Een monohybride kruising is een fokexperiment tussen P-generatie (ouderlijke generatie) organismen die verschillen in een enkele eigenschap. De organismen van de P-generatie zijn homozygoot voor de gegeven eigenschap. Elke ouder bezit echter verschillende allelen voor die specifieke eigenschap. Een Punnett-vierkant kan worden gebruikt om de mogelijke genetische resultaten van een monohybride kruis te voorspellen op basis van waarschijnlijkheid. Dit type genetische analyse kan ook worden uitgevoerd in een dihybride kruis, een genetische kruising tussen oudergeneraties die verschillen in twee kenmerken.
Kenmerken zijn kenmerken die worden bepaald door afzonderlijke DNA-segmenten die genen worden genoemd. Individuen erven meestal twee allelen voor elk gen. Een allel is een alternatieve versie van een gen dat wordt geërfd (een van elke ouder) tijdens seksuele reproductie. Mannelijke en vrouwelijke gameten, geproduceerd door meiose, hebben een enkel allel voor elke eigenschap. Deze allelen zijn willekeurig verenigd bij de bevruchting.
In de bovenstaande afbeelding is de enige eigenschap die wordt waargenomen de podkleur. De organismen in dit monohybride kruis fokken echt voor pod-kleur. Echte fokorganismen hebben homozygote allelen voor specifieke eigenschappen. In dit kruis is het allel voor groene podkleur (G) volledig dominant over het recessieve allel voor gele podkleur (g). Het genotype voor de groene podplant is (GG), en het genotype voor de gele podplant is (gg). Kruisbestuiving tussen de true-breeding homozygote dominante groene podplant en de true-breeding homozygote recessieve gele podplant resulteert in nakomelingen met fenotypes van groene podkleur. Alle genotypen zijn (Gg). De nakomelingen of F1 generatie zijn allemaal groen omdat de dominante groene podkleur de recessieve gele podkleur in het heterozygote genotype verduistert.
Moet de F1 generatie mag zelfbestuiven, de potentiële allelcombinaties zullen in de volgende generatie anders zijn (F2 generatie). De F2 generatie zou genotypen hebben van (GG, Gg en gg) en een genotypische verhouding van 1: 2: 1. Een vierde van de F2 generatie zou homozygoot dominant (GG) zijn, de helft zou heterozygoot (Gg) zijn en een vierde zou homozygoot recessief (gg) zijn. De fenotypische verhouding zou 3: 1 zijn, waarbij driekwart met groene podkleur (GG en Gg) en een vierde met gele podkleur (gg).
F2 Generatie
G | g | |
---|---|---|
G | GG | gg |
g | gg | gg |
Hoe kan het genotype van een individu dat een dominante eigenschap tot expressie brengt worden bepaald als heterozygoot of homozygoot als het onbekend is? Het antwoord is door een testkruis uit te voeren. In dit type kruising wordt een individu van onbekend genotype gekruist met een individu dat homozygoot recessief is voor een specifieke eigenschap. Het onbekende genotype kan worden geïdentificeerd door de resulterende fenotypes bij de nakomelingen te analyseren. De voorspelde verhoudingen waargenomen bij de nakomelingen kunnen worden bepaald met behulp van een Punnett-vierkant. Als het onbekende genotype heterozygoot is, zou het uitvoeren van een kruising met een homozygoot recessief individu resulteren in een 1: 1-verhouding van de fenotypes in de nakomelingen.
Test Kruis 1
G | (G) | |
---|---|---|
g | gg | gg |
g | gg | gg |
Met behulp van peulkleur uit het eerdere voorbeeld produceert een genetische kruising tussen een plant met recessieve gele peulkleur (gg) en een plant heterozygoot voor groene peulkleur (Gg) zowel groene als gele nakomelingen. De helft is geel (gg) en de helft is groen (Gg). (Test Kruis 1)
Test Kruis 2
G | (G) | |
---|---|---|
g | gg | gg |
g | gg | gg |
Een genetische kruising tussen een plant met recessieve gele peulkleur (gg) en een plant die homozygoot dominant is voor groene peulkleur (GG) produceert alle groene nakomelingen met heterozygoot genotype (Gg). (Test Kruis 2)