Monohybride kruising: een genetische definitie

Mariana Ruiz/Wikimedia Commons/Public Domain

Een monohybride kruising is een kweekexperiment tussen P-generatie (ouderlijke generatie) organismen die verschillen in een enkele bepaalde eigenschap. De organismen van de P-generatie zijn: homozygoot voor de gegeven eigenschap. Elke ouder heeft echter verschillende allelen voor die specifieke eigenschap. Een Punnett-vierkant kan worden gebruikt om de mogelijke genetische uitkomsten van een monohybride kruising op basis van waarschijnlijkheid te voorspellen. Dit type genetische analyse kan ook worden uitgevoerd in een dihybride kruising , een genetische kruising tussen ouderlijke generaties die in twee eigenschappen verschillen.

Eigenschappen zijn kenmerken die worden bepaald door afzonderlijke DNA-segmenten die genen worden genoemd. Individuen erven doorgaans twee allelen voor elk gen. Een allel is een alternatieve versie van een gen dat wordt geërfd (één van elke ouder) tijdens seksuele voortplanting. Mannelijk en vrouwelijk gameten , gemaakt door meiosis , hebben een enkel allel voor elke eigenschap. Deze allelen zijn willekeurig verenigd opbevruchting.

Voorbeeld: podkleurdominantie

In de bovenstaande afbeelding is de enige eigenschap die wordt waargenomen de kleur van de peul. De organismen in deze monohybride kruising zijn: waargebeurd voor podkleur. True-breeding organismen hebben homozygote allelen voor specifieke eigenschappen. In deze kruising is het allel voor groene podkleur (G) volledig dominant over het recessieve allel voor gele podkleur (g). Het genotype voor de groene peulplant is (GG) en het genotype voor de gele peulplant is (gg). Kruisbestuiving tussen de rasechte homozygote dominante groene peulplant en de rasechte homozygote recessieve gele peulplant resulteert in nakomelingen met fenotypes van groene peulkleur. Allemaal genotypen zijn (Gg). Het nageslacht of F₁generatie zijn allemaal groen omdat de dominante groene podkleur de recessieve gele podkleur in het heterozygote genotype verduistert.

Monohybride kruising: F2-generatie

Moet de F₁generatie zelfbestuivend zijn, zullen de mogelijke allelcombinaties in de volgende generatie anders zijn (F_tweegeneratie). de F_tweegeneratie zou genotypen hebben van (GG, Gg en gg) en een genotypische verhouding van 1:2:1. Een kwart van de F_tweegeneratie zou homozygoot dominant zijn (GG), de helft zou heterozygoot zijn (Gg) en een vierde zou homozygoot recessief zijn (gg). De fenotypische verhouding zou 3:1 zijn, waarbij driekwart een groene podkleur heeft (GG en Gg) en een kwart een gele podkleur (gg).

F_tweeGeneratie

	G	g
G	GG	Gg
g	Gg	gg

Wat is een testkruis?

Hoe kan worden bepaald dat het genotype van een individu dat een dominante eigenschap tot expressie brengt, heterozygoot of homozygoot is als het niet bekend is? Het antwoord is door een testkruis uit te voeren. Bij dit type kruising wordt een individu met een onbekend genotype gekruist met een individu dat homozygoot recessief is voor een specifieke eigenschap. Het onbekende genotype kan worden geïdentificeerd door de resulterende te analyseren fenotypes bij de nakomelingen. De voorspelde verhoudingen die bij het nageslacht worden waargenomen, kunnen worden bepaald met behulp van een Punnett-vierkant. Als het onbekende genotype is heterozygoot , zou het uitvoeren van een kruising met een homozygoot recessief individu resulteren in een 1: 1-verhouding van de fenotypen in de nakomelingen.

Testkruis 1

	G	(g)
g	Gg	gg
g	Gg	gg

Met behulp van peulkleur uit het eerdere voorbeeld, produceert een genetische kruising tussen een plant met recessieve gele peulkleur (gg) en een plant die heterozygoot is voor groene peulkleur (Gg) zowel groene als gele nakomelingen. De helft is geel (gg) en de andere helft groen (Gg). (Testkruis 1)

Testkruis 2

	G	(G)
g	Gg	Gg
g	Gg	Gg

Een genetische kruising tussen een plant met recessieve gele peulkleur (gg) en een plant die homozygoot dominant is voor groene peulkleur (GG) produceert alle groene nakomelingen met heterozygoot genotype (Gg). (Testkruis 2)