Bestemmelse af ukendte genotyper med et testkryds:En mendelsk klassiker

Comstock Images/Stockbyte/Getty Images

Før DNA blev identificeret som livets plan, brugte den centraleuropæiske munk Gregor Mendel ærteplanter til at afdække de principper, der styrer arv. Ved at observere afkommet af omhyggeligt designede krydsninger etablerede han begreberne dominans og recessivitet, der stadig understøtter moderne genetik.

Gener og fænotyper

I Mendelsk genetik er hvert observerbart træk - såsom blomsterfarve, stilklængde eller frøform - styret af et par gener, et arvet fra hver forælder. Variationer i disse træk opstår, når individer bærer forskellige versioner af det samme gen, kendt som alleler. For eksempel viste Mendels ærter enten runde eller rynkede frø. Planter, der var ægte avl, producerede afkom, der alle delte den samme frøform, hvilket bekræfter, at de bar identiske alleler.

Maskning af recessiven

Mendel bemærkede, at nogle rundfrøplanter, når de selv bestøvede, producerede en blanding af runde og rynkede frø. I modsætning hertil producerede selvbestøvede rynkede planter aldrig runde frø. Han udledte, at de runde planter enten var homozygote (to dominante alleler) eller heterozygote (en dominant og en recessiv allel). Den recessive rynkede allel blev skjult eller "maskeret" af den dominerende runde allel. Ægte ynglende rynkede planter var derfor homozygote recessive. Denne observation fik Mendel til at betegne rund som en dominerende egenskab og rynket som recessiv.

Udførelse af et testkryds

For at afgøre, om en ukendt, rundfrøplante var homozygot eller heterozygot, udtænkte Mendel testkrydset. Han krydsede den ukendte plante med en kendt homozygot recessiv plante (rynket). Fordi hvert afkom arver en allel fra hver forælder, var alle afkom garanteret at modtage en recessiv allel fra den rynkede forælder.

Genotypiske forhold og fortolkning

To scenarier dukkede op fra korset:

• Hvis den ukendte plante var homozygot dominant, fik hvert afkom en dominant allel, og alle frø så runde ud.
• Hvis den ukendte plante var heterozygot, modtog halvdelen af afkommet den recessive allel fra den ukendte forælder, hvilket producerede et forhold på 1:1 mellem runde og rynkede frø.

Disse observerbare forhold gjorde det muligt for Mendel at udlede den skjulte genotype af den ukendte plante og afslørede den underliggende mekanik for arv.

Gennem dette elegante eksperiment lagde Mendel grunden til genetik og viste, at egenskaber følger forudsigelige mønstre, der kan afkodes ved simple krydsningstests.