TrihübriidseRistamise Kalkulaator - Tasuta Punnetti Ruudustiku Generaator

Mis on trihübriidse ristamise kalkulaator?

Trihübriidse ristamise kalkulaator ennustab järglaste genotüüpe ja fenotüüpe, kui kaks vanemat erinevad kolme eraldi geeni poolest. See koostab ristamise täieliku 8×8 Punnetti ruudustiku ja liidab saadud fenotüübisuhteid, mille käsitsi arvutamine võtaks kaua aega.

Trihübriidne ristamine jälgib korraga kolme geenipaari, erinevalt monohübriidsest ristamisest (üks geen) või dihübriidsest ristamisest (kaks geeni). Kuna iga geen pärandub sõltumatult, tekitavad kolm geeni palju rohkem võimalikke järglaskombinatsioone kui üks või kaks geeni.

Geneetika põhiterminid

• Geen: DNA-lõik, mis sisaldab ühe tunnuse, näiteks seemne värvuse, kujunemisjuhiseid.
• Alleel: geeni üks variant. Geenil võib olla dominantne alleel ja retsessiivne alleel.
• Dominantne alleel: kirjutatakse suurtähega (A, B, C). Dominantse tunnuse avaldumiseks piisab ühest koopiast.
• Retsessiivne alleel: kirjutatakse väiketähega (a, b, c). Retsessiivse tunnuse avaldumiseks on vaja kahte koopiat.
• Genotüüp: alleelipaar, mida organism iga geeni puhul kannab, näiteks AaBbCc.
• Fenotüüp: tegelikult avalduv tunnus, mis põhineb genotüübil.
• Homotsügootne: geeni mõlemad alleelid on ühesugused, näiteks AA või aa.
• Heterosügootne: kaks alleeli on erinevad, näiteks Aa.

Kuidas genotüüpi kalkulaatori jaoks vormindada

Igas genotüübis peab olema täpselt kuus tähte: kolm kahest tähest koosnevat geenipaari. Igas paaris peab olema sama täht, kas üks suur- ja üks väiketäht või kaks sama suurusega tähte.

Paari sees peab suurtäht olema ees. Kalkulaator aktsepteerib vormi Aa, kuid lükkab vigase vormina tagasi vormi aA, sest see kontrollib tähtede suurusjärjestust ja märgib kehtetuks iga paari, kus retsessiivne täht on ees. Kui ühe vanema genotüüp seda kontrolli ei läbi, kuvab tööriist veateate ega koosta Punnetti ruudustikku.

Kehtivad näited: AaBbCc, AABBCC, aabbcc, AABbcc. Kehtetud näited: aAbBcC (tähtede vale järjekord), AaBb (ainult kaks geeni), AaBbCcDd (neli geeni), AbCdef (paari sees olevad tähed ei kattu), AaBb1c (number ei ole alleeli sümbol).

Tähtede valik on vaba. A, B ja C on õpikutes levinud sümbolid, kuid RrYyGg toimib samamoodi ning tulemused märgistatakse sisestatud tähtedega. Mõlemad vanemad peavad tähistama samu kolme geeni samas järjekorras, sest ruudustik seob esimese geeni esimese geeniga, teise teisega ja kolmanda kolmandaga. Ristamisel AaBbCc × DdEeFf on kuus eri geeni, seega kuvab tööriist ruudustiku joonistamise asemel veateate.

Kuidas trihübriidset ristamist arvutada

1. Leia kummagi vanema gameedid. Kolme heterosügootse geenipaariga vanem (AaBbCc) saab edasi anda igast paarist ühe alleeli. See annab 2 × 2 × 2 = 8 võimalikku gameedikombinatsiooni: ABC, ABc, AbC, Abc, aBC, aBc, abC ja abc.

2. Koosta Punnetti ruudustik. Paiguta ühe vanema 8 gameedid ülaserva ja teise vanema 8 gameedid küljeserva. Nii tekib 8×8 suurune 64 lahtriga ruudustik, kus iga lahter tähistab üht võimalikku järglase genotüüpi.

3. Loe fenotüübid välja. Iga geeni puhul lahtri genotüübis avaldub järglasel dominantne tunnus, kui selles paaris on vähemalt üks suurtäht. Vastasel juhul avaldub retsessiivne tunnus. Fenotüüp kirjutatakse sama geenitähtedega nagu ristamisel: AaBbCc järglaste märgised on näiteks ABc ning DdEeFf järglaste märgised näiteks DEf.

4. Liida fenotüübid kokku. Loenda, mitu 64 lahtrit kuulub igasse 8 võimalikku fenotüüblikombinatsiooni (ABC, ABc, AbC, Abc, aBC, aBc, abC, abc).

See meetod põhineb sõltumatul lahknemisel: kolm geeni peavad paiknema eri kromosoomidel või samal kromosoomil üksteisest piisavalt kaugel, et need päranduksid eraldi. Samal kromosoomil lähestikku paiknevad geenid ehk aheldunud geenid ei järgi neid suhteid.

Trihübriidse ristamise valem

Kuna kolm geeni lahknevad sõltumatult, on iga kindla tunnusekombinatsiooni tõenäosus iga geeni eraldi avaldumise tõenäosuste korrutis:

$P(A \cap B \cap C) = P(A) \times P(B) \times P(C)$

kus A, B ja C on kolm tunnust, P on tunnuse avaldumise tõenäosus ning vasak pool on kõigi kolme tunnuse koos avaldumise tõenäosus.

Kahe kolmekordselt heterosügootse vanema ristamisel (AaBbCc × AaBbCc) annab iga geen eraldi standardse monohübriidse suhte 3 dominantne : 1 retsessiivne. Kolme geeni ühendamisel tuleb see suhe kuupi tõsta:

(3 : 1)³ = 27 : 9 : 9 : 9 : 3 : 3 : 3 : 1

Need kaheksa arvu annavad kokku 64, mis vastab Punnetti ruudustiku 64 lahtrile. Selles 64 suuruses rühmas:

• 27 järglasel (42,19%) avalduvad kõik kolm dominantset tunnust
• 9 järglasel (14,06%) avaldub igaüks kolmest kombinatsioonist, milles on üks retsessiivne tunnus
• 3 järglasel (4,69%) avaldub igaüks kolmest kombinatsioonist, milles on kaks retsessiivset tunnust
• 1 järglasel (1,56%) avalduvad kõik kolm retsessiivset tunnust

Näide: AaBbCc × AaBbCc

Ristatakse kaks vanemat, kes on kõigi kolme geeni suhtes heterosügootsed. Mõlemad toodavad samad 8 gameeditüübid (ABC, ABc, AbC, Abc, aBC, aBc, abC, abc), seega on Punnetti ruudustikus 64 lahtrit, mis saadakse kõigi nende gameetide paaride kombineerimisel.

Fenotüüpide loendamisel kõigis 64 lahtrites saadakse:

See on klassikaline suhe 27:9:9:9:3:3:3:1. See kehtib ainult siis, kui mõlemad vanemad on kõigi kolme geeni suhtes heterosügootsed ja iga geeni puhul esineb täielik dominantsus.

Millal suhe ei kehti

Standardset suhet 27:9:9:9:3:3:3:1 võivad muuta mõned olukorrad:

• Aheldunud geenid: samal kromosoomil lähestikku paiknevad geenid päranduvad koos sagedamini, kui juhus eeldaks.
• Mittetäielik dominantsus või kodominantsus: mõned geenid ei järgi lihtsat dominantse-retsessiivse pärandumise mustrit, mistõttu fenotüübirühmad muutuvad.
• Epistaas: üks geen võib teise geeni mõju varjata või muuta.
• Väike valim: tegelik pesakond või seemnepartii on palju väiksem kui 64, mistõttu võivad vaadeldud arvud juhuse tõttu teoreetilisest suhtest erineda.

Taust

Punnetti ruudustik on saanud nime Briti geneetiku Reginald Punnetti järgi, kes töötas ruudustikumeetodi välja umbes 1905, töötades koos William Batesoniga. See kujutab visuaalselt ristamisi, mida kirjeldas esimesena matemaatiliselt Gregor Mendel, kelle 1866. aasta hernetaimi käsitlev artikkel sõnastas pärandumise reeglid, mida see kalkulaator rakendab.

Korduma kippuvad küsimused

Mis on trihübriidne ristamine? Ristamine kahe organismi vahel, mille puhul jälgitakse korraga kolme eraldi geeni, millest igaühel on dominantne ja retsessiivne alleel.

Mitu gameeti toodab kolmekordselt heterosügootne organism? Kaheksa. Genotüübiga AaBbCc vanem toodab 2³ = 8 gameeditüüpi, sest iga kolmest geenipaarist võib sõltumatult anda edasi kummagi alleeli.

Milline on AaBbCc × AaBbCc fenotüübisuhte? 27:9:9:9:3:3:3:1 kokku 64 järglasest. See eeldab sõltumatut lahknemist ja täielikku dominantsust kõigi kolme geeni puhul.

Kuidas peaksin genotüübi kalkulaatorisse kirjutama? Kasuta täpselt kuut tähte, kus igas paaris on suurtäht väiketähest ees, näiteks AaBbCc. Kalkulaator lükkab genotüübi nagu aAbBcC tagasi, sest retsessiivne täht on selles paaris dominantse tähe ees.

Kas võin kasutada muid tähti peale A, B ja C? Jah. Sobivad kõik tähed, kui mõlemad vanemad kasutavad samu kolme tähte samas järjekorras. Fenotüübi märgised kasutavad siis neid tähti, nii et RrYyGg ristamise korral kuvatakse RYG, RYg, RyG ja nii edasi.

Kas see töötab ka samal kromosoomil aheldunud geenide puhul? Ei. Kalkulaator eeldab sõltumatut lahknemist. Aheldunud geenid päranduvad koos sagedamini, kui standardne suhe ennustab, ning nende jaoks on vaja teistsugust arvutusmeetodit.

Mis on proovristamine? Dominantset fenotüüpi avaldava organismi ristamine kolmekordselt retsessiivse organismiga (aabbcc), et teha kindlaks, kas tundmatu vanem on iga geeni puhul homotsügootne või heterosügootne. Heterosügootne vanem annab mitme erineva fenotüübiga järglasi; dominantne homotsügootne vanem annab järglasi, kellel kõigil avalduvad dominantsed fenotüübid.