Comstock Images/Stockbyte/Getty Images

Voordat DNA werd geïdentificeerd als de blauwdruk van het leven, gebruikte de Midden-Europese monnik Gregor Mendel erwtenplanten om de principes bloot te leggen die overerving bepalen. Door de nakomelingen van zorgvuldig ontworpen kruisingen te observeren, stelde hij de concepten van dominantie en recessiviteit vast die nog steeds ten grondslag liggen aan de moderne genetica.

Genen en fenotypes

In de Mendeliaanse genetica wordt elke waarneembare eigenschap, zoals bloemkleur, stengellengte of zaadvorm, gecontroleerd door een paar genen, waarvan er één van elke ouder wordt geërfd. Variaties in deze eigenschappen ontstaan ​​wanneer individuen verschillende versies van hetzelfde gen dragen, bekend als allelen. De erwten van Mendel vertoonden bijvoorbeeld ronde of gerimpelde zaden. Planten die raszuiver waren, produceerden nakomelingen die allemaal dezelfde zaadvorm hadden, wat bevestigde dat ze identieke allelen droegen.

Het recessieve maskeren

Mendel merkte op dat sommige rondzaadplanten, wanneer ze zelfbestoven werden, een mix van ronde en gerimpelde zaden produceerden. Zelfbestoven, gerimpelde planten produceerden daarentegen nooit ronde zaden. Hij concludeerde dat de ronde planten ofwel homozygoot (twee dominante allelen) of heterozygoot (één dominant en één recessief allel) waren. Het recessieve gerimpelde allel werd verborgen of ‘gemaskeerd’ door het dominante ronde allel. Raszuivere gerimpelde planten waren daarom homozygoot recessief. Deze observatie bracht Mendel ertoe om round als een dominante eigenschap te bestempelen en rimpels als recessief te bestempelen.

Een testkruis uitvoeren

Om te bepalen of een onbekende rondzaadplant homozygoot of heterozygoot was, bedacht Mendel de testkruising. Hij kruiste de onbekende plant met een bekende homozygoot recessieve plant (gerimpeld). Omdat elk nageslacht één allel van elke ouder erft, kregen alle nakomelingen gegarandeerd een recessief allel van de gerimpelde ouder.

Genotypische verhoudingen en interpretatie

Uit het kruis kwamen twee scenario's voort:

• Als de onbekende plant homozygoot dominant was, kreeg elk nageslacht een dominant allel en leken alle zaden rond.
• Als de onbekende plant heterozygoot was, ontving de helft van de nakomelingen het recessieve allel van de onbekende ouder, waardoor een verhouding van 1:1 ronde tot gerimpelde zaden ontstond.

Deze waarneembare verhoudingen stelden Mendel in staat het verborgen genotype van de onbekende plant af te leiden en onthulden de onderliggende mechanismen van overerving.

Met dit elegante experiment legde Mendel de basis voor genetica, waarbij hij aantoonde dat eigenschappen voorspelbare patronen volgen die kunnen worden gedecodeerd door eenvoudige kruisingstests.