Inhalt
- Genetics Vocabulary Overview
- Blutgruppengenetik
- Punnett-Quadrate vervollständigen
- Finden der Genotypen
- Berechnung des genotypischen Verhältnisses
- Dihybrid Kreuz
Die Genetik, das Studium der Vererbung, begann mit Erbsen. Gregor Mendels Studien mit Erbsenpflanzen zeigten, dass einige Faktoren Merkmale wie Farbe oder Geschmeidigkeit in vorhersagbaren Mustern von Generation zu Generation bewegten.
Obwohl Mendel seine Studien präsentierte und veröffentlichte, wurde seine Arbeit bis einige Jahre nach seinem Tod ignoriert. Nachdem Mendels Werk wiederentdeckt und sein Wert anerkannt worden war, wurde die Erforschung der Genetik rasch vorangetrieben.
Genetics Vocabulary Overview
Die Genetik untersucht die Muster, wie Merkmale von Generation zu Generation weitergegeben werden. Geerbte Merkmale sind Haarfarbe, Augenfarbe, Körpergröße und Blutgruppe. Verschiedene Versionen desselben Gens, wie z. B. blaue Augenfarbe und braune Augenfarbe, werden genannt Allele. Eine Version oder ein Allel eines Gens kann gegenüber einem anderen rezessiven Allel dominant sein, oder die beiden Allele können gleich oder kodominant sein.
Allele werden normalerweise durch denselben Buchstaben dargestellt, aber das dominante Allel wird großgeschrieben. Beispielsweise dominieren Allele für braune Augen, wobei alle anderen Faktoren gleich sind, gegenüber Allelen für blaue Augen. Allele der Blutgruppe bilden eine Ausnahme von dieser Standardpraxis.
Blutgruppengenetik
Blutgruppe A und Blutgruppe B sind kodominant, sodass eine Person, die Gene für Blutgruppen A und B erbt, Blutgruppe AB hat. Die Blutgruppe O ist für A und B rezessiv, sodass eine Person, die ein Gen für die Blutgruppe A und ein Gen für die Blutgruppe O erbt, die Blutgruppe A hat. Wenn beide Allele für ein Merkmal dieselbe Version des Gens aufweisen, ist dies der Organismus homozygot für dieses Merkmal.
Wenn die Allele für ein Merkmal unterschiedliche Allele sind, ist der Organismus für dieses Merkmal heterozygot. Wenn der Organismus in Bezug auf ein Merkmal heterozygot ist, wird gewöhnlich ein Gen gegenüber dem anderen Gen dominant sein.
Der Genotyp bezieht sich auf die genetische Kombination eines Organismus. Der Phänotyp bezieht sich auf die physikalische Expression der genetischen Kombination.
Punnett-Quadrate vervollständigen
Punnett-Quadrate verwenden ein relativ einfaches Rasterformat, das einem Tic-Tac-Toe-Brett ähnelt, um das mögliche Erbgut (Genotyp) und das physische Erbgut (Phänotyp) potenzieller Nachkommen vorherzusagen. Ein einfaches Punnett-Quadrat zeigt das Kreuz der genetischen Kombination für ein einzelnes Merkmal.
Die beiden Gene für ein Merkmal eines Elternteils werden über den beiden rechten Spalten des Punnett-Quadrats platziert, wobei ein Gen über einer Spalte und das zweite Gen über der anderen Spalte liegt. Die beiden Gene für das Merkmal des anderen Elternteils werden auf der linken Seite des Punnett-Quadrats platziert, jeweils eines für die unteren beiden Reihen des Punnett-Quadrats.
Wie bei einem Multiplikations- oder Meilendiagramm werden das Symbol für das Gen oben in der Spalte und das Symbol für das Gen links in der Zeile in das sich überschneidende Quadrat kopiert. Dies ist ein möglicher Genotyp für einen potenziellen Nachwuchs. In einem einfachen Punnett-Quadrat mit nur einem Merkmal gibt es vier mögliche genetische Kombinationen (zwei Gene von jedem Elternteil, also 2x2 oder 4 mögliche Ergebnisse).
Betrachten Sie beispielsweise ein Punnett-Quadrat für die Farbe von Mendels Erbsen. Eine reinrassige (homozygote) grüne (y) Erbse, die mit einer reinrassigen gelben (Y) Erbse gekreuzt ist, ergibt vier mögliche Farbkombinationen für die nächste Erbsengeneration. Es kommt vor, dass jedes genetische Ergebnis ein Gen für grüne Erbsen und ein Gen für gelbe Erbsen enthält. Die Gene sind nicht für dasselbe Allel (gleiche Eigenschaft, unterschiedliche körperliche Ausprägung), daher ist die genetische Zusammensetzung der Farbe in jeder potenziellen Nachkommenerbse heterozygot (Yy).
Mithilfe von genetischen Taschenrechnern für Punnett-Quadrate können die genetischen Kreuzungen einfacher und komplexer Punnett-Quadrate ermittelt werden. (Siehe Ressourcen)
Finden der Genotypen
Genotypen sind die Genkombination potenzieller Nachkommen. In dem obigen Erbsenpflanzenbeispiel beträgt das Genotypverhältnis der Kreuzung von homozygoten grünen (y) und homozygoten gelben (Y) Erbsen 100 Prozent Yy.
Alle vier Quadrate enthalten dieselbe heterozygote Kombination von Yy. Der Nachwuchs zeigt eine gelbe Farbe, da Gelb dominiert. Aber jede der Nachkommenerbsen trägt Gene sowohl für grüne als auch für gelbe Erbsen.
Angenommen, zwei heterozygote Erbsennachkommen werden gekreuzt. Jeder Elternteil trägt ein Gen für Grün (y) und ein Gen für Gelb (Y). Platzieren Sie die Gene eines Elternteils am oberen Rand des Punnett-Quadrats und die Gene des anderen Elternteils an der linken Seite. Kopieren Sie die Gene in die Spalten und über die Zeilen.
Jedes der vier Quadrate zeigt nun eine mögliche Genotypkombination. Ein Quadrat zeigt eine homozygote gelbe (YY) Kombination. Zwei Quadrate zeigen eine heterozygote grün-gelbe Kombination (Yy). Ein Quadrat zeigt eine homozygote gelbe (YY) Kombination.
Berechnung des genotypischen Verhältnisses
In einem einfachen Punnett-Quadrat mit nur einem Merkmal gibt es vier mögliche Genkombinationen. Im Erbsenbeispiel beträgt die Wahrscheinlichkeit für homozygote grüne Erbsen 1: 4, da nur eines der vier Quadrate den Genotyp yy enthält. Die Wahrscheinlichkeit eines heterozygoten grün-gelben Genotyps beträgt 2: 4, da zwei der vier Quadrate den Genotyp Yy haben.
Die Wahrscheinlichkeit für gelbe Erbsen beträgt 1: 4, da nur eines der vier Quadrate den Genotyp YY hat. Das Genotyp-Verhältnis beträgt daher 1 YY: 2Yy: 1yy oder 3Y_: 1y. Das Phänotypverhältnis beträgt drei gelbe Erbsen: eine grüne Erbse.
Ein Dihybrid-Punnett-Quadrat zeigt die möglichen Kreuze zweier Merkmale gleichzeitig. Jedes Merkmal hat nur zwei mögliche Gene, so dass das Dihybrid-Punnett-Quadrat ein Raster mit vier Zeilen und vier Spalten und sechzehn möglichen Ergebnissen sein wird. Zählen Sie erneut die Anzahl jeder Genkombination.
Dihybrid Kreuz
Stellen Sie sich ein Dihybridkreuz zweier Personen vor, die heterozygote braune Haare (H) mit rezessiven blonden Haaren (h) mit braunen Augen (E) und rezessiven blauen Augen (e) haben. Beide Elternphänotypen wären braunes Haar und braune Augen. Das Dihybridkreuz zeigt jedoch mögliche Genotypen HHEE, HhEE, hhEE, HHEe, HhEe, HHee, Hhee, hhEE und hhee.
Das Genotypverhältnis beträgt 1 HHEE: 2 HHEE: 1 HHEE: 2 HHEe: 4 HHEe: 2 Hhee: 1 HHee: 2 HHEe: 1 Hhee, was auch als 9 H_E_: 3 H_E_: 3 H_e_: 1 h_e_ geschrieben werden kann. Das Phänotyp-Verhältnis zeigt, dass diese heterozygoten Eltern eine Chance von sechzehn haben, ein blondes, blauäugiges Kind zu bekommen.