Sex Linked Arv och Non-Disjunction i Drosophila

Sex Linked Arv och Non-Disjunction i Drosophila!

Könskromosomerna bär inte bara några av de gener som bestämmer kön utan andra gener också. Genen av vissa karaktärer är kopplade till sexkromosomer i Drosophila melanogaster.

Omkring 150 sexlänkade tecken har hittills hittats här på ett fruktbart sätt. Morgan s fall av ögonfärg arv i Drosophila kan lättast förklaras genom att antagandet att genen för pigment i ögat bärs på X-kromosom och att Y-kromosomen inte har någon allel av denna gen.

Som redan diskuterat upptäckte Morgan (1910) bland vanliga vildtypsröda ögonflugor, en enda manlig vitögd mutant (recessiv). Den vita ögade hanen (w) parades med en homozygot rödögd kvinna (WW) som visas i figur 5.42.

Fig. 5, 42. Ett diagram som visar två generationer av arvet av ett drag kontrollerat av en gen som ligger på X-kromosomen av Drosophila. Genen i detta fall kontrollerar produktionen av vit ögonfärg; dess normala allel resulterar i röda ögonfärger.

Alla F ₁ individer var röda ögon. Honorna var heterozygotiska (Ww), medan hanen innehöll enall allel (W) för egenskapen. Röda ögat dominerar över vitt öga.

I F ₂ observerades följande förhållande mellan män och kvinnor:

honor:

Homozygot röda ögon (WW) = 1/4

Heterozygot röda ögon (Ww) = 1/4

hanar:

Rödögd (W) = 1/4

Vitögd (w) = 1/4

En kritisk undersökning visar en nära likhet mellan arvet av ögonfärg och X-kromosomen. Det föreslår att genen för ögonfärg bör ligga på X-kromosomen.

Från korset är det tydligt att hanen sänder sin X-kromosom endast till sina döttrar, medan kvinnan sänder sina X-kromosomer till både söner och döttrar. Så passerar han på sitt recessiva könsbundna drag (vitt öga) till 50 procent av sina barnbarn genom sin dotter och aldrig till sina döttrar genom sina söner [Fig. 5, 43 (a)].

Fig. 5, 43. (a) Testkors av F ₁ kvinnlig och recessiv vitögd man. Röda och vittögda honor och män produceras i lika stora proportioner.

Könsbunden egenskap som är recessiv (w) uttrycks inte hos döttrar på grund av heterozygot tillstånd. Denna typ av arv av recessiv kön kopplad karaktär från P ₁ man till F ₂ man till F ₁ kvinna kallas criss-cross arv.

Å andra sidan korsas en homozygot vitögd kvinna (ww) med rödögd man (W) [Fig. 5, 43 (b)] i F ₁ generation är endast kvinnorna röda ögon (Ww) som har fått en (W) bärande X-kromosom från den manliga föräldern och en (w) bärande X-kromosom från kvinnlig förälder. F1-männen har endast en (w) bärande X-kromosom från kvinnlig förälder och har därmed vita ögon.

Fig. 5, 43 (b). Ömsesidigt kors av vitögd kvinnlig och rödögd man producerar alla kvinnliga röda ögon och alla män vitögda. Detta kors-korsmönster av arv är typiskt för könsbundna (X-länkade) gener.

Genom att korsa F ₁ män och kvinnor framställdes följande typer av F ₂ avkommor:

Kvinna:

Rödögd (Ww) = 1/4

Vitögd (ww) = 1/4

Manlig:

Rödögd (W) = 1/4

Vitögd (w) = 1/4

Betydelsen av kors-kors arv:

(i) Det är användbart att studera sjukdomsöverförda könsbundna sjukdomar.

(ii) Criss-cross arv fastställer förhållandet mellan gen och sexkromosomen.

Morgan förklarade sålunda teorin om koppling som säger:

(i) Generna på en kromosom ligger i en linjär sekvens och avståndet mellan generna är variabelt.

(ii) Generens tendens att förbli länkad och uttrycka i sin föräldrakombination beror på deras närvaro på samma kromosom.

(iii) Styrkan hos kopplingen är direkt relaterad till avståndet mellan de bundna generna i en kromosom.

(iv) Föräldrakombinationen av länkade gener förblir oförändrad under arvsprocessen.

Icke-disjunktion:

Ibland separerar eller eliminerar homologa kromosomer inte under meios i enskilda gameter. Detta fenomen kallas icke-disjunction. Det beror huvudsakligen på brist på korrekt parning mellan homologa kromosomer under metafas.

Som ett resultat är centromerer av två homologa kromosomer inte på motsatta sidan av metafasplattan och de två oparmade homologerna separeras sedan slumpmässigt och går antingen till motsatta poler eller till samma pol. Denna rörelse av båda sexkromosomerna under meios kan leda till närvaron av båda kromosomerna i en gamete och ingen i den andra.

Bridges demonstration of non-disjunction:

CB Bridges (1916) konstaterade att i sällsynta fall (cirka 1 per 2000 flugor), när vita ögonhumor korsade till röda ögon-män producerade exceptionellt avkomma. Sådana avkommor var fenotypiskt som deras föräldrar snarare än röda ögonhona och vita ögonhumor normalt förväntas i ett sådant kors.

Broar förklarade detta fenomen på grund av icke-disjunktion av X-kromosomer hos den kvinnliga individen. I detta fall flyttar båda X-kromosomerna till samma stolpe. Den andra polen, som ett resultat, misslyckas med att få någon X-kromosom. En sådan icke-disjunktion med normal kvinnlig förälder kommer att kallas primär icke-disjunktion (fig 5, 44).

Fig 5, 44. Ursprung av exceptionella typer i Drosophila melanogaster genom primär icke-disjunktion av X-kromosomer i vitögda honor.

Men i sekundär icke-disjunction fick de XXY-kvinnorna på grund av primär icke-disjunktion igen användas. När vita ögonblåa XXY-kvinnor korsades med normala män med röda ögon, producerade ungefär 4 procent avkomlingar (kvinnor) med vita ögon som gav tanken att det fanns 4 procent icke-disjunktion (exceptionellt). XXY avbryts normalt i X och XY men sekundär icke-disjunktion leder till bildandet av gameter som bär XX och Y.

Åtta klasser av avkommor producerades, inklusive XYY-män som visade sig vara friska. Den unika kromosomkonstitutionen av XO-, XXX-, XXY- och XYY-individer identifierades av Bridges under mikroskopet. Således lyckades han demonstrera den första direkta korrelationen mellan kromosomalt och genetiskt arv.