Zkušební kříž - Test cross

Punnettovy čtverce ukazující typické testovací kříže a dva potenciální výsledky. Dotyčný jedinec může být buď heterozygotní, kdy polovina potomstva bude heterozygotní a polovina homozygotní recesivní, nebo homozygotní dominantní, ve kterém budou všichni potomci heterozygotní.


Pod zákon dominance v genetika, jednotlivec vyjadřující a dominantní fenotyp může obsahovat buď dvě kopie dominance alela (homozygotní nebo jedna kopie každé dominantní a recesivní alela (heterozygotní dominantní).[1] Provedením testovacího křížku lze určit, zda je jedinec homozygotní nebo heterozygotní dominantní.[1]


V testovacím kříži je dotyčný jedinec chován s jiným jedincem, který je homozygotní pro recesivní rys a potomek zkoušeného kříže.[2] Vzhledem k tomu, že homozygotní recesivní jedinec může přenášet pouze recesivní alely, určuje alela, kterou dotyčný jedinec předává, fenotyp potomstva.[3] Tento test tedy přináší 2 možné situace:

  1. Pokud některý z vyprodukovaných potomků vyjadřuje recesivní rys, je dotyčný jedinec heterozygotní pro dominantní alelu.[1]
  2. Pokud některý z vyprodukovaných potomků vyjadřuje dominantní rys, je dotyčný jedinec homozygotní pro dominantní alelu.[1]

Dějiny

První použití testovacích křížů byla v Gregor Mendel Je experimenty v hybridizaci rostlin. Při studiu dědičnosti dominantních a recesivních znaků u rostlin hrachu vysvětluje, že „význam“ (nyní nazývaný zygozita ) jedince pro dominantní znak je určeno výrazovými vzory následující generace. [4]

Znovuobjevení Mendelovy práce počátkem 20. století vedlo k explozi experimentů využívajících principy testovacích křížů. Od 1908-1911, Thomas Hunt Morgan provedli testovací křížení při stanovení dědičného vzoru mutace bílé barvy očí v Drosophila.[5] Tyto křížové experimenty se staly charakteristickými znaky při objevu rysy spojené s pohlavím.

Aplikace v modelových organismech

Mikroskopický obraz Caenorhabditis elegans, volně žijícího, průhledného hlístice (škrkavka).

Testovací kříže mají různé aplikace. Běžné živočišné organismy, tzv modelové organismy, kde se často používají testovací kříže Caenorhabditis elegans a Drosophila melanogaster. Níže jsou uvedeny základní postupy pro provádění testovacích křížení na těchto organismech:

C. elegans

Drosophila melanogaster

Chcete-li provést testovací kříž s C. elegans, umístěte na agarovou desku červy se známým recesivním genotypem s červy neznámého genotypu. Dopřejte mužským a hermafroditovým červům čas na páření a produkci potomků. Pomocí mikroskopu bude poměr recesivního a dominantního fenotypu objasňovat genotyp dominantního rodiče.[6]

D. melanogaster

Chcete-li provést testovací kříž s D. melanogaster, vyberte vlastnost se známým dominantním a recesivním fenotypem. Barva červených očí je dominantní a bílá je recesivní. Získejte panenské ženy s bílýma očima, mladé muže s červenýma očima a vložte je do jedné zkumavky. Jakmile se potomci začnou objevovat jako larvy, odstraňte rodičovské linie a sledujte fenotyp dospělých potomků.[7]

Omezení

Testování křížů má mnoho omezení. Může to být časově náročný proces, protože některé organismy vyžadují v každé generaci dlouhou dobu růstu, aby prokázaly potřebný fenotyp.[8] Od velkého počtu potomků se také vyžaduje, aby měli spolehlivé údaje díky statistikám.[9] Testovací kříže jsou užitečné, pouze pokud je dominance úplná. Neúplná dominance je, když se dominantní alela a recesivní alela spojí a vytvoří směs dvou fenotypů u potomků. Variabilní expresivita je, když jedna alela produkuje řadu fenotypů, což také není zahrnuto v testovacím kříži.


Jak se objevují pokročilejší techniky určování genotypu, testovací kříž je v genetice stále méně rozšířený. Genetické testování a mapování genomu jsou moderní pokroky, které umožňují určit účinnější a podrobnější informace o genotypu člověka.[10] Testovací kříže se však dodnes používají a vytvořily vynikající základ pro vývoj sofistikovanějších technik.

Reference

  1. ^ A b C d Gai, J .; On, J. (2013), „Testovací kříž“, Brennerova encyklopedie genetiky, Elsevier, str. 49–50, ISBN  978-0-08-096156-9, vyvoláno 2020-10-25
  2. ^ Griffiths JF, Gelbart WM, Lewontin RC, Wessler SR, Suzuki DT, Miller JH (2005). Úvod do genetické analýzy. New York: W.H. Freeman and Co. pp.34 –40, 473–476, 626–629. ISBN  0-7167-4939-4.
  3. ^ Freeman, S; Harrington, M; Sharp, J (2014). "Použití Testcrossu k potvrzení předpovědí". Biologická věda (vlastní vydání pro University of British Columbia). Toronto, Ontario: Pearson Kanada. str. 260.
  4. ^ Mendel, Gregor; Bateson, William (1925). Experimenty s hybridizací rostlin. Cambridge, Massachusetts: Harvard University Press. 323–325.
  5. ^ „Thomas Hunt Morgan a objev sexuálního propojení | Learn Science at Scitable“. www.nature.com. Citováno 2020-10-25.
  6. ^ Fay, David S. (2018). Klasické genetické metody. WormBook. PMID  24395816.
  7. ^ Lawrence, Peter A. (1995). Výroba mouchy: genetika zvířecího designu. Oxford [Anglie]: Blackwell Science. ISBN  0-632-03048-8. OCLC  24211238.
  8. ^ Orias, Eduardo (2012). „Kapitola 10 - Tetrahymena thermophila Genetics: Concepts and Applications“. Metody v buněčné biologii. 109. Elsevier. 301–325. doi:10.1016 / B978-0-12-385967-9.00010-4. ISBN  978-0-12-385967-9.
  9. ^ Lobo, já "Genetika a statistická analýza | Naučte se vědu na Scitable". www.nature.com. Citováno 2020-10-25.
  10. ^ Özgüç, Meral (2011). „Genetické testování: prediktivní hodnota genotypizace pro diagnostiku a zvládání nemocí“. EPMA Journal. 2 (2): 173–179. doi:10.1007 / s13167-011-0077-r. ISSN  1878-5077. PMC  3405385. PMID  23199147.