Punnett正方形の使用方法

著者: Robert Simon

作成日: 24 六月 2021

更新日: 1 J 2024

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ステージ
開始前のいくつかの定義
方法1モノハイブリッドクロスの結果を表示する（単一の遺伝子を使用）
方法2ビハイブリッドクロスの結果を表示する（2つの遺伝子を含む）

この記事の内容：モノハイブリッド交差の結果を表示する（単一の遺伝子を使用）バイハイブリッド交差の結果を表示する（2つの遺伝子を使用）8参照

Punnett squares（またはPunnettのチェス盤）は遺伝学で使用され、子孫に見られる親の遺伝子のさまざまな組み合わせを表します。 Punnett正方形は、4（2 x 2）、9（3 x 3）、16（4 x 4）ボックスまたは正方形のグリッド形式の図です...両親の遺伝子型から、このグリッド、子孫の可能な遺伝的継承を決定することが可能です。場合によっては、特定の特性を確実に予測することもできます。

ステージ

開始前のいくつかの定義

遺伝学の語彙と概念をすでに習得している方は、ここをクリックしてプネットの広場の説明に直接アクセスできます.

遺伝子とは何かを理解します。 Punnett正方形を確立して解釈する前に、遺伝学の知識が必要です。最も微細な（細菌）から最大の（シロナガスクジラ）まで、すべての生物はすべて 遺伝子。これらは、人体のほぼすべての細胞に見られる遺伝情報がコード化されているため、非常に複雑です。これらの遺伝子は、大きさ、視力、遺伝病などの生物の特定の身体的または行動的特性を部分的または全体的に説明します...
- Punnettの正方形を完全に理解するには、 すべての生物は両親の遺伝子を保持しています 。おそらく、あなたの周りの人々のように見えるか、彼らの親の一人として行動していることに気づいているでしょう。時には露骨なこともあります！
有性生殖の概念を取り入れます。 すべてではないが、いわゆる繁殖による繁殖の数性的。理論的には遺伝的遺産の半分を子供に与える、雄と雌の2つの配偶子、明らかに、雄の親と雌の親の結合が含まれます。プネット正方形は、遺伝子のこの共有のすべての可能性の表形式の表現です。
- 性的生殖は、自然の中で唯一の生殖様式ではありません。いくつかの生物（例えば、細菌）には 無性生殖、親の1人が生殖のみを保証するモード。したがって、子孫のすべての遺伝子は同じ親に由来し、特定の突然変異を除いて、すべての子孫は多かれ少なかれ、その正確なコピーであることを説明します。
対立遺伝子とは何かを理解します。 言われているように、生物の遺伝子は、それらが位置する細胞の挙動を管理する指示です。チャプター、パート、サブパートに分かれた指導書の形で、遺伝子のさまざまな部分が細胞の生命を構成します。これらの「サブパート」の1つだけが生物ごとに異なる場合、これらの2つの生物の外観または動作は異なります。人間の例を挙げると、これらの遺伝的違いにより、ある人は金髪で、別の人は茶色になります。同じ遺伝子のこれらのさまざまなバージョンは「対立遺伝子」と呼ばれます。
- すべての子は、各親から1つずつ、2つの遺伝子セットを継承するため、同じ遺伝子の2つの対立遺伝子があります。
優性および劣性対立遺伝子の意味を理解する。 子供の対立遺伝子は、複雑な組み合わせに由来します。いわゆる対立遺伝子 支配的な そのような外観または行動を子供に与えます：対立遺伝子は「世代交代」から義務的に「セックスプライム」と言われています。その他、いわゆる対立遺伝子劣性、優勢な対立遺伝子とペアになっている場合は表現されません。 Punnett正方形により、支配的または劣性対立遺伝子を受け取る子孫が発生する可能性のあるさまざまなシナリオを視覚化できます。
- 名前が示すように、優性対立遺伝子は劣性対立遺伝子に勝つ傾向があります。通常、劣性対立遺伝子を性的に表現するには、両方の親が同じ劣性対立遺伝子を与えている必要があります。例は、鎌状赤血球貧血、血液の劣性遺伝病です。しかし、劣性は、細胞の調節不全と常に体系的に関連しているわけではありません。

方法1モノハイブリッドクロスの結果を表示する（単一の遺伝子を使用）

2つのうち2つの正方形のグリッドを作成します。 単純なPunnett正方形は簡単に作成できます。まず、4つの等しい正方形に分割する大きな正方形を作成します。行ごとに2つのボックスと列ごとに2つのボックスがあります。
親の対立遺伝子を文字で表します。 これらは、各行の横と各列の上部にリストされます。 Punnettスクエアでは、母親の対立遺伝子を列に、父親の対立遺伝子を行に割り当てることができます（逆も可能です）。それぞれの場所に手紙を書きます。慣例により、支配的な対立遺伝子は大文字で、劣性対立遺伝子は小さなものでマークされます。
- ポイントを説明するために、具体的で面白い例を取り上げます。子供が自分で舌を巻き上げる可能性を知りたいと想像してください。このキャラクター（奇妙ですが、本物です！）、我々はそれを呼び出します R （優性遺伝子用）および R （劣性遺伝子の場合）また、両親はヘテロ接合体であるため、それぞれが各対立遺伝子のコピーを持っていることも認めます。したがって登録します グリッドの上部にある「R」と「r」、および左側に同じ.
グリッド上のボックスに入力します。 対立遺伝子を入力したら、対応するラベルに従って各ボックスに入力します。各ボックスで、父親と母親の対立遺伝子の2文字を組み合わせます。つまり、2つの文字をボックスの外側に並べて配置します。
- この例では、塗りつぶしは次のとおりです。
- 上部および左側の正方形内： RR,
- 右上の正方形に： RR,
- 左下隅に： RR,
- 右下隅に： RR.
- 従来、支配的な対立遺伝子（大文字）は常に最初にリストされます。
子孫の異なる可能な遺伝子型を決定します。 各セルは、親の対立遺伝子の可能な伝達を表します。これらの組み合わせはそれぞれ、発生する可能性が等しくなります。ここで、2 x 2のグリッドの場合、各組み合わせには4つのうち1つのチャンスがあります。 Punnett正方形の対立遺伝子の各組み合わせは、「遺伝子型」と呼ばれます。遺伝子型は遺伝的差異を引き起こす可能性がありますが、これらの差異が子孫に見えるということではありません（次のステップを参照）。
- この例では、潜在的な子孫の遺伝子型は次のとおりです。
- 2つの支配的な対立遺伝子 （2 R）、
- 優性対立遺伝子と劣性対立遺伝子 （1 Rおよび1 r）、
- 優性対立遺伝子と劣性対立遺伝子 （1 Rおよび1 r）-これは以前と同じ遺伝子型であることに注意してください。
- 2つの劣性対立遺伝子 （2 r）。
子孫の潜在的な表現型のそれぞれを決定します。 生物の表現型は、最終的に目や髪の色、最終的な鎌状赤血球症など、個人の観察可能なすべての特性です。これらの特性はすべて、特定の遺伝子によるものであり、遺伝子の組み合わせによるものではありません。子孫の表現型は、遺伝子の特性によって決定されます。遺伝子には、そのような表現型を与えるためのさまざまな表現方法があります。
- この例では、誰かが舌を包む方法を知ることができる遺伝子が支配的であると仮定します。明らかに、これは、たとえ対立遺伝子の1つだけが支配的であっても、子孫は舌を転がすことができることを意味します。この非常に特殊なケースでは、子孫の表現型は次のようになります。
- 正方形の上と左： 舌を巻くことができます（2つのR）,
- 正方形の上部と右側： 舌を包むことができます（Rは1つだけ）,
- 正方形の底と左： 舌を包むことができます（Rは1つだけ）,
- 四角い下と右： 舌を巻くことができません（Rなし）.
これらの正方形を使用して、異なる表現型の確率を求めます。 プネット正方形は、子孫の可能な表現型を決定するために最も頻繁に使用されます。それぞれの正方形は発生する確率が等しいため、表現型の確率は この表現型を持つ正方形の数を正方形の総数で割る..
- Punnettスクエアは、これらの親の子孫の間で4つの可能な遺伝子の組み合わせがあることを示しています。 4人の子供のうち3人が舌を巻くことができますが、4人目はできません。これら2つの表現型の可能性を確立すると、次のようになります。
- 子孫は舌を巻くことができます：3/4 = 0,75 = 75 %,
- 子孫は舌を巻き上げることができません：1/4 = 0,25 = 25 %.

方法2ビハイブリッドクロスの結果を表示する（2つの遺伝子を含む）

新しい遺伝子ごとに、Punnettの正方形のサイズを2倍にします。 正方形は、右と下の両方向に拡大します。遺伝子の組み合わせは、モノハイブリッド交配の組み合わせほど簡単ではありません。いくつかの表現型は、いくつかの遺伝子によって決定されます。これらの場合、同じ原則で、考えられるすべての組み合わせを考慮する必要があります。そのため、より大きなグリッドが必要です。
- いくつかの遺伝子が関与しているため、Punnettチェス盤のサイズは 前のものと比べて倍増。そのため、単一の遺伝子を含むグリッドが2 x 2、2つの遺伝子を含むグリッド、4 x 4、3つの遺伝子を含むグリッド、8 x 8などとなります。
- よりよく理解するために、2つの遺伝子の例を取り上げます。したがって、4 x 4のグリッドを描画します。ここで行うことは、3つ以上の遺伝子で再現できます。より大きなグリッドを作成するだけで十分で、必然的に完了するのに少し長くなります。
関係する親の遺伝子を決定します。 勉強している性格を与える両親に共通の遺伝子を見つけてください。いくつかの遺伝子があるため、親の各遺伝子型には、各遺伝子にさらに2つの文字があり、2つの遺伝子に4文字、3つの遺伝子に6文字というようになります。母親の遺伝子型を上部に、父親の遺伝子型を左側（またはその逆）に配置します。
- これらの交配を説明する古典的な例を見てみましょう：エンドウ豆。エンドウ豆の植物は、滑らかなまたはしわのあるエンドウ（外観用）、黄色または緑（色用）を与えることができます。滑らかな外観と黄色が支配的であると仮定されます。文字LとI（滑らかな側面）が優性遺伝子と劣性遺伝子に使用され、文字J（優性）とj（劣性）が黄色に使用されます。「母」に遺伝子型があると仮定します LlJj そして父、遺伝子型 LlJJ.
上と左、遺伝子の異なる組み合わせ。 これら2つの場所に、親の遺伝的特性を考慮して、すべての可能な組み合わせ（支配的および劣性）を入力します。単一の遺伝子の場合と同様に、各親対立遺伝子は別の対立遺伝子と同じ確率で結合します。各ボックスの文字数は、遺伝子の数によって異なります。2つの遺伝子に2文字、3つの遺伝子に3文字などです。
- この例では、それぞれの遺伝子型（LlJj）の各親からの異なる遺伝子の組み合わせをリストする必要があります。母親の遺伝子がLlJjであり、父親の遺伝子がLlJJである場合、対立遺伝子があります。
- 上記の母親のもの： LJ、Lj、lJ、lj,
- 左側の父親のもの： LJ、LJ、lJ、lJ.
Punnettの正方形のすべてのボックスに入力します。 例の場合と同じ方法で、単一の遺伝子を入力します。 2つの遺伝子が関係しているため、ここでは各ボックスに4つの文字があります。それは3つの遺伝子を持つ6文字だったでしょう...原則として、le子の箱の中の文字の数は、両親の各遺伝子型の文字の数に対応します。
- この例では、塗りつぶしは次のとおりです。
- 一番上の行： LLJJ、LLJj、LlJJ、LlJj,
- 2行目： LLJJ、LLJj、LlJJ、LlJj,
- 3番目の行： LlJJ、LlJj、llJJ、llJj,
- 最下行： LlJJ、LlJj、llJJ、llJj.
次の子孫の可能な表現型を予測します。 複数の遺伝子を扱う場合、Punnett正方形の各正方形は、可能な子孫の遺伝子型を表します。かなり論理的に、単一の遺伝子よりも可能な組み合わせがあります。繰り返しますが、ボックス内の表現型は、使用する遺伝子によって異なります。大多数の場合、表現されたキャラクターが支配的であるためには、1つの対立遺伝子のみが支配的であれば十分です。一方、表現されたキャラクターが劣性になるには、すべての対立遺伝子が劣性でなければなりません。
- エンドウの例では、滑らかな外観と黄色が支配的であるため、少なくとも1つの大文字のLを持つ正方形は滑らかな外観の表現型を与える植物を表し、大文字のJを持つ正方形は表現型を与える植物を表します黄色。しわになったエンドウ豆を与える植物には、2つの劣性対立遺伝子（1）と、グリーンピース、2つの劣性対立遺伝子を与える植物（1）があります。そうは言っても、これが何をもたらすのか見てみましょう。
- 一番上の行： 滑らか/黄色、滑らか/黄色、滑らか/黄色、滑らか/黄色,
- 2行目： 滑らか/黄色、滑らか/黄色、滑らか/黄色、滑らか/黄色,
- 3番目の行： 滑らか/黄色、滑らか/黄色、しわ/黄色、しわ/黄色,
- 最下行： 滑らか/黄色、滑らか/黄色、しわ/黄色、しわ/黄色.
正方形を使用して、各表現型の確率を計算します。 単一の遺伝子を使用して操作します。 2つの遺伝子があるため、ここでより多くのケースがあります。したがって、各表現型の確率を確立する必要があります。そのためには、同じ表現型を持つセルを数え、この数をボックスの総数に報告するだけで十分です。
- この例では、各表現型の確率は次のとおりです。
- 子孫は滑らかで黄色です：12/16 = 3/4 = 0,75 = 75 %,
- 子孫はしわが寄って黄色です：4/16 = 1/4 = 0,25 = 25 %,
- 子孫は滑らかで緑色です：0/16 = 0 %,
- 子孫はしわが寄って緑になります：0/16 = 0 %.
- この場合、2つの劣性対立遺伝子を持つ単一の子孫が存在することは不可能であるため、エンドウ豆が緑色になることはありません。