Punnett Square (Italiano)

Punnett Square Definition

Un Punnett square è una rappresentazione grafica dei possibili genotipi di una prole derivanti da un particolare evento incrociato o riproduttivo. La creazione di un quadrato Punnett richiede la conoscenza della composizione genetica dei genitori. Le varie combinazioni possibili dei loro gameti sono incapsulati in un formato tabulare. Pertanto, ogni casella nella tabella rappresenta un evento di fertilizzazione.,

L’assunto intrinseco è che ogni tratto è determinato da un singolo locus genico e che vari tratti si associano indipendentemente l’uno dall’altro. Anche se questo è vero per molti tratti utili, specialmente quando si scelgono personaggi per l’allevamento di piante o animali, ci sono molte eccezioni.

Questo strumento è stato creato nel ventesimo secolo, molto dopo gli esperimenti seminali di Mendel sulla genetica. Tuttavia, ora sono comunemente usati per spiegare i risultati ottenuti da Mendel, specialmente se combinati con la nostra attuale conoscenza di DNA, geni e cromosomi.,

Termini comuni in genetica

Alcuni termini sono spesso usati nello studio della genetica e questi sono particolarmente utili per comprendere la funzione dei quadrati di Punnett. Tra questi è il termine ‘allele’ ed è usato per indicare una variante di un gene. Ad esempio, una pianta di pisello può avere fiori rossi o bianchi e le varianti genetiche che codificano per ciascuno di questi sono chiamate allele.

Quando un organismo contiene due copie dello stesso allele, si dice che la sua composizione genetica o genotipo sia omozigote. Questi sono anche chiamati esemplari veri., Ad esempio, le piante con fiori bianchi sono omozigoti nel loci genetico che codifica per il colore dei fiori.

Si dice che gli individui che hanno due alleli diversi siano eterozigoti in quel luogo. Molte piante che hanno fiori rossi possono avere un allele per il colore rosso e un altro per il colore bianco. La caratteristica osservata esternamente di un individuo è chiamata fenotipo. Il fenotipo in un individuo eterozigote è detto di essere la forma ‘dominante ‘del gene e il tratto che viene soppresso è considerato come l’allele’ recessivo’., Nell’esempio del colore dei fiori, l’allele che codifica per il colore rosso è dominante su quello per il bianco.

In un incrocio tra un omozigote dominante e un omozigote recessivo, tutta la prole avrà un genotipo eterozigote e un fenotipo dominante.

Alcuni loci genici sono sui cromosomi sessuali e sono chiamati tratti legati al sesso, mentre tutti gli altri sono detti autosomici.,

Funzioni dei quadrati di Punnett

In esperimenti su larga scala, come quelli condotti da Mendel, i quadrati di Punnett possono prevedere con precisione i rapporti di vari tratti osservabili e la loro composizione genetica sottostante. Per esempio, quando una pianta di pisello alto vero-allevamento è cross fecondato con polline da una pianta di pisello corto vero-allevamento, la piazza Punnett può prevedere che tutta la prole sarà alto, e tutti saranno eterozigoti sia con l’allele per brevità e altezza., Può inoltre prevedere che se queste piante eterozigoti sono autorizzate ad autofecondarsi, circa il settantacinque per cento delle piante di seconda generazione sarà alto, e il restante venticinque per cento sarà breve. Tra le piante alte, un terzo rimarrà vero-allevamento mentre i restanti due terzi saranno eterozigoti. Questo strumento viene quindi utilizzato dagli allevatori di piante e animali per scegliere esemplari appropriati al fine di ottenere la prole che porta un tratto desiderato.

Sono anche utilizzati nella consulenza genetica per aiutare le coppie a prendere la decisione di avere figli., Ad esempio, nei casi in cui entrambi i genitori sono portatori di una malattia autosomica recessiva come la fibrosi cistica, c’è una probabilità del venticinque per cento che il loro bambino soffra della malattia e una probabilità del cinquanta per cento che la loro prole sia portatrice. Tuttavia, se un genitore ha la malattia e l’altro non è né un portatore né soffre della malattia, la coppia può essere rassicurata che il loro bambino non svilupperà la fibrosi cistica poiché porterà solo una copia del gene anormale.,

Tipi di quadrati Punnett

Sono comunemente usati due tipi di quadrati Punnett. Il primo è rilevante quando si osserva un singolo tratto determinato da un locus genetico. Questa è chiamata croce monoibrida e gli esempi includono alcuni degli esperimenti originali di Mendel, dove scelse i veri allevatori per un singolo tratto e li incrociò con membri che portavano un allele diverso. Per una croce monoibrida, questi sono quadrati 2X2 con quattro scatole, ognuna delle quali rappresenta un evento di fecondazione tra i gameti genitori.,

Il secondo tipo viene utilizzato per prevedere l’esito degli esperimenti di allevamento in cui vengono seguiti due tratti e il quadrato di Punnett è più grande, con sedici scatole. Il quadrato 4X4 è necessario poiché ciascuno dei genitori può produrre quattro tipi di gameti, in base alla distribuzione degli alleli dei due geni.

Quando vengono osservati più di due tratti, un quadrato di Punnett diventa ingombrante e vengono utilizzati altri strumenti per prevedere i risultati di tali croci.

Esempi di piazze Punnett

La maggior parte delle persone sono introdotti a piazze Punnett attraverso gli esperimenti di Mendel., Tra i vari tratti della pianta di pisello comune che ha osservato, uno era il colore dei piselli. Altri esempi comuni utilizzati per chiarire il potere predittivo di questo strumento sono l’ereditarietà dei tipi di sangue e il colore degli occhi negli esseri umani.

Colore del seme nella pianta di pisello comune Pisum sativum

Mendel ha creato vere piante omozigoti per entrambi gli alleli-semi di colore giallo e verde. Quando ha impollinato questi omozigoti, ha scoperto che tutta la prole aveva semi gialli., Quando permise a questi discendenti gialli di sottoporsi all’autoimpollinazione, fu sorpreso di scoprire che quasi il venticinque per cento della seconda generazione di piante di pisello conteneva semi verdi. Concluse che l’allele giallo era dominante su quello verde. Per comprendere meglio questo fenomeno, ha incrociato alcune delle piante di prima generazione con semi gialli con una pianta verde di allevamento vero. Questo sarebbe poi conosciuto come una croce di prova.

In ogni quadrato di Punnett, un allele è rappresentato dalla prima lettera del fenotipo dominante., In questo caso, l’allele dominante di colore giallo è indicato con la lettera maiuscola ‘Y ‘e l’allele recessivo con la lettera minuscola’y’. Ogni allele è permesso di segregare indipendentemente in un gamete e i gameti sono rappresentati appena fuori dalla tabella 2X2.

Ciascuna delle caselle mostra un possibile genotipo per la prole. In questa croce di prova, metà della prole ha semi gialli e sono genotipicamente eterozigoti. L’altra metà è omozigote e ha semi verdi.,

Colore della coda e dei capelli nei gatti

Quando un gatto omozigote dalla coda corta e dai capelli bianchi è accoppiato con un gatto dai capelli castani dalla coda lunga, tutta la prole sembra ereditare un tratto da ciascun genitore. Tutti hanno code corte e capelli castani, mostrando che il colore marrone è dominante sul bianco e l’allele per una coda corta è dominante su quello per una coda lunga.

Quando i membri di questa prima generazione si accoppiano l’uno con l’altro, una grande maggioranza della loro prole avrà code corte e capelli castani., Inoltre, c’è una probabilità di tre su sedici che le combinazioni parentali riappariranno: coda corta con capelli bianchi o coda lunga con capelli castani. Infine c’è una probabilità uno-in-sedici che una nuova combinazione potrebbe apparire-a coda lunga e di colore bianco.

Se un allevatore di animali stava cercando un esemplare dalla coda lunga e dai capelli bianchi, avrebbe saputo che sarebbe apparso solo nella seconda generazione.,

Limitazioni dei quadrati di Punnett

Mentre i quadrati di Punnett sono uno strumento utile per comprendere la genetica mendeliana, non possono essere utilizzati in molte situazioni che coinvolgono eredità genetica complessa. Ad esempio, non sono efficaci nella stima della distribuzione di genotipi e fenotipi quando c’è un legame tra due geni. Il legame genetico è un fenomeno in cui due geni esistono vicini l’uno all’altro sullo stesso cromosoma. Pertanto, durante la formazione dei gameti, le probabilità che questi due tratti vengano ereditati insieme, nella stessa combinazione di quella trovata nel genitore, sono alte., Un esempio di questo è il legame tra il locus del gene che causa la sindrome dell’unghia-rotula (NPS) e quello che determina il gruppo sanguigno. L’analisi di una famiglia i cui membri soffrono di NPS ha scoperto che è stata spesso ereditata insieme a un gruppo sanguigno di tipo B. Questi collegamenti cambieranno la distribuzione casuale dei due tratti tra prole, rendendo quindi il Punnett square inaffidabile come dispositivo predittivo.,

Inoltre, quando un singolo tratto è determinato da più geni e l’effetto di ciascuno di questi geni è classificato, i quadrati di Punnett non possono prevedere con precisione la distribuzione dei fenotipi nella prole. Altezza umana è determinata da oltre quattrocento geni distribuiti in tutto il genoma. Inoltre, questo tratto è influenzato anche da fattori ambientali come la nutrizione.,

Infine, i geni che sono ereditati completamente da un genitore, come quelli nei mitocondri o sul cromosoma Y, così come i genotipi che sono letali per il feto, confondono i risultati di un quadrato di Punnett.

• Codominanza-Una situazione in cui due alleli non sono né dominanti né recessivi l’uno verso l’altro ed entrambi sono espressi come fenotipo.
• Diploide-Una cellula contenente due serie di cromosomi, un set da ciascun genitore. Le cellule diploidi contengono due copie di quasi tutti i geni.,
• Gameti-Cellule germinali aploidi mature del maschio e della femmina che possono fondersi l’una con l’altra per formare uno zigote.
• Aploide-Una cellula contenente un singolo set di cromosomi.

Quiz

1. Quale di questi è ereditato completamente dalla madre?
A. Geni per il colore degli occhi
B. Geni per la fibrosi cistica
C. Geni del cromosoma Y
D. Geni mitocondriali

2. Quali di queste sono ipotesi nella creazione di un quadrato Punnett?
A. Gli alleli per ogni tratto si segregano durante la meiosi
B. Ogni tratto si assesta indipendentemente dagli altri
C. Solo un locus genico è coinvolto in un particolare tratto
D. Tutto quanto sopra

3., Quante righe e colonne sarebbero necessarie per creare un quadrato Punnett per una croce triibrida?
A. 3X3
B. 6X6
C. 8X8
D. 9X9