Calculadora de Cruzamento Trihíbrido - Gerador Gratuito de Quadrado de Punnett

O que é uma calculadora de cruzamento tri-híbrido?

Uma calculadora de cruzamento tri-híbrido prevê os genótipos e fenótipos da descendência quando dois progenitores diferem em três genes distintos. Ela constrói o quadrado de Punnett completo de 8×8 para o cruzamento e soma as proporções fenotípicas resultantes, um trabalho que leva muito tempo para ser feito manualmente.

Um cruzamento tri-híbrido acompanha três pares de genes ao mesmo tempo, diferentemente de um cruzamento mono-híbrido (um gene) ou di-híbrido (dois genes). Como cada gene é herdado de forma independente, três genes criam muito mais combinações possíveis de descendentes do que um ou dois genes.

Termos básicos de genética

• Gene: segmento de DNA que contém instruções para uma característica, como a cor da semente.
• Alelo: uma versão de um gene. Um gene pode ter um alelo dominante e um alelo recessivo.
• Alelo dominante: escrito com uma letra maiúscula (A, B, C). Uma cópia é suficiente para produzir a característica dominante.
• Alelo recessivo: escrito com uma letra minúscula (a, b, c). São necessárias duas cópias para que a característica recessiva se manifeste.
• Genótipo: o par de alelos que um organismo possui para cada gene, como AaBbCc.
• Fenótipo: a característica que de fato se manifesta, com base no genótipo.
• Homozigoto: os dois alelos de um gene são iguais, como AA ou aa.
• Heterozigoto: os dois alelos são diferentes, como Aa.

Como formatar um genótipo para a calculadora

Cada genótipo precisa ter exatamente seis letras: três pares de genes com duas letras cada. Cada par deve usar a mesma letra, uma maiúscula e uma minúscula, ou duas letras do mesmo tipo de caixa.

Dentro de um par, a letra maiúscula deve vir primeiro. A calculadora aceita Aa, mas rejeita aA como formato inválido, pois verifica a ordem das letras maiúsculas e minúsculas e considera inválido qualquer par que tenha a letra recessiva primeiro. Se o genótipo de qualquer um dos progenitores falhar nessa verificação, a ferramenta mostra um erro e não gera um quadrado de Punnett.

Exemplos válidos: AaBbCc, AABBCC, aabbcc, AABbcc. Exemplos inválidos: aAbBcC (ordem das letras errada), AaBb (apenas dois genes), AaBbCcDd (quatro genes), AbCdef (letras incompatíveis dentro de um par).

Como calcular um cruzamento tri-híbrido

1. Encontre os gametas de cada progenitor. Um progenitor com três pares de genes heterozigotos (AaBbCc) pode transmitir um alelo de cada par. Isso resulta em 2 × 2 × 2 = 8 combinações possíveis de gametas: ABC, ABc, AbC, Abc, aBC, aBc, abC e abc.

2. Construa o quadrado de Punnett. Disponha na parte superior os 8 gametas de um dos progenitores e, na lateral, os 8 gametas do outro. Isso produz uma grade de 8×8 com 64 células, uma para cada genótipo possível da descendência.

3. Leia os fenótipos. Para cada gene no genótipo de uma célula, o descendente apresenta a característica dominante se pelo menos um alelo do par for maiúsculo. Caso contrário, apresenta a característica recessiva.

4. Some os fenótipos. Conte quantas das 64 células pertencem a cada uma das 8 combinações fenotípicas possíveis (ABC, ABc, AbC, Abc, aBC, aBc, abC, abc).

Este método se baseia na segregação independente: os três genes devem estar em cromossomos diferentes, ou distantes o bastante no mesmo cromossomo, para serem herdados separadamente. Genes que ficam próximos no mesmo cromossomo (genes ligados) não seguem essas proporções.

Fórmula do cruzamento tri-híbrido

Como os três genes sofrem segregação independente, a probabilidade de qualquer combinação específica de características é o produto da probabilidade de cada gene isoladamente:

P(característica A e característica B e característica C) = P(característica A) × P(característica B) × P(característica C)

Em um cruzamento entre dois indivíduos triplamente heterozigotos (AaBbCc × AaBbCc), cada gene isoladamente produz a proporção mono-híbrida padrão de 3 dominante : 1 recessiva. Combinar três genes significa elevar essa proporção ao cubo:

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

Esta é a proporção F2 padrão de um cruzamento tri-híbrido apresentada nos livros de genética.

Esses oito números somam 64, correspondendo às 64 células do quadrado de Punnett. Nesse grupo de 64:

• 27 descendentes (42,19%) apresentam as três características dominantes
• 9 descendentes (14,06%) apresentam cada uma das três combinações com uma característica recessiva
• 3 descendentes (4,69%) apresentam cada uma das três combinações com duas características recessivas
• 1 descendente (1,56%) apresenta as três características recessivas

Exemplo: AaBbCc × AaBbCc

Cruze dois progenitores heterozigotos para os três genes. Ambos produzem os mesmos 8 tipos de gametas (ABC, ABc, AbC, Abc, aBC, aBc, abC, abc), portanto o quadrado de Punnett tem 64 células formadas por todas as combinações desses gametas.

A contagem dos fenótipos nas 64 células resulta em:

Essa é a proporção clássica de 27:9:9:9:3:3:3:1. Ela só se aplica quando ambos os progenitores são heterozigotos para os três genes e cada gene apresenta dominância completa.

Quando a proporção não se aplica

Algumas situações rompem a proporção padrão de 27:9:9:9:3:3:3:1:

• Genes ligados: genes próximos no mesmo cromossomo são herdados juntos com mais frequência do que o acaso prevê.
• Dominância incompleta ou codominância: alguns genes não seguem um padrão simples de dominância e recessividade, portanto as categorias fenotípicas mudam.
• Epistasia: um gene pode mascarar ou alterar o efeito de outro gene.
• Amostras pequenas: uma ninhada real ou um lote de sementes é muito menor que 64, portanto as contagens observadas podem diferir da proporção teórica por acaso.

Histórico

O quadro de Punnett recebe o nome de Reginald Punnett, um geneticista britânico que criou a grade. Ele representa os cruzamentos descritos pela primeira vez por Gregor Mendel, que publicou seus experimentos com ervilhas em 1866. Esse artigo estabeleceu as regras de herança que esta calculadora aplica.

Perguntas frequentes

O que é um cruzamento tri-híbrido? Um cruzamento entre dois organismos que acompanha três genes distintos ao mesmo tempo, cada um com um alelo dominante e um recessivo.

Quantos gametas um triplo heterozigoto produz? Oito. Um progenitor com genótipo AaBbCc produz 2³ = 8 tipos de gametas, porque cada um dos três pares de genes pode contribuir independentemente com qualquer um dos alelos.

Qual é a proporção fenotípica de AaBbCc × AaBbCc? 27:9:9:9:3:3:3:1, de um total de 64 descendentes. Isso pressupõe segregação independente e dominância completa nos três genes.

Como devo escrever um genótipo na calculadora? Use exatamente seis letras, com a maiúscula antes da minúscula em cada par, como em AaBbCc. A calculadora rejeita um genótipo como aAbBcC porque a letra recessiva aparece antes da dominante nesse par.

Isso funciona para genes ligados no mesmo cromossomo? Não. A calculadora pressupõe segregação independente. Genes ligados são herdados juntos com mais frequência do que a proporção padrão prevê e exigem um método de cálculo diferente.

O que é um cruzamento-teste? O cruzamento de um organismo que apresenta o fenótipo dominante com um triplo recessivo (aabbcc) para descobrir se o progenitor desconhecido é homozigoto ou heterozigoto para cada gene. Um progenitor heterozigoto produz descendentes com vários fenótipos diferentes; um progenitor homozigoto dominante produz descendentes que apresentam todos os fenótipos dominantes.

Referências

1. OpenStax, Rice University. Biology 2e, seção 12.3 "Laws of Inheritance". Biologia 2e: Leis da herança — proporção F2 tri-híbrida 27:9:9:9:3:3:3:1, 2ⁿ gametas, regra do produto, genes ligados.
2. OpenStax, Rice University. Biology 2e, seção 12.2 "Characteristics and Traits". Biologia 2e: Características e traços — quadro de Punnett criado por Reginald Punnett.
3. OpenStax, Rice University. Biology 2e, seção 12.1 "Mendel's Experiments and the Laws of Probability". Biologia 2e: Os experimentos de Mendel — Mendel publicou Experiments in Plant Hybridization em 1866.