Анализирующее скрещивание - определение, цель и значение процесса в биологии

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.

1. 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.
2. 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.