Διαφορά μεταξύ Test Cross και Backcross

Κύρια διαφορά – Test Cross vs Backcross

Το test cross και το backcross είναι δύο τύποι σταυρών που εισήγαγε ο Γκρέγκορ Μέντελ. Στη δοκιμαστική διασταύρωση, ένας κυρίαρχος φαινότυπος διασταυρώνεται με τον ομόλογο υπολειπόμενο γονότυπο προκειμένου να γίνει διάκριση μεταξύ ομόλογου κυρίαρχου και ετερόζυγου γονότυπου. Στο backcross, το F1 διασταυρώνεται με έναν από τους γονείς ή γενετικά πανομοιότυπο άτομο με τον γονέα. Η κύρια διαφορά μεταξύ δοκιμαστικής διασταύρωσης και αναδρομικής διασταύρωσης είναι ότι η δοκιμαστική διασταύρωση χρησιμοποιείται για τη διάκριση του γονότυπου ενός ατόμου που είναι φαινοτυπικά κυρίαρχος ενώ ένα backcross χρησιμοποιείται για την ανάκτηση ενός ελίτ γονότυπος από έναν γονέα που φέρει έναν ελίτ γονότυπο.

Αυτό το άρθρο εξερευνά, 

1. Τι είναι το Test Cross
     – Ορισμός, Συνάρτηση, Διαδικασία
2. Τι είναι το Backcross
     – Ορισμός, Συνάρτηση, Διαδικασία
3. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Test Cross και Backcross

Τι είναι ο δοκιμαστικός σταυρός

Η αναπαραγωγή ενός κυρίαρχου φαινοτύπου με τον υπολειπόμενο φαινότυπο αναφέρεται ως δοκιμαστική διασταύρωση. Η ζυγωτότητα του κυρίαρχου φαινοτύπου μπορεί να αναγνωριστεί με δοκιμαστική διασταύρωση. Η ζυγωσία είναι ο βαθμός ομοιότητας μεταξύ δύο αλληλόμορφων που καθορίζουν ένα συγκεκριμένο χαρακτηριστικό. Η ζυγωτότητα προσδιορίζεται από την αναλογία των φαινοτύπων που εμφανίζονται στους απογόνους. Μπορεί να είναι είτε ομόζυγος είτε ετερόζυγος. Τα ομόζυγα άτομα αποτελούνται είτε από δύο κυρίαρχα αλληλόμορφα είτε από δύο υπολειπόμενα αλληλόμορφα. Τα ετερόζυγα άτομα περιέχουν τόσο κυρίαρχα όσο και υπολειπόμενα αλληλόμορφα του γονιδίου.

Εάν ένα άτομο εμφανίζει τον κυρίαρχο φαινότυπο, ο γονότυπος του συγκεκριμένου ατόμου θα είναι είτε ομόζυγος κυρίαρχος είτε ετερόζυγος. Σε αυτήν την περίπτωση, ο ακριβής γονότυπος μπορεί να προσδιοριστεί εκτελώντας μια δοκιμαστική διασταύρωση με ένα άτομο που εμφανίζει τον υπολειπόμενο φαινότυπο για αυτό το χαρακτηριστικό. Ο γονότυπος του υπολειπόμενου φαινοτύπου είναι πάντα ομόζυγος υπολειπόμενος για το συγκεκριμένο χαρακτηριστικό. Επομένως, η αναλογία των φαινοτύπων στους απογόνους μπορεί να περιγράφει τη ζυγωτότητα του κυρίαρχου φαινοτύπου που εξετάζεται κατά τη δοκιμαστική διασταύρωση.

Εικόνα 1:Punnett Square Test Cross

Το παραπάνω διάγραμμα απεικονίζει το τετράγωνο Punnett του δοκιμαστικού σταυρού που εκτελείται για το χρώμα του λοβού ενός φυτού μπιζελιού. Το κυρίαρχο αλληλόμορφο για το χρώμα του λοβού κυριαρχείται από το Y ενώ το υπολειπόμενο από το y. Εδώ, το κίτρινο είναι το κυρίαρχο χρώμα του λοβού, ενώ το πράσινο είναι το υπολειπόμενο χρώμα του λοβού. Ο συνδυασμός αλληλόμορφων του ομόλογου κυρίαρχου είναι το YY, που εμφανίζει τους λοβούς κίτρινου χρώματος. Το Yy είναι ο συνδυασμός αλληλόμορφων ετερόζυγων, που εμφανίζει τους λοβούς κίτρινου χρώματος. Ο συνδυασμός αλληλόμορφων του ομόζυγου υπολειπόμενου είναι yy, εμφανίζοντας τους πράσινους λοβούς χρώματος.

Ο γονότυπος του μπιζελιού που εμφανίζει το κίτρινο χρώμα του λοβού μπορεί να είναι είτε YY είτε Yy. Η διάκριση μεταξύ YY και Yy μπορεί να επιτευχθεί με το ζευγάρωμα του συγκεκριμένου μπιζελιού με ένα μπιζέλι που εμφανίζει τους λοβούς πράσινου χρώματος (yy). Εάν ο γονότυπος του λοβού κίτρινου χρώματος είναι Yy, ο απόγονος αποτελείται από 50% λοβούς κίτρινου χρώματος και 50% πράσινους λοβούς όπως στο πρώτο τετράγωνο Punnett στο παραπάνω σχήμα. Από την άλλη πλευρά, εάν ο γονότυπος είναι YY, ο απόγονος αποτελείται μόνο από τους κίτρινους χρωματικούς λοβούς. Ως εκ τούτου, ο γονότυπος του κυρίαρχου φαινοτύπου μπορεί να προσδιοριστεί ανάλογα με το χρώμα των λοβών που καταλήγουν στον απόγονο.

Τι είναι το Backcross

Η αναπαραγωγή του υβριδίου F1 με έναν από τους δύο γονείς αναφέρεται ως backcross. Όταν το F1 εκτρέφεται με το ομόζυγο κυρίαρχο, ο απόγονος παράγει έναν 100% κυρίαρχο φαινότυπο. Όταν το F1 εκτρέφεται με υπολειπόμενο φαινότυπο, ο απόγονος παράγει 50% κυρίαρχους και 50% υπολειπόμενους φαινότυπους. Αυτή η διασταύρωση παράγει έναν απόγονο που είναι γενετικά πανομοιότυπος ή πιο κοντά στους γονείς του F1. Ως εκ τούτου, το backcross χρησιμοποιείται συχνά στην κηπουρική και στην εκτροφή ζώων προκειμένου να επιτευχθούν γενετικά πανομοιότυποι απόγονοι που φέρουν ελίτ γονότυπους.

Ο απόγονος του υβριδίου F1, που διασταυρώνεται με τον επαναλαμβανόμενο γονέα αναφέρεται ως υβρίδιο BC1. Ο απόγονος του υβριδίου BC1, που διασταυρώνεται με τον επαναλαμβανόμενο γονέα αναφέρεται ως υβρίδιο BC2. Με μια διασταύρωση, ένας ελίτ γονότυπος μπορεί να ανακτηθεί εάν ο επαναλαμβανόμενος γονέας αποτελείται από έναν ελίτ γονότυπο.

Μπορεί να παρατηρηθεί φυσικό backcross στον κρόκο ακτινοβολίας, που προκύπτει από το F1 υβριδικό backcross με το κοινό groundsel. Κατά τη διάρκεια του backcross, άλλα χρήσιμα χαρακτηριστικά μπορούν να αραιωθούν. Για να ξεπεραστεί αυτό το πρόβλημα, τα υβρίδια επαναδιασταυρώνονται επανειλημμένα με τον επαναλαμβανόμενο γονέα. Αυτό μπορεί να συσσωρεύσει τα χρήσιμα χαρακτηριστικά στα υβρίδια BC.

Εικόνα 2:Ποντίκι Backcrossing

Διαφορά μεταξύ Test Cross και Backcross

Ορισμός

Δοκιμαστικός σταυρός: Η δοκιμαστική διασταύρωση είναι η αναπαραγωγή του κυρίαρχου φαινοτύπου με τον υπολειπόμενο φαινότυπο του.

Πίσω σταυρός: Το Backcross είναι η αναπαραγωγή του υβριδίου F1 με έναν από τους γονείς.

Ταξινόμηση

Δοκιμαστικός σταυρός: Όλοι οι δοκιμαστικοί σταυροί είναι οπισθοδρομικοί σταυροί.

Πίσω σταυρός: Η διασταύρωση του υβριδίου F1 με τον υπολειπόμενο φαινότυπο μπορεί να θεωρηθεί ως δοκιμαστική διασταύρωση.

Αναπαραγωγή

Δοκιμαστικός σταυρός: Το υβρίδιο F1 διασταυρώνεται με υπολειπόμενο γονότυπο σε δοκιμαστική διασταύρωση.

Πίσω σταυρός: Το υβρίδιο F1 διασταυρώνεται είτε με ομόζυγους κυρίαρχους είτε με ετερόζυγους γονότυπους σε backcross.

Συνάρτηση

Δοκιμαστικός σταυρός: Η δοκιμαστική διασταύρωση προσδιορίζει τη ζυγωτότητα του κυρίαρχου φαινοτύπου.

Πίσω σταυρός: Το Backcross ανακτά τον ελίτ γονότυπο.

Συμπέρασμα

Κατά τη διάρκεια του backcross, ένα άτομο εκτρέφεται με τον γονέα του ή με ένα άτομο γενετικά πανομοιότυπο με τον γονέα. Αυτός ο γονέας θα ήταν είτε ομόζυγος κυρίαρχος, είτε ετερόζυγος είτε ομόζυγος υπολειπόμενος. Εκτελώντας μια δοκιμαστική διασταύρωση, μπορεί να ανακτηθεί ένας ελίτ γονότυπος. Στη δοκιμαστική διασταύρωση, ο κυρίαρχος φαινότυπος εκτρέφεται με τον υπολειπόμενο φαινότυπο. Ως εκ τούτου, κάθε δοκιμαστικός σταυρός είναι ένα είδος backcross. Εκτελώντας μια δοκιμαστική διασταύρωση, μπορεί να προσδιοριστεί η ζυγωτότητα του κυρίαρχου φαινοτύπου. Επομένως, η βασική διαφορά μεταξύ δοκιμαστικής διασταύρωσης και οπισθοδιασταύρωσης είναι ο ρόλος της δράσης τους.

Αναφορά:
1. «Δοκιμαστικός σταυρός». Wikipedia, η ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια, 2016. https://en.wikipedia.org/wiki/Test_cross. Πρόσβαση στις 18 Φεβρουαρίου 2017
2. «Πίσω διασταύρωση». Wikipedia, η ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια, 2016. https://en.wikipedia.org/wiki/Backcrossing. Πρόσβαση στις 18 Φεβρουαρίου 2017
3. Robbins m. «Backcrossing, Backcross (BC) Populations, and Backcross Breeding». Extension, 2012. http://articles.extension.org/pages/32449/backcrossing-backcross-bc-populations-and-backcross-breeding. Πρόσβαση στις 18 Φεβρουαρίου 2017

Εικόνα Ευγενική προσφορά:
1. “Punnett Square Test Cross.PNG”. Από την KatieAnn127 – Δική δουλειά (CC-BY-SA-4.0) Μέσω του Wikimedia Commons
2. “Backcrossing mice from chimera.svg”. By Seans Potato Business – Δική δουλειά (CC-BY-SA-3.0) μέσω Commons Wikimedia