Тестовый крест - Test cross

Квадраты Пеннета, показывающие типичные тестовые кресты и два возможных результата. Рассматриваемая особь может быть либо гетерозиготной, при которой половина потомства будет гетерозиготной, а половина - гомозиготной рецессивной, либо гомозиготной доминантной, при которой все потомство будет гетерозиготным.


Под закон господства в генетика, человек, выражающий доминирующий фенотип может содержать либо две копии доминирующего аллель (гомозиготный доминант) или по одной копии каждого доминанта и рецессивный аллель (гетерозиготный доминантный).[1] Выполняя тестовый кросс, можно определить, является ли особь гомозиготной или гетерозиготной доминантной.[1]


При тестовом скрещивании рассматриваемая особь скрещивается с другой особью, гомозиготной по рецессивному признаку и потомство тестового креста.[2] Поскольку гомозиготный рецессивный индивид может передавать только рецессивные аллели, аллель, передаваемый этим индивидом, определяет фенотип потомства.[3] Таким образом, этот тест дает 2 возможных ситуации:

  1. Если какое-либо из произведенных потомков выражает рецессивный признак, рассматриваемая особь является гетерозиготной по доминантному аллелю.[1]
  2. Если любое из произведенных потомков выражает доминантный признак, рассматриваемая особь является гомозиготной по доминантному аллелю.[1]

История

Первое использование тестовых кроссов было в Грегор Мендель С эксперименты по гибридизации растений. Изучая наследование доминантных и рецессивных признаков у растений гороха, он объясняет, что «значение» (теперь именуемое зиготность ) особи по доминантному признаку определяется паттернами экспрессии следующего поколения. [4]

Повторное открытие работ Менделя в начале 1900-х годов привело к взрыву экспериментов, в которых использовались принципы тестовых крестов. В 1908-1911 гг. Томас Хант Морган провели тестовые скрещивания при определении характера наследования мутации белого цвета глаз у дрозофилы.[5] Эти тестовые перекрестные эксперименты стали вехами в открытии связанные с полом черты.

Приложения в модельных организмах

Микроскопическое изображение Caenorhabditis elegans, свободноживущей прозрачной нематоды (круглого червя).

Тестовые кресты имеют множество применений. Общие животные организмы, называемые модельные организмы, где часто используются тестовые кроссы, включают Caenorhabditis elegans и Drosophila melanogaster. Основные процедуры проведения тестовых скрещиваний этих организмов представлены ниже:

C. elegans

Drosophila melanogaster

Чтобы выполнить тестовое скрещивание с C. elegans, поместите червей с известным рецессивным генотипом с червями неизвестного генотипа на чашку с агаром. Дайте мужским особям и гермафродитам время спариться и произвести потомство. Используя микроскоп, соотношение рецессивного и доминантного фенотипов позволит уточнить генотип доминантного родителя.[6]

D. melanogaster

Чтобы выполнить тестовое скрещивание с D. melanogaster, выберите признак с известным доминантным и рецессивным фенотипом. Красный цвет глаз преобладает, а белый цвет - рецессивен. Возьмите девственных самок с белыми глазами и молодых самцов с красными глазами и поместите их в одну пробирку. Как только потомство начнет проявляться в виде личинок, удалите родительские линии и наблюдайте за фенотипом взрослых потомков.[7]

Ограничения

Есть много ограничений для проверки крестовины. Это может занять много времени, поскольку некоторым организмам требуется длительное время роста в каждом поколении, чтобы продемонстрировать необходимый фенотип.[8] Большое количество потомков также требует достоверных данных благодаря статистике.[9] Тестовые скрещивания полезны только в случае полного доминирования. Неполное доминирование - это когда доминантный аллель и рецессивный аллель объединяются, чтобы сформировать смесь двух фенотипов в потомстве. Переменная выразительность это когда один аллель дает ряд фенотипов, что также не учитывается при тестовом скрещивании.


По мере появления более продвинутых методов определения генотипа тест-кросс становится все менее распространенным в генетике. Генетическое тестирование и картирование генома являются современными достижениями, которые позволяют определять более эффективную и подробную информацию о своем генотипе.[10] Тем не менее, тестовые кроссы используются по сей день и создали отличную основу для разработки более сложных методов.

Рекомендации

  1. ^ а б c d Gai, J .; Он, Дж. (2013), «Тестовый крест», Энциклопедия генетики Бреннера, Elsevier, стр. 49–50, ISBN  978-0-08-096156-9, получено 2020-10-25
  2. ^ Гриффитс Дж. Ф., Гелбарт В. М., Левонтин Р. К., Весслер С. Р., Сузуки Д. Т., Миллер Дж. Х. (2005). Введение в генетический анализ. Нью-Йорк: W.H. Freeman and Co., стр.34 –40, 473–476, 626–629. ISBN  0-7167-4939-4.
  3. ^ Фриман, S; Харрингтон, М; Шарп, Дж (2014). «Использование Testcross для подтверждения прогнозов». Биологические науки (специальное издание для Университета Британской Колумбии). Торонто, Онтарио: Pearson Canada. п. 260.
  4. ^ Мендель, Грегор; Бейтсон, Уильям (1925). Эксперименты по гибридизации растений. Кембридж, Массачусетс: Издательство Гарвардского университета. С. 323–325.
  5. ^ "Томас Хант Морган и открытие половой связи | Изучение науки в Scitable". www.nature.com. Получено 2020-10-25.
  6. ^ Фэй, Дэвид С. (2018). Классические генетические методы. WormBook. PMID  24395816.
  7. ^ Лоуренс, Питер А. (1995). Создание мухи: генетика дизайна животных. Оксфорд [Англия]: Blackwell Science. ISBN  0-632-03048-8. OCLC  24211238.
  8. ^ Ориас, Эдуардо (2012). «Глава 10 - Генетика Tetrahymena thermophila: концепции и применение». Методы клеточной биологии. 109. Эльзевир. С. 301–325. Дои:10.1016 / B978-0-12-385967-9.00010-4. ISBN  978-0-12-385967-9.
  9. ^ Лобо, И. "Генетика и статистический анализ | Изучение науки в Scitable". www.nature.com. Получено 2020-10-25.
  10. ^ Озгуч, Мерал (2011). «Генетическое тестирование: прогностическая ценность генотипирования для диагностики и лечения заболеваний». Журнал EPMA. 2 (2): 173–179. Дои:10.1007 / s13167-011-0077-у. ISSN  1878-5077. ЧВК  3405385. PMID  23199147.