旁尼特方:遺傳學的關鍵工具及其現代用途

  • 旁尼特平方可讓您預測後代等位基因的組合
  • 在孟德爾遺傳學中研究簡單性狀特別有用
  • 幫助計算單雜交和雙雜交雜交中遺傳的機率

彭內特廣場 它是遺傳學領域中以圖形方式表示後代可能的遺傳組合的關鍵工具。它由 Reginald Crundall Punnett 於 1905 年設計,至今仍被遺傳學家和生物學家用來計算等位基因雜交的特定機率。

旁尼特盒

這個數學圖簡化了理解父母雙方的等位基因如何在後代中結合。表將交叉父母雙方的配子,提供後代的基因型和表現型。

龐內特廣場如何運作

旁尼特方表示顯性和隱性等位基因之間組合的可能結果。顯性等位基因以大寫字母表示,而隱性等位基因則由小寫字母表示。

該工具在應用時特別有用 孟德爾定律 觀察特徵如何從一代遺傳到下一代。一個親代的配子包含每個等位基因的一個副本,透過將它們與另一個親代的配子組合,我們可以計算基因型的比例,在某些情況下,還可以計算所得的表型。

旁尼特盒

孟德爾定律應用於旁尼特平方

的法律 格雷戈爾·孟德爾 它們在龐內特廣場的使用中佔據著中心位置。這些是理解顯性和隱性等位基因如何結合以及性狀如何在後代之間分佈的關鍵。這些法律是:

  • 支配法則: 指出當顯性等位基因存在時,它將掩蓋隱性等位基因,並在表型中表達自己。
  • 分離定律: 性狀的等位基因在配子形成過程中是分離的,這意味著每個配子的每個性狀只攜帶一個等位基因。
  • 獨立分佈定律: 不同基因的等位基因在配子之間獨立分佈,除非基因相連(在同一染色體上)。

建造彭尼特廣場

建立旁內特方格很簡單,並且遵循基本步驟。首先,它代表了一個 正方形分成四個相等的子正方形。一個親代的等位基因沿著上軸放置,另一個親代的等位基因則沿著左列放置。從這裡開始,透過組合行和列中相應的等位基因來填充內部細胞。

一個典型的例子是兩個具有雜合基因型的個體雜交以獲得一個簡單的性狀,例如頭髮顏色(Ff)。在這種情況下,Punnett 方格將顯示以下組合:FF、Ff、Ff 和 ff,顯性表型與隱性表型的比例為 3:1。

彭內特廣場外的一些遺傳現象

必須考慮到龐內特方雖然非常有用,但也有限制。還有更複雜的遺傳動力學無法用該工具輕鬆描述,例如 共同支配多基因遺傳。在共顯性的情況下,兩個等位基因同時表達,而多基因遺傳意味著多個基因影響單一性狀。

二雜種雜交的例子

龐內特平方可以擴展到研究更複雜的雜交,例如雙雜交,其中兩個性狀同時遺傳。在這種情況下,需要 16 個單元格的旁尼特方格,而不是僅 4 個單元格。

考慮孟德爾的經典案例,其中我們結合了豌豆的形狀和顏色: R 它是圓形的主要等位基因, r 它是皺紋形式的隱性等位基因, Y 它是黃色的主要等位基因,並且 y 綠色是隱性的。

每個親代植株 yy 可以產生以下配子: RY, Ry, rY, ry。透過在Punnett 方格中交叉這些配子,我們得到的最終比例為9:3:3:1,這反映了9 顆豌豆中的16 顆將是圓形和黃色,3 顆將是圓形和綠色, 3 顆將是皺紋和黃色, 和 1 它將變得粗糙且呈綠色。

旁尼特方遺傳學

這種類型的分析對於了解更複雜的雜交以及同時涉及多個性狀時獲得某些後代的機率至關重要。

結果解讀

一旦完成交叉並完成旁尼特方陣,我們就可以解釋結果。表中的單元格為我們提供了後代所有可能的基因型組合的代表。從這裡,我們可以計算機率:

  • 如果盒子有四個單元格,則每個單元格代表 25% 的機會。
  • 如果盒子有 6,25 個單元格,則每個單元格代表 XNUMX%

龐內特平方還可以幫助我們預測隱性基因型可能帶來風險的遺傳性疾病的發生。如果隱性基因型與某種疾病有關,您可以透過該表確定有多少後代可能攜帶該疾病或表現出症狀。

旁尼特方的應用

這個簡單的工具在多種學科中都非常有用:

  • 在學校和大學的生物學教學中解釋遺傳基礎。
  • 在醫學研究中評估遺傳疾病的遺傳風險。
  • 在農業科學中,透過選擇有利的遺傳組合來改良作物。

儘管龐內特平方看起來很簡單,但它是一個強大的工具,可以讓生物學家和遺傳學家準確計算遺傳機率。這個基本方法至今仍然有效,為孟德爾至今的遺傳分析提供了堅實的基礎。


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