Krzyżówka krzyżowa to eksperyment hodowlany między organizmami generacji P (rodzicielskiej), które różnią się dwiema cechami. Osoby w tym rodzaju krzyża są homozygotyczny dla określonej cechy lub mają jedną cechę. Cechy to cechy, które są określone przez segmenty DNA nazywa geny. Diploidalne organizmy dziedziczą dwa allele dla każdego genu. Allel jest alternatywną wersją ekspresji genów odziedziczoną (po jednym od każdego rodzica) podczas rozmnażanie płciowe.
W krzyżówce krzyżowej organizmy rodzicielskie mają różne pary alleli dla każdej badanej cechy. Jeden rodzic ma homozygotyczne dominujące allele, a drugi homozygotyczne allele recesywne. Wszystkie potomstwo, czyli pokolenie F1, wyprodukowane z krzyżówki genetycznej takich osobników są wszystkie heterozygotyczny dla konkretnych badanych cech. Oznacza to, że wszystkie osoby z F1 mają hybrydę genotyp i wyrazić dominującą fenotypy dla każdej cechy.
Przykład krzyżówki dihybrydowej
Spójrz na powyższą ilustrację. Rysunek po lewej pokazuje a
krzyż monohybrydowy a rysunek po prawej stronie przedstawia krzyż dihybrydowy. Dwa różne fenotypy testowane w tym krzyżowniku dihybrydowym to kolor nasion i kształt nasion. Jedna roślina jest homozygotyczna pod względem dominujących cech żółtego koloru nasion (YY) i okrągłego kształtu nasion (RR) - ten genotyp może być wyrażone jako (YYRR) - a druga roślina wykazuje homozygotyczne cechy recesywne koloru zielonego i pomarszczonego kształtu nasion (rok).Generacja F1
Kiedy prawdziwie hodowlana roślina (organizm z identycznymi allelami), która jest żółta i okrągła (YYRR), zostaje zapylona krzyżowo przez prawdziwą hodowlę z zielonym i pomarszczone nasiona (yyrr), jak w powyższym przykładzie, powstałe pokolenie F1 będzie heterozygotyczne pod względem żółtego koloru nasion i okrągłego kształtu nasion (RRrr). Pojedynczy okrągły, żółty materiał siewny na ilustracji reprezentuje to pokolenie F1.
Generacja F2
Samozapylenie tych roślin pokolenia F1 daje potomstwo, pokolenie F2, które wykazują fenotypowy stosunek 9: 3: 3: 1 w zmianach koloru i kształtu nasion. Zobacz to przedstawione na schemacie. Ten współczynnik można przewidzieć za pomocą Plac Punnetta ujawnić możliwe wyniki krzyżówki genetycznej.
W powstałym pokoleniu F2: około 9/16 roślin F2 będzie miało okrągłe, żółte nasiona; 3/16 będzie miało okrągłe, zielone nasiona; 3/16 będą miały pomarszczone, żółte nasiona; a 1/16 będzie mieć pomarszczone, zielone nasiona. Potomstwo F2 wykazuje cztery różne fenotypy i dziewięć różnych genotypów.
Genotypy i fenotypy
Dziedziczone genotypy określają fenotyp osobnika. Dlatego roślina wykazuje specyficzny fenotyp oparty na tym, czy jej allele są dominujące czy recesywne.
Jeden dominujący allel prowadzi do ekspresji dominującego fenotypu, ale dwa geny recesywne prowadzą do ekspresji fenotypu recesywnego. Jedynym sposobem na pojawienie się fenotypu recesywnego jest posiadanie przez genotyp dwóch recesywnych alleli lub homozygotycznych recesywnych. Zarówno dominujące genotypy homozygotyczne, jak i heterozygotyczne (jeden allel dominujący i jeden recesywny) są wyrażane jako dominujące.
W tym przykładzie żółte (Y) i okrągłe (R) są dominującymi allelami, a zielone (y) i pomarszczone (r) są recesywne. Możliwe fenotypy w tym przykładzie i wszystkie możliwe genotypy, które mogą je wytwarzać, to:
Żółty i okrągły: YYRR, YYRr, YyRR i YyRr
Żółte i pomarszczone: Yrr i Yyrr
Zielony i okrągły: rrr i rrr
Zielony i pomarszczony: yyrr
Niezależny asortyment
Eksperymenty z zapylaniem krzyżowym dihibrydu doprowadziły Gregora Mendla do rozwinięcia swojego prawa niezależny asortyment. Prawo to stanowi, że allele są przekazywane potomstwu niezależnie od siebie. Allele oddzielają się podczas mejozy, pozostawiając każdą gametę z jednym allelem dla jednej cechy. Allele te są losowo łączone po zapłodnieniu.
Dihybrid Cross vs. Krzyż monohybrydowy
Krzyż dihybrydowy radzi sobie z różnicami w dwóch cechach, podczas gdy krzyż monohybrydowy koncentruje się wokół różnicy jednej cechy. Organizmy rodzicielskie zaangażowane w krzyż monohybrydowy mają homozygotyczne genotypy dla badanej cechy, ale mają różne allele dla tych cech, które skutkują różnymi fenotypami. Innymi słowy, jeden rodzic jest homozygotyczny dominujący, a drugi homozygotyczny recesywny.
Podobnie jak w krzyżach dihybrydowych, rośliny generacji F1 wytwarzane z krzyżów monohybrydowych są heterozygotyczne i obserwuje się tylko dominujący fenotyp. Stosunek fenotypowy powstałej generacji F2 wynosi 3: 1. Około 3/4 wykazuje dominujący fenotyp, a 1/4 wykazuje fenotyp recesywny.