Что такое анализирующее скрещивание кратко

Обновлено: 05.07.2024

Чтобы проводить исследования генома, необходимо обладать информацией о генетике испытуемых объектов, обладающих фенотипическими доминантными признаками. Для выяснения генотипа испытуемых объектов, которых невозможно отличить по внешним фенотипическим признакам проводят анализирующее скрещивание. Применение данной методики даёт возможность предвидения будущих расщеплений в поколениях первого и второго порядков.

Анализирующее скрещивание – метод установления генотипа

Анализирующее скрещивание — самый популярный способ установления особенностей генома объекта, получивший широкое распространение в прикладной селекции генетике.

Смысл такого рода скрещивания очень прост. Особи первого поколения при таком скрещивании всегда содержат рецессивный аллель гена родительской особи. Совместно с унаследованным от первой анализируемой особи аллелем, проявляет себя аллель, полученный от второй анализируемой особи.

Таким образом, анализирующее скрещивание проводят для того, чтобы на основании расщепления по фенотипическим признакам судить о расщеплении по генотипу. Это даст возможность выяснить генотип и соотношение гомозиготных и гетерозиготных гамет анализируемого объекта.

Принцип, лежащий в основе анализирующего скрещивания легче понять на примере. Предположим, что исследуются две особи с генотипами АА и Аа, при этом фенотип их абсолютно идентичен.

О генотипе организма, проявляющего рецессивный признак, можно судить по его фенотипу. Ведь если этот организм был бы гетерозиготным, то у него проявился бы доминантный признак. Следовательно, если проявляется рецессивный признак, то организм обязательно должен быть гомозиготным по рецессивному гену. Поясним примером.

Из опыта известно, что у морских свинок черная окраска доминирует над коричневой (гены А и а). Если морская свинка имеет коричневую окраску, то естественно, что хотя бы один из аллелей гена, кодирующего окраску шерсти, должен быть а. Другой же аллель не может быть А, ибо в таком случае морская свинка (согласно первому закону Менделя) была бы черной. Следовательно, и второй аллель в этой паре — а, т. е. генотип коричневой морской свинки в отношении окраски — аа.

Другое дело — особи, проявляющие доминантные признаки. Гомозиготная и гетерозиготная особи в этом случае по фенотипу неотличимы. Например, если кролик имеет черную окраску, по фенотипу невозможно сказать, каков его генотип. Он может быть как гомозиготным, так и гетерозиготным. Для определения генотипа проводят анализирующее скрещивание.

Анализирующее скрещивание заключается в том, что особь, генотип которой не ясен, но должен быть выяснен, скрещивается с особью, гомозиготной по рецессивному признаку, после чего анализируются гибриды первого поколения F1.

Как видно из схемы, при анализирующем скрещивании в потомстве гомозиготной доминантной особи нет расщепления, гетерозиготная особь дает расщепление 1 : 1.

Рис. 2. Схема анализирующего скрещивания

Если исследуемая доминантная особь будет гомозиготна, потомство от такого скрещивания будет единообразным и расщепления не произойдёт: все потомки будут нести доминантный признак. Если же исследуемая особь гетерозиготна, то в потомстве произойдёт расщепление в отношении 1:1 (т.е. 50% особей будут иметь доминантный и 50% рецессивный фенотип). Таким образом, для определения генотипа организма проводят скрещивание анализирующее.

Анализирующее скрещивание, его практическое приложение

Установление генома очень важно на практике для проведения селекционных работ различных отраслей растениеводства, а так же для выведения новых пород животных.

В современной практике анализирующее скрещивание является основой для проведения гибридологического скрещивания с целью выяснения особенностей генома исследуемого объекта. Методология проведения данного вида скрещивания для различных организмов не имеет принципиальных различий.

Анализирующее скрещивание — скрещивание гибридной особи с особью, гомозиготной по рецессивным аллелям, то есть "анализатором". Смысл анализирующего скрещивания заключается в том, что потомки от анализирующего скрещивания обязательно несут один рецессивный аллель от "анализатора", на фоне которого должны проявиться аллели, полученные от анализируемого организма. Для анализирующего скрещивания (исключая случаи взаимодействия генов) характерно совпадение расщепления по фенотипу с расщеплением по генотипу среди потомков. Таким образом, анализирующее скрещивание позволяет определить генотип и соотношение гамет разного типа, образуемых анализируемой особью.

Мендель, проводя эксперименты по анализирующему скрещиванию растений гороха с белыми цветками (аа) и пурпурных гетерозигот (Аа), получил результат 81 к 85, что почти равно соотношению 1:1.Он определил, что в результате скрещивания и образования гетерозиготы, аллели не смешиваются друг с другом и в дальнейшем проявляются в "чистом виде". В дальнейшем Бэтсон на этой основе сформулировал правило чистоты гамет.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Анализирующее скрещивание" в других словарях:

Анализирующее скрещивание — * аналізуючае скрыжаванне * analyzing crossing см … Генетика. Энциклопедический словарь

анализирующее скрещивание — тест кросс Скрещивание особи, имеющей анализируемый доминантный фенотип, с особью, гомозиготной по соответствующему рецессивному аллелю; А.с. служит для выявления генетической структуры первого из этих 2 организмов по данному признаку является ли … Справочник технического переводчика

анализирующее скрещивание — ЭМБРИОЛОГИЯ ЖИВОТНЫХ АНАЛИЗИРУЮЩЕЕ СКРЕЩИВАНИЕ – скрещивание особи с неизвестным генотипом и рецессивной гомозиготы; по ее фенотипу можно точно определить генотип … Общая эмбриология: Терминологический словарь

анализирующее скрещивание — analitinis kryžminimas statusas T sritis augalininkystė apibrėžtis Individo, kurio genotipas nežinomas ir kuriame pasireiškia vieno ar daugiau vyraujančiųjų genų fenotipas, kryžminimas su individu, turinčiu stelbiamuosius (recesyviuosius) alelius … Žemės ūkio augalų selekcijos ir sėklininkystės terminų žodynas

Анализирующее скрещивание — скрещивание гибрида с родительской формой, имеющей рецессивные признаки (гомозиготной по рецессивным аллелям (См. Аллели)). См. Скрещивание … Большая советская энциклопедия

Скрещивание — Древовидный пион гибридного происхождения Shima nishiki … Википедия

Скрещивание аналитическое с анализирующее — Скрещивание аналитическое, с. анализирующее * скрыжаванне аналітычнае, с. аналізуючае * test cross or analysing c. скрещивание особи (формы) с неизвестным генотипом (см.), у которой проявляется доминантный фенотип по одному или более генам, с… … Генетика. Энциклопедический словарь

СКРЕЩИВАНИЕ — объединение генетич. материала разных клеток в одной клетке; один из методов селекции. У раздельнополых Срганизмов С. осуществляется за счёт слияния специализир. клеток гамет и образования зиготы; у ряда одноклеточных, эукариот и прокариот,… … Биологический энциклопедический словарь

Существует прямое, возвратное и реципрокное анализирующее скрещивание.

2 скрещивания ( прямое и обратное), которые различаются по тому какая особь: материнская или отцовская вносит в скрещивание доминантный или рецессивный признак. Их используют для определения расположения генов. Если ген располагается в аутосоме, то результаты прямого и обратного скрещиваний будут одинаковыми, а если он располагается в Х-хромосоме , то результаты будут различными.

Связанные понятия

Моногибридное скрещивание — скрещивание форм, отличающихся друг от друга по одной паре изучаемых альтернативных признаков, за которые отвечают аллели одного гена.

Решётка Пеннета, или решётка Паннета, — 2D-таблица, предложенная английским генетиком Реджинальдом Паннетом (1875—1967) в качестве инструмента, представляющего собой графическую запись для определения сочетаемости аллелей из родительских генотипов. Вдоль одной стороны квадрата расположены женские гаметы, вдоль другой — мужские. Это позволяет легче и нагляднее представить генотипы, получаемые при скрещивании родительских гамет.

Ге́терозиго́тными называют диплоидные или полиплоидные ядра, клетки или многоклеточные организмы, копии генов, которые в гомологичных хромосомах представлены разными аллелями. Когда говорят, что данный организм гетерозиготен (или гетерозиготен по гену X), это означает, что копии генов (или данного гена) в каждой из гомологичных хромосом несколько отличаются друг от друга.

Геноти́п — совокупность генов данного организма. Генотип, в отличие от понятия генофонд, характеризует особь, а не вид. В более узком смысле под генотипом понимают комбинацию аллелей гена или локуса у конкретного организма. Процесс определения генотипа называют генотипированием. Генотип вместе с факторами внешней среды определяет фенотип организма. При этом особи с разными генотипами могут иметь одинаковый фенотип, а особи с одинаковым генотипом могут в различных условиях отличаться друг от друга.

Домина́нтность, или домини́рование, — форма взаимоотношений между аллелями одного гена, при которой один из них (доминантный) подавляет (маскирует) проявление другого (рецессивного) и таким образом определяет проявление признака как у доминантных гомозигот, так и у гетерозигот.

Множественный аллелизм — это существование в популяции более двух аллелей данного гена. В популяции оказываются не два аллельных гена, а несколько.

Гибри́д (от лат. hibrida, hybrida — помесь) — организм или клетка, полученные вследствие скрещивания генетически различающихся форм.

Кодомини́рование — тип взаимодействия аллелей, при котором оба аллеля в полной мере проявляют своё действие. В результате, так как проявляются оба родительских признака, фенотипически гибрид получает не усреднённый вариант двух родительских признаков, а новый вариант, отличающийся от признаков обеих гомозигот. Так, у гомозигот АА развивается признак А, у гомозигот A1A1 — признак A1, а у гетерозигот AA1 развиваются оба признака.

Полимери́я — взаимодействие неаллельных множественных генов, однонаправленно влияющих на развитие одного и того же.

Дигибридное скрещивание — скрещивание организмов, различающихся по двум парам альтернативных признаков, например, окраске цветков (белая или окрашенная) и форме семян (гладкая или морщинистая).

Рецессивный признак — признак, не проявляющийся у гетерозиготных особей вследствие подавления проявления рецессивного аллеля.

Балансёрная хромосома — элемент генетического инструментария, специально модифицированная хромосома, используемая для поддержания некоторого гена в искусственной популяции в гетерозиготном состоянии и быстрого поиска подобных особей. Также используется для компенсации повреждённого гена (когда данная мутация летальна в гомозиготе) и предотвращения рекомбинации (кроссинговера) между гомологичными хромосомами в мейозе. Наиболее часто используется в генетике Drosophila melanogaster, что позволяет поддерживать.

Сцепленное наследование — феномен скоррелированного наследования определённых состояний генов, расположенных в одной хромосоме.

Гибридизация — процесс образования или получения гибридов, в основе которого лежит объединение генетического материала разных клеток в одной клетке.

Гетерóзис (от др.-греч. ἕτερος ‘другой, различный’ и -ωσις ‘состояние’) — увеличение жизнеспособности гибридов вследствие унаследования определённого набора аллелей различных генов от своих разнородных родителей. Это явление противоположно инбредной депрессии, нередко возникающей в результате инбридинга (близкородственного скрещивания), приводящего к повышению гомозиготности. Увеличение жизнеспособности гибридов первого поколения в результате гетерозиса связывают с переходом генов в гетерозиготное.

Насле́дственная изме́нчивость (генотипи́ческая изменчивость) обусловлена возникновением разных типов мутаций и их комбинаций, которые передаются по наследству и впоследствии проявляются у потомства.

Сверхдоминирование — это явление преимущества класса гетерозигот по сравнению с возможными для данного гена и аллелей классами гомозигот.

Инве́рсия — хромосомная перестройка, при которой происходит поворот участка хромосомы на 180°. Инверсии являются сбалансированными внутрихромосомными перестройками. Различают парацентрические (инвертированный фрагмент лежит по одну сторону от центромеры) и перицентрические (центромера находится внутри инвертированного фрагмента) инверсии. Инверсии играют роль в эволюционном процессе, видообразовании и в нарушениях фертильности.

Храповик Мёллера (по имени американского генетика Германа Мёллера и механического устройства — храповика) в эволюционной генетике — процесс необратимого накопления в генофонде популяций, неспособных к половому процессу, вредных мутаций, приводящих к снижению уровня адаптации и вымиранию вида.

Реципрокные скрещивания — два эксперимента по скрещиванию, характеризующиеся прямо противоположным сочетанием пола и исследуемого признака. В одном эксперименте самца, имеющего определенный доминантный признак, скрещивают с самкой, имеющей рецессивный признак. Во втором, соответственно, скрещивают самку с доминантным признаком и самца с рецессивным признаком.

Кариоти́п — совокупность признаков (число, размеры, форма и т. д.) полного набора хромосом, присущая клеткам данного биологического вида (видовой кариотип), данного организма (индивидуальный кариотип) или линии (клона) клеток. Кариотипом иногда также называют и наглядное представление полного хромосомного набора (кариограммы).

Геномный импринтинг — эпигенетический процесс, при котором экспрессия определённых генов осуществляется в зависимости от того, от какого родителя поступили аллели. Наследование признаков, определяемых импринтируемыми генами, происходит не по Менделю. Импринтинг осуществляется посредством метилирования ДНК в промоторах, в результате чего транскрипция гена блокируется. Обычно импринтируемые гены образуют кластеры в геноме. Импринтинг некоторых генов в составе генома показан для насекомых, млекопитающих.

Гомологи́чные хромосо́мы — пара хромосом приблизительно равной длины, с одинаковым положением центромеры и дающие одинаковую картину при окрашивании. Их гены в соответствующих (идентичных) локусах представляют собой аллельные гены — аллели, то есть кодируют одни и те же белки или РНК. При двуполом размножении одна гомологичная хромосома наследуется организмом от матери, а другая — от отца.

Дрейф ге́нов или гене́тико-автомати́ческие проце́ссы — явление ненаправленного изменения частот аллельных вариантов генов в популяции, обусловленное случайными статистическими причинами.

Митоти́ческий кроссинго́вер — тип генетической рекомбинации, который может проходить в соматических клетках при митотических делениях как у организмов, обладающих полом, так и бесполых организмов (например, некоторых одноклеточных грибов, у которых не известен половой процесс). В случае бесполых организмов митотическая рекомбинация является единственным ключом к пониманию сцепления генов, так как у таких организмов это единственный способ генетической рекомбинации. Кроме того, митотическая рекомбинация.

Чистая линия — группа организмов, имеющих некоторые признаки, которые полностью передаются потомству в силу генетической однородности всех особей. В случае гена, имеющего несколько аллелей, все организмы, относящиеся к одной чистой линии, являются гомозиготными по одному и тому же аллелю данного гена.

Генетическое расстояние (Genetic distance, GD) — мера генетического различия (дивергенции) между видами, подвидами, или популяциями одного вида. Малое генетическое расстояние означает генетическое сходство, большее генетическое расстояние означает меньшее генетическое сходство.

Микрохромосо́мы — очень маленькие хромосомы, типичные для кариотипов птиц, некоторых рептилий, рыб и земноводных; у млекопитающих они, судя по всему, отсутствуют. Их размер составляет меньше 20 мегабаз; хромосомы, чей размер превышает 40 мегабаз, называются макрохромосомами, а хромосомы размером от 20 до 40 мегабаз — промежуточными хромосомами.

Эписта́з — тип взаимодействия генов, при котором проявление одного гена находится под влиянием другого гена (генов), неаллельного ему. Ген, подавляющий фенотипические проявления другого, называется эпистатическим (ингибитором, супрессором); ген, чья активность изменена или подавлена, называется гипостатическим.

Нехромосо́мное насле́дование — передача в ряду поколений генов, локализованных вне ядра. Для нехромосомного наследования нередко характерны сложные картины расщепления, не согласующиеся с законами Менделя. Часто этот тип наследования также называют цитоплазматическим наследованием, понимая под этим наследование генов, расположенных не только в самой цитоплазме, но и органеллах клетки, имеющих собственную ДНК (пластид, митохондрий), а также инородных генетических элементов (например, вирусов), поэтому.

Локусы количественных признаков, сокращённо — ЛКП (от англ. Quantitative Trait Loci — QTLs), являются участками ДНК, либо содержащими гены, либо сцепленными с генами, которые отвечают за тот или иной количественный признак. Количественные признаки относятся к характеристикам, которые различаются по степени своего выражения и могут быть отнесены к полигенным эффектам, то есть являются продуктом двух или более генов.

Определе́ние по́ла, или детермина́ция по́ла, — биологический процесс, в ходе которого развиваются половые характеристики организма. Большинство видов организмов имеет два пола. Иногда встречаются также гермафродиты, сочетающие признаки обоих полов. Некоторые виды имеют лишь один пол и представляют собой самок, размножающихся без оплодотворения путём партеногенеза, в ходе которого на свет появляются также исключительно самки.

Кроссинго́вер (от англ. crossing over — пересечение) — процесс обмена участками гомологичных хромосом во время конъюгации в профазе первого деления мейоза, которое происходит, например, при образовании гамет или спор. Помимо мейотического, описан также митотический кроссинговер.

Наследуемость (в генетике) — доля фенотипической изменчивости в популяции, обусловленная генетической изменчивостью (в отношении к определённому качественному или количественному признаку). Различия между индивидуумами могут быть обусловлены генетическими факторами и/или окружающей средой. Наследуемость анализирует примерное отношение влияния генетических и негенетических факторов на общие отклонение фенотипа в популяции.

Пенетрантность (генетика популяций) — показатель фенотипического проявления аллеля в популяции. Определяется как отношение (обычно — в процентах) числа особей, у которых наблюдаются фенотипические проявления наличия аллеля, к общему числу особей, у которых данный аллель присутствует в необходимом для фенотипического проявления количестве копий (в зависимости от характера доминирования, для фенотипического проявления может быть достаточно только одной копии аллеля или двух, если для фенотипического.

Мута́ция (лат. mutatio — изменение) — стойкое (то есть такое, которое может быть унаследовано потомками данной клетки или организма) изменение генома. Термин предложен Гуго де Фризом в 1901 году. Процесс возникновения мутаций получил название мутагенеза.

Гомологические ряды в наследственной изменчивости — понятие, введенное Н. И. Вавиловым при исследовании параллелизмов в явлениях наследственной изменчивости по аналогии с гомологическими рядами органических соединений.

Гемизиго́тным называют диплоидный организм, у которого имеется только один аллель данного гена или один сегмент хромосомы вместо обычных двух. Для организмов, у которых гетерогаметный пол мужской (как у людей и большинства млекопитающих), почти все гены, связанные с X хромосомой, гемизиготны у самцов, так как у самцов в норме имеется только одна X хромосома. Гемизиготное состояние аллелей или хромосом используется в генетическом анализе с целью поиска места локализации генов, ответственных за какой-либо.

Детермина́ция ти́пов спа́ривания у дрожже́й представляет собой генетический механизм, определяющий проявление того или иного типа спаривания у конкретной клетки дрожжей.

Хромосомные перестройки (хромосомные мутации, или хромосомные аберрации) — тип мутаций, которые изменяют структуру хромосом. Классифицируют следующие виды хромосомных перестроек: делеции (утрата участка хромосомы), инверсии (изменение порядка генов участка хромосомы на обратный), дупликации (повторение участка хромосомы), транслокации (перенос участка хромосомы на другую), а также дицентрические и кольцевые хромосомы. Известны также изохромосомы, несущие два одинаковых плеча. Если перестройка изменяет.

Инбредная депрессия — снижение жизнеспособности особей, возникающее в результате инбридинга. Проявляется в виде низкого значения показателя наследуемости в фенотипе, низкой способности к биологической адаптации и снижением иммунитета к заболеваниям. Как следствие, проявляется снижение выживаемости и репродуктивного успеха.

Гибридологи́ческий ана́лиз — один из методов генетики, способ изучения наследственных свойств организма путём скрещивания его с родственной формой и последующим анализом признаков потомства.

Скрещивание гибрида, доминантного по фенотипу, с рецессивной особью называется анализирующим скрещиванием. В биологии это используется, когда генотип гибрида неизвестен. Подобное происходит при полном доминировании, когда гомозиготные и гетерозиготные формы внешне неотличимы друг от друга. В основе этого анализа лежит теория чистоты гамет.

Суть метода

В геноме любого организма заключены два гена, отвечающие за один признак. Такие гены называются аллельными. У гибрида с гомозиготным набором AA, и гетерозиготным — Аа проявляться будет только доминантный признак. Поэтому фенотип этих особей одинаковый.

Анализатор всегда представлен гомозиготой и может создавать только рецессивные гаметы, которые передаются потомкам. Смысл этого метода анализа заключается в том, что на фоне рецессивных гамет становятся видны аллели проверяемой особи. Так, при скрещивании гомозиготного родителя, потомки будут иметь гетерозиготный набор хромосом Аа. Значит, их фенотип будет полностью совпадать с фенотипом родителя.

Если особь гетерозиготна, то генотип потомков расщепится на Аа и аа в одинаковом соотношении. По фенотипу гибриды будут так же относится друг к другу, как и по генотипу. Кратко сущность метода можно описать так, для анализирующего скрещивания характерно совпадение расщеплений по генотипу и фенотипу.

Закон чистоты гамет

Этот закон был сформулирован на основе исследований австрийского ботаника Грегора Менделя. Свои данные ученый получил на примере наследования у растения гороха. Он изучал передачу двух признаков — цвета семян и формы кожуры. Такой тип скрещивания, когда у особей отличаются два признака, называется дигибридным.

У гороха доминируют желтый цвет и гладкая форма семян. Рецессивными признаками являются зеленый цвет и морщинистая кожура. В результате опыления между доминантным растением и рецессивным, получались единообразные гибриды с желтыми гладкими семенами.

От последующего перекрещивания гибридов между собой появлялись потомки четырех фенотипических типов. Желтые семена с гладкой кожурой, желтые с морщинистой кожурой, зеленые с гладкой формой и зеленые с морщинистой формой. Соотношение между зеленым цветом и желтым было 1:3. Аналогично относились друг к другу семена морщинистые и гладкие.

Эти значения совпадали со значениями, полученными ранее при моногибридном скрещивании, когда растения отличались только одним признаком. Из этого Мендель сделал выводы, что при дигибридном скрещивании каждый признак наследуется отдельно по правилам моногибридного соединения. Позднее, по этим данным, был сформулирован закон независимого наследования или закон чистоты гамет.

Сцепленные гены

Данные, полученные Менделем, не воспроизводятся в случае, когда гены, отвечающие за разные признаки, находятся в одной хромосоме. Их называют сцепленными. Определить локализацию ген в хромосоме позволяет анализирующее скрещивание дигетерозиготы. Дигетерозигота — это особь, гетерозиготная по двум парам альтернативных генов. Генотип дигетерозиготной особи записывается АаBв. При соединении дигетерозиготы с рецессивной димонозиготой возможны два пути протекания процесса.

Согласно закону независимого наследования, дигетерозиготная особь образует 4 разных типа гамет: AB, Aв, aB, aв. При оплодотворении анализатором с дигомозиготой аавв, среди потомков первой линии будет наблюдаться равное расщепление по фенотипу и генотипу.
Если гены находятся в одной хромосоме, то будет образовываться всего два типа гамет — Ав и аВ. Тогда потомки первого поколения унаследуют генотипы Аавв и ааВв. Их соотношение будет 1:1. Получив такие результаты, можно сделать выводы о локализации генов в одной хромосоме.

В опытах на определение генотипа можно наблюдать за неограниченным числом генов. Соединение особей, отличных по трем и более признакам называется полигибридным. Например, при использовании тригетерозиготы, ее генотип обозначается АаВвСс.

Практическое применение

Метод анализирующего скрещивания нашел широкое применение в селекции. Его используют для получения полных данных о генотипе исследуемой особи. Схема анализа генотипа одинакова для всех организмов, что делает метод универсальным. При выведении новых сортов растений и пород животных проводятся два вида скрещивания: реципрокное и возвратное.

Возвратное скрещивание, или беккрос, — это соединение гибрида с одним из родителей. Он необходим для того, чтобы:

усилить желаемые свойства в гибридном потомстве;
преодолеть бесплодие гибридов.

Реципрокное скрещивание проводят, чтобы определить, какой ген сцеплен с полом. Для этого дочерние гибриды заново соединяют с материнской и отцовской особью.

В зависимости от пола родителя скрещивания носят названия прямое и обратное соответственно. Результаты этих двух действий будут одинаковыми, если ген расположен в аутосоме. Если же он сцеплен с половой хромосомой, то результаты будут отличаться друг от друга.

Читайте также: