Sex-koblet arv og ikke-disjeksjon i Drosophila
Sex Linked Arv og Non-Disjunction i Drosophila!
Sexkromosomene bærer ikke bare noen av de genene som bestemmer sex, men også andre gener. Genene av bestemte tegn er knyttet til sexkromosomer i Drosophila melanogaster.
Omtrent 150 sex-koblede tegn har blitt oppdaget så langt i dette fruktbart. Morgan s tilfelle av øyenfarge arv i Drosophila kan lettest forklares ved å anta at genet for pigment i øyet er båret på X-kromosom og at Y-kromosomet ikke har noen allel av dette genet.
Som allerede diskutert, oppdaget Morgan (1910) blant vanlige hvite eyed-mutanter (recessive). Den hvite øye hannen (w) ble parret med en homozygot rødhårig kvinne (WW) som vist på figur 5.42.
Fig. 5, 42. Et diagram som viser to generasjoner av arv av et trekk kontrollert av et gen som er lokalisert på X-kromosomet av Drosophila. Genet i dette tilfellet styrer produksjonen av hvit øyenfarge; dets normale allel resulterer i rød øyenfarge.
Alle F 1 individer var røde øyne. Hunnene var heterozygotiske (Ww), mens hannen inneholdt single allel (W) for egenskapen. Rødøy er dominerende over hvitt øye.
I F 2 ble følgende forhold mellom menn og kvinner observert:
kvinner:
Homozygot rødt øye (WW) = 1/4
Heterozygot rødt øye (Ww) = 1/4
hanner:
Røde øyne (W) = 1/4
Hvitt øye (w) = 1/4
En kritisk undersøkelse viser en nær likhet mellom arv av øyefarge og X-kromosomet. Det antyder at genet for øyenfarge skal være plassert på X-kromosomet.
Fra korset er det klart at hannen bare overfører sin X-kromosom til sine døtre, mens hun overfører sine X-kromosomer til både sønner og døtre. Så passerer hanen på sin recessive kjønnsrelaterte egenskap (hvitt øye) til 50 prosent av sine barnebarn gjennom sin datter og aldri til sine døtre gjennom sine sønner [Fig. 5, 43 (a)].
Fig. 5, 43. (a) Testkors av F 1 kvinnelig og recessiv hvitøyet hann. Røde og hvite øyne kvinner og menn produseres i like store mengder.
Kjønnsforbindelsen som er recessiv (w), uttrykkes ikke hos døtre på grunn av heterozygot tilstand. Denne typen arv av recessiv kjønnskoblet karakter fra P 1 mann til F 2 mann til F 1 kvinne kalles kryss-cross arv.
På den annen side, hvis en homozygot hvit-eyed kvinne (ww) krysses med rød-eyed hann (W) [Fig. 5, 43 (b)] i F 1- generasjon er kun hunnene røde øyne (Ww) som har mottatt et (W) bærende X-kromosom fra den mannlige foreldre og et (w) -bære X-kromosom fra kvinnelige foreldre. F 1 mennene har bare en (w) bære X kromosom fra kvinnelige foreldre og har dermed hvite øyne.
Fig. 5, 43 (b). Gjensidig kors av hvite eyed kvinne og rødøyet hann produserer alle kvinner rød-eyed og alle menn hvit-eyed. Dette kryss-mønsteret av arv er typisk for kjønnsbundne (X-bundet) gener.
Ved å krysse F 1 hanner og kvinner ble følgende typer F 2 avkom produsert:
Hunn:
Rødt øye (Ww) = 1/4
Hvitt øye (ww) = 1/4
Mann:
Røde øyne (W) = 1/4
Hvitt øye (w) = 1/4
Betydningen av kryss-arv arv:
(i) Det er nyttig å studere den overførte kjønnsbundne lidelsen i sykdommen.
(ii) Criss-cross arv etablerer forholdet mellom gen og sex-kromosomet.
Dermed forklarte Morgan teorien om sammenheng som sier:
(i) Generene på et kromosom er lokalisert i en lineær sekvens og avstanden mellom generene er variabel.
(ii) Genenes tendens til å forbli koblet og uttrykke seg i deres foreldrekombinasjon skyldes deres tilstedeværelse på samme kromosom.
(iii) Styrken av kobling er direkte relatert til avstanden mellom de koblede gener i et kromosom.
(iv) Foreldrekombinasjonen av koblede gener forblir uendret under arvsprosessen.
Non-disjunksjon:
Noen ganger separerer eller homologe kromosomer ikke under meiosis i individuelle gameter. Dette fenomenet kalles ikke-disjunction. Det skyldes hovedsakelig mangel på riktig sammenkobling mellom homologe kromosomer under metafase.
Som et resultat er sentromerer av to homologe kromosomer ikke på motsatt side av metafaseplaten, og de to uparbeide homologene separeres deretter tilfeldig, enten til motsatte poler eller til den samme polen. Denne bevegelsen av begge kjønnskromosomer under meiose kan føre til tilstedeværelse av begge kromosomer i en gamete og ingen i den andre.
Bridges demonstrasjon av ikke-disjunction:
CB Bridges (1916) fant at i sjeldne tilfeller (ca 1 per 2000 fluer), da hvite øyne kvinner krysset til rødøyede menn produserte eksepsjonell avkom. Slike avkom var fenotypisk som foreldrene deres i stedet for rødøyne kvinner og hvite eyed menn normalt forventet i et slikt kryss.
Broer forklarte dette fenomenet på grunnlag av ikke-disjeksjon av X-kromosomer i den kvinnelige personen. I dette tilfellet beveger begge X-kromosomene sammen til samme stolpe. Den andre polen, som et resultat, klarer ikke å få noe X-kromosom. Et slikt ikke-disjunksjon med normal kvinnelig forelder vil bli kalt primær ikke-disjeksjon (figur 5.44).
Fig. 5, 44. Opprinnelse av eksepsjonelle typer i Drosophila melanogaster gjennom primær ikke-disjeksjon av X-kromosomer i hvitøyte kvinner.
Men i sekundær ikke-disjunction ble XXY-kvinnene på grunn av primær ikke-disjunksjon igjen brukt. Da hvite øyne XXY kvinner ble krysset med røde øyne, ga menn om 4 prosent avkom (kvinner) med hvite øyne, noe som ga ideen om at det var 4 prosent ikke-disjunksjon (eksepsjonell). XXY avhenger vanligvis i X og XY, men sekundær ikke-disjunksjon fører til dannelsen av gameter som bærer XX og Y.
Åtte klasser av avkom ble produsert, inkludert XYY hanner som viste seg å være fruktbare. Den unike kromosomkonstitusjonen av XO, XXX, XXY og XYY individer ble identifisert av Bridges under mikroskopet. Dermed lyktes han til å demonstrere den første direkte korrelasjonen mellom kromosomal og genetisk arv.
