W genetyce krzyżowanie dwóch organizmów polega na łączeniu ich w pary i przyglądaniu się powstałemu potomstwu w celu lepszego zrozumienia dziedziczenia określonej cechy. Austriacki mnich Gregor Mendel, ojciec współczesnej genetyki, sformułował swoje prawa dziedziczenia w oparciu o eksperymenty, w których krzyżował rośliny grochu o różnych cechach. Istnieje kilka powszechnych rodzajów krzyżówek genetycznych, które napotkasz w swoich badaniach.
Krzyż monohybrydowy
W krzyżówce monohybrydowej organizmy rodzicielskie różnią się jedną cechą. Załóżmy na przykład, że dwoje ludzi ma dzieci. Ojciec ma szczyt wdowy, a matka nie. Szczyt wdowy jest cechą dominującą, co oznacza, że jeśli dziecko odziedziczy gen tej cechy od jednego rodzica, to dziecko będzie miało szczyt wdowy, niezależnie od genu odziedziczonego po drugim rodzic.
W związku z tym istnieją dwie możliwości. Dziecko mogło odziedziczyć gen szczytu wdowy od swojego ojca lub mógł odziedziczyć gen szczytu niewdowy po swoim ojcu. Odziedziczy gen szczytu niewdowy po swojej matce, która nie ma genu szczytu wdowy. W tym szczególnym krzyżu monohybrydowym istnieje pięćdziesiąt pięćdziesiąt szans, że każde dziecko będzie miało szczyt wdowy.
Krzyż Dihybrydowy
W krzyżówce dwuhybrydowej rodzice różnią się dwiema cechami, które chcesz zbadać. Tutaj wzór dziedziczenia jest nieco bardziej skomplikowany. Załóżmy, na przykład, że masz dwoje rodziców, z których jeden ma dołeczki i wdowi czubek, podczas gdy drugi nie ma dołków ani wdowi czubka. Dołeczki, podobnie jak szczyt wdowy, są cechą dominującą. W konsekwencji, jeśli te dwie cechy nie są ze sobą powiązane, każde dziecko ma 1/4 prawdopodobieństwa odziedziczenia dołków i szczytu wdowie, 1/4 prawdopodobieństwa dziedziczenie dołków, ale bez szczytu wdowie, prawdopodobieństwo 1/4 odziedziczenia szczytu wdowy, ale bez dołków, oraz 1/4 prawdopodobieństwa odziedziczenia ani. Pamiętaj jednak, że połączone cechy mogą wykazywać bardzo różne wzorce.
Krzyż wsteczny
W krzyżowaniu wstecznym krzyżuje się dwie linie, aby uzyskać hybrydę. Następnie wybrane osobniki z potomstwa krzyżuje się z jednym z rodziców (lub organizmem genetycznie podobnym do rodzica). W hodowli roślin krzyżówka wsteczna jest bardzo cenna, ponieważ hodowcy mogą hybrydyzować odmianę o wysokiej wydajności z inną odmianą, aby wprowadzić pożądaną cechę (np. odporność na choroby), a następnie krzyżować wstecznie, aby upewnić się, że potomstwo ma te same pożądane cechy, co wysokowydajne różnorodność.
Krzyż testowy
Czasami genetycy muszą dowiedzieć się więcej o organizmie z nieznaną kombinacją genów. Często stosują metodę zwaną testcross, w której organizm jest krzyżowany z organizmem o znanym genotypie. Na przykład albinizm jest zazwyczaj cechą recesywną, co oznacza, że będziesz albinosem tylko wtedy, gdy odziedziczysz gen odpowiedzialny za tę cechę od obojga rodziców. W związku z tym, jeśli masz aligatora niebędącego albinosem, ale podejrzewasz, że może on mieć jeden gen albinosa i jeden „normalny” gen, możesz go skrzyżować z aligatorem albinosem. Wiesz, że aligator albinos ma dwa geny albinosów, dlatego stosunek potomstwa albinosów do potomstwa niealbinosów pomoże Ci ustalić genotyp aligatora niealbinosowego (kombinację genów, które odziedziczył po jego rodzice).