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Punnett Quadrat Rechner

Created by Łucja Zaborowska, MD, PhD candidate
Reviewed by Bogna Szyk and Jack Bowater
Translated by Julia Kopczyńska, PhD candidate and Marcelina Wiśniewska
Last updated: Mar 14, 2024


Wie funktioniert die Vererbung von Merkmalen? Der Punnett-Quadrat-Rechner kann dir diese und viele weitere Fragen beantworten. Dies ist besonders nützlich, wenn du das genotypische und phänotypische Verhältnis berechnen willst oder wenn du nach einer einfachen, einsatzbereiten Tabelle mit dominanten und rezessiven Merkmalen suchst. Außerdem kannst du unseren Kreuzungsquadrat-Rechner nutzen, um herauszufinden, mit welcher Wahrscheinlichkeit eine seltene, rezessive Erbkrankheit vererbt werden kann.

Vielleicht suchst du einen fortgeschritteneren Dihybride-Kreuzung Rechner (mit 2 Merkmalen und 4 Allelen) oder einen extremen, gigantischen Trihybrider Erbgang Rechner 🇺🇸 (ein Kreuzungsquadrat mit drei Merkmalen)?

Dieser Punnett-Quadrat-Generator vermittelt dir die Grundlagen der Genetik und zeigt dir Schritt für Schritt, wie du dein eigenes genetisches Quadrat erstellen kannst. Lies einfach weiter!

Wie erstellt man ein Punnett-Quadrat? - Beispiele

Ein einfaches Gendiagramm mit einem Merkmal ist hierbei extrem einfach zu erstellen! Beachte jedoch, dass nicht alle Gene geeignet sind, um in einem Punnett-Quadrat dargestellt zu werden. Hier ist eine kurze Liste an Regeln, die befolgt werden sollten:

  • Die gegebenen Merkmale müssen unabhängig voneinander vererbt werden (ihre Gene dürfen im Erbgut also nicht nahe beieinander liegen).
  • Äußere Faktoren sollten die Vererbung eines Gens nicht beeinflussen.
  • Ein bestimmtes Merkmal darf nur durch die Allele definiert werden, die auch im genetischen Quadrat verwendet werden.

✅ Blutgruppen Vererbung ist das ideale Beispiel eines Merkmales, welches im Punnett-Quadrat-Rechner eingesetzt werden kann.

❌ Die Körpergröße eines Kindes kann mit der im Punnett-Quadrat verwendete Methode nicht vorhergesagt werden – dafür gibt es zu viele Variablen und Gene, die dieses Merkmal beeinflussen.

Merkmale werden über Gene, die Informationsspeicher der Zelle, vererbt. Jedes Gen hat zwei Versionen, die Allele genannt werden. Wir verwenden Großbuchstaben für dominante Allele (A), und Kleinbuchstaben für rezessive Allele (a). Dominante Allele sind von der Einflussstärke her überlegen – wenn ein dominantes Allel vorhanden ist, wird das Merkmal, das es trägt, immer sichtbar werden. Die Merkmale der rezessiven Allele sind nur sichtbar, wenn es keine dominanten Allele gibt.

Falls du bereits weißt, welche Blutgruppe du hast... finde heraus, wem du sie spenden könntest!🩸 Probiere unseren Blutspende Rechner 🇺🇸 aus.

Der Punnett-Quadrat-Rechner in der Praxis

Nehmen wir an, wir müssen unserem Patienten Informationen darüber erteilen, mit welcher Wahrscheinlichkeit sein Kind eine genetische Krankheit namens Mukoviszidose vererben kann.

  1. Finde heraus, um welche Art der Vererbung es sich hierbei handelt.

Autosomal rezessiv. (Autosomale Vererbung bedeutet, dass die Gene auf den normalen Chromosomen [1-22] und nicht auf den Geschlechtschromosomen [X,Y] liegen)

  1. Erfahre mehr über den genetischen Hintergrund der Eltern.

In beiden Familien gibt es Kinder mit Mukoviszidose. Beide Eltern sind gesund, aber sie könnten trotzdem Träger sein, da die Krankheit autosomal rezessiv vererbt wird.

  1. Fülle das Quadrat aus! Für diesen Fall brauchen wir zwei Kreuzungsquadrate.
  • A – gesundes, dominantes Allel
  • a – rezessives Allel der Mukoviszidose

Das erste Szenario: Beide Eltern sind Träger.

♂️\♀️

A

a

A

AA

Aa

a

Aa

aa

Es besteht eine 25%-ige Chance (1/4), ein Kind mit Mukoviszidose zur Welt zu bringen.
Im Durchschnitt sind in diesem Fall 75% der Kinder gesund: 2/3 von ihnen sind Träger und 1/3 erbt keine der Mukoviszidose-Allele.
(Falls dich Prozentsätze verwirren – probiere unseren Prozentrechner aus)

Zweites Szenario: Nur ein Elternteil ist Träger.

♂️\♀️

A

a

A

AA

Aa

A

AA

Aa

In diesem Fall werden alle Babys gesund geboren. 50 % werden ein mutiertes Allel erben und somit Träger sein.

Du kannst unseren Punnett-Quadrat-Rechner ausprobieren und alle möglichen Optionen durchtesten!

Genotypisches und phänotypisches Verhältnis

Der Phänotyp beschreibt die äußerliche Erscheinung, also das, was direkt sichtbar ist. Der Genotyp beschreibt die versteckten genetischen Eigenschaften eines Merkmals.
Worin besteht der Unterschied und warum ist das wichtig?
Schauen wir uns die folgende genetische Tabelle an.

♂️\♀️

A

a

A

AA

Aa

a

Aa

aa

Berechnen wir nun die genotypischen und phänotypischen Verhältnisse:

Ergebnis

Genotyp

Phänotyp

AA

AA

A

Aa

Aa

A

aa

aa

a

Genotypisches Verhältnis

  • AA : Aa : aa = 1 : 2 : 1

Phänotypisches Verhältnis:

  • A : a = 3 : 1

Das Allel a ist rezessiv; wenn es also mit einem dominanten Allel auftritt, ist das entsprechende Merkmal nicht sichtbar. Das Allel ist allerdings immer noch vorhanden und kann somit in Zukunft vererbt werden.

Autosomale Allele — homozygot oder heterozygot?

Hier sind einige grundlegende Definitionen, die für die richtige Nutzung des Genetik-Rechners entscheidend sein können. Ein Allelpaar eines Gens beschreibt ein bestimmtes Merkmal und kann in verschiedenen Formen vorkommen:

  • Homozygot-dominant – Beide dieser Allele sind dominant (AA).

  • Homozygot rezessiv – Diesen Begriff benutzen wir, wenn beide beschriebenen Allele rezessiv sind (aa).

  • Heterozygot – Dies wird verwendet, wenn ein Allel rezessiv (a) und das andere dominant (A) ist.

Mendelsche Regeln

Die Grundregeln der Genetik sind 1865 durch die von Gregor Mendel durchgeführten einfachen Experimente mit Gartenerbsen entstanden. Zu dieser Zeit hatte die Menschheit weder Mikroskope noch komplexe wissenschaftliche Technologien oder auch nur die geringste Vorstellung von Genen. Durch seine einfachen Experimente und aufschlussreichen Beobachtungen gelang es ihm zu den Schlussfolgerungen zu kommen, die uns bis heute nützlich sind – kein Wunder, dass er als der Vater der Genetik bezeichnet wird.

Zu den Mendelschen Regeln gehören folgende Aussagen:

  1. Merkmale sind einheitlich bzw. uniform (die ersten Nachkommen sind in einem Merkmal alle gleich, z. B. alle Pflanzen haben rote Blätter).
  2. Von jedem Gen gibt es zwei Versionen (heute nennen wir sie Allele).
  3. Es gibt verschiedene Arten von Allelen, einige sind den anderen überlegen (dominante Allele).
  4. Allele werden nach dem Zufallsprinzip verteilt.
  5. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Allel vererbt wird, ist für alle Allele gleich groß.
  6. Gene werden unabhängig voneinander vererbt.

Ein paar Jahrhunderte später können wir zweifellos sagen, dass Mendel nicht zu hundert Prozent recht hatte – einige Gene werden zusammen vererbt, da sie auf dem Chromosom nahe beieinander liegen. Außerdem sind einige der Gene kodominant, d. h. zwei verschiedene dominante Allele können koexistieren und auch gleichzeitig im Phänotyp sichtbar sein. Die Vererbung von Blutgruppen ist ein hervorragendes Beispiel dafür, denn die dominanten Allele A und B kommen in der Blutgruppe AB zusammen vor.

Arten von Punnett-Quadraten

Unser Punnett-Quadrat-Generator eignet sich für autosomale Allelen (auf Chromosomen 1–22), aber er kommt auch für andere Anwendungen nützlich.

Denken wir an X-gebundene Krankheiten – Krankheiten, die nur über die weibliche Linie der Familie vererbt werden. Jede Frau hat zwei verschiedene X-Chromosome, die sie von ihren Eltern geerbt hat. Wenn eines davon defekt oder krank ist, kann das zweite, gesunde seine Funktion übernehmen. Jeder Mann hingegen hat nur ein X-Chromosom. Somit kann nur ein fehlerhaftes Allel bei Männern Krankheiten verursachen – nicht aber bei Frauen.

Hämophilie ist eine seltene, genetische, X-chromosomale Krankheit. Wir wollen nun wissen, wie hoch die Wahrscheinlichkeit ist, dass das Kind eines männlichen Patienten mit Hämophilie diese Krankheit vererbt. Seine Partnerin ist gesund,k und in ihrer Familie gibt es keinerlei Spuren der Krankheit.

  • XD – Gesundes X-Chromosom,
  • Xd – X-Chromosom mit dem Hämophilie-Gen und
  • Y – Y-Chromosom.

♂️\♀️

XD

XD

Xd

XdXD

XdXD

Y

XDY

XDY

Wir können dem Quadrat entnehmen, dass alle Kinder des Patienten gesund sein werden. Allerdings werden alle seine Töchter Trägerinnen sein und die Krankheit möglicherweise auf die nächste Generation übertragen. Alle seine Söhne werden jedoch vollkommen frei von der Krankheit sein.

FAQ

Wie benutzt man ein Punnett-Quadrat?

  1. Ermittle die Genotypen beider Elternteile. Überlege, ob sie homozygot dominant, rezessiv oder heterozygot sind.
  2. Fülle die erste Spalte und Zeile mit den Allelen der Eltern aus.
  3. Kombiniere jedes Allel des einen Elternteils mit den Allelen des anderen.

Wenn zum Beispiel beide Eltern heterozygot sind, sieht das Kreuzungsquadrat wie folgt aus:

♂️\♀️

A

a

A

AA

Aa

a

Aa

aa

Die Wahrscheinlichkeit, das dominante Allel zu tragen, liegt bei 75%.

Wie kann man Genotyp und Phänotyp mithilfe des Punnett-Quadrats ermitteln?

  1. Schau dir das Ergebnis des Punnett-Quadrats an.
  2. Um alle möglichen Genotype zu finden, notiere die verschiedenen Kombinationen von Allelen – AA, Aa, oder aa. Du kannst das Verhältnis der Genotypen bestimmen, indem du zählst, wie oft die einzelnen Genotypen vorkommen.
  3. Anhand der verschiedenen Genotyp-Varianten kannst du die verschiedenen Phänotype feststellen. Wenn zum Beispiel das Allel A dominant und a rezessiv ist:
  • wird der Genotyp AA durch den Phänotyp A ausgedrückt;
  • der Genotyp Aa wird durch den Phänotyp A ausgedrückt;
  • der Genotyp aa wird durch den Phänotyp a ausgedrückt.

Wie findet man heraus, ob ein Genotyp heterozygot oder homozygot ist?

Ein Organismus mit zwei verschiedenen Allelen an einem Lokus (ein dominantes und ein rezessives – Aa) hat einen heterozygoten Genotyp.

Ein homozygoter Genotyp bedeutet, dass zwei identische Allele vorhanden sind (beide normal oder gleich mutiert – AA oder aa).

Für welche Zwecke kann man das Punnett-Quadrat verwenden?

Mithilfe des Punnett-Quadrats können wir die Wahrscheinlichkeit ermitteln, mit der bestimmte Genotypen und Phänotypen sich aus einer Kreuzung ergeben. Das ist zwar eine gute Methode, um die Mendelschen Vererbungsregeln zu lernen, aber für die Ermittlung der menschlichen Vererbung ist sie meist nicht geeignet, da menschliche Merkmale oftmals von mehreren Genen bestimmt werden. Zum Beispiel wird allein die Augenfarbe von mehr als zehn Genen beeinflusst!

Łucja Zaborowska, MD, PhD candidate
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A - Dominant allele

a - Recessive allele
Mother's genotype
AA
Father's genotype
AA
Chance for AA
100
%
Chance for Aa
0
%
Chance for aa
0
%
Punnett Square
♂️\♀️AA
AAAAA
AAAAA
Phenotype and Genotype
ResultGenotypePhenotype
AAAAA
AaAaA
aaaaa
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