Trihybrid-Kreuzrechner

Berechnen Sie die Phänotyp- und Genotyp-Verhältnisse einer Trihybrid-Kreuzung (drei Merkmale) mithilfe der Gabellinienmethode – multiplizieren Sie die unabhängige Wahrscheinlichkeit jedes Gens, anstatt ein 64-Zellen-Raster zu zeichnen.

Genotypen der Eltern

Genotyp des Vaters 1

Genotyp von Vater 2

Drei Gene, sechs Buchstaben – z.B. AaBbCc: Gen A (Aa), dann Gen B (Bb), dann Gen C (Cc), keine Leerzeichen.

Ergebnis

—

Geben Sie beide Eltern-Genotypen ein, um die Kreuzung zu sehen.

Phänotypverhältnis —

Genotypverhältnis —

vs. klassisches AaBbCc × AaBbCc (F2) —

Jeder Elternteil produziert 8 Gametentypen (2 × 2 × 2), sodass die vollständige Kreuzung ein 8 × 8 = 64-Zellen-Gitter ausfüllt – die Gabellinienmethode erhält stattdessen das gleiche Verhältnis, indem sie die 3:1-Aufteilungen der drei Gene miteinander multipliziert.

Genotypklassen

Zeigt Genotypklassen für Ihre letzte berechnete Kreuzung.

Genotyp- und Phänotypklassen

Genotypklassen mit Phänotyp, Anzahl und vereinfachtem Verhältnis
Genotyp	Phänotyp-Klasse	Zählen	Verhältnis

4 Min. Lesezeit 4 Schritte 7 Begriffe 3 Beispiele 6 häufig gestellte Fragen (A, a)(B, b)(C, c) -> 2 x 2 x 2 = 8 gametes

Eine Trihybrid-Kreuzung verfolgt drei statt zwei Gene auf einmal und verwandelt ein 4x4-Dihybrid-Punnett-Quadrat in ein 8x8-Raster mit 64 möglichen Nachkommen.

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Schritt für Schritt

So verwenden Sie diesen Rechner

4 Schritte

Geben Sie beide Elterngenotypen ein

Geben Sie den Drei-Gen-Genotyp jedes Elternteils mit einem Buchstaben pro Gen ein: einen Großbuchstaben für das dominante Allel und den passenden Kleinbuchstaben für das rezessive Allel – AaBbCc (zuerst Gen A, dann Gen B, dann Gen C), ohne Leerzeichen.

Lesen Sie das Phänotypverhältnis

Die Ergebniskarte zeigt sofort das Phänotypverhältnis an – 27:9:9:9:3:3:3:1 für eine vollständig heterozygote Selbstkreuzung – berechnet mit der Gabellinienmethode: Multiplizieren der unabhängigen 3:1-Aufteilungen der drei Gene miteinander, anstatt ein 64-Zellen-Raster zu zeichnen.

Überprüfen Sie die Registerkarte „Genotypverhältnis“.

Sehen Sie sich die vollständige Tabelle der Genotypklassen an (bis zu 27 für eine Selbstkreuzung), jede mit ihrer Phänotypklasse, der Anzahl der Nachkommen und dem vereinfachten Verhältnis für Ihre letzte berechnete Kreuzung.

Öffnen Sie die Registerkarte „Bestimmte Nachkommen“.

Wählen Sie einen Zielgenotyp (homozygot-dominant, heterozygot oder homozygot-rezessiv) für jedes der drei Gene aus, um die Gabellinienmultiplikation der Wahrscheinlichkeiten pro Gen und die daraus resultierende Wahrscheinlichkeit für genau diesen Nachkommen zu sehen.

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Grundlagen

Formel und Methodik

3 Formeln

Gametenexpansion mit gegabelter Linie

(A, a)(B, b)(C, c) -> 2 x 2 x 2 = 8 gametes

Der Genotyp eines Trihybrid-Elternteils spaltet sich während der Meiose in Gameten auf, ein Allel pro Gen. Die Erweiterung von drei unabhängig sortierenden Loci als kartesisches Produkt – die Gabellinienmethode – erzeugt die 8 Gametentypen, die jeder Trihybrid-Elternteil weitergeben kann, ohne dass die FOIL-Mnemonik erforderlich ist, die nur zwei Gene abdeckt.

27:9:9:9:3:3:3:1 Phänotypverhältnis

3:1 (gene A) x 3:1 (gene B) x 3:1 (gene C) = 27:9:9:9:3:3:3:1

Jedes Gen ergibt unabhängig eine 3:1-Aufteilung von dominant zu rezessiv. Die Multiplikation dreier unabhängiger 3:1-Aufteilungen ergibt acht Phänotypklassen in den Proportionen 3x3x3=27 (dominant bei allen dreien), drei Klassen bei 3x3x1=9 (dominant bei zwei, rezessiv bei einer), drei Klassen bei 3x1x1=3 (dominant bei einer, rezessiv bei zwei) und 1x1x1=1 (rezessiv bei allen dreien) – der Klassiker Verhältnis 27:9:9:9:3:3:3:1, aber nur, wenn beide Elternteile in allen drei Genen heterozygot sind (AaBbCc x AaBbCc).

Vereinfachung des Verhältnisses

ratio = count / gcd(all counts)

Jede Genotyp- und Phänotypklassenzählung aus dem 64-Zellen-Raster wird durch den größten gemeinsamen Teiler aller Zählungen in dieser Zählung dividiert, wodurch die rohen Zellzahlen auf das kleinste Ganzzahlverhältnis reduziert werden.

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Glossar

Wichtige Begriffe erklärt

7 Begriffe

Eine genetische Kreuzung, die drei unabhängige Gene gleichzeitig verfolgt, wie AaBbCc x AaBbCc. Erzeugt ein 8x8-Raster mit 64 Nachkommenkombinationen im Vergleich zum 4x4=16-Raster einer Dihybrid-Kreuzung oder dem 2x2=4-Raster einer Monohybrid-Kreuzung.

Eine Möglichkeit, Kreuzverhältnisse mehrerer Gene zu ermitteln, indem die unabhängigen Wahrscheinlichkeiten jedes Gens miteinander multipliziert werden, anstatt das gesamte Raster zu zeichnen. Für drei Gene werden drei 3:1-Aufteilungen (oder andere) multipliziert, um direkt das kombinierte Verhältnis zu erhalten.

Das Verhältnis der Nachkommen, gruppiert nach denen Merkmale tatsächlich sichtbar sind. Für eine Trihybrid-Selbstkreuzung beträgt dies 27:9:9:9:3:3:3:1 – acht Klassen, basierend darauf, wie viele der drei Merkmale die dominante Form aufweisen.

Das Verhältnis der Nachkommen, gruppiert nach ihrer genauen Allelkombination in allen drei Genen. Eine trihybride Selbstkreuzung (AaBbCc x AaBbCc) erzeugt 27 verschiedene Genotypklassen, weit mehr als die 8 Phänotypklassen, in die sie zusammenfallen.

Das Prinzip, dass sich Allele für verschiedene Gene unabhängig voneinander in Gameten aufteilen, sodass es keinen Einfluss darauf hat, welches Allel ein Gamet für ein Gen erhält, welches Allel er für die anderen beiden erhält. Dies macht das Trihybridgitter zu einem einfachen kartesischen Produkt aus drei 2-Allel-Auswahlmöglichkeiten.

Eine Fortpflanzungszelle (Eizelle oder Sperma/Pollen), die genau ein Allel pro Gen trägt und entsteht, wenn sich der Genotyp eines Elternteils während der Meiose spaltet. Ein trihybrider Elternteil produziert 8 Gametentypen (2 x 2 x 2).

Das charakteristische Merkmal einer Trihybrid-Kreuzung: drei separate Gene, jedes mit seinem eigenen dominanten und rezessiven Allel, die gleichzeitig verfolgt werden, anstelle von einem (Monohybrid) oder zwei (Dihybrid).

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Beispiele

Beispiele aus der Praxis

3 Praxisbeispiele

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Klassische Trihybrid-Selbstkreuzung

AaBbCc x AaBbCc

Elternteil 1 AaBbCc Elternteil 2 AaBbCc

Zwei Eltern, die in allen drei Genen heterozygot sind, erzeugen ein 64-Zellen-Gitter mit 27 verschiedenen Genotypklassen und dem Lehrbuch-Phänotypverhältnis 27:9:9:9:3:3:3:1: 27 zeigen alle drei dominanten Merkmale, drei separate Gruppen von 9 zeigen zwei dominante Merkmale und ein rezessives, drei Gruppen von 3 zeigen ein dominantes Merkmal und zwei rezessive und 1 zeigt alle drei rezessiven Merkmale.

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Spezifische Nachkommenwahrscheinlichkeit

P(AaBbCc Nachkommen) aus AaBbCc x AaBbCc

Elternteil 1 AaBbCc Elternteil 2 AaBbCc

Unter Verwendung der Gabellinienmethode: P(Aa) x P(Bb) x P(Cc) = 1/2 x 1/2 x 1/2 = 1/8. Dies stimmt direkt mit dem Rasterergebnis überein – 8 der insgesamt 64 Nachkommenkombinationen sind genau AaBbCc – aber die Gabellinienmethode kommt dorthin, ohne alle 64 Zellen aufzulisten.

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Trihybrid-Testkreuz

AaBbCc x aabbcc

Elternteil 1 AaBbCc Elternteil 2 aabbcc

Die Kreuzung eines dreifach heterozygoten Elternteils mit einem dreifach homozygoten rezessiven Elternteil ergibt ein Genotyp- und Phänotypverhältnis von 1:1:1:1:1:1:1:1 – jeder der 8 Gametentypen des heterozygoten Elternteils kommt gleichermaßen vor, und genau aus diesem Grund werden Testkreuzungen verwendet, um die unabhängige Sortierung über drei Gene hinweg zu bestätigen.

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Quellenangabe

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Hintergrundwissen

Wie Trihybrid-Kreuzungen das Verhältnis 27:9:9:9:3:3:3:1 erzeugen

3 Kapitel · 4 Min. Lesezeit

Eine Trihybrid-Kreuzung verfolgt drei statt zwei Gene auf einmal und verwandelt ein 4x4-Dihybrid-Punnett-Quadrat in ein 8x8-Raster mit 64 möglichen Nachkommen. Dieser Rechner überspringt das Zeichnen dieses vollständigen Gitters – er verwendet die Gabellinienmethode, um die unabhängige Wahrscheinlichkeit jedes Gens direkt zu multiplizieren, wodurch sich viel schneller das gleiche Verhältnis 27:9:9:9:3:3:3:1 (und die Wahrscheinlichkeit eines bestimmten Nachkommens) ergibt.

Wie sich 8 Gameten pro Elternteil bilden

Der Drei-Gen-Genotyp jedes Elternteils spaltet sich während der Meiose in Gameten auf. Bei der unabhängigen Sortierung produziert ein heterozygoter AaBbCc-Elternteil 2 x 2 x 2 = 8 Gametentypen: ABC, ABc, AbC, Abc, aBC, aBc, abC und abc – einen für jede Kombination eines Allels aus jedem der drei Gene. Dies ist die Gabellinienmethode: Anstelle der FOIL-Mnemonik (die nur zwei Binome erweitert) verzweigen Sie Gen für Gen und verdoppeln so die Gametenzahl an jedem der drei Gene.

Genotyp-Verhältnis vs. Phänotyp-Verhältnis

Das Genotypverhältnis zählt jede exakte Allelkombination im 64-Zellen-Raster – für AaBbCc x AaBbCc sind das 27 verschiedene Genotypklassen. Das Phänotypverhältnis gruppiert die Genotypen, anhand derer Merkmale tatsächlich sichtbar sind: Da ein einzelnes dominantes Allel an jedem Gen ausreicht, um das rezessive zu maskieren, reduzieren sich die 27 Genotypklassen auf nur 8 Phänotypklassen.

Warum drei unabhängige 3:1-Aufteilungen 27:9:9:9:3:3:3:1 ergeben

Eine Trihybrid-Kreuzung zwischen zwei dreifachen Heterozygoten besteht in Wirklichkeit aus drei unabhängigen Monohybrid-Kreuzungen, die gleichzeitig stattfinden. Jedes Gen allein ergibt eine 3:1-Aufteilung von dominant zu rezessiv. Da sich die Gene unabhängig voneinander sortieren, multiplizieren Sie alle drei Verhältnisse: 3x3x3=27 (dominant bei allen dreien), 3x3x1=9 (dominant bei zwei, rezessiv bei einem – drei Arten, wie dies passieren kann, je nachdem, welches Gen rezessiv ist), 3x1x1=3 (dominant bei eins, rezessiv bei zwei – wiederum drei Arten) und 1x1x1=1 (rezessiv bei allen dreien) – der Klassiker 27:9:9:9:3:3:3:1. Dies gilt nur, wenn beide Elternteile in allen drei Genen heterozygot sind; Wenn ein Elternteil bei einem Gen homozygot ist, stoppt die Segregation dieses Gens und das Verhältnis reduziert sich auf etwas Einfacheres, wie das 3:1-Ergebnis einer Kreuzung, bei der beide Eltern AABBCc statt AaBbCc sind.

❓

Fragen

Häufig gestellte Fragen

6 Fragen

Was bedeutet ein Verhältnis von 27:9:9:9:3:3:3:1?+

Es handelt sich um das Phänotypverhältnis, das entsteht, wenn zwei dreifach heterozygote Eltern für drei unabhängig voneinander sortierte Gene (AaBbCc x AaBbCc) gekreuzt werden: 27 Nachkommen zeigen alle drei dominanten Merkmale, drei separate Gruppen von 9 zeigen zwei dominante Merkmale und ein rezessives, drei separate Gruppen von 3 zeigen ein dominantes Merkmal und zwei rezessive und 1 zeigt alle drei rezessiven Merkmale.

Welche Methode verwendet dieser Rechner?+

Die Gabellinienmethode – Multiplikation der unabhängigen Wahrscheinlichkeiten jedes Gens miteinander, anstatt ein vollständiges Raster zu zeichnen. Da sich jedes Gen unabhängig voneinander sortiert, ergibt eine 3:1 dominant:rezessive Aufteilung an einem Ort, multipliziert mit 3:1 an einem zweiten und 3:1 an einem dritten, insgesamt 27:9:9:9:3:3:3:1.

Wie viele Gameten produziert jeder Elternteil?+

Acht. Ein Genotyp mit drei Genen wie AaBbCc erweitert sich in 2 x 2 x 2 = 8 Gametentypen, einen für jede Kombination der Allele der drei Gene.

Braucht ein Trihybrid-Kreuz wirklich ein 64-Zellen-Gitter?+

Mathematisch gesehen ja – 8 Gameten von jedem Elternteil kreuzen sich, um ein 8x8=64-Zellen-Gitter zu füllen, und dieses Gitter reduziert sich auf 27:9:9:9:3:3:3:1. Aber anstatt alle 64 Zellen zu zeichnen, erhält man mit der Gabellinienmethode schneller die gleiche Antwort, indem man die unabhängigen 3:1-Aufteilungen der drei Gene miteinander multipliziert.

Wie wird die Wahrscheinlichkeit eines bestimmten Nachkommens berechnet?+

Multiplizieren Sie die Chancen pro Gen miteinander. Beispielsweise beträgt die Wahrscheinlichkeit eines AaBbCc-Nachkommens aus einer AaBbCc x AaBbCc-Kreuzung 1/2 (für Aa) x 1/2 (für Bb) x 1/2 (für Cc) = 1/8.

Verarbeitet dieser Rechner verknüpfte Gene?+

Nicht in dieser Version – sie geht von einer unabhängigen Sortierung aus (alle drei Gene sind nicht verknüpft). Verbundene Gene auf demselben Chromosom werden häufiger gemeinsam vererbt, als der Zufall vermuten lässt, was die erwarteten Verhältnisse verändert und hier nicht modelliert wird.

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