Ein Monohybrid-Kreuz ist ein Züchtungsexperiment zwischen Organismen der P-Generation (Eltern-Generation), die sich in einem bestimmten Merkmal unterscheiden. Die Organismen der P-Generation sind für das gegebene Merkmal homozygot. Jedes Elternteil besitzt jedoch unterschiedliche Allele für dieses spezielle Merkmal. Ein Punnett-Quadrat kann verwendet werden, um die möglichen genetischen Ergebnisse einer Monohybrid-Kreuzung basierend auf der Wahrscheinlichkeit vorherzusagen. Diese Art der genetischen Analyse kann auch in einer Dihybridkreuzung durchgeführt werden, einer genetischen Kreuzung zwischen Elterngenerationen, die sich in zwei Merkmalen unterscheiden.
Merkmale sind Eigenschaften, die durch einzelne DNA-Abschnitte, die als Gene bezeichnet werden, bestimmt werden. Individuen erben typischerweise zwei Allele für jedes Gen. Ein Allel ist eine alternative Version eines Gens, das während der sexuellen Fortpflanzung vererbt wird (eines von jedem Elternteil). Männliche und weibliche Gameten, die durch Meiose produziert werden, haben für jedes Merkmal ein einzelnes Allel. Diese Allele werden bei der Befruchtung zufällig vereinigt.
Im obigen Bild ist das einzige Merkmal, das beobachtet wird, die Schalenfarbe. Die Organismen in diesem Monohybridkreuz sind wahre Züchter der Schotenfarbe. Echte Brutorganismen haben homozygote Allele für bestimmte Merkmale. In diesem Kreuz dominiert das Allel für die grüne Hülsenfarbe (G) vollständig gegenüber dem rezessiven Allel für die gelbe Hülsenfarbe (g). Der Genotyp für die grüne Hülsenpflanze ist (GG) und der Genotyp für die gelbe Hülsenpflanze ist (gg). Die Kreuzbestäubung zwischen der echt brütenden homozygot dominanten grünen Hülsenpflanze und der echt brütenden homozygot rezessiven gelben Hülsenpflanze führt zu Nachkommen mit Phänotypen der grünen Hülsenfarbe. Alle Genotypen sind (Gg). Die Nachkommen oder F1 Generation sind alle grün, weil die dominante grüne Schalenfarbe die rezessive gelbe Schalenfarbe im heterozygoten Genotyp verdeckt.
Sollte die F1 Generation selbst bestäuben dürfen, werden die möglichen Allelkombinationen in der nächsten Generation unterschiedlich sein (F2 Generation). Die F2 Die Generation hätte Genotypen von (GG, Gg und gg) und ein genotypisches Verhältnis von 1: 2: 1. Ein Viertel der F2 Die Generation wäre homozygot dominant (GG), die Hälfte wäre heterozygot (Gg) und ein Viertel wäre homozygot rezessiv (gg). Das phänotypische Verhältnis wäre 3: 1, wobei drei Viertel eine grüne Schalenfarbe (GG und Gg) und ein Viertel eine gelbe Schalenfarbe (gg) haben..
F2 Generation
G | G | |
---|---|---|
G | GG | Gg |
G | Gg | gg |
Wie kann der Genotyp eines Individuums, das ein dominantes Merkmal exprimiert, als heterozygot oder homozygot bestimmt werden, wenn er unbekannt ist? Die Antwort ist durch Ausführen eines Testkreuzes. Bei dieser Art von Kreuzung wird ein Individuum mit unbekanntem Genotyp mit einem Individuum gekreuzt, das für ein bestimmtes Merkmal homozygot rezessiv ist. Der unbekannte Genotyp kann durch Analyse der resultierenden Phänotypen bei den Nachkommen identifiziert werden. Die vorhergesagten Verhältnisse, die bei den Nachkommen beobachtet wurden, können unter Verwendung eines Punnett-Quadrats bestimmt werden. Wenn der unbekannte Genotyp heterozygot ist, führt die Kreuzung mit einem homozygoten rezessiven Individuum zu einem 1: 1-Verhältnis der Phänotypen bei den Nachkommen.
Testkreuz 1
G | (G) | |
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G | Gg | gg |
G | Gg | gg |
Unter Verwendung der Hülsenfarbe aus dem vorherigen Beispiel erzeugt eine genetische Kreuzung zwischen einer Pflanze mit rezessiver gelber Hülsenfarbe (gg) und einer Pflanze, die für die grüne Hülsenfarbe (Gg) heterozygot ist, sowohl grüne als auch gelbe Nachkommen. Die Hälfte ist gelb (gg) und die andere Hälfte ist grün (Gg). (Testkreuz 1)
Testkreuz 2
G | (G) | |
---|---|---|
G | Gg | Gg |
G | Gg | Gg |
Eine genetische Kreuzung zwischen einer Pflanze mit rezessiver gelber Hülsenfarbe (gg) und einer Pflanze, die homozygot für die grüne Hülsenfarbe (GG) dominiert, bringt alle grünen Nachkommen mit heterozygotem Genotyp (Gg) hervor.. (Testkreuz 2)