푸넷 사각형이란?
푸넷 사각형(Punnett Square)은 두 부모를 교배했을 때 자손에게 나타날 수 있는 유전자형을 예측하는 간단한 격자표로, 유전학에서 널리 쓰입니다. 영국의 유전학자 레지널드 푸넷(Reginald Punnett)의 이름을 딴 이 표는 한쪽 부모의 생식세포(배우자)를 표 위쪽에, 다른 부모의 배우자를 왼쪽에 배열한 뒤, 각 칸에 두 대립유전자를 조합해 채워 넣습니다. 이 계산기는 단성잡종 교배(monohybrid cross), 즉 우성 대립유전자(A)와 열성 대립유전자(a) 하나씩으로 이루어진 단일 유전자 교배를 다룹니다.
사용 방법
먼저 각 부모가 가진 두 개의 대립유전자를 선택하세요. 대문자 "A"는 우성 대립유전자, 소문자 "a"는 열성 대립유전자를 뜻합니다. 예를 들어 보인자(이형접합) 부모는 Aa, 우성 동형접합 부모는 AA, 열성 동형접합 부모는 aa로 표시합니다. 계산하기 버튼을 누르면 2×2 격자가 자동으로 만들어지고, 각 유전자형의 개수와 함께 유전자형·표현형이 나타날 확률(%)을 한눈에 보여 줍니다.
계산 원리
각 부모는 자손에게 대립유전자 하나씩을 물려줍니다. 부모마다 두 개의 대립유전자를 가지므로 \(2 \times 2 = 4\)가지의 조합이 똑같은 확률로 만들어집니다. 특정 유전자형이 나타날 확률은 그 유전자형이 들어 있는 칸의 수를 4로 나눈 값입니다.
$$\text{Offspring} = \left\{ \left(\text{P1}_a\,,\, \text{P1}_b\right) \times \left(\text{P2}_a\,,\, \text{P2}_b\right) \right\}$$우성 표현형은 A가 하나라도 있을 때(AA 또는 Aa) 나타나고, 열성 표현형은 aa일 때만 나타납니다.
$$\begin{gathered} \text{Boxes} = \left\{ a_i \, b_j : a_i \in \big(\text{P1}_a,\, \text{P1}_b\big),\ b_j \in \big(\text{P2}_a,\, \text{P2}_b\big) \right\} \\[1.5em] \text{where}\quad \left\{ \begin{aligned} \%_{\text{genotype}} &= \frac{\text{count of that pair}}{4} \times 100 \\ \%_{\text{dominant}} &= \frac{AA + Aa}{4} \times 100 \\ \%_{\text{recessive}} &= \frac{aa}{4} \times 100 \end{aligned} \right. \end{gathered}$$
예제로 알아보기
두 이형접합 부모, Aa × Aa를 교배해 봅시다. 네 칸에는 각각 AA, Aa, Aa, aa가 채워집니다. 따라서 유전자형 비율은 1 AA : 2 Aa : 1 aa, 즉 AA 25%, Aa 50%, aa 25%가 됩니다. AA와 Aa 모두 우성 형질을 나타내므로 표현형 비율은 우성 3 : 열성 1, 다시 말해 우성 형질이 나타날 확률 75%, 열성 형질이 나타날 확률 25%가 됩니다.
자주 묻는 질문
두 가지 형질(양성잡종)도 계산할 수 있나요? 아니요. 이 계산기는 단일 유전자(단성잡종)만 다룹니다. 양성잡종 교배(dihybrid cross)는 4×4 격자가 필요합니다.
"Aa"와 "aA"는 같은가요? 네, 같습니다. 유전자형에서는 순서가 의미가 없기 때문에 계산기는 두 경우 모두 "Aa"로 통일해 처리합니다.
표현형 확률(%)은 무엇을 의미하나요? 완전 우성을 가정했을 때, 자손이 우성 또는 열성 형질을 실제로 겉으로 나타낼 확률을 뜻합니다.
