Sex Linked Arv og Non-Disjunction i Drosophila

Sex Linked Arv og Non-Disjunction i Drosophila!

Kønkromosomerne bærer ikke kun nogle af de gener, der bestemmer sex, men også andre gener. Gener af bestemte tegn er forbundet med sexchromosomer i Drosophila melanogaster.

Omkring 150 sex-linkede tegn er blevet opdaget hidtil i dette frugtbart. Morgan s tilfælde af øjenfarve arv i Drosophila kan bedst forklares ved at antage, at genet for pigment i øjet bæres på X-kromosom, og at Y-kromosomet ikke har nogen allel af dette gen.

Som allerede omtalt, opdagede Morgan (1910) blandt normale vildtype røde øjne fluer, en enkelt mandlig hvidt eyed mutant (recessiv). Den hvide øje mand (w) blev parret med en homozygot rød-eyed kvinde (WW) som vist i figur 5.42.

Fig. 5, 42. Et diagram, der viser to generationer af arven af ​​et træk styret af et gen placeret på X-kromosomet af Drosophila. Genet i dette tilfælde styrer produktionen af ​​hvid øjenfarve; dets normale allel resulterer i rød øjenfarve.

Alle F 1 individer var røde øjne. Hunnerne var heterozygote (Ww), mens hanen indeholdt enkelt allel (W) for egenskaben. Røde øjne er dominerende over hvidt øje.

I F 2 blev følgende forhold mellem mænd og kvinder observeret:

Hunner:

Homozygot rødt øje (WW) = 1/4

Heterozygot rødt øje (Ww) = 1/4

Hanner:

Røde øjne (W) = 1/4

Hvid øje (w) = 1/4

En kritisk undersøgelse afslører en tæt lighed mellem arv af øjenfarve og X-kromosomet. Det antyder, at genet for øjenfarve skal placeres på X-kromosomet.

Fra korset er det klart, at hanen kun overfører sin X-kromosom til sine døtre, mens kvinden sender sine X-kromosomer til både sønner og døtre. Så passerer han på sit recessive køn-forbundne træk (hvid øje) til 50 procent af sine barnebørn gennem sin datter og aldrig til sine grand døtre gennem sine sønner [Fig. 5, 43 (a)].

Fig. 5, 43. (a) Testkors af F 1 kvindelig og recessiv hvidhåret han. Røde og hvidøjede kvinder og mænd fremstilles i lige store mængder.

Det kønbundne træk, der er recessivt (w), udtrykkes ikke hos grand-døtre på grund af heterozygot tilstand. Denne type arv af recessiv sex-knyttet karakter fra P 1 mand til F 2 mand gennem F 1 kvinde kaldes kryds-tværs arv.

På den anden side krydses en homozygot hvidhåret kvindelig (ww) med rød-eyed han (W) [Fig. 5, 43 (b)] i F 1 generation er kun hunner rød øjne (Ww), der har modtaget et (W) bærende X-kromosom fra den mandlige forælder og et (w) bærende X-kromosom fra kvindelig forælder. F1 mændene har kun et (w) bære X-kromosom fra kvindelig forælder og har således hvide øjne.

Fig. 5, 43 (b). Gensidigt kors af hvid-eyed kvindelig og rød-eyed mand producerer alle kvinder rød-eyed og alle mænd hvid-eyed. Dette kryds-tværgående mønster af arv er typisk for kønsbundne (X-linkede) gener.

Ved at krydse F 1 hanner og hunner blev følgende typer af F 2 afkom produceret:

Kvinde:

Røde øjne (Ww) = 1/4

Hvid øje (ww) = 1/4

Han:

Røde øjne (W) = 1/4

Hvid øje (w) = 1/4

Betydning af kryds-arv:

(i) Det er nyttigt at studere sygdommens overførte kønforbundne lidelse.

(ii) Criss-cross arv etablerer forholdet mellem gen og køn kromosomet.

Morgan forklarede således teorien om sammenkobling, der hedder:

(i) Generne på et kromosom er placeret i en lineær sekvens, og afstanden mellem generne er variabel.

(ii) Genernes tendens til at forblive forbundet og udtrykke i deres forældresammensætning skyldes deres tilstedeværelse på samme kromosom.

(iii) Styrken af ​​forbindelsen er direkte relateret til afstanden mellem de koblede gener i et kromosom.

(iv) Forældresammensætningen af ​​linkede gener forbliver uændret under arvsprocessen.

Ikke-disjunktion:

Nogle gange adskiller eller afbryder homologe kromosomer ikke under meiosi til individuelle gameter. Dette fænomen kaldes ikke-disjunction. Det skyldes hovedsageligt mangel på korrekt parring mellem homologe kromosomer under metafase.

Som et resultat er centromerer af to homologe kromosomer ikke på modsat side af metafasepladen, og de to opparerede homologer adskilles derefter tilfældigt og går enten til modsatte poler eller til den samme pol. Denne bevægelse af begge kønkromosomer under meiose kan føre til tilstedeværelse af begge kromosomer i en gamete og ingen i den anden.

Bridges demonstration of non-disjunction:

CB Bridges (1916) konstaterede, at i sjældne tilfælde (ca. 1 pr. 2000 fluer), da hvide øjne hunner krydsede til røde øjne mænd producerede ekstraordinære afkom. Sådanne afkom var fænotypisk som deres forældre frem for røde øjne hunner og hvide øjne mænd normalt forventet i et sådant kors.

Broer forklarede dette fænomen på grundlag af ikke-disjunktion af X-kromosomer i den kvindelige individ. I dette tilfælde bevæger begge X-kromosomer sammen til samme stolpe. Den anden pol, som et resultat, undlader at få, hvilket som helst X-kromosom. En sådan ikke-disjunktion med normal kvindelig forælder vil blive kaldt primær ikke-disjunktion (figur 5.44).

Fig. 5, 44. Oprindelse af usædvanlige typer i Drosophila melanogaster gennem primær ikke-disjunktion af X-kromosomer i hvidøjede kvinder.

Men i sekundær ikke-disjunction blev de XXY-kvinder, der var på grund af primær non-disjunction, igen brugt. Da hvide øjne XXY kvinder blev krydset med røde øjne normale mænd, producerede omkring 4 procent afkom (kvinder) med hvide øjne, der gav tanken om, at der var 4 procent ikke-disjunction (ekstraordinært). XXY afbrydes normalt i X og XY, men sekundær ikke-disjunktion fører til dannelsen af ​​gameter, der bærer XX og Y.

Otte klasser af afkom blev produceret, herunder XYY hanner, der viste sig at være frugtbare. Den unikke kromosomkonstitution af XO-, XXX-, XXY- og XYY-individer blev identificeret af Bridges under mikroskopet. Således lykkedes det ham at demonstrere den første direkte korrelation mellem kromosomal og genetisk arv.