- •Хромосомы дрозофилы
- •Изучение мутантов Drosophila melanogaster
- •Материал и оборудование. 1. Оборудование, необходимое для работы с дрозофилой. 2. Мухи дикого типа. 3. Коллекция мутантных линий.
- •Сравнительная характеристика мутантов
- •Моногибридное скрещивание у дрозофилы
- •Дигибридное скрещивание
- •Взаимодействие неаллельных генов
- •Сцепленное наследование
- •Теоретически ожидаемое расщепление при скрещивании
- •Наследование пола и признаков, сцепленных с полом
- •Методика решения генетических задач
- •Словарь некоторых генетических терминов
Теоретически ожидаемое расщепление при скрещивании
Расщепление: 1 Normal : 1 black-vestigial.
Анализ фактически полученных мух показывает (табл.9), что в F1 все особи имеют серую окраску тела и нормально развитые крылья. Гибридных мух, полученных от скрещивания F1 с рецессивным мутантом black-vestigial, раскладывают на группы по окраске тела и характеру развития крыльев. Хотя в соответствии с теоретически ожидаемым в данной комбинации при анализирующем скрещивании должно быть только 2 класса мух— Normal и black-vestigial, обычно в небольшом количестве оказываются особи и других классов — black и vestigial.
Таблица 9. Анализ гибридов Normal black-vestigial
при неполном сцеплении признаков
Линия, гибрид |
Проанализированных мух |
Расщепление |
|||||
Всего |
В том числе |
Теоретически ожидаемое |
Фактически полученное |
||||
Normal |
black-vestigial |
black |
vestigial |
||||
♀ Normal |
3 |
3 |
- |
- |
- |
- |
- |
♂ black-vestigial |
5 |
- |
5 |
- |
- |
- |
- |
F1 Normal black-vestigial |
116 |
116 |
Нет |
Нет |
Нет |
Единообразие |
|
FB F1 black-vestigial |
420 |
175 |
174 |
36 |
35 |
1:1 |
5:5:1 |
Итого, % |
100 |
41,7 |
41,3 |
8,5 |
8,5 |
|
|
|
83% |
17% |
|
|
Появление в анализирующем скрещивании двух дополнительных классов мух (17% от общего числа особей) свидетельствует о том, что в мейозе у самок произошел кроссинговер между гомологичными хромосомами второй пары хромосом, в которой локализованы гены black и vestigial. Частота кроссинговера равна 17%, следовательно, расстояние между генами black и vestigial у дрозофилы составляет 17 единиц (морганид).
Наследование пола и признаков, сцепленных с полом
Задание. 1. Познакомиться с половыми хромосомами и определением пола у дрозофилы. 2. Провести скрещивание ♀ Normal ♂ white, ♀ white ♂ Normal. 3. Составить схему теоретически ожидаемого расщепления. 4. Проанализировать F1 и поставить их на скрещивание для получения F2. 5. Получить мух F2 и проанализировать их.
Материал. 1. Стаканчики со свежеприготовленной средой. 2. Мухи линий Normal и white.
Пояснения к заданию
Самки дрозофилы гомогаметны: они содержат 2 одинаковые половые хромосомы, составляющие первую пару и называемые Х-хромосомами. Самцы гетерогаметны: они содержат 2 хорошо различимые половые хромосомы. Одна из них идентична женской половой хромосоме (Х-хромосома), а другая — Y-хромосома. Y-хромосома доминантна в определении пола.
Наследование пола у дрозофилы осуществляется по следующей схеме:
Гомогаметные по половым хромосомам самки образуют только один тип гамет — X, а гетерогаметные самцы образуют 2 типа гамет — X и Y. В результате оплодотворения образуются самки с генотипом XX и самцы с генотипом XY. Такой механизм наследования пола обеспечивает наличие в популяции одинакового числа женских и мужских особей (табл.10).
Таблица 10. Наследование пола и признаков, сцепленных с полом
В полном соответствии с этим наследуются все гены, локализованные в новых хромосомах.
Y-хромосома генетически инертна. В Х-хромосоме локализован ряд генов — white, yellow, Bar и др., которые наследуются сцепленно с полом. Учитывая, что у самцов Y-хромосома генов не содержит, всякий ген, локализованный в Х-хромосоме, независимо от того, доминантный он или рецессивный, проявляется так, как будто он находится в гомозиготном состоянии. Например, все самцы, у которых в Х-хромосоме локализован рецессивный ген white, будут белоглазыми. Подобное состояние генов называется гемизиготным.
Для изучения наследования признаков, сцепленных с полом, рекомендуется взять мух с генотипом Normal и скрещивать либо с рецессивными мутантами white или yellow, либо с доминантным мутантом Ваг и др.
Ниже приводится схема наследования пола и сцепленного с полом признака как при прямых, так и при обратных скрещиваниях (табл.11).
Таблица 11. Результат гибридологического анализа при наследовании пола и признаков, сцепленных с полом
Линия, гибрид |
Проанализированных мух |
Расщепление |
|||||
Всего |
В том числе |
Теоретически ожидаемое |
Фактически полученное |
||||
♀ (самок) |
♂ (самцов) |
Normal |
white |
||||
Прямое скрещивание |
|||||||
♀ Normal |
3 |
3 |
- |
3 |
- |
- |
- |
♂ white |
5 |
- |
5 |
- |
5 |
- |
- |
F1 Normal white: |
126 |
63 |
63 |
126 |
Нет |
Единообразие |
|
самки |
63 |
63 |
- |
63 |
- |
» |
|
самцы |
63 |
- |
63 |
63 |
- |
» |
|
F2 Normal white: |
146 |
73 |
73 |
100 |
37 |
3 : 1 |
3 : 1 |
самки |
73 |
73 |
- |
73 |
Нет |
Не ожидается |
Нет |
самцы |
73 |
- |
73 |
36 |
37 |
1 : 1 |
1 : 1 |
Обратное скрещивание |
|||||||
♀ white |
3 |
3 |
- |
- |
- |
- |
- |
♂ Normal |
5 |
- |
5 |
- |
- |
- |
- |
F1 white Normal: |
180 |
90 |
90 |
90 |
90 |
1 : 1 |
1 : 1 |
самки |
90 |
90 |
- |
90 |
- |
Не ожидается |
Нет |
самцы |
90 |
- |
90 |
- |
90 |
То же |
» |
F2 white Normal: |
264 |
132 |
132 |
132 |
132 |
1 : 1 |
1 : 1 |
самки |
132 |
132 |
- |
66 |
66 |
1 : 1 |
1 : 1 |
самцы |
132 |
- |
132 |
66 |
66 |
1 : 1 |
1 : 1 |
Из этой схемы следует, что в F1 и в F2 как при прямом, так и при обратном скрещивании соотношение мужских и женских особей будет одинаково — 1 : 1. Наследование окраски глаз зависит от генотипов материнской и отцовской особей. При прямом скрещивании, когда материнская особь Normal, а отцовская — white, все мухи F1 имеют красные глаза, присущие материнским особям. В F2 no окраске глаз наблюдается расщепление 3 : 1, причем все самки имеют красные глаза, а у самцов - 50 % особей красноглазых и 50 % — белоглазых.
При обратном скрещивании белоглазых самок с красноглазыми самцами в F1 все самки имеют красные глаза, а самцы — белые (рис.17). В F2 по окраске глаз наблюдается расщепление 1 : 1. Причем как у самок, так и у самцов 50% особей имеет красные, 50% — белые глаза.
Выполнение задания
Задание выполняется в том же порядке, что и при обычном моногибридном скрещивании. Только при анализе F1 и F2 сначала отделяют самцов от самок, а затем подсчитывают число белоглазых и красноглазых особей в каждой группе. Результаты анализа записывают в таблицу (табл.10).
Анализ мух F1 и F2 показывает, что фактически полученные результаты полностью соответствуют теоретически ожидаемым.
Рис.9. Наследование сцепленного с полом гена white.