Разработен пример: Решетка на Пънет

В предишния видеоклип нарисувах тази решетка, за да разбереш по-добре различните комбинации алели, които мога да получа от своите родители. Това се нарича решетка на Пънет. Проверих какво означава „пънет“ и мисля, че това е едно от важните неща, които ще научим в този клип. Когато отидеш на пазара или на борсата, виждаш едни кошнички, в които често има ягоди или къпини. Стените на кошничките са като решетка. Понякога в тях държат грозде или ягоди. Ето така. Тази зелена кошничка се казва „punnet“. Това е „punnet“. В някои страни тя се нарича така – например във Великобритания. Който е от там може да ме поправи, ако греша. Мисля, че оттам идва идеята да ги наричаме решетки на Пънет – приличат на зелени кошнички, в които вписваме различни комбинации от генотипове. Решетките на Пънет са полезни не само когато кръстосваме два хибрида, това се нарича монохибридно кръстосване, защото кръстосваме хибридите, проследявайки само един белег. Те може да са полезни за цял набор от различни типове кръстоски между два възпроизвеждащи се организма. Дори не е необходимо да имаме доминантен белег. Ще направим няколко решетки на Пънет, за да ги опознаем по-добре. Ще започнем с майката. Вместо да използвам два хибрида, ще използвам случая със сини и кафяви очи, защото вече сме свикнали с него. Тя е хомозиготна по доминантен алел. Бащата е хетерозиготен – има алел за кафяви очи и алел за сини очи. Искаме да знаем какви различни комбинации генотипове може да има едно от децата им. Рисуваме решетката на Пънет. Ще нарисувам решетката. Ето така. Ще изпишем различните гени, с които майката и бащата могат да допринесат, т.е. различните алели. Не исках да напиша „ген“. Исках да напиша „баща“. Майката ще допринесе с доминантния алел за кафяви очи в от една от хомоложните хромозоми. Те съдържат еднакви алели, така че майката ще даде такъв алел на детето си. Бащата може да допринесе с алела за кафяви очи – доминантният B, или алела за сини очи – рецесивният b. Един от двата. Какви са различните комбинации? Детето може да получи два алела за кафяви очи, по едно копие от всеки от родителите си. Това може да се случи и когато детето получи алел за кафяви очи от бащата и друг от майката, или когато получи алел за кафяви очи от майката и алел за сини очи от бащата, или другия алел за кафяви очи на майката. Майката има две хромозоми, които са хомоложни. Всяка от тях има един и същ алел за кафяви очи. И двете имат един и същ алел за кафяви очи, така че мога да получа един от майка ми и един алел за сини очи от баща ми. Искаме да знаем каква е вероятността да се роди синеоко дете, при положение, че белегът за сини очи е рецесивен. Не забравяй, че това е фенотип. Тези конкретни комбинации са генотипове. За да имаш сини очи, трябва да си хомозиготен/а по рецесивен алел. Трябва да имате два рецесивни алела b. Каква е вероятността това да се случи? Тук нямаме такава комбинация, така че вероятността да имаш синеоки деца е 0%. Каква е вероятността да имаш дете хомозиготно по доминантен алел? Ще го запиша. Хомозиготно по доминантен алел. Сега гледаме генотипа. Интересуват ни конкретните алели, които ще наследи детето. Кои от тези са хомозиготни по доминантен алел? Имаме една комбинация тук и една тук, така че две от четирите комбинации са хомозиготни по доминантен алел. Вероятността е 50%. Не е необходимо решетките на Пънет да се правят за ситуации, където единият белег доминира пълно над другия. Например, може да имаме ситуация на непълно доминиране. Да кажем, че едно цвете има два белега за цвят. Може да има червени (R) и бели (W) цветя. Да кажем, че кръстосам цвете, което има генотип RW. Това може да е майката или бащата. Аналогията е различна с родители, въпреки че тук имаме мъжки и женски индивид, макар и понякога на едно и също растение. Да кажем, че другото растение също има алел за червен и алел за бял цвят. Какви са различните възможности? Отново ще нарисувам решетката на Пънет. Ето я. Детето може да наследи и двата алела за червен цвят. Може да наследи един алел за червен и един алел за бял цвят. Това е алелът за бял цвят, а това – за червеният. Или може да наследи този алел за червен цвят от женското растение и алел за бял цвят от мъжкото растение. Ето го. Или може да наследи два алела за бял цвят. Когато започнахме да разглеждаме този случай, казах, че това е непълно доминиране. Какво означава това? Означава, че може да имаме смесване на белезите (проява на междинен белег). Ако това беше пълно доминиране – алелът за червен цвят е доминантен, а алелът за бял цвят е рецесивен, тези три щяха да бъдат червени, а това – бяло. Вероятността да се получи бяло цвете е едно към четири. Но тук имаме хетерозиготен генотип. Ще го изпиша. Ако имаме един алел R и един алел W, тук няма да се получи червено, а розово. Това означава смесване на белезите. Микс от двата цвята. В този случай, когато имаме две растения, които се възпроизвеждат и имат белези за червени и бели венчелистчета, и става въпрос за непълно доминиране или смесване, каква е вероятността да се получи розово растение? Когато говоря за розово, става въпрос за фенотип. Да видим какви са различните комбинации. Колко от тях са розови? Това и това са розови. От общо четири, две са розови. Вероятността за розово растение е 50%. Можем да разгледаме няколко поколения и да видим какво се случва във второто, третото и четвъртото поколение. Има и случаи, в които може да имаме няколко различни алели. Ще използвам по-реалистичен пример. Ще използвам кръвни групи. Има три възможни алела за кръвната група. Може да имаме кръвна група A, B или кръвна група 0. Тук има комбинация от кодоминантни и рецесивни белези. Ще ти покажа какво имам предвид, като начертая решетката на Пънет. Ще избера само един цвят, защото смятам, че схващаш идеята. Например, имаме родител с кръвна група AB. Това означава, че една от хомоложните му хромозоми има алел A, а другата – алел B. Това означава кръвна група AB. Фенотипът съвпада с генотипа. Това е кодоминиране. Проявяват се и двата белега. Не е нужно да се смесват. И двата се проявяват. Това е кръвна група AB. Ще го изпиша. Кръвна група AB. Кръвна група AB. Да кажем, че другият родител е кръвна група A. Да кажем, че фенотипът му е кръвна група A. Не искам да те обърквам, но генотипът му има един алел A и другият алел е 0. Това е интересното за кръвните групи. Смесица. 0 е рецесивен алел. 0 е рецесивен, а тези алели са кодоминантни. Ако някой от тези алели е заедно с алел 0, те ще доминират над него. Ако пък са заедно, кръвната група е AB. Какви са различните комбинации за тази двойка тук? Може да получиш този алел А от майката и този алел А от бащата. В този случай фенотипът ще бъде кръвна група А. Може да се получиш А от бащата и B от майката. В този случай кръвната група ще бъде AB. Може да получите A от майката и 0 от бащата. В този случай кръвната група е А, защото този алел е доминантен. Няма да използвам произволни цветове. Може да се получи B от майката и 0 от бащата. Пак използвах друг цвят. Кръвната група е B. Каква е вероятността да имаш кръвна група А? Тук пак говоря за фенотип. Кои от тези са кръвна група А? Това със сигурност, защото е АА. Ако имаш два алела А, със сигурност ще имаш кръвна група А, но ще имаш фенотип А, и ако кръвната ти група е с алели А и 0. 0 е рецесивен алел. Тази кръвна група също ще е А. И двата случая кръвната група е А, така че вероятността е 50%, защото две от четири комбинации имат кръвна група А. Можеш да направиш всички останали комбинации. Кога имаме кръвна група 0? И двамата родители трябва да имат поне един алел 0. Това би било възможно, ако вместо комбинация AB това тук беше 0. Тогава тази комбинация щеше да е 00. Дано придоби представа как може да използваме решетката на Пънет. Тя е много полезна, когато говорим за повече от един белег. Ще се върнем към предния случай, в който b е за сини очи, той е рецесивен, а алелът B е за кафяви очи и е доминантен. Да кажем, че имаме още един белег. Да кажем, че имаме още един белег. И преди съм говорил за белега за зъбите. Например t е алел за малки зъби. Не знам за какво същество говоря в момента, въпреки че аз съм с големи зъби. T е алелът за големи зъби. Аз мога да бъда хетерозиготен по алел за кафяви очи, така че генотипът ми ще бъде хетерозиготен за кафяви очи и хомозиготен и доминантен за зъбите. Това може да е генотипът ми. Фенотипът в този случай съдържа белезите големи зъби и кафяви очи. Ще обясня. Това е фенотип за големи зъби. Това е фенотипът за кафяви очи. Човек с кафяви очи и големи зъби. Ако предположим, че гените за зъбите и цветът на очите са на различни хромозоми, а това е ключово, можем да кажем, че те се комбинират независимо. Ще го запиша: независимо комбиниране. Ако вземем моите хромозоми, това е една хомоложна двойка, означена като 1 и имаме още една хомоложна двойка (имаме общо 23 такива). Да кажем, че това е хомоложна двойка 2. Ако генът за цвят на очите е тук и тук, запомни че хомоложните хромозоми кодират еднакви гени. Може да имат различни версии. Това са алели. Тук са гените за зъбите и те се комбинират независимо. След като при мейозата се образуват гаметите, детето може да има тази хромозома или нейно копие за цвят на очите и копие на тази хромозома за размера на зъбите. Или може да се получи друго. Може друго дете да получи тази хромозома за цвят на очите и тази хромозома за размер на зъбите и да има друга версия на алела. Тъй като те са на различни хромозоми, няма връзка между унаследяването на големи зъби, кафяви или сини очи. Ще разгледаме ситуацията, в която алелите са на една и съща хромозома. Ще избера друг белег. Цвят на косата. Да кажем, че генът за цвят на косата е на хромозома 1. Значи генът за цвят на косата е тук и тук. Това може да са различни цветове на косата, различни алели, но гените са на една и съща хромозома. В тази ситуация, ако това са сините очи, а това – русата коса, те винаги ще се наследяват заедно. Те няма да се комбинират независимо. Това се наричат свързани белези. Ще го оцветя. Тези белези са свързани. Ще говорим повече за свързаните белези и по-конкретно за полово свързаните белези може би в следващия видеоклип или по-нататък. Говорим за белези, които се комбинират независимо и кръстосваме два хибрида. Това се нарича дихибридно кръстосване. Много сложна дума, но тя показва силата на решетката на Пънет. Да кажем, че двамата родители са хибриди, т.е. и двамата имат доминантен алел за кафяви очи и рецесивен алел за сини очи; и двамата имат доминантен ген за големи зъби и рецесивен ген за малки зъби. Това е генотипът на двамата родители. И двамата са дихибриди. Те са хибриди по двата гена. Какви различни комбинации могат да имат децата им? Можех да го направя и без дихибриди. Можеше единият да е хомозиготен по един от белезите и хибрид по другия и да ти дам всички различни комбинации, но ще направя дихибридното кръстосване, защото води до голямо разнообразие и това често се вижда в учебниците. Какви са различните комбинации гени, с които майката може да допринесе? За всеки един от тези белези майката може да допринесе само с един от тези алели. Тя може да допринесе този алел за кафяви очи и алела T за големи зъби, или алела за кафяви очи В и малкия алел t за малки зъби. Също така може да допринесе с алела за сини очи b и алела T за големи зъби. Това са различните комбинации, с които тя може да допринесе. Последната комбинация е този алел и този алел, т.е. сините очи и малките зъби. Това е от майката. Разбира се, бащата ще допринесе със същите комбинации, защото той има същия генотип. Ще го изпиша. Ще го изпиша така, за да не сменям постоянно цветовете. Ще ги сближа малко, защото иначе ще ми свърши мястото. Не. Ще го направя така. Добре, бащата ще допринесе с кафяви очи, големи зъби или малки зъби с гена за кафяви очи или алела за сините очи с гена за големите зъби или жълтите зъби. Не жълти, а малки. Това би бил друг ген или може би се влияе от външен фактор. Това са всичките комбинации, които могат да се получат при поколението на тези родители. Можем да я наречем голяма решетка на Пънет, защото вместо 4 комбинации имаме 16. Сякаш ми свърши мастилото. Странно. Имаме 16 комбинации. Ще го запиша. Имам проблем с таблета. Нещо не е наред. Имаме 16 различни комбинации и ще ги запиша всичките в един неутрален цвят, за да не го сменям постоянно. Комбинациите са следните: алел за кафяви очи от майката, алел за кафяви очи от бащата – кафяво и кафяво. След това алелите за големи зъби от двамата. Това е възможна комбинация – главно B и главно B. След това имаме главно T и малко t. Продължаваме нататък. Може да получим главно B и малко b с главно T и главно T, главно В и малко b, главно Т и малко t. Тези ще ги направя много бързо, защото ще отнеме много време. Главно B оттук, главно B оттук; главно Т, малко t оттук; главно В от всеки родител и малко t от всеки. Имаме главно В и малко b оттук и след това главно Т от майката, малко t от бащата. Дано не се умори. След това имаме главно В от бащата и малко b от майката. Две малки t. Всъщност, ще поставя на пауза клипа и ще ги попълня, защото не искам да ти губя времето. Спестих ти малко време и попълних всяка комбинация, както правят в кулинарните предавания. След като попълних всички възможни комбинации, можем да поговорим за различните фенотипи, които могат да се прояват от дихибридното кръстосване. При колко от тях ще се проявят кафяви очи и големи зъби? Деца с големи зъби и кафяви очи. Ще го запиша отдолу. Искам големи зъби и кафяви очи. Изведнъж писалката ми не работи. Колко са на брой? Големи зъби и кафяви очи. И двата белега са доминантни, така че ако имаме главно В или главно Т в някоя от комбинациите, ще има големи зъби и кафяви очи. Ето ги. Тук има големи зъби и кафяви очи. Може би трябва да казвам кафяви очи и големи зъби, защото в такъв ред съм ги написал тук. Кафяви очи и големи зъби, кафяви очи и големи зъби. Въпреки че този белег е рецесивен, кафявите очи са доминантни. Тук имам малки зъби, но големите зъби са доминантни. Това са кафяви очи и големи зъби. Това – също. Тук също имаме няколко комбинации. Това ли са всичките? Не. Това са кафяви очи с малки зъби. Тук имаме кафяви очи и големи зъби и тук също. Те са хетерозиготи по всеки белег, но кафявите очи и големите зъби са доминантни, така че това са фенотипове на кафяви очи и големи зъби. Колко такива комбинации имаме? Една, две, три, четири, пет, шест, седем, осем, девет. Общо са девет. Девет комбинации на кафяви очи и големи зъби. Колко комбинации имаме с големи зъби? Ще използвам различен цвят. Ще напиша кафяви очи и малки зъби. Писалката на таблета ми не работи правилно. Кафяви очи и малки зъби. Тук имаме кафяви очи и малки зъби. Тук – също. Тук имаме кафяви очи и малки зъби. Имаме три комбинации на кафяви очи и малки зъби. Колко комбинации на сини очи и големи зъби имаме? Тук имаме сини очи и големи зъби, тук и тук – също. Имаме три такива комбинации. Да потърсим комбинации на рецесивни белези. Търсим сини очи и малки зъби. Търсим сини очи и малки зъби. Има само една комбинация. От 16-те комбинации имаме само един случай, където ще се наследят рецесивни алели на двата белега от двамата родители. Ако се чудиш каква е вероятността, възможен е само един случай. А каква е вероятността да се роди дете с големи зъби и кафяви очи? Всички тези са фенотипове. Тук имаме 16 различни вероятности. Имаме 16 квадратчета и 9 от тях описват фенотип с големи зъби и кафяви очи. Значи вероятността е 9/16. 9 на 16 пъти ще се роди дете с големи зъби и кафяви очи. Каква е вероятността да се роди синеоко дете с малки зъби? 1 на 16. Надявам се, че в този видеоклип разбра силата на решетката на Пънет. Тя е полезна, за да се изследват различните комбинации на всички гени и не е задължително да бъде само един белег. Може да разглеждаме два белега, както тук, които са доминантни, но се комбинират независимо, защото са на различни хромозоми. Също така можем да я използваме, за да изследваме непълните доминирания, когато при комбинирането на гени за червен и гени за бял цвят се получават гени за розов цвят. Решетката може да се използва при кодоминиране и когато имаме множествени алели – т,е, не са само две различни версии на гена, а три различни версии. Дано ти е било интересно.