Door Rebecca E. – Bijgewerkt 30 augustus 2022

Een Punnett-vierkant is een diagram ontwikkeld door de Engelse geneticus Reginald Punnett in het begin van de 20e eeuw om waarschijnlijkheid toe te passen op de overervingspatronen die voor het eerst werden beschreven door Gregor Mendel in de 19e eeuw. Hoewel de oorspronkelijke experimenten van Mendel zich concentreerden op erwtenplanten, zijn de principes universeel toepasbaar op alle complexe organismen.

Snel overzicht

Een Punnett-vierkant helpt bij het bepalen van de statistische waarschijnlijkheid van elk mogelijk genotype (en dus fenotype) bij de nakomelingen van twee ouders voor een of meer eigenschappen.

Mendeliaanse eigenschappen

De meeste menselijke eigenschappen zijn polygeen en niet-Mendeliaans, maar verschillende klassieke voorbeelden volgen de wetten van Mendel:albinisme, de ziekte van Huntington en de bloedgroep. In de erwtenplanten van Mendel droeg elke ouder twee ‘factoren’ bij (nu bekend als allelen) die door de nakomelingen werden geërfd.

Pure-Line-veredeling

Mendel creëerde zuivere populaties:planten die homozygoot waren voor één enkele eigenschap (bijvoorbeeld YY voor gele zaden of yy voor groene zaden). Deze lijnen brachten nakomelingen voort met consistente, voorspelbare eigenschappen, waarmee de basis werd gelegd voor het bestuderen van dominantie en segregatie.

Segregatie en onafhankelijk assortiment

Zijn belangrijkste ontdekkingen waren:

• Wet van segregatie: De twee allelen van een gen scheiden zich tijdens de vorming van gameten, zodat elke gameet slechts één allel draagt.
• Wet van onafhankelijk assortiment: Allelen voor verschillende genen worden onafhankelijk naar gameten gedistribueerd, een proces dat plaatsvindt tijdens anafase I van de meiose.

Deze wetten verklaren waarom een kruising tussen twee homozygote planten (YY × yy) alle heterozygote nakomelingen (Yy) in de eerste generatie oplevert, en waarom de tweede generatie een fenotypische verhouding van 3:1 vertoont voor een enkele Mendeliaanse eigenschap.

Een Punnett-vierkant gebruiken

Om de genotypekansen voor een enkel kenmerk te berekenen, tekent u een 2×2-raster. Gebruik voor twee eigenschappen (een dihybride kruising) een 4×4-raster; voor drie eigenschappen, een 8×8-raster. Elke cel vertegenwoordigt een mogelijke combinatie van ouderlijke allelen.

• Voorbeeld – Geel (Y) versus groen (y):
  YY × yy levert Yy × Yy op, wat vier cellen oplevert:YY, Yy, Yy, yy.
• Genotype-waarschijnlijkheden:25% JJ, 50% Jj, 25% Jj.

Voorbij eenvoudige dominantie

• Onvolledige dominantie: De heterozygoot vertoont een tussenliggend fenotype (bijvoorbeeld rode + witte leeuwebekbloemen =roze).
• Codominantie: Beide allelen komen volledig tot expressie in de heterozygoot (bijvoorbeeld bloedgroep AB).

Beperkingen van Punnett-vierkanten

Hoewel Punnett-vierkanten krachtig zijn, worden ze minder praktisch voor eigenschappen die worden beïnvloed door meerdere allelen, polygene overerving of complexe dominantierelaties. In dergelijke gevallen kunnen statistische modellen of genomische gegevens nodig zijn voor nauwkeurige voorspellingen.

Voor meer gedetailleerde voorbeelden en oefenproblemen, zie onze bronnenpagina .