旁尼特方:遗传学的关键工具及其现代用途

  • 庞内特平方可以预测后代等位基因的组合
  • 在孟德尔遗传学中研究简单性状特别有用
  • 帮助计算单杂交和双杂交杂交中遗传的概率

彭内特广场 它是遗传学领域中以图形方式表示后代可能的遗传组合的关键工具。它由 Reginald Crundall Punnett 于 1905 年设计,至今仍被遗传学家和生物学家用来计算等位基因杂交的特定概率。

庞尼广场

这个数学图简化了理解父母双方的等位基因如何在后代中结合。该表将交叉父母双方的配子,提供后代的基因型和表型。

庞内特广场如何运作

旁尼特方表示显性和隐性等位基因之间组合的可能结果。显性等位基因由大写字母表示,而隐性等位基因由小写字母表示。

该工具在应用时特别有用 孟德尔定律 观察特征如何从一代遗传到另一代。一个亲本的配子包含每个等位基因的一个副本,通过将它们与另一个亲本的配子组合,我们可以计算基因型的比例,在某些情况下,还可以计算所得的表型。

庞尼广场

孟德尔定律应用于旁尼特平方

的法律 格雷戈尔孟德尔 它们在庞内特广场的使用中占据着中心位置。这些是理解显性和隐性等位基因如何结合以及性状如何在后代之间分布的关键。这些法律是:

  • 支配法则: 指出当显性等位基因存在时,它将掩盖隐性等位基因,并在表型中表达自己。
  • 分离定律: 性状的等位基因在配子形成过程中是分离的,这意味着每个配子的每个性状仅携带一个等位基因。
  • 独立分布定律: 不同基因的等位基因在配子之间独立分布,除非基因相连(在同一染色体上)。

建造彭尼特广场

创建旁内特方格很简单,并且遵循基本步骤。首先,它代表了一个 正方形分成四个相等的子正方形。一个亲本的等位基因沿着上轴放置,另一个亲本的等位基因沿着左列放置。从这里开始,通过组合行和列中相应的等位基因来填充内部细胞。

一个典型的例子是两个具有杂合基因型的个体杂交以获得一个简单的性状,例如头发颜色(Ff)。在这种情况下,Punnett 方格将显示以下组合:FF、Ff、Ff 和 ff,显性表型与隐性表型的比例为 3:1。

彭内特广场之外的一些遗传现象

必须考虑到庞内特方虽然非常有用,但也有局限性。还有更复杂的遗传动力学无法用该工具轻松描述,例如 共显性多基因遗传。在共显性的情况下,两个等位基因同时表达,而多基因遗传意味着多个基因影响单个性状。

二杂种杂交的例子

庞内特平方可以扩展到研究更复杂的杂交,例如双杂交,其中两个性状同时遗传。在这种情况下,将需要 16 个单元格的旁尼特方格,而不是仅 4 个单元格。

考虑孟德尔的经典案例,其中我们结合了豌豆的形状和颜色: R 它是圆形的主要等位基因, r 它是皱纹形式的隐性等位基因, Y 它是黄色的主要等位基因,并且 y 绿色是隐性的。

每个亲本植株 yy 可以产生以下配子: RY, Ry, rY, ry。通过在 Punnett 方格中交叉这些配子,我们得到的最终比例为 9:3:3:1,这反映了 9 颗豌豆中的 16 颗将是圆形和黄色,3 颗将是圆形和绿色,3 颗将是皱纹和黄色, 和 1 它将变得粗糙且呈绿色。

彭尼特广场的遗传学

这种类型的分析对于了解更复杂的杂交以及同时涉及多个性状时获得某些后代的概率至关重要。

结果的解释

一旦完成交叉并完成旁尼特方阵,我们就可以解释结果。表中的单元格为我们提供了后代所有可能的基因型组合的代表。从这里,我们可以计算概率:

  • 如果盒子有四个单元格,则每个单元格代表 25% 的机会。
  • 如果盒子有 6,25 个单元格,则每个单元格代表 XNUMX%

庞内特平方还可以帮助我们预测隐性基因型可能带来风险的遗传性疾病的发生。如果隐性基因型与某种疾病相关,您可以通过该表确定有多少后代可能携带该疾病或表现出症状。

旁尼特方的应用

这个简单的工具在多种学科中都非常有用:

  • 在学校和大学的生物学教学中解释遗传基础。
  • 在医学研究中评估遗传疾病的遗传风险。
  • 在农业科学中,通过选择有利的遗传组合来改良作物。

尽管庞内特平方看起来很简单,但它是一个强大的工具,可以让生物学家和遗传学家准确计算遗传概率。这个基本方法至今仍然有效,为孟德尔至今的遗传分析提供了坚实的基础。


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