอดมาของแต่ละแถวและคอลัมน์
จากนี้ไป รูปสี่เหลี่ยม Punnett จะใช้งานได้ง่าย เริ่มในกล่องแรก (ที่ด้านบนซ้าย) ดูที่ตัวอักษรทางด้านซ้ายและด้านบน เขียนตัวอักษรสองตัวในกล่อง และทำซ้ำสำหรับสามช่องที่เหลือ เมื่อสิ่งมีชีวิตสืบทอดอัลลีลทั้งสองประเภท อัลลีลที่โดดเด่นมักจะเขียนก่อน (กล่าวคือ เขียน Bb แทนที่จะเป็น bB)
- ในตัวอย่างนี้ กล่องด้านซ้ายบนได้รับ B จากแม่ และ b จากพ่อ เพื่อสร้าง Bb
- กล่องด้านบนขวารับ B จากแม่ และ B จากพ่อเพื่อผลิต Bb
- ช่องซ้ายล่างรับ b จากทั้งพ่อและแม่เพื่อสร้าง bb
- ช่องขวาล่างรับ b จากทั้งพ่อและแม่ เพื่อสร้าง bb
ขั้นตอนที่ 7 ตีความรูปสี่เหลี่ยมของ Punnett
รูปสี่เหลี่ยม Punnett แสดงความน่าจะเป็นที่จะมีลูกกับอัลลีลบางตัว มีสี่ชุดที่แตกต่างกันของอัลลีลที่รวมกันของผู้ปกครองและอัตราต่อรองของทั้งสี่จะเท่ากัน นั่นคือการรวมกันในแต่ละช่องมีโอกาส 25% ที่จะเกิดขึ้น หากมีมากกว่าหนึ่งช่องสี่เหลี่ยมที่มีผลลัพธ์เหมือนกัน ให้เพิ่มอัตราต่อรอง 25% เหล่านี้เพื่อรับอัตราต่อรองทั้งหมด
- ในตัวอย่างนี้ เรามีสองกล่องที่มีการรวมกัน Bb (heterozygous) คำนวณ 25% + 25% = 50% เพื่อให้ลูกหลานแต่ละคนมีโอกาส 50% ในการสืบทอดอัลลีล Bb รวมกัน
- อีกสองกล่องแต่ละกล่องมี bb (homozygous recessive) ลูกหลานแต่ละคนมีโอกาส 50% ที่จะได้รับยีน bb
ขั้นตอนที่ 8 อธิบายฟีโนไทป์
บ่อยครั้ง คุณสนใจธรรมชาติที่แท้จริงของเด็กมากกว่า ไม่ใช่แค่ยีนของพวกเขา ปัญหานี้แก้ไขได้ง่ายในสถานการณ์พื้นฐานส่วนใหญ่ ซึ่งมักจะเป็นเหตุผลที่ใช้รูปสี่เหลี่ยมของ Punnett บวกความน่าจะเป็นของแต่ละรูปสี่เหลี่ยมที่มีอัลลีลเด่นอย่างน้อยหนึ่งอัลลีลเพื่อค้นหาความน่าจะเป็นที่ลูกหลานจะสืบทอดลักษณะเด่น บวกความน่าจะเป็นของแต่ละกล่องที่มีอัลลีลถอยสองอัลลีลเพื่อค้นหาความน่าจะเป็นที่ลูกหลานจะสืบทอดลักษณะด้อย
- ในตัวอย่างนี้ มีสี่เหลี่ยมสองช่องที่มีอย่างน้อยหนึ่ง B เพื่อให้ลูกหลานแต่ละคนมีโอกาส 50% ที่จะมีขนสีดำ มี bb สองกล่องเพื่อให้ลูกหลานแต่ละคนมีโอกาส 50% ที่จะมีขนสีเหลือง
-
อ่านคำถามอย่างละเอียดเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับฟีโนไทป์ ยีนส่วนใหญ่ซับซ้อนกว่าตัวอย่างนี้ ตัวอย่างเช่น ดอกไม้สายพันธุ์อาจเป็นสีแดงเมื่อมีอัลลีล MM และสีขาวหากมีมม. หรือสีชมพูเมื่อมีมม. ในกรณีนี้ อัลลีลเด่นหมายถึง การปกครองที่ไม่สมบูรณ์
ส่วนที่ 2 จาก 2: ข้อมูลความเป็นมา
ขั้นตอนที่ 1 ทำความเข้าใจยีน อัลลีล และลักษณะเฉพาะ
ยีนเป็นชิ้นส่วนของ “รหัสพันธุกรรม” ที่กำหนดลักษณะของสิ่งมีชีวิต เช่น สีตา อย่างไรก็ตาม ดวงตาของสิ่งมีชีวิตอาจเป็นสีฟ้า หรือสีน้ำตาล หรือสีอื่นๆ ได้หลากหลาย การเปลี่ยนแปลงของยีนเดียวกันนี้เรียกว่า อัลลีล.
ขั้นตอนที่ 2 ทำความเข้าใจเกี่ยวกับจีโนไทป์และฟีโนไทป์
ยีนทั้งหมดรวมกันเป็นส่วนประกอบ จีโนไทป์ ซึ่งเป็นความยาวทั้งหมดของ DNA ที่อธิบายว่าร่างกายของคุณถูกสร้างขึ้นอย่างไร ร่างกายและพฤติกรรมของคุณเป็นจริง ฟีโนไทป์; คุณไม่ได้ถูกหล่อหลอมโดยยีนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงอาหาร การบาดเจ็บ และประสบการณ์ชีวิตอื่นๆ ด้วย
ขั้นตอนที่ 3 ศึกษาการถ่ายทอดทางพันธุกรรม
ในสิ่งมีชีวิตที่สืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ รวมทั้งมนุษย์ พ่อแม่แต่ละคนจะได้รับยีนหนึ่งยีนสำหรับแต่ละลักษณะ เด็กได้รับยีนจากทั้งพ่อและแม่ สำหรับแต่ละคุณลักษณะ เด็กสามารถมีอัลลีลเดียวกันได้สองชุด หรืออัลลีลที่ต่างกันสองชุด
- สิ่งมีชีวิตที่มีอัลลีลสองตัวเหมือนกันเรียกว่า โฮโมไซกัส สำหรับยีนนั้น
- สิ่งมีชีวิตที่มีอัลลีลต่างกันสองชนิดเรียกว่า heterozygous สำหรับยีนนั้น
ขั้นตอนที่ 4 ทำความเข้าใจยีนเด่นและยีนด้อย
ยีนที่ง่ายที่สุดมีสองอัลลีล: หนึ่งเด่นและหนึ่งถอย รูปแบบที่โดดเด่นจะปรากฏขึ้นแม้ว่ายีนจะมีอัลลีลถอย นักชีววิทยาจะเรียกมันว่าอัลลีลที่โดดเด่น "สะท้อนอยู่ในฟีโนไทป์"
- สิ่งมีชีวิตที่มีอัลลีลเด่นหนึ่งอัลลีลและอัลลีลถอยหนึ่งอันคือ เด่นต่างกัน. สิ่งมีชีวิตนี้เรียกอีกอย่างว่า ผู้ให้บริการ (carrier) อัลลีลด้อย เพราะมีอัลลีลที่เกี่ยวข้องกัน แต่ลักษณะไม่สามารถมองเห็นได้
- สิ่งมีชีวิตที่มีอัลลีลเด่นสองอัลลีลคือ homozygous เด่น.
- สิ่งมีชีวิตที่มีอัลลีลถอยสองอันคือ homozygous ด้อย.
- อัลลีลของยีนเดียวกันสามารถรวมกันเพื่อสร้างสีที่ต่างกันสามสีเรียกว่า การปกครองที่ไม่สมบูรณ์. ตัวอย่างของกรณีนี้คือ ม้าสีเบจผสม กล่าวคือ ม้า KK เป็นสีแดง ม้า KK มีเฉดสีทอง และม้า KK มีสีเบจสว่าง
ขั้นตอนที่ 5. รู้ประโยชน์ของรูปสี่เหลี่ยม Punnett
ผลลัพธ์สุดท้ายของรูปสี่เหลี่ยม Punnett คือความน่าจะเป็น โอกาส 25% ที่จะมีผมสีแดงไม่ได้หมายความว่าเด็ก 25% จะมีผมสีแดง นี่เป็นเพียงการประมาณการ อย่างไรก็ตาม แม้แต่การคาดคะเนคร่าวๆ ก็อาจมีประโยชน์ในบางสถานการณ์:
- ผู้ดำเนินโครงการขยายพันธุ์ (โดยปกติคือการพัฒนาพันธุ์พืชใหม่) ต้องการทราบว่าคู่ผสมพันธุ์ใดมีแนวโน้มที่จะได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดมากที่สุด หรือคู่ใดคู่หนึ่งควรค่าแก่การผสมพันธุ์หรือไม่
- บุคคลที่มีความผิดปกติทางพันธุกรรมอย่างร้ายแรง หรือพาหะของอัลลีลของความผิดปกติทางพันธุกรรมที่ต้องการทราบโอกาสในการถ่ายทอดยีนไปยังบุตรหลานของตน
เคล็ดลับ
- คุณสามารถใช้ตัวอักษรใดก็ได้ ไม่จำเป็นต้องเป็นแค่ F และ F
- ไม่มีส่วนใดส่วนหนึ่งของรหัสพันธุกรรมที่ทำให้หนึ่งอัลลีลโดดเด่น เราดูเฉพาะคุณลักษณะที่มองเห็นได้ด้วยสำเนาเดียวเท่านั้น จากนั้นตั้งชื่ออัลลีลที่ทำให้คุณลักษณะนั้น "เด่น"
- คุณสามารถศึกษาการถ่ายทอดทางพันธุกรรมของยีนสองตัวในคราวเดียวโดยใช้ตารางขนาด 4 x 4 และเขียนรหัสอัลลีลทั้งสี่สำหรับผู้ปกครองแต่ละคน คุณสามารถเพิ่มเป็นจำนวนยีนเท่าใดก็ได้ (หรือยีนที่มีอัลลีลมากกว่าสองอัลลีล) แต่กล่องจะมีขนาดใหญ่ขึ้นอย่างรวดเร็ว
