Kalkulator Trihibridnog Križanja - Besplatni Generator Punnettovog Dijagrama

Što je kalkulator trihibridnog križanja?

Kalkulator trihibridnog križanja predviđa genotipove i fenotipove potomaka kada se dva roditelja razlikuju u tri zasebna gena. Za križanje izrađuje puni 8×8 Punnettov kvadrat i zbraja dobivene fenotipske omjere, što ručno traje dugo.

Trihibridnim križanjem istodobno se prate tri para gena, za razliku od monohibridnog križanja (jedan gen) ili dihibridnog križanja (dva gena). Budući da se svaki gen nasljeđuje neovisno, tri gena stvaraju mnogo više mogućih kombinacija potomaka nego jedan ili dva gena.

Osnovni pojmovi genetike

• Gen: odsječak DNK koji sadržava upute za jedno svojstvo, kao što je boja sjemena.
• Alel: jedna inačica gena. Gen može imati dominantni alel i recesivni alel.
• Dominantni alel: zapisuje se velikim slovom (A, B, C). Jedna kopija dovoljna je za pojavu dominantnog svojstva.
• Recesivni alel: zapisuje se malim slovom (a, b, c). Za pojavu recesivnog svojstva potrebne su dvije kopije.
• Genotip: par alela koje organizam nosi za svaki gen, primjerice AaBbCc.
• Fenotip: svojstvo koje se stvarno očituje na temelju genotipa.
• Homozigotan: oba alela za neki gen podudaraju se, primjerice AA ili aa.
• Heterozigotan: dva se alela razlikuju, primjerice Aa.

Kako zapisati genotip za kalkulator

Svaki genotip mora imati točno šest slova: tri para gena od po dva slova. U svakom paru mora biti isto slovo, jedno veliko i jedno malo, ili dva slova istog oblika.

Unutar para veliko slovo mora biti prvo. Kalkulator prihvaća Aa, ali odbacuje aA kao nevažeći zapis jer provjerava redoslijed velikih i malih slova te kao nevažeći označava svaki par u kojem je recesivno slovo prvo. Ako genotip bilo kojeg roditelja ne prođe tu provjeru, alat prikazuje pogrešku i ne izrađuje Punnettov kvadrat.

Važeći primjeri: AaBbCc, AABBCC, aabbcc, AABbcc. Nevažeći primjeri: aAbBcC (pogrešan redoslijed slova), AaBb (samo dva gena), AaBbCcDd (četiri gena), AbCdef (nepodudarna slova unutar para), AaBb1c (znamenka nije simbol alela).

Izbor slova je proizvoljan. A, B i C uobičajeni su simboli u udžbenicima, ali RrYyGg funkcionira na isti način, a rezultati se označavaju slovima koja su unesena. Oba roditelja moraju označavati ista tri gena istim redoslijedom jer kvadrat spaja prvi gen s prvim genom, drugi s drugim, a treći s trećim. Križanje AaBbCc s DdEeFf navodi šest različitih gena, pa alat prikazuje pogrešku umjesto da nacrta kvadrat.

Kako izračunati trihibridno križanje

1. Odredite gamete svakog roditelja. Roditelj s tri heterozigotna para gena (AaBbCc) može prenijeti jedan alel iz svakog para. To daje 2 × 2 × 2 = 8 mogućih kombinacija gameta: ABC, ABc, AbC, Abc, aBC, aBc, abC i abc.

2. Izradite Punnettov kvadrat. Rasporedite 8 gameta jednog roditelja uz gornji rub, a 8 gameta drugog roditelja niz bočnu stranu. Tako nastaje mreža 8×8 s 64 ćelija, po jedna za svaki mogući genotip potomka.

3. Očitajte fenotipove. Za svaki gen u genotipu polja potomak pokazuje dominantno svojstvo ako je barem jedan alel u tom paru velikim slovom. U suprotnom pokazuje recesivno svojstvo. Fenotip se zapisuje istim slovima gena kao i križanje: potomci AaBbCc daju oznake poput ABc, a potomci DdEeFf oznake poput DEf.

4. Zbrojite fenotipove. Prebrojite koliko od 64 polja pripada svakoj od 8 mogućih kombinacija fenotipova (ABC, ABc, AbC, Abc, aBC, aBc, abC, abc).

Ova se metoda oslanja na neovisno kombiniranje: tri gena moraju se nalaziti na različitim kromosomima ili dovoljno udaljeno na istom kromosomu da se nasljeđuju neovisno. Geni koji se nalaze blizu jedan drugoga na istom kromosomu (vezani geni) ne slijede te omjere.

Formula trihibridnog križanja

Budući da se tri gena neovisno razdvajaju, vjerojatnost bilo koje određene kombinacije svojstava umnožak je vjerojatnosti za svaki gen zasebno:

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

gdje su A, B i C tri svojstva, P vjerojatnost pojavljivanja svojstva, a lijeva strana vjerojatnost da će se sva tri pojaviti zajedno.

Kod križanja dvaju trostrukih heterozigota (AaBbCc × AaBbCc), svaki gen zasebno daje standardni monohibridni omjer dominantnih 3 : recesivnih 1. Kombiniranje triju gena znači potenciranje tog omjera na treću:

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

Tih osam brojeva zbrojeno daje 64, što odgovara broju od 64 polja u Punnettovu kvadratu. U toj skupini od 64:

• 27 potomaka (42,19 %) pokazuje sva tri dominantna svojstva
• 9 potomaka (14,06 %) pokazuje svaku od triju kombinacija s jednim recesivnim svojstvom
• 3 potomka (4,69 %) pokazuju svaku od triju kombinacija s dvama recesivnim svojstvima
• 1 potomak (1,56 %) pokazuje sva tri recesivna svojstva

Primjer: AaBbCc × AaBbCc

Križajte dva roditelja koji su heterozigotni za sva tri gena. Oba stvaraju istih 8 vrsta gameta (ABC, ABc, AbC, Abc, aBC, aBc, abC, abc), pa Punnettov kvadrat ima 64 polja nastala od svih uparivanja tih gameta.

Prebrojavanje fenotipova u svih 64 polja daje:

To je klasični omjer 27:9:9:9:3:3:3:1. Vrijedi samo kada su oba roditelja heterozigotna za sva tri gena i kada svaki gen pokazuje potpunu dominaciju.

Kada se omjer ne primjenjuje

Nekoliko situacija narušava standardni omjer 27:9:9:9:3:3:3:1:

• Vezani geni: geni blizu jedan drugoga na istom kromosomu nasljeđuju se zajedno češće nego što bi se očekivalo slučajno.
• Nepotpuna dominacija ili kodominacija: neki geni ne slijede jednostavan obrazac dominantnog i recesivnog nasljeđivanja, pa se kategorije fenotipova mijenjaju.
• Epistaza: jedan gen može prikriti ili promijeniti učinak drugog gena.
• Mali uzorci: stvarno leglo ili serija sjemena mnogo je manja od 64, pa se opaženi brojevi slučajno mogu razlikovati od teorijskog omjera.

Pozadina

Punnettov kvadrat nazvan je po Reginaldu Punnettu, britanskom genetičaru koji je razvio metodu mreže oko 1905 dok je radio s Williamom Batesonom. Ona prikazuje križanja koja je prvi matematički opisao Gregor Mendel, čiji je 1866 rad o biljkama graška izložio pravila nasljeđivanja koja ovaj kalkulator primjenjuje.

Često postavljana pitanja

Što je trihibridno križanje? Križanje dvaju organizama pri kojem se istodobno prate tri zasebna gena, od kojih svaki ima dominantni i recesivni alel.

Koliko gameta stvara trostruki heterozigot? Osam. Roditelj s genotipom AaBbCc stvara 2³ = 8 vrsta gameta jer svaki od triju parova gena može neovisno pridonijeti jednim ili drugim alelom.

Koji je fenotipski omjer za AaBbCc × AaBbCc? 27:9:9:9:3:3:3:1, od ukupno 64 potomaka. To pretpostavlja neovisno kombiniranje i potpunu dominaciju kod sva tri gena.

Kako trebam zapisati genotip u kalkulator? Upotrijebite točno šest slova, s velikim slovom prije malog unutar svakog para, primjerice AaBbCc. Kalkulator odbacuje genotip poput aAbBcC jer se recesivno slovo u tom paru pojavljuje prije dominantnog.

Mogu li upotrebljavati slova koja nisu A, B i C? Da. Mogu se upotrijebiti bilo koja slova, pod uvjetom da oba roditelja koriste ista tri slova istim redoslijedom. Oznake fenotipova tada koriste ta slova, pa križanje RrYyGg prikazuje RYG, RYg, RyG i tako dalje.

Vrijedi li to za gene koji su povezani na istom kromosomu? Ne. Kalkulator pretpostavlja neovisno nasljeđivanje. Vezani geni nasljeđuju se zajedno češće nego što predviđa standardni omjer i zahtijevaju drukčiju metodu izračuna.

Što je testno križanje? Križanje organizma koji pokazuje dominantni fenotip s trostruko recesivnim organizmom (aabbcc) kako bi se utvrdilo je li nepoznati roditelj homozigotan ili heterozigotan za svaki gen. Heterozigotni roditelj stvara potomke s nekoliko različitih fenotipova, a homozigotni dominantni roditelj stvara potomke koji svi pokazuju dominantne fenotipove.