Monohybride kruisingen

Wat zijn monohybride kruisingen?

Een monohybride kruising bestudeert de overerving van één enkele eigenschap, ofwel één genenpaar. Dit proces werd wereldwijd bekend door de onderzoeken van Gregory Mendel, de grondlegger van de genetica, die zijn experimenten uitvoerde met het kruisen van erwtenplanten.

Basisterminologie

•P (Parentes): De oorspronkelijke ouders.

•F₁: De eerste generatie nakomelingen.

•F₂: De tweede generatie nakomelingen, verkregen door het kruisen van F1-individuen.

•Autosomaal: Een eigenschap die op een autosomaal chromosoom ligt, niet op de geslachtschromosomen.

Het kruisingsschema

Bij het opstellen van een kruisingsschema moet je de genotypes van de ouders weergeven en hun geslachtscellen identificeren. Elke ouder levert geslachtcellen die de helft van de genetische informatie bevatten. Bij een basiskruising, waarbij beide ouders homozygoot zijn, zal het genotype van de nakomelingen heterozygoot zijn.

Voorbeeld van een basiskruising

Stel, we hebben twee ouders:

•Ouder 1: BB (zwart)

•Ouder 2: bb (bruin)

Bij het kruisen zullen alle kinderen het genotype Bb hebben, wat betekent dat ze allemaal zwart zijn. Dit komt omdat de grote B, die voor zwart staat, dominant is over kleine b.

F₂-generatie en verhoudingen

Wanneer je de F₁ generatie onderling laat kruisen (F₁ x F₁), krijg je de F₂ generatie. De zaadcellen en eicellen van de F₁ generatie zullen varianten zijn van B en b. Hierdoor ontstaan verschillende genotypes in de F₂ generatie:

•BB: 25%

•Bb: 50%

•bb: 25%

Dit betekent dat 75% van de nakomelingen zwart is (het fenotype van de dominante eigenschap).

Testkruisingen

Een testkruising gebruik je om te bepalen of een individu homozygoot of heterozygoot is. Dit doe je door het individu te kruisen met een homozygoot recessief individu. Als je bij alle nakomelingen het dominante fenotype ziet, is het individu homozygoot. Als je een mengeling met het recessieve fenotype ziet, dan is het individu heterozygoot.

Voorbeeld van een testkruising

Paarse bloem (kleur dominant) tegen een rode bloem (recessief).

Als de paarse bloem homozygoot is (AA), zullen alle nakomelingen paars zijn.

Als de paarse bloem heterozygoot is (Aa), zullen de nakomelingen in een ratio van 50% paars en 50% rood zijn.

Stambomen in genetica

Stambomen worden gebruikt om erfelijke eigenschappen en genotypen van families in kaart te brengen. In een stamboom zijn rondjes vrouwen en vierkantjes mannen.

Belangrijke regel van mendel in stambomen

Als twee ouders met hetzelfde fenotype nakomelingen hebben met een afwijkende eigenschap (bijvoorbeeld twee zwartharige ouders krijgen een blonde zoon), dan zijn beide ouders heterozygoot voor die eigenschap.

Kansberekening

Bij kansberekeningen moet je rekening houden met gegeven informatie. Stel dat je weet dat een dochter niet ziek is (waarbij ziek het recessieve genotype is). Als de ouders beide heterozygoot zijn, wat is dan de kans dat de dochter ook heterozygoot is?

Voorbeeld van kansberekening

Gezond: A (dominant) | Ziek: a (recessief)

•Ouders: Aa x Aa.

Dit betekent dat de kans op:

•AA (gezond): 25%

•Aa (gezond): 50%

•aa (ziek): 25%

Aangezien de dochter niet ziek is, kijk je alleen naar de genotypes met gezonde fenotypes. Dit betekent dat er 66,7% kans is dat de dochter heterozygoot is (twee van de drie gezonde genotypes zijn heterozygoot).

Genetische eigenschappen en dominantie bepalen met stambomen

Daarnaast zijn er specifieke kenmerken die Mendeliaanse overerving volgen, zoals de proef met PTC en de smaakdetectie daarvan of de eigenschappen van oorlelletjes (los of vast). Of deze eigenschap dominant of recessief overerft kan ook worden vastgesteld door het bestuderen van familiefenotypen in stambomen.