Kotak Punnett adalah diagram yang dibuat oleh seorang ahli genetika Inggris bernama Reginald Punnett pada paruh pertama abad ke-20 untuk menentukan kemungkinan statistik dari setiap genotipe yang mungkin dari keturunan dua orang tua. Ia menerapkan hukum probabilitas untuk bekerja yang dirintis oleh Gregor Mendel pada pertengahan 1800-an. Penelitian Mendel berfokus pada tanaman kacang polong, tetapi dapat digeneralisasikan untuk semua bentuk kehidupan yang kompleks. Kotak Punnett adalah pemandangan umum dalam penelitian dan pendidikan saat memeriksa sifat-sifat yang dapat diwariskan. Untuk memprediksi sifat tunggal, yang dikenal sebagai persilangan monohibrid, akan ada persegi dengan dua garis tegak lurus yang membelahnya seperti kaca jendela, menghasilkan empat persegi kecil di dalamnya. Saat memprediksi dua sifat bersama-sama, yang dikenal sebagai persilangan dihibrid, biasanya akan ada dua garis vertikal dan dua garis horizontal di dalam kotak yang lebih besar, bukan masing-masing satu, sehingga menghasilkan 16 kotak yang lebih kecil, bukan empat. Dalam persilangan trihibrid, kotak Punnett akan menjadi delapan kotak kali delapan kotak. (Lihat Sumberdaya untuk contoh)
TL;DR (Terlalu Panjang; Tidak Dibaca)
Kotak Punnett adalah diagram yang digunakan untuk menentukan kemungkinan statistik dari setiap genotipe yang mungkin dari keturunan dua orang tua untuk sifat atau sifat tertentu. Reginald Punnett menerapkan hukum probabilitas untuk bekerja yang dirintis oleh Gregor Mendel pada pertengahan 1800-an.
Sifat Mendel
Ini adalah tipikal dari sifat Mendelian. Pada manusia, sebagian besar sifat yang diwariskan bukan Mendelian, meskipun ada banyak yang seperti:
- albinisme
- penyakit Huntington
- golongan darah
Mendel menemukan, tanpa sepengetahuan DNA atau akses ke mikroskop yang dimiliki para ilmuwan saat ini, bahwa setiap tanaman induk memiliki dua “faktor”, dan satu dari masing-masing disalin dan dipindahkan ke keturunannya. Dengan “faktor”, Mendel mengacu pada apa yang sekarang dikenal sebagai kromosom. Ciri-ciri yang dia pelajari pada tanaman kacang termasuk alel yang sesuai pada setiap kromosom.
Perkembangbiakan Garis Murni
Mendel mengembangkan “garis murni” tanaman ercis untuk setiap sifat, yang berarti bahwa setiap tanaman murni adalah homozigot untuk variannya. Tidak seperti organisme heterozigot, organisme homozigot memiliki alel yang sama (untuk sifat apa pun yang diamati) pada kedua kromosom, meskipun tentu saja Mendel tidak memikirkannya seperti itu, karena dia tidak tahu tentang bidang genetika yang menjadi ayahnya. . Misalnya, selama beberapa generasi, ia membiakkan tanaman kacang polong yang memiliki dua alel biji kuning: YY, serta tanaman kacang polong yang memiliki dua alel biji hijau: yy. Dari sudut pandang Mendel, ini hanya berarti bahwa dia membiakkan tanaman yang secara konsisten memiliki keturunan dengan varian sifat yang persis sama berulang kali, cukup banyak sehingga dia yakin tanaman tersebut “murni”. hanya keturunan berbiji kuning, dan homozigot, tanaman kacang polong garis murni secara konsisten hanya memiliki keturunan berbiji hijau. Dengan tanaman galur murni ini, dia bisa bereksperimen dengan hereditas dan dominasi.
Rasio Konsisten 3 banding 1
Mendel mengamati bahwa jika ia mengawinkan tanaman ercis berbiji kuning dengan tanaman ercis berbiji hijau, semua keturunannya berbiji kuning. Namun, ketika ia menyilangkan keturunannya, 25 persen dari generasi berikutnya memiliki biji hijau. Dia menyadari bahwa informasi untuk menghasilkan biji hijau pasti terkandung di suatu tempat di tanaman melalui generasi pertama yang serba kuning. Entah bagaimana, keturunan generasi pertama belum semurni generasi induknya. Dia sangat tertarik pada mengapa ada rasio yang konsisten dari tiga banding satu dalam eksperimennya dari satu varian sifat ke yang lain pada keturunan generasi kedua, terlepas dari tujuh sifat mana yang dia pelajari, apakah itu warna biji, bunga. warna, panjang batang atau yang lainnya.
Sifat Bersembunyi di Alel Resesif
Melalui eksperimen berulang-ulang, Mendel mengembangkan prinsip segregasinya. Aturan ini menegaskan bahwa dua “faktor†pada masing-masing orang tua menjadi terpisah selama proses reproduksi seksual. Dia juga mengembangkan prinsip pemilahan independen, yang mengemukakan bahwa peluang acak menentukan faktor tunggal mana dari setiap pasangan induk yang disalin dan dipindahkan ke keturunannya, sehingga setiap keturunan hanya memiliki dua faktor, bukan empat. Ahli genetika sekarang memahami bahwa pemilahan independen terjadi selama anafase I meiosis. Kedua undang-undang ini menjadi prinsip dasar bidang genetika, dan dengan demikian, keduanya merupakan pedoman dasar untuk menggunakan kotak Punnett.
Pemahaman Mendel tentang probabilitas statistik membawanya untuk menentukan bahwa varian sifat tertentu pada tanaman kacang adalah dominan, sementara pasangannya bersifat resesif. Dalam tujuh sifat dimorfik yang dipelajarinya, seperti warna biji, salah satu dari dua varian itu selalu dominan. Dominasi menghasilkan kemungkinan keturunan yang lebih besar dengan varian sifat yang dimaksud. Pola pewarisan statistik ini juga terjadi pada sifat manusia Mendel. Ketika dua tanaman kacang homozigot – YY dan yy – dibiakkan bersama, semua keturunan pada generasi pertama memiliki genotipe Yy dan Yy, sejalan dengan prinsip pemisahan dan pemilahan independen Mendel. Karena dominan alel kuning, semua biji berwarna kuning. Karena alel benih hijau bersifat resesif, informasi tentang fenotipe hijau tetap tersimpan dalam cetak biru genetik, meskipun tidak muncul dalam morfologi tanaman.
Pada generasi berikutnya, ketika Mendel menyilangkan semua tanaman Yy, ada beberapa kemungkinan genotipe yang dapat dihasilkan. Untuk menentukan apa itu dan menghitung kemungkinan masing-masing, kotak Punnett sederhana dengan empat kotak kecil di dalamnya adalah alat yang paling berguna.
Cara Kerja Punnett Square
- Satu YY (homozigot kuning)
- Dua Yy (kuning heterozigot)
- Satu yy (homozigot hijau):
Sifat Non-Mendel
Untungnya bagi Mendel dan kemajuan ilmiah, dia memilih untuk melakukan penelitiannya pada tanaman kacang polong: organisme yang sifat-sifatnya jelas dimorfik dan mudah dibedakan, dan di mana salah satu dari setiap varian sifat berbeda dalam dominasinya terhadap yang lain. Ini bukan norma; dia dengan mudah dapat memilih tanaman taman lain dengan ciri-ciri yang tidak mengikuti apa yang sekarang dikenal sebagai ciri-ciri Mendel. Banyak pasangan alel, misalnya, menunjukkan jenis dominasi yang berbeda dari jenis dominan dan resesif sederhana yang ditemui pada tanaman kacang polong. Dengan sifat-sifat Mendel, ketika ada alel dominan dan resesif yang hadir sebagai pasangan heterozigot, alel dominan memiliki kendali penuh atas fenotipe. Dengan tanaman kacang, misalnya, genotipe Yy berarti bahwa tanaman tersebut akan memiliki biji kuning, bukan hijau, meskipun “y” adalah alel untuk biji hijau.
Dominasi Tidak Lengkap
Salah satu alternatifnya adalah dominasi tidak lengkap, di mana alel resesif masih diekspresikan sebagian dalam fenotipe, bahkan jika digabungkan dengan alel dominan pada pasangan heterozigot. Dominasi yang tidak lengkap ada di banyak spesies, termasuk manusia. Contoh terkenal dari dominasi tidak lengkap ada pada tanaman berbunga yang disebut snapdragon. Dengan menggunakan Punnett Square, Anda dapat menentukan bahwa homozigot merah (C R C R ) dan homozigot putih (C W C W ) yang disilangkan satu sama lain akan menghasilkan 100 persen kemungkinan keturunan dengan genotipe heterozigot C R C W . Genotipe ini memiliki bunga berwarna merah muda untuk snapdragon, karena alel C R hanya memiliki dominasi tidak lengkap terhadap C W . Menariknya, penemuan Mendel merupakan terobosan untuk menyanggah kepercayaan lama bahwa sifat-sifat dicampur oleh orang tua menjadi keturunan. Sementara itu, Mendel melewatkan fakta bahwa banyak bentuk dominasi sebenarnya melibatkan beberapa pencampuran.
Alel Kodominan
- 25 persen kemungkinan tipe MM homozigot
- 50 persen kemungkinan tipe MN heterozigot
- 25 persen kemungkinan tipe NN homozigot :
Ketika Punnett Square Tidak Akan Berguna
Kotak Punnett sering kali membantu, bahkan saat membandingkan beberapa sifat atau sifat dengan hubungan dominasi yang kompleks. Tetapi terkadang memprediksi hasil fenotipik bisa menjadi praktik yang sulit. Misalnya, sebagian besar sifat di antara bentuk kehidupan kompleks melibatkan lebih dari dua alel. Manusia, seperti kebanyakan hewan lainnya, adalah diploid, yang berarti mereka memiliki dua kromosom di setiap setnya. Biasanya ada sejumlah besar alel di antara seluruh populasi spesies, terlepas dari kenyataan bahwa setiap individu hanya memiliki dua, atau hanya satu dalam beberapa kasus yang melibatkan kromosom seks. Besarnya kemungkinan hasil fenotip membuatnya sangat sulit untuk menghitung probabilitas untuk sifat-sifat tertentu, sedangkan untuk yang lain, seperti warna mata pada manusia, pilihannya terbatas, dan karena itu lebih mudah untuk dimasukkan ke dalam kotak Punnett.
Vesna Jovanovic / EyeEm/EyeEm/GettyImages
