Punnetti ruudud on visuaalsed tööriistad, mida kasutatakse geneetikateaduses, et määrata kindlaks geenide võimalikud kombinatsioonid, mis viljastamisel ilmnevad. Punnetti ruut on valmistatud lihtsast ruutvõrgust, mis on jagatud 2×2 (või enamaks) ruumiks. Selle ruudustiku ja mõlema vanema genotüüpide tundmisega saavad teadlased avastada järglaste potentsiaalsed geenikombinatsioonid ja isegi teatud pärilike tunnuste ilmnemise võimalused.
1
Tehke ruudustik suurusega 2×2. Kõige elementaarsemaid Punnetti ruute on üsna lihtne seadistada. Alustage hea suurusega ruudu joonistamisega, seejärel jagage see ruut neljaks võrdseks kastiks. Kui olete lõpetanud, peaks igas veerus olema kaks ruutu ja igas reas kaks ruutu.
2
Kasutage iga rea ja veeru vanemalleelide tähistamiseks tähti. Punnetti ruudul määratakse veerud emale ja read isale või vastupidi. Kirjutage iga rea ja veeru kõrvale täht, mis tähistab iga ema ja isa alleeli. Kasutage domineerivate alleelide jaoks suuri tähti ja retsessiivsete alleelide jaoks väiketähti. Seda on näite abil palju lihtsam mõista. Oletame näiteks, et soovite kindlaks teha tõenäosuse, et paari laps suudab keelt rullida. Seda võime tähistada domineeriva geeni puhul suurte tähtedega R ja r ning retsessiivsete tähtedega. Kui mõlemad vanemad on heterosügootsed (igast alleelist on üks koopia), kirjutaksime ruudustiku ülaossa ühe “R” ja ühe “r” ning ruudustiku vasakusse serva ühe “R” ja ühe “r”.
3
Kirjutage iga tühiku rea ja veeru tähed. Kui olete välja mõelnud alleelid, millesse iga vanem panustab, on Punnetti ruudu täitmine lihtne. Igasse ruutu kirjutage ema ja isa alleelidest antud kahetäheline geenikombinatsioon. Teisisõnu, võtke täht ruumi veerust ja täht selle reast ning kirjutage need ruumi sisse. Meie näites täidaksime oma ruudud järgmiselt: Ülemine vasak ruut: RRTÜlemine parem ruut: RrAlumine vasak ruut: RrAlumine parem ruut: rrPange tähele, et traditsiooniliselt kirjutatakse domineerivad alleelid (suurtähed) esimesena.
4
Määrake iga potentsiaalse järglase genotüüp. Täidetud Punnetti ruudu iga ruut tähistab järglast, keda kaks vanemat võivad saada. Iga ruut (ja seega iga järglane) on võrdselt tõenäoline, teisisõnu, 2×2 ruudustikus on 1/4 võimalus ükskõik millisele neljast võimalusest. Punnetti ruudul kujutatud erinevaid alleelide kombinatsioone nimetatakse genotüüpideks. Ehkki genotüübid esindavad geneetilisi erinevusi, ei pruugi järglased iga ruudu puhul erineda (vt sammu allpool). Meie näites Punnetti ruudus on genotüübid, mis on võimalikud nende kahe vanema järglase jaoks: kaks domineerivat alleeli (alates kaks R-d) Üks domineeriv alleel ja üks retsessiivne (R-st ja r-st) Üks domineeriv alleel ja üks retsessiivne (R-st ja r-st) märkate, et selle genotüübiga on kaks ruutuKaks retsessiivset alleeli (kahest rs-st)
5
Määrake iga potentsiaalse järglase fenotüüp. Organismi fenotüüp on tegelik füüsiline tunnus, mida see genotüübi põhjal kuvab. Vaid mõned näited fenotüüpidest hõlmavad silmavärvi, juuksevärvi ja sirprakulise aneemia esinemist – need kõik on geenide poolt määratud füüsilised tunnused, kuid ükski neist ei ole tegelik geenikombinatsioon ise. Potentsiaalse järglase fenotüübi määravad geeni omadused. Erinevatel geenidel on erinevad reeglid nende fenotüüpidena avaldumise kohta. Oletame meie näites, et domineeriv on geen, mis võimaldab kellelgi keelt rullida. See tähendab, et kõik järglased saavad oma keelt rullida isegi siis, kui domineeriv on ainult üks tema alleelidest. Sel juhul on potentsiaalsete järglaste fenotüübid järgmised: Üleval vasakul: saab keelt veeretada (kaks Rs) Üleval paremal: suudab keelt (üks R) All vasakul: suudab keelt (üks R) All paremal: Keelt ei saa veeretada (null Rs)
6
Kasutage ruute erinevate fenotüüpide tõenäosuse määramiseks. Punnetti ruutude üks levinumaid kasutusviise on kindlaks teha, kui tõenäoline on, et järglastel on spetsiifilised fenotüübid. Kuna iga ruut esindab võrdselt tõenäolist genotüübi tulemust, saate fenotüübi tõenäosuse leida, jagades selle fenotüübiga ruutude arvu ruutude koguarvuga. Meie näide Punnetti ruut ütleb meile, et mis tahes järglaste jaoks on neli võimalikku geenikombinatsiooni. need vanemad. Kolm neist kombinatsioonidest annavad järglase, kes suudab keelt rullida, samas kui üks mitte. Seega on meie kahe fenotüübi tõenäosused järgmised: järglane saab keelt keerutada: 3/4 = 0,75 = 75%Järglane ei saa keelt keerutada: 1/4 = 0,25 = 25%
7
Iga täiendava geeni jaoks kahekordistage 2×2 põhivõrgu kumbki pool. Kõik geenikombinatsioonid ei ole nii lihtsad kui ülaltoodud jaotisest lähtuv põhiline monohübriidne (ühe geeni) rist. Mõned fenotüübid on määratud rohkem kui ühe geeniga. Sellistel juhtudel peate arvestama iga võimaliku kombinatsiooniga, mis tähendab suurema ruudustiku joonistamist.Punnetti ruutude põhireegel, kui tegemist on rohkem kui ühe geeniga, on järgmine: kahekordistage ruudustiku iga külg iga geeni jaoks pärast esimest. Teisisõnu, kuna ühe geeniga ruudustik on 2×2, kahe geeniga ruudustik on 4×4, kolme geeniga ruudustik on 8×8 ja nii edasi. Et neid mõisteid oleks lihtsam mõista, järgime kahe geeniga näidet probleem. See tähendab, et peaksime joonistama 4×4 ruudustiku. Selles jaotises esitatud mõisted kehtivad kolme või enama geeni kohta, samuti nõuavad need probleemid lihtsalt suuremaid võre ja rohkem tööd.
8
Tehke kindlaks vanemate panustatud geenid. Järgmisena leidke geenid, mis mõlemal vanemal on teie uuritava omaduse jaoks. Kuna tegemist on mitme geeniga, on iga vanema genotüübis iga geeni jaoks lisaks esimesele veel kaks tähte, kahe geeni jaoks neli tähte, kolme geeni jaoks kuus tähte jne. Abiks võib olla, kui visuaalse meeldetuletusena kirjutada ema genotüüp ruudustiku ülaossa ja isa oma vasakule (või vastupidi). Kasutame nende konfliktide illustreerimiseks klassikalist näidet. Hernetaime herned võivad olla siledad või kortsus ja kollased või rohelised. Sile ja kollane on domineerivad tunnused. Sel juhul kasutage S ja s domineerivate ja retsessiivsete geenide tähistamiseks sileduse ja Y ja y kollasuse jaoks. Oletame, et emal on sel juhul SsYy genotüüp ja isal SsYY genotüüp.
9
Kirjutage erinevad geenikombinatsioonid ülemisele ja vasakule küljele. Nüüd kirjutage ruudustiku ülemise ruutude rea kohale ja kõige vasakpoolsemast veerust vasakule erinevad alleelid, millele iga vanem võib panustada. Nagu ühe geeniga tegelemisel, on iga alleel võrdselt tõenäoline edasikandumine. Kuna aga vaatate mitut geeni, on igas reas ja veerus mitu tähte: kaks tähte kahe geeni jaoks, kolm tähte kolme geeni jaoks ja nii edasi. Meie näites peame üles kirjutama erinevad geenide kombinatsioonid, mis iga vanem saab panustada oma SsYy genotüüpide põhjal. Kui üleval on ema SsYy geenid ja vasakul isa SsYY geenid, on iga geeni alleelid järgmised: Üleval: SY, Sy, sY, syVasakpoolsel all: SY, SY, sY, sY
10
Täitke tühikud iga alleelide kombinatsiooniga. Täitke ruudustiku tühikud täpselt nii, nagu teeksite ühe geeniga tegelemisel. Kuid seekord on igas tühimikus kaks lisatähte iga geeni jaoks peale esimese: neli tähte kahe geeni jaoks, kuus tähte kolme geeni jaoks. Üldreeglina peaks tähtede arv igas ruumis ühtima iga vanema genotüübi tähtede arvuga. Meie näites täidaksime oma tühikud järgmiselt: ülemine rida: SSYY, SSYy, SsYY, SsYyTeine rida: SSYY, SSYy, SsYY, SsYy Kolmas rida: SsYY, SsYy, ssYY, ssYyAlumine rida: SsYY, SsYy, ssYY, ssYy
11
Leidke iga potentsiaalse järglase fenotüübid. Mitme geeniga tegelemisel tähistab Punnetti ruudu iga ruum ikkagi iga potentsiaalse järglase genotüüpi, valikuid on lihtsalt rohkem kui ühe geeni puhul. Iga ruudu fenotüübid sõltuvad taaskord konkreetsetest käsitletavatest geenidest. Üldreeglina vajavad domineerivad tunnused aga ainult ühte domineerivat alleeli, samas kui retsessiivsed tunnused vajavad kõiki retsessiivseid alleele. Kuna meie näites on meie herneste puhul domineerivad tunnused siledus ja kollasus, tähistab iga ruut, millel on vähemalt üks suurtäht S. sileda fenotüübiga taim ja iga ruut, millel on vähemalt üks suurtäht Y, tähistab kollase fenotüübiga taime. Kortsus taimed vajavad kahte väiketähelist s alleeli ja rohelised taimed kahte väiketähelist y. Nendest tingimustest saame:Ülemine rida: Sile/kollane, Sile/kollane, Sile/kollane, Sile/kollaneTeine rida: Sile/kollane, Sile/kollane, Sile/kollane, Sile/kollaneKolmas rida: Smooth/othellow kollane, kortsus/kollane, kortsus/kollaneAlumine rida: sile/kollane, sile/kollane, kortsus/kollane, kortsus/kollane
12
Kasutage ruute, et määrata iga fenotüübi tõenäosus. Kasutage samu meetodeid nagu ühe geeniga tegelemisel, et leida tõenäosus, et kahe vanema järglastel võib olla erinev fenotüüp. Teisisõnu, fenotüübiga ruutude arv jagatud ruutude koguarvuga võrdub iga fenotüübi tõenäosusega. Meie näites on iga fenotüübi tõenäosused järgmised: Järglased on sile ja kollane: 12/16 = 3/4 = 0,75 = 75%Järglane on kortsus ja kollane: 4/16 = 1/4 = 0,25 = 25%Järglane on sile ja roheline: 0/16 = 0%Järglane on kortsus ja roheline: 0/16 = 0%Pange tähele, et kuna see Ühelgi järglasel on võimatu saada kahte retsessiivset y-alleeli, ükski järglastest ei ole roheline.