Lokaliseren van genen op chromosomen door Morgan and Bridges-methode

Lees dit artikel om te leren over het lokaliseren van genen op chromosomen door Morgan en Bridges:

Morgan en Bridges waren de eersten om experimenteel te bewijzen dat genen zich op de chromosomen bevinden. Het bewijsmateriaal kwam uit twee sets van experimenten die onafhankelijk door hen werden uitgevoerd.

1. Morgan (1910) vond een witogige man in de populatie roodogige Drosophila. Hij maakte drie soorten kruisen:

Kruis 1 (figuur 5.28):

Het mannetje met de witte ogen werd gekruist met een roodogig wijfje. Alle vliegen van generatie F 1 bleken rood te zijn. F 1 vliegen mochten zelf fokken. In F2-generatie verschenen beide kenmerken van rode ogen en witte ogen in de verhouding 3: 1, wat aantoont dat het kenmerk van het witte oog recessief is voor het kenmerk van rood oog.

Het witte allel dat recessief is kreeg het symbool van de kleine letter w, terwijl een superscript plus (+) eraan werd toegevoegd om wildtype rode ogen allel (w + ) aan te duiden. Wat Morgan verbaasde was dat alle vrouwelijke vliegen van de F2-generatie rode ogen hadden. Uit de mannelijke vliegen, 50% waren rode ogen en de omscholing 50% waren witte ogen. Morgan slaagde er niet in het mysterie van de witte oogkleur die alleen bij de mannen aanwezig was op te lossen.

Kruis 2 (figuur 5.29):

Roodogige wijfjes van de F1-generatie werden gekruist met mannetjes met witte ogen. Het is vergelijkbaar met kruis testen waarbij hybriden gekruist worden met recessieve ouders. Morgan behaalde rood en witogige vrouwtjes evenals mannetjes in gelijke verhoudingen - 1 vrouw met rode ogen: 1 vrouw met witte ogen: 1 man met rode ogen: 1 man met witte ogen. Het testkruis gaf aan dat de factor voor witte-oogkleur niet beperkt was tot de mannelijke vlieg, maar ook aanwezig was in de recessieve vorm bij de vrouwtjes. Om het mysterie van afwezigheid van witte-oogkleur bij vrouwen van F2-generatie te achterhalen, voerde Morgan nog een kruis uit.

Kruis 3 (figuur 5.30):

Vrouwen met witte ogen werden gekruist met mannetjes met rode ogen. Het was een reciproque van kruis 1 en zou hetzelfde resultaat moeten opleveren als verkregen door Mendel. Echter, Morgan behaalde een verrassend resultaat. Alle mannetjes hadden witte ogen terwijl alle vrouwtjes rode ogen hadden.

Door alle kruisen in beschouwing te nemen, kwam Morgan tot de conclusie dat het oogkleurengen gekoppeld is aan seks en aanwezig is op het X-chromosoom. X-chromosomen gaan niet rechtstreeks over van vaderouder naar het nageslacht van hetzelfde geslacht, maar volgen een kruiselings erfdeel, dat wil zeggen, het wordt overgedragen van het ene geslacht naar het nageslacht van het andere geslacht.

Met andere woorden, in kriskras overerving overdraagt ​​een mannelijk zijn eigenschappen aan zijn kleinzoon door dochter, terwijl een vrouw de eigenschappen doorgeeft aan haar kleindochter via haar zoon. Mannelijk geslacht wordt bepaald door Y-chromosoom in Drosophila en ook door mensen. Het heeft maar een paar genen zoals TDF.

Daarom geeft zelfs recessief gen dat aanwezig is op het X-chromosoom van het mannetje zijn effect in het individu weer. Omdat de eigenschap van de kleur van het witte oog recessief is en verband houdt met seks, toont het zijn effect bij de man vanwege zijn aanwezigheid op de enkele X-chromo- se. De vrouwelijke vliegen kunnen een witte-ogenkarakter vertonen wanneer beide X-chromosomen het recessieve allel van het witte oog dragen.

Wanneer slechts één van de twee X-chromosomen het allel van het witte oog bezit, terwijl de andere het rode-ogen-allel heeft, zou het vrouwtje rode ogen hebben.

2. Bridges (1916), een medewerker van Morgan, stak vruchteloos een vrouw met witte ogen over met een mannetje met rode ogen als kruis 3 of een wederkerig kruis van Morgan, Alle mannelijke nakomelingen waren witte ogen. De vrouwelijke nakomelingen waren normale rode ogen, maar een uitzonderlijk vrouwelijk vrouwtje met witte ogen werd soms opgemerkt.

Dit is niet mogelijk, behalve wanneer zo'n vrouw het hele XX-complement van de moeder krijgt vanwege nondisjunctie (niet-scheiding) van de geslachtschromosomen tijdens eivorming. Een dergelijk ei, wanneer bevrucht met Y-dragende spermacellen, zal een nakomeling voortbrengen met XXY geslachtschromosoom-complement.

In Drosophila zijn XXY-individuen fenotypisch vrouwelijk. Bruggen bestudeerden het karyotype van zulke uitzonderlijke vrouwtjes met witte ogen en vonden dat het een XXY-conditie had die duidelijk aangeeft dat het X-chromosoom het gen voor oogkleur draagt ​​(figuur 5.31).

nondisjunction:

Het is het falen van synapsische homologe chromosomen om te scheiden tijdens anemie I van meiose. Bridges (1916) was de eerste die ontdekte dat nondisjunctie in XX chromosomen in Drosophila- "Nondisjunction als bewijs van chromosoomtheorie van erfelijkheid" is. Niet-scheiding van chromatiden in mitotische anafasen wordt aangeduid als mitotische non-junctie.

De initiële niet-scheiding van synapsische chromosomen die optreedt in meiocyten wordt primaire non-junctie genoemd. De niet-gescheiden chromosomen blijven in het nageslacht. Het voorkomen van niet-gescheiden chromosomen in het nageslacht als gevolg van eerdere nondisjunctie wordt secundaire nondisjunctie genoemd. Zo kruist Bridges de XXY-vrouwtjes met witte ogen met mannetjes met rode ogen en heeft ze een aantal abnormale vliegen gekregen als gevolg van de secundaire non-junctie, namelijk XXY, XXX, XYY.