1. Определение группы сцепления мутаций d. Melanogaster: использование доминантных и рецессивных маркеров.

Drosophila melanogaster - один из наиболее удобных и хорошо

изученных модельных объектов для генетического анализа. Дрозофила -

насекомое с полным превращением. При оптимальной температуре (24-

25оС) цикл ее развития проходит за 9-10 дней. Продолжительность стадий

следующая: яйцо - 1 день, личинка - 4,5-5 дней, куколка - 3,5-4,5 дня,

имаго. Вылупившиеся самки в течение 6-12 часов не способны к

спариванию и оплодотворению. Самцы и самки становятся половозрелыми

на вторые сутки после вылупления, максимальная половая активность и

плодовитость проявляется у 4-5-дневных мух. Для скрещивания

используют только неоплодотворенных (виргинных) самок. Молодые

самки и самцы в течение первых 3-4 часов после вылета имеют более

длинное светлое тело, еще не расправившиеся крылья, сложенные на

спинке. В последующие часы виргинные самки не отличаются от

оплодотворенных. Самки начинают откладывать яйца на 2-3 день после

вылупления. Плодовитость мух зависит от плотности популяции и

температуры содержания имаго. Для определения группы сцепления рекомендуется проведение

реципрокных скрещиваний анализируемого мутанта с мухами дикого типа.

Это позволит установить сцеплен ли ген с полом; доминантен или

рецессивен; является признак моногенным или полигенным.

Если анализируемый ген сцеплен с полом и является рецессивным,

то в случае скрещивания мутантной самки с самцом дикого типа в F1наблюдается крисс-кросс наследование; при скрещивании мутантного

самца - в F1 и самцы и самки имеют дикий фенотип.

Если ген доминантен и сцеплен с полом, то при скрещивании

мутантной самки с диким самцом все потомство будет иметь мутантный

фенотип; в потомстве дикой самки и мутантного самца крисс-кросс

наследование.

В случае локализации гена в аутосоме результаты прямого и

обратного скрещивания будут идентичны как в F1, так и в F2, а

расщепление по фенотипу в отношении 3:1 может подтвердить

моногенный характер анализируемого признака.

Единообразие гибридов F1 по мутантному признаку будет

свидетельствовать о доминантном проявлении гена, а наличие дикого

фенотипа - о рецессивности анализируемого гена.

Одновременно необходимо поставить скрещивание анализируемого

мутанта с линией, маркированной доминантными генами в хромосомах 2 и

3, например, с мухами линии Cy/L2, D/Sb. Хромосомы 2 и 3 данной линии

маркированы доминантными генами, кроме того хромосомы, содержащие

гены Cy, D, содержат инверсии, препятствующие прохождению

кроссинговера у самок. Все четыре доминантных гена находятся в

гетерозиготном состоянии, поскольку в гомозиготе они летальны.

Характеристика генов линии Cy/L2, D/Sb. Мутация Сy - крылья

загнуты вверх. Гомозиготы летальны. Локализация - во 2 хромосоме.

Мутация L2 - глаза сильно уменьшены, с вырезкой на переднем крае.

Гомозиготы летальны. Локализация - во 2 хромосоме. Мутация D - крылья

растопырены на 45 градусов от оси тела и слегка приподняты, часто

отсутствуют некоторые дорзовентральные щетинки. Гомозиготы летальны.

Локализация - в 3 хромосоме. Мутация Sb - щетинки заметно короче и

толще, чем у мух дикого типа. Гомозиготы летальны. Локализация - в 3

хромосоме.

Наличие маркированых 2 и 3 хромосом и немаркированной 4хромосомы в данной линии позволяет определить группу сцепления анализируемого мутанта А. Рассмотрим схему скрещивания, предположив,

что анализируемый мутантный ген локализован во 2 хромосоме.

В F1 получим 4 фенотипических класса мух: 1Cy-D : 1Cy-Sb : 1L-D :

1L-Sb. В генотипе каждого из классов мух в гетерозиготе имеется

мутантный ген А. Далее следует произвести анализирующее скрещивание

мух одного из фенотипических классов, например, L-D, с гомозиготными

особями мутантной линии А. Из F1 целесообразно брать самцов, так как у

них полностью исключен кроссинговер между хромосомами.

Если ген А локализован в хромосоме 2, то в потомстве после

анализирующего скрещивания анализируемый признак А не проявляется у

мух с признаком L, но будет обнаружен в сочетании с признаком D.

Если ген А был бы локализован в хромосоме 3, то признак А не

проявился бы ни у одной мухи с признаком D, а был бы обнаружен в

сочетании с признаком L. Если же признак А проявился у 50% мух L-D, у

50% мух L и у 50% мух D, то тогда можно сделать вывод о локализации

гена А в хромосоме 4.