Soorten genetische kruisingen

In de genetica houdt het kruisen van twee organismen in dat ze paren en kijken naar het resulterende nageslacht om de overerving van een bepaald kenmerk beter te begrijpen. De Oostenrijkse monnik Gregor Mendel, de vader van de moderne genetica, formuleerde zijn erfelijkheidswetten op basis van experimenten waarbij hij erwtenplanten kruiste die verschillende eigenschappen hadden. Er zijn verschillende veelvoorkomende soorten genetische kruisingen die je tijdens je studies zult tegenkomen.

Bij een monohybride kruising verschillen de ouderorganismen in één kenmerk. Stel bijvoorbeeld dat twee mensen kinderen hebben. De vader heeft een weduwenpiek en de moeder niet. De piek van een weduwe is een dominante eigenschap, wat betekent dat als het kind het gen voor deze eigenschap erft van: één ouder, dat kind zal de piek van een weduwe hebben, ongeacht het gen dat van de andere is geërfd ouder.

Er zijn dus twee mogelijkheden. Het kind kan het piekgen van de weduwe erven van zijn vader, of hij kan het piekgen van de niet-weduwe erven van zijn vader. Hij zal het piekgen van een niet-weduwe erven van zijn moeder, die het piekgen van de weduwe niet heeft. In deze specifieke monohybride kruising is er een kans van fifty-fifty dat een bepaald kind de piek van een weduwe zal hebben.

Bij een dihybride kruising verschillen de ouders in twee kenmerken die je wilt bestuderen. Het overervingspatroon is hier iets gecompliceerder. Stel bijvoorbeeld dat je twee ouders hebt, van wie de ene kuiltjes en een weduwenpiek heeft en de andere geen kuiltjes en geen weduwenpiek. Kuiltjes, zoals de piek van een weduwe, zijn een dominante eigenschap. Als deze twee eigenschappen niet aan elkaar gekoppeld zijn, heeft elk kind dus een kans van 1/4 om kuiltjes en weduwenpiek te erven, een kans van 1/4 om kuiltjes erven maar geen weduwenpiek, een kans van 1/4 om de piek van een weduwe te erven, maar geen kuiltjes, en een kans van 1/4 om te erven geen van beide. Houd er echter rekening mee dat gekoppelde eigenschappen heel verschillende patronen kunnen vertonen.

Bij een terugkruising worden twee lijnen gekruist om een ​​hybride op te leveren. Vervolgens worden geselecteerde individuen uit het nageslacht gekruist met een van de ouders (of met een organisme dat genetisch vergelijkbaar is met de ouder). In de plantenveredeling is een terugkruising zeer waardevol, omdat veredelaars een hoogproductief ras kunnen kruisen met een ander ras om een gewenste eigenschap (zoals ziekteresistentie), dan terugkruisen om ervoor te zorgen dat het nageslacht dezelfde gewenste eigenschappen heeft als de hoogproductieve verscheidenheid.

Soms moeten genetici meer te weten komen over een organisme met een onbekende combinatie van genen. Ze gebruiken vaak een methode die een testcross wordt genoemd, waarbij het organisme wordt gekruist met een organisme met een bekend genotype. Albinisme is bijvoorbeeld typisch een recessieve eigenschap, wat betekent dat je alleen albino bent als je het gen voor die eigenschap van beide ouders erft. Als je dus een niet-albino-alligator had, maar je vermoedt dat hij één albino-gen en één "normaal" gen heeft, zou je hem kunnen kruisen met een albino-alligator. Je weet dat de albino-alligator twee albino-genen heeft, dus de verhouding tussen albino-nakomelingen en niet-albino-nakomelingen zal u helpen het genotype van de niet-albino-alligator te achterhalen (de combinatie van genen die het heeft geërfd van zijn ouders).