ماذا يظهر في مربع بانيت ؟ .. وماهي الإحتمالات الجينية

تعريف مربع بانيت

تكمن أهمية دراسة علم الوراثة في فهم كيف يمكننا التنبؤ بالاحتمالية الوراثية لسمات معينة، حيث يمكن أن يساعد مربي النباتات والحيوانات في تطوير سلالات ذات صفات مرغوبة بشكل أكبر، ويمكن أن يساعد الأفراد أيضا في تفسير أنماط الوراثة في العائلة والتنبؤ بها.

إحدى أسهل الطرق لحساب الاحتمال الرياضي لوراثة سمة معينة اخترعها عالم وراثة إنجليزي في أوائل القرن العشرين يُدعى Reginald Punnett وتسمى الطريقة “مربع بانيت” وهذه طريقة بيانية بسيطة لاكتشاف كل التوليفات المحتملة للأنماط الجينية التي يمكن أن تحدث عند الأطفال بالنظر إلى الأنماط الجينية لوالديهم، كما يوضح لنا احتمالات حدوث كل الطرز الوراثية للنسل.

ماذا يظهر في مربع بانيت

يعرض مربع بانيت احتمالية الصفات الجينية، ويعد مربع بانيت أداة قياسية يستخدمها مستشارو الوراثة. يمكن بشكل نظري التنبؤ بالاحتمالية لوراثة العديد من الصفات، بما في ذلك الصفات المفيدة، ويمكن إنشاء مربعات بانيت لأكثر من صفة واحدة في وقت واحد، ومع ذلك، لا يتم توريث بعض الصفات.

شرح مربع بانيت

• الخطوة(1): إنشاء مربع بانيت

يعتبر إنشاء مربع بانيت واستخدامه أمرًا بسيطًا بمجرد فهم كيفية عمله حيث يبدأ الأمر برسم شبكة من الخطوط المتعامدة.

• الخطوة(2): وضع النمط الجيني

بعد ذلك، يمكنك وضع النمط الجيني لأحد الوالدين في الجزء العلوي والنمط الجيني الخاص بالوالد الآخر في الجانب الأيسر. على سبيل المثال، إذا كانت الأنماط الجينية لنبات البازلاء الأم هي YY و GG على التوالي، فسيتم تكوين الإعدادات.

• الخطوة(3): ملء المربعات

يتم إدخال حرف واحد فقط في كل مربع للآباء، ولا يهم أي من الوالدين على جانب أو أعلى مربع البانيت.

بعد ذلك، يمكن ملء المربعات عن طريق نسخ أحرف رأس الصف والعمود عبر المربعات الفارغة أو أسفلها، وهذا يعطينا التكرار المتوقع لجميع الأنماط الجينية المحتملة بين الأجيال في كل مرة يحدث فيها التكاثر.

ما هي الاحتمالات التي تظهر في مربع بانيت

في هذا المثال، من المحتمل أن يكون 100٪ من النسل يحملون الوراثة المتغيرة للزيجوت (YG)، حيث أن الأليل Y (الأصفر) هو المسيطر على الأليل G (الأخضر) في نباتات البازلاء، وبالتالي فإن 100٪ من نسل YG سيكون له نمط ظاهري أصفر، وهذا ما لاحظه مندل في تجاربه حول التربية.

مثال آخر: إذا كان كل من الأبوين النباتيين لديهما أنماط وراثية مختلفة (YG)، فسيكون هناك في المتوسط 25٪ YY و 50٪ YG و 25٪ GG، وتتم تحديد هذه النسبة استنادا إلى حقيقة أن كل صندوق من الأبراج الأربعة في مربع بانيت يمثل 25٪ (1 من 4).

في الأنماط الوراثية YG، يكون هناك 75٪ Y و 25٪ فقط G من الأنماط الظاهرية، وهذه هي الاحتماليات في كل مرة يتم فيها إنجاب ذرية جديدة من قبل الآباء الذين يحملون هذه الأنماط الوراثية.

• يتم تحديد النمط الجيني للنسل عن طريق مزيج من الجينات في الخلايا الجنسية أو الأمشاج (الحيوانات المنوية والبويضات) التي تجتمع لتشكيله.
• يأتي كل من الوالدين بخلية جنسية واحدة، وعادة ما تحتوي الخلايا الجنسية على نسخة واحدة فقط من الجين لكل سمة، مثل نسخة واحدة من شكل Y أو G من الجين في المثال المذكور.
• يمثل كل مربع في مربعي بانيت المربعين، حيث يتم وضع الجينات الأصلية للسمة (عبر الجزء العلوي أو الجانب الأيسر)، إحدى الأنماط الجينية المحتملة لخلية جنسية أصلية.
• يعتمد اختيار إحدى النسختين الأبوية للجين الموروث على الخلية الجنسية الموروثة، وهي مسألة صدفة يتم تحديدها بوضع النسختين في صندوق خاص به، ويكون لهذا تأثير يمنح كل نسخة فرصة بنسبة 50٪ للوراثة.

مسائل مربع بانيت

لماذا من ضرورة معرفتك بشأن مربعات بانيت؟ لأنها يمكن أن تستخدم كأدوات تنبؤية عند التفكير في إنجاب الأطفال.

لنفترض على سبيل المثال أنك وزميلك حاملان لمرض وراثي مزعج بشكل خاص مثل التليف الكيسي، بالطبع أنت قلق بشأن ما إذا كان أطفالك سيكونون بصحة جيدة وطبيعية وفي هذا المثال دعنا نعرّف “أ” على أنه الأليل الطبيعي السائد و “أ” باعتباره الأليل المتنحي غير الطبيعي المسؤول عن التليف الكيسي.

إذا كنت حاملا، فأنت ورفيقك يحملان تغايرا في الزيجوت (Aa)، وهذا المرض يؤثر فقط على الأشخاص الذين يحملون التغاير المتماثل (أأ)

يوضح مربع البانيت الواضح أدناه، أنه في كل مرة يتم فيها الولادة، يكون هناك فرصة 25٪ للحصول على طفل طبيعي متماثل الأجسام المنوية (AA)، وفرصة 50٪ للحصول على طفل سليم متغير الأجسام المنوية (Aa) مثل أنت ورفيقك، وفرصة 25٪ للحصول على طفل متنحي متماثل الأجسام المنوية (أأ) والذي قد يموت في النهاية بسبب هذه الحالة.

إذا كان الوالدان حاملان بشيء متنحي أليل الاضطراب، فأن أطفالهم سيواجهون احتمالات وراثية كالتالي:

• فرصة 25٪ للإصابة بالاضطراب المتنحي.
• هناك احتمالية 50٪ أن تكون ناقلا صحيا.
• فرصة 25٪ في التمتع بصحة جيدة.

في حال كان الناقل (Aa) لهذا المرض الوراثي يتزوج من شخص يحمل الأليلات المتنحية (aa)، فإن احتمالية وراثة المرض لأطفالهم يكون أكبر بكثير، حيث يصل إلى نصف الأطفال الذين سيكونون حاملين (Aa)، والنصف الآخر سيورثون اثنين من الأليلات المتنحية (أأ)، وبالتالي ينتج عن ذلك تطور المرض.

الصفات المتنحية

من الممكن أن يكون كل شخص حاملا لعدد كبير من الأليلات المتنحية

بعض الأليلات يمكن أن تسبب عيوباً خطيرة إذا انتقلت من كلا الوالدين، ومن بين هذه الاضطرابات التي تنتقل بشكل متنحٍ تشمل التليف الكيسي ومرضى المهق وثلاسيميا بيتا.

تحدث بعض الاضطرابات بسبب الأليلات السائدة في الجينات ووراثة نسخة واحدة فقط من هذا الأليل السائد يمكن أن تسبب الاضطرابات.

هذا ينطبق على مرض هنتنغتون والتقزم الغضروفي وتعدد الأصابع، حيث أن الأفراد الذين هم متغايري الزيجوت (Aa) ليسوا بالضرورة حاملين أصحاء لهذه الاضطرابات كما هو الحال مع الأفراد المسيطرين متماثلي الزيجوت (AA).

أنواع مربعات بانيت

• النوع الأول: يتم استخدام نوعين من مربعات بانيت. الأول ذو صلة عندما يلاحظ سمة واحدة تحدد بواسطة موضع وراثي واحد. ويطلق على هذا التهجين اسم أحادي الهجين. وتشمل الأمثلة بعض التجارب الأصلية لجريجور مندل، حيث اختار مربين حقيقيين لخاصية واحدة وتمت معاقبتهم مع أعضاء يحملون أليلات مختلفة. وبالنسبة للتهجين أحادي الهجين، فهذه مربعات 2×2 تمثل كل منها حدث إخصاب واحد بين الأمشاج الأم.
• النوع الثاني: يستخدم هذا الرقم للتنبؤ بنتائج تجارب التكاثر، حيث يتم اتباع صفتين ويتم تشكيل مربع بونيت يتكون من 16 صندوقا على الأقل، ويتطلب وجود مربع 4 × 4 لأن الوالدين يمكن أن ينتجوا أربعة أنواع مختلفة من الأمشاج عندما يتوزع الأليلات الجينية.

عندما يتم ملاحظة ما يزيد عن اثنتين من السمات، يصبح مربع بانيت غير عملي، ويتم استخدام أدوات أخرى للتنبؤ بنتائج مثل هذه التقاطعات.

مصطلحات علم الوراثة

• مصطلح “أليل”: غالبا ما تستخدم بعض المصطلحات في دراسة علم الوراثة وهي مفيدة بشكل خاص في فهم وظيفة مربعات بانيت، ومن بين تلك المصطلحات مصطلح `أليل` والذي يستخدم للدلالة على متغير من الجين، على سبيل المثال يمكن لنبات البازلاء أن يحتوي على أزهار حمراء أو بيضاء وتسمى المتغيرات الجينية التي ترمز لكل منها بالأليل.
• متماثلة اللواقح: يطلق على الكائن الحي الذي يحتوي على نسختين من نفس الأليل تركيبة جينية متماثلة اللواقح ويشار إليه باسم عينات التكاثر الحقيقي، مثل النباتات ذات الزهور البيضاء التي تتطابق في الترميز الجيني للون الزهرة.
• النمط الظاهري: يقال إن الأفراد الذين يحملون أليلين مختلفين في هذا المكان قد يحتوون على العديد من النباتات التي تحمل أزهارا حمراء على أحد الأليلين وأزهارا بيضاء على الآخر، وتسمى هذه الخاصية الملاحظة في الفرد بالنمط الظاهري، ويقال إن النمط الظاهري في الفرد هو الشكل السائد للجين، وتعتبر السمة المكتومة الأليل المتنحي في حالة مثالية لون الزهرة، ويتم ترميز الأليل الحمراء بأنها السائدة على اللون الأبيض.