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12.19:

测试十字架

JoVE 核
生物学
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侧交是 可用于确定有机体基因型,显性特征 的一种技术, 例如,豌豆植物的紫色花色。 因为基因的显性版本或等位基因, 总是会在隐性等位基因上表达, 具有纯合显性基因型的生物, 其两个显性等位基因将与 拥有一个显性等位基因的 杂合基因型生物拥有同样的表达。 一种未知基因型的紫花豌豆植物, 可以与一个有隐性表型,白花 的豌豆科植物来进行杂交。 因此众所周知 纯合隐性基因型,小p。 在一个特定环境中,如果所有来自测交 的后代, 显示显性表型,那么未知的上代 紫色花必须是纯合 – 显性的。 所有的后代都是杂合的, 从隐性上代那里接受一个隐性等位基因, 和来自另一方上代的一个显性等位基因。 但是,如果后代中 显示主要表型的生物, 和显示隐性表型的生物的数量相同, 未知的上代必须是杂合的。 所有后代仍然接受来自隐性上代的 隐性等位基因。 一半的后代获得了来自杂合上代 的显性等位基因, 并表现出显性表型, 而另一半收到来自杂合亲本的隐性等位基因的 第二份副本 并表现出隐性表型。

12.19:

测试十字架

等位基因是同一基因的不同形式。人类和其它二倍体生物遗传了每个基因的两个等位基因,每个基因一个。

如果一个等位基因的效应被同一基因位置的另一个等位基因所掩盖,则该等位基因是隐性的。例如,豌豆可以开紫色或白色的花。在这种情况下,白色的花是隐性的,因为紫色花的等位基因的一个拷贝将导致一个植物有紫色的花,即使它们也有白色花的等位基因。

如果一个有机体表现出一个已知的隐性特征,那么确定该有机体的基因型,其一对遗传等位基因是很简单的。只有一个基因型, pp(两个隐性等位基因)产生白花。

对于一个具有显性性状的有机体来说,比如一种开紫色花的豌豆植物,基因型的确定并不是那么简单。两个基因型,PP 和 Pp产生紫色花。

科学家使用测试杂交来确定具有简单显性特征的生物的基因型。试验杂交包括育种或杂交,其中一个表现出其显性性状的隐性对应物。

在一个带有紫色花朵的豌豆植株的试验杂交中,该植株与具有白色花朵的豌豆植株(基因型pp)杂交。结果后代的花色显示出紫色花的亲本是纯合子(PP)还是杂合子 (Pp)。

如果植株是纯合子,则所有后代都将继承其显性P等位基因和其它亲本隐性P等位基因。由于显性等位基因掩盖了隐性等位基因,所有后代都会有紫色的花,这是显性性状。

然而,如果植株是杂合子,大约50%的后代将继承其隐性的p等位基因,以及来自另一个亲本的另一个隐性等位基因。因此,大约一半的杂交后代会开白花。这样,测试杂交可以揭示未知的亲本基因型。

Suggested Reading

Miko, Ilona. 2008. “Test Crosses.” Nature Education 1 (1): 136. [Source]

Reid, James B., and John J. Ross. 2011. “Mendel’s Genes: Toward a Full Molecular Characterization” Genetics 189 (1): 3–10. [Source]