パネットスクエアとは?
パネットスクエア(Punnett square)とは、遺伝学で両親の交配から生まれる子の遺伝子型を予測するために使われるシンプルな表のことです。考案者であるレジナルド・パネットにちなんで名付けられました。一方の親がつくる配偶子を上の行に、もう一方の親の配偶子を左の列に並べ、それぞれのマスに組み合わさった対立遺伝子を書き込んでいきます。この計算ツールが対象とするのは一遺伝子雑種の交配(monohybrid cross)です。これは1つの遺伝子に2種類の対立遺伝子、すなわち優性(顕性)のA と劣性(潜性)のa がある場合を扱います。
使い方
まず、それぞれの親がもつ2つの対立遺伝子を選びます。大文字の「A」は優性(顕性)の対立遺伝子、小文字の「a」は劣性(潜性)の対立遺伝子を表します。たとえば、保因者の親はAa、ホモ接合の優性の親はAA、ホモ接合の劣性の親はaaです。「計算」を押すと、ツールが2×2の表を自動でつくり、各遺伝子型の数と、それぞれの遺伝子型・表現型が現れる確率(%)を表示します。
計算のしくみ
それぞれの親は、子に1つずつ対立遺伝子を伝えます。各親が2つの対立遺伝子をもつので、組み合わせは \(2 \times 2 = 4\) 通りあり、いずれも同じ確率で起こります。ある遺伝子型が現れる確率は、その遺伝子型が入っているマスの数を4で割った値になります。優性(顕性)の表現型はA が少なくとも1つあるとき(AA または Aa)に現れ、劣性(潜性)の表現型は aa のときだけ現れます。
$$\text{Offspring} = \left\{ \left(\text{P1}_a\,,\, \text{P1}_b\right) \times \left(\text{P2}_a\,,\, \text{P2}_b\right) \right\}$$$$\begin{gathered} \text{Boxes} = \left\{ a_i \, b_j : a_i \in \big(\text{P1}_a,\, \text{P1}_b\big),\ b_j \in \big(\text{P2}_a,\, \text{P2}_b\big) \right\} \\[1.5em] \text{where}\quad \left\{ \begin{aligned} \%_{\text{genotype}} &= \frac{\text{count of that pair}}{4} \times 100 \\ \%_{\text{dominant}} &= \frac{AA + Aa}{4} \times 100 \\ \%_{\text{recessive}} &= \frac{aa}{4} \times 100 \end{aligned} \right. \end{gathered}$$
具体例で確認
ヘテロ接合の親同士、Aa × Aa を交配させてみましょう。4つのマスには AA、Aa、Aa、aa が入ります。これにより遺伝子型の比は \(1\ AA : 2\ Aa : 1\ aa\)、つまり AA が25%、Aa が50%、aa が25% となります。AA と Aa はどちらも優性(顕性)の形質を示すため、表現型の比は 優性 3 : 劣性 1、すなわち優性形質が現れる確率は75%、劣性形質が現れる確率は25% です。
よくある質問
2つの形質(二遺伝子雑種)にも使えますか? いいえ。このツールは1つの遺伝子(一遺伝子雑種)を扱います。二遺伝子雑種の交配では4×4の表を使います。
「Aa」と「aA」は同じ意味ですか? はい、同じです。遺伝子型では順番は関係ないため、計算ツールはどちらも「Aa」として扱います。
表現型の確率(%)は何を意味しますか? 完全優性を前提としたとき、子が実際に優性または劣性の形質を示す確率を表しています。