Punnettův čtverec znázorňující typický zkušební kříž
Punnettův čtverec je diagram, který se používá k předpovídání výsledku konkrétního křížení nebo chovného experimentu. Je pojmenován po Reginaldu C. Punnettovi, který tento přístup vymyslel, a je používán biology k určení pravděpodobnosti, že potomek bude mít určitý genotyp. Punnettův čtverec je souhrnem každé možné kombinace jedné mateřské alely s jednou otcovskou alelou pro každý gen, který je v kříži studován.
V tomto příkladu mají oba organismy genotyp Bb. Mohou produkovat gamety, které obsahují buď alelu B nebo b. (V genetice je běžné používat velká písmena k označení dominantních alel a malá písmena k označení recesivních alel.) Pravděpodobnost, že jednotliví potomci mají genotyp BB, je 25%, Bb je 50% a bb je 25%.
Je důležité poznamenat, že Punnettovy čtverce udávají pravděpodobnost pouze u genotypů, nikoli u fenotypů. Způsob, jakým na sebe alely B a b vzájemně působí, aby ovlivnily vzhled potomstva, závisí na tom, jak na sebe genové produkty (proteiny) působí (viz Mendelova dědičnost).
U klasických dominantních/recesivních genů, jako je ten, který určuje, zda má potkan černou (B) nebo bílou (b), bude dominantní alela překrývat tu recesivní. Ve výše uvedeném příkladu tedy bude 75% potomstva černé (BB nebo Bb), zatímco pouze 25% bude bílé (bb). Poměr fenotypů je 3:1, typický pro monohybridní křížení.
Složitější křížení lze vytvořit při pohledu na dva nebo více genů. Punnettův čtverec však funguje pouze tehdy, jsou-li geny na sobě nezávislé, což znamená, že mít určitou alelu genu X neznamená mít určitou alelu genu Y.
Následující příklad ilustruje dihybridní křížení dvou heterozygotních hrachových rostlin. R představuje dominantní alelu pro tvar (kulatý), zatímco r představuje recesivní alelu (vrásčitou). A představuje dominantní alelu pro barvu (žlutou), zatímco a představuje recesivní alelu (zelenou). Pokud má každá rostlina genotyp RrAa a jelikož alely pro tvar a barevné geny jsou nezávislé, pak mohou produkovat čtyři typy gamet se všemi možnými kombinacemi: RA, Ra, rA a ra.
Protože dominantní znaky maskují recesivní znaky, existuje devět kombinací, které mají fenotyp kulatý žlutý, tři kulaté zelené, tři svraštělé žluté a jedna svraštělá zelená. Poměr 9:3:3:1 je typický pro dihybridní kříž.
Dalším způsobem, jak vyřešit dihybridní a multihybridní křížení, je použít stromovou metodu, i když nezobrazuje správně genotypy gamet.
File:Dihybrid Cross Tree Method.png
Tato metoda je zvláště výhodná při křížení homozygotních organismů.
File:Homozygotní křížová stromová metoda.png
Situace, kdy je třeba používat Punnettovy čtverce s opatrností
Fenotypové poměry 3:1 a 9:3:3:1 jsou teoretickými predikcemi založenými na předpokladech segregace a nezávislého sortimentu alel (viz Mendelova dědičnost). Odchylky od očekávaných poměrů mohou nastat, pokud existuje některá z následujících podmínek: