Trihibrīdā krustošanas kalkulators - Bezmaksas Punneta kvadrāta ģenerators

Kas ir trihibrīda krustojuma kalkulators?

Trihibrīda krustojuma kalkulators prognozē pēcnācēju genotipus un fenotipus, kad abi vecāki atšķiras trīs atsevišķos gēnos. Tas izveido pilnu 8×8 Puneta režģi šim krustojumam un saskaita iegūtās fenotipu attiecības — darbs, kura veikšana ar roku aizņem daudz laika.

Trihibrīda krustojumā vienlaikus seko trim gēnu pāriem, atšķirībā no monohibrīda krustojuma (viens gēns) vai dihibrīda krustojuma (divi gēni). Tā kā katrs gēns tiek mantots neatkarīgi, trīs gēni rada daudz vairāk iespējamo pēcnācēju kombināciju nekā viens vai divi gēni.

Ģenētikas pamatjēdzieni

• Gēns: DNS segments, kas satur norādījumus par vienu pazīmi, piemēram, sēklu krāsu.
• Alēle: viena gēna versija. Gēnam var būt dominanta alēle un recesīva alēle.
• Dominanta alēle: to apzīmē ar lielo burtu (A, B, C). Ar vienu kopiju pietiek, lai izpaustos dominantā pazīme.
• Recesīva alēle: to apzīmē ar mazo burtu (a, b, c). Lai izpaustos recesīvā pazīme, nepieciešamas divas kopijas.
• Genotips: alēļu pāris, ko organisms pārnēsā katram gēnam, piemēram, AaBbCc.
• Fenotips: pazīme, kas faktiski izpaužas, pamatojoties uz genotipu.
• Homozigotisks: abas gēna alēles ir vienādas, piemēram, AA vai aa.
• Heterozigotisks: abas alēles atšķiras, piemēram, Aa.

Kā kalkulatorā pierakstīt genotipu

Katram genotipam nepieciešami tieši seši burti: trīs gēnu pāri, katrā pa diviem burtiem. Katrā pārī jāizmanto viens un tas pats burts — viens lielais un viens mazais vai abi vienā reģistrā.

Pārī lielajam burtam jābūt pirmajam. Kalkulators pieņem Aa, bet noraida aA kā nederīgu formātu, jo pārbauda burtu reģistra secību un par nederīgu atzīmē katru pāri, kurā recesīvais burts ir pirmais. Ja kāda vecāka genotips šo pārbaudi neiztur, rīks parāda kļūdu un neizveido Puneta režģi.

Derīgi piemēri: AaBbCc, AABBCC, aabbcc, AABbcc. Nederīgi piemēri: aAbBcC (nepareiza burtu secība), AaBb (tikai divi gēni), AaBbCcDd (četri gēni), AbCdef (pārī esošie burti nesakrīt), AaBb1c (cipars nav alēles simbols).

Burtu izvēle nav ierobežota. A, B un C ir parastie mācību grāmatu simboli, taču tāpat darbojas arī RrYyGg, un rezultāti tiek apzīmēti ar ievadītajiem burtiem. Abiem vecākiem jānorāda tie paši trīs gēni tādā pašā secībā, jo režģis savieno pirmo gēnu ar pirmo gēnu, otro ar otro un trešo ar trešo. AaBbCc krustojumā ar DdEeFf ir norādīti seši dažādi gēni, tāpēc rīks parāda kļūdu, nevis izveido režģi.

Kā aprēķināt trihibrīda krustojumu

1. Nosakiet katra vecāka gametas. Vecāks ar trim heterozigotiskiem gēnu pāriem (AaBbCc) var nodot vienu alēli no katra pāra. Tādējādi iespējamas 2 × 2 × 2 = 8 gametu kombinācijas: ABC, ABc, AbC, Abc, aBC, aBc, abC un abc.

2. Izveidojiet Puneta režģi. Izvietojiet viena vecāka 8 gametas augšpusē un otra vecāka 8 gametas sānos. Tādējādi iegūst 8×8 režģi ar 64 šūnām — pa vienai katram iespējamajam pēcnācēja genotipam.

3. Nosakiet fenotipus. Katrā šūnas genotipa gēnā pēcnācējam izpaužas dominantā pazīme, ja attiecīgajā pārī ir vismaz viena alēle ar lielo burtu. Pretējā gadījumā izpaužas recesīvā pazīme. Fenotipu pieraksta, izmantojot tos pašus gēnu burtus kā krustojumā: AaBbCc pēcnācējiem apzīmējumi var būt ABc, bet DdEeFf pēcnācējiem — DEf.

4. Saskaitiet fenotipus. Saskaitiet, cik no 64 šūnām atbilst katrai no 8 iespējamajām fenotipu kombinācijām (ABC, ABc, AbC, Abc, aBC, aBc, abC, abc).

Šī metode balstās uz neatkarīgu alēļu kombinēšanos: trim gēniem jāatrodas uz dažādām hromosomām vai pietiekami tālu citam no cita uz vienas hromosomas, lai tie tiktu mantoti neatkarīgi. Gēni, kas atrodas tuvu cits citam uz vienas hromosomas (saistītie gēni), šīm attiecībām neatbilst.

Trihibrīda krustojuma formula

Tā kā trīs gēni kombinējas neatkarīgi, jebkuras noteiktas pazīmju kombinācijas iespējamība ir katra atsevišķā gēna pazīmes iespējamību reizinājums:

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

kur A, B un C ir trīs pazīmes, P ir pazīmes izpausmes iespējamība, bet kreisā puse ir visu trīs pazīmju kopīgas izpausmes iespējamība.

Krustojumā starp diviem trīskāršiem heterozigotiem (AaBbCc × AaBbCc) katram gēnam atsevišķi ir standarta monohibrīda attiecība 3 dominantā : 1 recesīvā. Apvienojot trīs gēnus, šo attiecību kāpina trešajā pakāpē:

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

Šie astoņi skaitļi kopā veido 64, kas atbilst Puneta režģa 64 šūnām. Šajā 64 kopumā:

• 27 pēcnācēju (42,19%) izpaužas visas trīs dominantās pazīmes
• 9 pēcnācējiem (14,06%) izpaužas katra no trim kombinācijām ar vienu recesīvu pazīmi
• 3 pēcnācējiem (4,69%) izpaužas katra no trim kombinācijām ar divām recesīvām pazīmēm
• 1 pēcnācējam (1,56%) izpaužas visas trīs recesīvās pazīmes

Piemērs: AaBbCc × AaBbCc

Sakrustojiet divus vecākus, kas ir heterozigoti visos trīs gēnos. Abi veido vienādus 8 gametu tipus (ABC, ABc, AbC, Abc, aBC, aBc, abC, abc), tāpēc Puneta režģī ir 64 šūnas, kas izveidotas no visiem šo gametu pāriem.

Saskaitot fenotipus visās 64 šūnās, iegūst:

Šī ir klasiskā 27:9:9:9:3:3:3:1 attiecība. Tā ir spēkā tikai tad, ja abi vecāki ir heterozigoti visos trīs gēnos un katram gēnam ir pilnīga dominance.

Kad šī attiecība nav piemērojama

Standarta 27:9:9:9:3:3:3:1 attiecību var izjaukt vairāki apstākļi:

• Saistītie gēni: gēni, kas atrodas tuvu cits citam uz vienas hromosomas, tiek mantoti kopā biežāk, nekā paredz nejaušība.
• Nepilnīga dominance vai kodominance: daži gēni neatbilst vienkāršam dominances un recesivitātes modelim, tāpēc mainās fenotipu kategorijas.
• Epistāze: viens gēns var maskēt vai mainīt cita gēna ietekmi.
• Mazs parauga lielums: reāls metiens vai sēklu partija ir daudz mazāka par 64, tāpēc novērotais skaits nejaušības dēļ var atšķirties no teorētiskās attiecības.

Vispārīga informācija

Puneta režģis nosaukts britu ģenētiķa Redžinalda Puneta vārdā. Viņš izstrādāja šo režģa metodi ap 1905, strādājot kopā ar Viljamu Beitsonu. Tā vizualizē krustojumus, ko pirmo reizi matemātiski aprakstīja Gregors Mendelis, kura 1866 publikācijā par zirņiem tika izklāstīti iedzimtības noteikumi, ko izmanto šis kalkulators.

Biežāk uzdotie jautājumi

Kas ir trihibrīda krustojums? Krustojums starp diviem organismiem, kurā vienlaikus tiek pētīti trīs atsevišķi gēni, un katram no tiem ir dominanta un recesīva alēle.

Cik gametu veido trīskāršs heterozigots? Astoņas. Vecāks ar genotipu AaBbCc veido 2³ = 8 gametu tipus, jo katrs no trim gēnu pāriem neatkarīgi var nodot vienu vai otru alēli.

Kāda ir AaBbCc × AaBbCc fenotipu attiecība? 27:9:9:9:3:3:3:1 no kopumā 64 pēcnācējiem. Tas pieņem, ka alēles kombinējas neatkarīgi un visos trīs gēnos ir pilnīga dominance.

Kā kalkulatorā jāraksta genotips? Izmantojiet tieši sešus burtus, katrā pārī lielo burtu rakstot pirms mazā, piemēram, AaBbCc. Kalkulators noraida tādu genotipu kā aAbBcC, jo šajā pārī recesīvais burts ir pirms dominantā.

Vai var izmantot burtus, kas nav A, B un C? Jā. Der jebkuri burti, ja vien abi vecāki izmanto tos pašus trīs burtus tādā pašā secībā. Fenotipu apzīmējumos tad izmanto šos burtus, tāpēc RrYyGg krustojumā tiek parādīti RYG, RYg, RyG un citi apzīmējumi.

Vai tas darbojas ar gēniem, kas ir saistīti uz vienas hromosomas? Nē. Kalkulators pieņem neatkarīgu alēļu kombinēšanos. Saistītie gēni tiek mantoti kopā biežāk, nekā paredz standarta attiecība, un tiem nepieciešama cita aprēķina metode.

Kas ir analizējošais krustojums? Organisma, kuram izpaužas dominantais fenotips, krustošana ar trīskāršu recesīvu (aabbcc), lai noskaidrotu, vai nezināmais vecāks katrā gēnā ir homozigotisks vai heterozigotisks. Heterozigotisks vecāks rada pēcnācējus ar vairākiem atšķirīgiem fenotipiem, bet homozigotisks dominantais vecāks rada pēcnācējus, kuriem visiem izpaužas dominantie fenotipi.