Calcolatore di Incrocio Triibrido - Generatore Gratuito di Quadrati di Punnett

Che cos'è un calcolatore di incroci triibridi?

Un calcolatore per l'incrocio triibrido prevede i genotipi e i fenotipi della progenie quando i due genitori differiscono per tre geni distinti. Costruisce il quadrato di Punnett completo 8×8 dell'incrocio e calcola i rapporti fenotipici risultanti, un'operazione che richiede molto tempo se eseguita a mano.

Un incrocio triibrido considera contemporaneamente tre coppie di geni, a differenza di un incrocio monoibrido (un gene) o di un incrocio diibrido (due geni). Poiché ogni gene viene ereditato indipendentemente, tre geni producono molte più combinazioni possibili nella progenie rispetto a uno o due geni.

Termini fondamentali di genetica

• Gene: segmento di DNA che contiene le istruzioni per un carattere, come il colore dei semi.
• Allele: una versione di un gene. Un gene può avere un allele dominante e un allele recessivo.
• Allele dominante: si scrive con una lettera maiuscola (A, B, C). Una sola copia è sufficiente per produrre il carattere dominante.
• Allele recessivo: si scrive con una lettera minuscola (a, b, c). Sono necessarie due copie perché si manifesti il carattere recessivo.
• Genotipo: la coppia di alleli che un organismo possiede per ciascun gene, come AaBbCc.
• Fenotipo: il carattere che si manifesta effettivamente, in base al genotipo.
• Omozigote: i due alleli di un gene coincidono, come AA o aa.
• Eterozigote: i due alleli differiscono, come Aa.

Come formattare un genotipo per il calcolatore

Ogni genotipo deve contenere esattamente sei lettere: tre coppie di geni formate da due lettere ciascuna. Ogni coppia deve usare la stessa lettera, una maiuscola e una minuscola, oppure due lettere della stessa forma.

All'interno di una coppia, la lettera maiuscola deve venire prima. Il calcolatore accetta Aa ma rifiuta aA come formato non valido, perché controlla l'ordine delle maiuscole e delle minuscole e considera non valida qualsiasi coppia in cui la lettera recessiva viene prima. Se il genotipo di uno dei due genitori non supera questo controllo, lo strumento mostra un errore e non genera un quadrato di Punnett.

Esempi validi: AaBbCc, AABBCC, aabbcc, AABbcc. Esempi non validi: aAbBcC (ordine delle lettere errato), AaBb (solo due geni), AaBbCcDd (quattro geni), AbCdef (lettere diverse all'interno di una coppia), AaBb1c (una cifra non è il simbolo di un allele).

La scelta delle lettere è libera. A, B e C sono i simboli comuni nei manuali, ma RrYyGg funziona allo stesso modo e i risultati vengono etichettati con le lettere inserite. Entrambi i genitori devono indicare gli stessi tre geni nello stesso ordine, perché il quadrato abbina il primo gene con il primo, il secondo con il secondo e il terzo con il terzo. L'incrocio AaBbCc × DdEeFf indica sei geni diversi, quindi lo strumento segnala un errore invece di tracciare un quadrato.

Come calcolare un incrocio triibrido

1. Individuare i gameti di ciascun genitore. Un genitore con tre coppie di geni eterozigoti (AaBbCc) può trasmettere un allele per ciascuna coppia. Si ottengono 2 × 2 × 2 = 8 possibili combinazioni di gameti: ABC, ABc, AbC, Abc, aBC, aBc, abC e abc.

2. Costruire il quadrato di Punnett. Disporre i gameti 8 di un genitore lungo il margine superiore e i gameti 8 dell'altro genitore lungo il margine laterale. Si ottiene una griglia di 8×8 con 64 celle, una per ogni possibile genotipo della progenie.

3. Determinare i fenotipi. Per ciascun gene nel genotipo di una casella, la progenie mostra il carattere dominante se almeno un allele della coppia è maiuscolo. Altrimenti mostra il carattere recessivo. Il fenotipo viene scritto usando le stesse lettere dei geni dell'incrocio: la progenie AaBbCc produce etichette come ABc, mentre la progenie DdEeFf produce etichette come DEf.

4. Sommare i fenotipi. Contare quante delle 64 caselle rientrano in ciascuna delle 8 possibili combinazioni fenotipiche (ABC, ABc, AbC, Abc, aBC, aBc, abC, abc).

Questo metodo si basa sull'assortimento indipendente: i tre geni devono trovarsi su cromosomi diversi, oppure abbastanza distanti sullo stesso cromosoma da essere ereditati separatamente. I geni situati vicini sullo stesso cromosoma (geni associati) non seguono questi rapporti.

Formula dell'incrocio triibrido

Poiché i tre geni si assortiscono indipendentemente, la probabilità di una specifica combinazione di caratteri è il prodotto della probabilità relativa a ciascun gene considerato singolarmente:

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

dove A, B e C sono i tre caratteri, P è la probabilità che un carattere si manifesti e il lato sinistro è la probabilità che tutti e tre si manifestino insieme.

In un incrocio tra due tripli eterozigoti (AaBbCc × AaBbCc), ciascun gene considerato singolarmente produce il rapporto monoibrido standard di 3 dominante : 1 recessivo. Combinando tre geni, si eleva al cubo questo rapporto:

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

Questi otto numeri danno in totale 64, in corrispondenza delle 64 caselle del quadrato di Punnett. In questo gruppo di 64:

• 27 individui della progenie (42,19%) mostrano tutti e tre i caratteri dominanti
• 9 individui della progenie (14,06%) mostrano ciascuna delle tre combinazioni con un carattere recessivo
• 3 individui della progenie (4,69%) mostrano ciascuna delle tre combinazioni con due caratteri recessivi
• 1 individuo della progenie (1,56%) mostra tutti e tre i caratteri recessivi

Esempio: AaBbCc × AaBbCc

Si incrociano due genitori eterozigoti per tutti e tre i geni. Entrambi producono gli stessi 8 tipi di gameti (ABC, ABc, AbC, Abc, aBC, aBc, abC, abc), quindi il quadrato di Punnett ha 64 caselle, ottenute da ogni possibile abbinamento di quei gameti.

Il conteggio dei fenotipi in tutte le 64 caselle dà:

Questo è il rapporto classico 27:9:9:9:3:3:3:1. Vale solo quando entrambi i genitori sono eterozigoti per tutti e tre i geni e ciascun gene presenta dominanza completa.

Quando il rapporto non si applica

Alcune situazioni modificano il rapporto standard 27:9:9:9:3:3:3:1:

• Geni associati: i geni vicini sullo stesso cromosoma vengono ereditati insieme più spesso di quanto previsto dal caso.
• Dominanza incompleta o codominanza: alcuni geni non seguono un semplice schema dominante-recessivo, quindi cambiano le categorie fenotipiche.
• Epistasi: un gene può mascherare o modificare l'effetto di un altro gene.
• Campioni di piccole dimensioni: una cucciolata reale o un lotto di semi è molto più piccolo di 64, quindi i conteggi osservati possono differire casualmente dal rapporto teorico.

Contesto

Il quadrato di Punnett prende il nome dal genetista britannico Reginald Punnett, che sviluppò il metodo della griglia intorno al 1905 mentre lavorava con William Bateson. Esso visualizza gli incroci descritti per la prima volta matematicamente da Gregor Mendel, il cui articolo del 1866 sulle piante di pisello enunciò le regole dell'ereditarietà applicate da questo calcolatore.

Domande frequenti

Che cos'è un incrocio triibrido? Un incrocio tra due organismi che considera contemporaneamente tre geni distinti, ciascuno con un allele dominante e uno recessivo.

Quanti gameti produce un triplo eterozigote? Otto. Un genitore con genotipo AaBbCc produce 2³ = 8 tipi di gameti, perché ciascuna delle tre coppie di geni può contribuire indipendentemente con uno dei due alleli.

Qual è il rapporto fenotipico per AaBbCc × AaBbCc? 27:9:9:9:3:3:3:1, su un totale di 64 individui della progenie. Questo presuppone l'assortimento indipendente e la dominanza completa in tutti e tre i geni.

Come devo scrivere un genotipo nel calcolatore? Usare esattamente sei lettere, con la maiuscola prima della minuscola all'interno di ciascuna coppia, come in AaBbCc. Il calcolatore rifiuta un genotipo come aAbBcC perché in quella coppia la lettera recessiva compare prima di quella dominante.

Posso usare lettere diverse da A, B e C? Sì. Sono valide tutte le lettere, purché entrambi i genitori usino le stesse tre lettere nello stesso ordine. Anche le etichette dei fenotipi useranno quelle lettere; perciò un incrocio RrYyGg restituisce RYG, RYg, RyG e così via.

Questo metodo funziona per geni associati sullo stesso cromosoma? No. Il calcolatore presuppone l'assortimento indipendente. I geni associati vengono ereditati insieme più spesso di quanto preveda il rapporto standard e richiedono un metodo di calcolo diverso.

Che cos'è un incrocio di prova? Incrocio tra un organismo che mostra il fenotipo dominante e un triplo recessivo (aabbcc) per determinare se il genitore di genotipo sconosciuto è omozigote o eterozigote per ciascun gene. Un genitore eterozigote produce una progenie con diversi fenotipi; un genitore omozigote dominante produce una progenie che mostra tutti i fenotipi dominanti.