Testkruis en terugkruising zijn twee soorten kruisen geïntroduceerd door Gregor Mendel. In testkruis wordt een dominant fenotype gekruist met het homologe recessieve genotype om onderscheid te maken tussen homologe dominante en heterozygote genotypen. In de terugkruising wordt de F1 gekruist met een van de ouders of genetisch identiek individu aan de ouder. De grootste verschil tussen testkruis en de terugkruising is dat testkruis wordt gebruikt om het genotype van een individu te onderscheiden dat fenotypisch dominant is terwijl een terugkruising wordt gebruikt om een te herstellen elite genotype van een ouder die een elite genotype draagt.
Dit artikel onderzoekt,
1. Wat is Test Cross
- Definitie, functie, proces
2. Wat is Backcross
- Definitie, functie, proces
3. Wat is het verschil tussen Test Cross en Backcross
Het fokken van een dominant fenotype met het recessieve fenotype wordt een testkruis genoemd. Zygositeit van het dominante fenotype kan worden geïdentificeerd door testkruis. Zygositeit is de mate van overeenkomst tussen twee allelen die een bepaald kenmerk bepalen. De zygositeit wordt geïdentificeerd door de proportie fenotypen die bij de nakomelingen voorkomen. Het kan homozygoot of heterozygoot zijn. Homozygote individuen bestaan uit ofwel twee dominante allelen of twee recessieve allelen. De heterozygote individuen bevatten zowel dominante als recessieve allelen van het gen.
Als een individu het dominante fenotype vertoont, zou het genotype van dat specifieke individu homozygoot dominant of heterozygoot zijn. In deze situatie kan het exacte genotype worden bepaald door een testkruis uit te voeren met een individu dat het recessieve fenotype voor dat kenmerk vertoont. Het genotype van het recessieve fenotype is altijd homozygoot recessief voor dat specifieke kenmerk. Daarom kan de proportie van de fenotypen bij de nakomelingen de zygositeit van het dominante fenotype beschrijven, die tijdens het testkruis wordt onderzocht..
Figuur 1: Punnett Square-testkruis
Het bovenstaande diagram illustreert het Punnett-vierkant van het testkruis dat werd uitgevoerd voor de podkleur van een erwtenplant. Het dominante allel voor de kleur van de pod wordt gedomineerd door Y, terwijl het recessieve wordt gedomineerd door y. Hier is geel de overheersende kleur van de pod terwijl groen de recessieve podkleur is. De allelcombinatie van de homologe dominant is YY, met de gele kleurpods. Yy is de allelcombinatie van heterozygoot, die de gele kleurpods vertoont. De allelcombinatie van het homozygote recessieve is yy, en vertoont de groene kleurpeulen.
Het genotype van de erwt met de gele padkleur kan YY of Yy zijn. Het onderscheid tussen YY en Yy kan worden bereikt door die bepaalde erwt te paren met een erwt die de groene kleurpods (yy) vertoont. Als het genotype van de gele kleurenpod Yy is, bestaat het nageslacht uit 50% gele kleurpeulen en 50% groene kleurpeulen zoals in het eerste Punnett-vierkant in de bovenstaande figuur. Aan de andere kant, als het genotype YY is, bestaat het nageslacht alleen uit de gele kleurpeulen. Daarom kan het genotype van het dominante fenotype worden geïdentificeerd, afhankelijk van de kleur van de peulen, resulterend in het nageslacht.
Het fokken van F1-hybriden met een van de twee ouders wordt een terugkruising genoemd. Wanneer F1 wordt gefokt met de homozygote dominant, produceert het nageslacht een 100% dominant fenotype. Wanneer de F1 is gefokt met een recessief fenotype, produceert het nageslacht 50% dominante en 50% recessieve fenotypen. Dit kruis produceert een nakomeling die genetisch identiek is of dichter bij de ouders van de F1. Vandaar dat terugkruisen vaak wordt toegepast in de tuinbouw en het fokken van dieren om genetisch identieke nakomelingen te bereiken die elite-genotypen dragen.
Het nageslacht van de F1-hybride, teruggekruist met de terugkerende ouder wordt BC1-hybride genoemd. Het nageslacht van de BC1-hybride, teruggekruist met de terugkerende ouder wordt BC2-hybride genoemd. Door een terugkruising kan een elite genotype worden teruggewonnen als de terugkerende ouder bestaat uit een elite genotype.
Natuurlijke terugkruising kan worden waargenomen in dooier uitstralen gemalen aarde, voortkomend uit F1 hybride terugkruising met de gewone grondzool. Tijdens de terugkruising kunnen andere nuttige eigenschappen worden verdund. Om dit probleem te verhelpen, worden de hybriden herhaaldelijk teruggekruist met de terugkerende ouder. Dit kan de nuttige eigenschappen in BC hybriden accumuleren.
Figuur 2: Muis terugkruisen
Kruis testen: Testkruis is het fokken van dominant fenotype met zijn recessieve fenotype.
terugkruisend: Backcross is het fokken van F1-hybriden met een van de ouders.
Kruis testen: Alle testkruisen zijn terugkruisen.
terugkruisend: Een terugkruising van F1-hybriden met het recessieve fenotype kan worden beschouwd als een testkruis.
Kruis testen: De F1-hybride wordt gekruist met recessief genotype in testkruis.
terugkruisend: De F1-hybride wordt gekruist met homozygote dominante of heterozygote genotypen in terugkruising.
Kruis testen: Test cross identificeert de zygositeit van het dominante fenotype.
terugkruisend: Backcross herstelt het elite-genotype.
Tijdens de terugkruising wordt een individu gefokt met zijn ouder of met een individu dat genetisch identiek is aan de ouder. Deze ouder zou homozygoot dominant zijn, heterozygoot of homozygoot recessief. Door een testkruis uit te voeren, kan een elite genotype worden hersteld. In het testkruis wordt het dominante fenotype gefokt met het recessieve fenotype. Vandaar dat elk testkruis een soort terugkruising is. Door een testkruis uit te voeren, kan de zygositeit van het dominante fenotype worden geïdentificeerd. Daarom is het belangrijkste verschil tussen testkruis en terugkruising met hun rol van actie.
Referentie:
1. "Kruis testen". Wikipedia, de gratis encyclopedie, 2016. https://en.wikipedia.org/wiki/Test_cross. Betreden 18 februari 2017
2. "Terugkruisen". Wikipedia, de gratis encyclopedie, 2016. https://en.wikipedia.org/wiki/Backcrossing. Betreden 18 februari 2017
3. Robbins m. "Backcrossing, Backcross (BC) populaties en Backcross Breeding". Extension, 2012. http://articles.extension.org/pages/32449/backcrossing-backcross-bc-populations-and-backcross- breeding. Betreden 18 februari 2017
Afbeelding met dank aan:
1. "Punnett Square Test Cross.PNG". By KatieAnn127 - Eigen werk (CC-BY-SA-4.0) Via Commons Wikimedia
2. "Rugcrossing muizen van chimera.svg". Door Seans Potato Business - Eigen werk (CC-BY-SA-3.0) via Communt Wikimedia