Τύποι γενετικών σταυρών

Στη γενετική, η διέλευση δύο οργανισμών συνεπάγεται το ζευγάρωμα και την εξέταση των απογόνων που προκύπτουν για την καλύτερη κατανόηση της κληρονομιάς ενός συγκεκριμένου χαρακτηριστικού. Ο Αυστριακός μοναχός Gregor Mendel, ο πατέρας της σύγχρονης γενετικής, διατύπωσε τους νόμους της κληρονομιάς του βάσει πειραμάτων στα οποία διέσχισε τα μπιζέλια που είχαν διαφορετικά χαρακτηριστικά. Υπάρχουν πολλά κοινά είδη γενετικών σταυρών που θα συναντήσετε στις μελέτες σας.

Σε ένα μονοϋβριδικό σταυρό, οι γονικοί οργανισμοί διαφέρουν σε ένα μόνο χαρακτηριστικό. Ας υποθέσουμε, για παράδειγμα, ότι δύο άνθρωποι έχουν παιδιά. Ο πατέρας έχει κορυφή χήρας και η μητέρα δεν έχει. Η κορυφή της χήρας είναι ένα κυρίαρχο χαρακτηριστικό, που σημαίνει ότι εάν το παιδί κληρονομήσει το γονίδιο για αυτό το χαρακτηριστικό από ένας γονέας, αυτό το παιδί θα έχει την κορυφή της χήρας ανεξάρτητα από το γονίδιο που κληρονομήθηκε από τον άλλο μητρική εταιρεία.

Κατά συνέπεια, υπάρχουν δύο δυνατότητες. Το παιδί θα μπορούσε να κληρονομήσει το γονίδιο αιχμής της χήρας από τον πατέρα του ή θα μπορούσε να κληρονομήσει το γονίδιο αιχμής της μη χήρας από τον πατέρα του. Θα κληρονομήσει το γονίδιο αιχμής μιας μη χήρας από τη μητέρα του, η οποία δεν έχει το γονίδιο αιχμής της χήρας. Σε αυτόν τον συγκεκριμένο μονοϋβριδικό σταυρό, υπάρχει πιθανότητα πενήντα-πενήντα ότι κάθε δεδομένο παιδί θα έχει την κορυφή της χήρας.

Σε έναν διυδρικό σταυρό, οι γονείς διαφέρουν σε δύο χαρακτηριστικά που θέλετε να μελετήσετε. Το πρότυπο κληρονομιάς εδώ είναι κάπως πιο περίπλοκο. Ας υποθέσουμε, για παράδειγμα, ότι έχετε δύο γονείς, ένας από τους οποίους έχει λακκάκια και κορυφή χήρας ενώ ο άλλος δεν έχει λακκάκια και κορυφή της χήρας. Τα λακκάκια, όπως η κορυφή της χήρας, είναι κυρίαρχο χαρακτηριστικό. Κατά συνέπεια, εάν αυτά τα δύο χαρακτηριστικά δεν είναι συνδεδεμένα, κάθε παιδί έχει πιθανότητα 1/4 να κληρονομήσει λακκάκια και κορυφή της χήρας, 1/4 πιθανότητα κληρονόμησε λακκάκια αλλά όχι κορυφή της χήρας, πιθανότητα 1/4 να κληρονομήσει την κορυφή χήρας αλλά χωρίς λακκάκια και 1/4 πιθανότητα κληρονομιάς κανενα απο τα δυο. Λάβετε υπόψη, ωστόσο, ότι τα συνδεδεμένα χαρακτηριστικά ενδέχεται να παρουσιάζουν πολύ διαφορετικά μοτίβα.

Σε ένα backcross, δύο γραμμές διασχίζονται για να δώσουν ένα υβρίδιο. Στη συνέχεια, επιλεγμένα άτομα από τους απογόνους διασταυρώνονται με έναν από τους γονείς (ή με έναν οργανισμό γενετικά παρόμοιο με τον γονέα). Στην αναπαραγωγή φυτών, ένα backcross είναι πολύ πολύτιμο, επειδή οι κτηνοτρόφοι μπορούν να υβριδοποιήσουν μια ποικιλία υψηλής απόδοσης με μια άλλη ποικιλία για να εισαγάγουν ένα επιθυμητό χαρακτηριστικό (όπως ανθεκτικότητα σε ασθένειες), στη συνέχεια οπισθοσκόπιο για να βεβαιωθείτε ότι οι απόγονοι έχουν τα ίδια επιθυμητά χαρακτηριστικά με τα υψηλής απόδοσης ποικιλία.

Μερικές φορές οι γενετιστές πρέπει να μάθουν περισσότερα για έναν οργανισμό με άγνωστο συνδυασμό γονιδίων. Συχνά χρησιμοποιούν μια μέθοδο που ονομάζεται testcross, στην οποία ο οργανισμός διασταυρώνεται με έναν οργανισμό που έχει γνωστό γονότυπο. Ο αλβινισμός, για παράδειγμα, είναι συνήθως ένα υπολειπόμενο χαρακτηριστικό, που σημαίνει ότι θα είστε αλμπίνο μόνο εάν κληρονομήσετε το γονίδιο για αυτό το χαρακτηριστικό και από τους δύο γονείς. Κατά συνέπεια, εάν είχατε έναν αλλινοκαλλιεργητή αλλά υποψιάζεστε ότι μπορεί να έχει ένα γονίδιο albino και ένα "φυσιολογικό" γονίδιο, θα μπορούσατε να το διασχίσετε με έναν αλλιμινο αλιγάτορα. Γνωρίζετε ότι ο αλλιγάτορας αλμπίνο έχει δύο γονίδια αλμπίνο, επομένως η αναλογία των απογόνων αλμπίνο προς τους απογόνους μη αλμπίνο θα σας βοηθήσει να καταλάβετε τον γονότυπο του μη-αλμπίνο αλλιγάτορα (ο συνδυασμός των γονιδίων που κληρονόμησε από γονείς).