统计学和概率在科学上有许多应用。另一个学科之间的这种联系是在遗传学领域。遗传学的许多方面实际上只是应用概率。我们将看到如何使用一个称为Punnett平方的表格来计算后代具有特定遗传特征的概率。

遗传学中的一些术语

我们从定义和讨论遗传学中的一些术语开始，我们将在下面的内容中使用这些术语。个体拥有的各种特征是遗传物质配对的结果。这种遗传物质被称为等位基因。正如我们将看到的，这些等位基因的组成决定了个体表现出的特征。

有些等位基因是显性的，有些是隐性的。具有一个或两个显性等位基因的个体将表现出显性特征。只有具有两个隐性等位基因拷贝的个体才表现出隐性特征。例如，假设眼睛颜色有一个显性等位基因B对应棕色眼睛和一个隐性等位基因B对应蓝色眼睛。具有BB或BB等位基因配对的个体都会有棕色的眼睛。只有配对bb的个体才会有蓝眼睛。

上面的例子说明了一个重要的区别。即使等位基因配对不同，BB或BB配对的个体都会表现出棕色眼睛的显性特征。在这里，特定的一对等位基因被称为个体的基因型。显示的特征称为表型。因此，对于棕色眼睛的表型，有两种基因型。对于蓝眼睛的表型，有一个单一的基因型。

其余要讨论的术语与基因型的组成有关。基因型如BB或BB等位基因是相同的。具有这种基因型的个体称为纯合子。对于Bb这样的基因型，等位基因彼此不同。具有这种配对的个体称为杂合子。

父母和子女

双亲各有一对等位基因。每个父母贡献一个等位基因。这就是后代获得一对等位基因的方式。通过了解父母的基因型，我们可以预测后代的基因型和表型的概率。从本质上说，关键的观察是，父母的每一个等位基因都有50%的概率遗传给后代。

让我们回到眼睛颜色的例子。如果母亲和父亲都是棕色眼睛的杂合子基因型Bb，那么他们各自有50%的概率遗传显性等位基因B，50%的概率遗传隐性等位基因B。以下是可能的情况，每种情况的概率为0.5 x 0.5=0.25：

• 父亲贡献B，母亲贡献B。后代具有BB基因型和棕色眼睛表型。
• 父亲贡献B，母亲贡献B。后代具有Bb基因型和棕色眼睛表型。
• 父亲贡献b，母亲贡献b。后代具有Bb基因型和棕色眼睛表型。
• 父亲贡献b，母亲贡献b。后代具有bb基因型和蓝眼表型。

蓬内特广场

上面的清单可以通过使用Punnett正方形更简洁地演示。这种类型的图表是以雷金纳德·C·庞内特的名字命名的。虽然它可以用于比我们将要考虑的更复杂的情况，但其他方法更容易使用。

Punnett正方形由一张表组成，表中列出了后代所有可能的基因型。这取决于所研究父母的基因型。这些亲本的基因型通常显示在Punnett广场的外侧。我们通过观察该条目的行和列中的等位基因来确定Punnett正方形中每个细胞的条目。

在下面的内容中，我们将为单一特征的所有可能情况构建Punnett正方形。

两个纯合父母

如果双亲都是纯合的，那么所有的后代都有相同的基因型。我们看到下面的Punnett正方形表示BB和BB之间的交叉。在后面的所有内容中，父项都用粗体表示。