Lokalisierung von Genen auf Chromosomen nach der Morgan- und Bridges-Methode

In diesem Artikel erfahren Sie, wie Sie Gene auf Chromosomen von Morgan und Bridges finden:

Morgan und Bridges haben als erste experimentell nachgewiesen, dass sich Gene auf den Chromosomen befinden. Die Beweise kamen aus zwei Versuchsreihen, die von ihnen unabhängig voneinander durchgeführt wurden.

1. Morgan (1910) fand in der Population der rotäugigen Drosophila einen weißäugigen Mann. Er machte drei Arten von Kreuzen:

Kreuz 1 (Abb. 5.28):

Der Mann mit den weißen Augen war mit einer Frau mit roten Augen gekreuzt. Bei allen Fliegen der Generation F 1 wurde festgestellt, dass sie rote Augen hatten. F1-Fliegen durften sich selbst brüten. In der F2-Generation erschienen sowohl die Merkmale des roten als auch des weißen Auges im Verhältnis 3: 1, was zeigt, dass das Merkmal des weißen Auges für das Merkmal des roten Auges rezessiv ist.

Das weiße Allel, das rezessiv ist, erhielt das Symbol des Kleinbuchstaben w, während ein hochgestelltes Pluszeichen (+) hinzugefügt wurde, um das Wildtyp-Rotaugen-Allel (w + ) zu bezeichnen. Was Morgan irritierte, war, dass alle weiblichen Fliegen der Generation F 2 rote Augen hatten. Von den männlichen Fliegen waren 50% rote Augen und die Umschulungen 50% waren weiße Augen. Morgan gelang es nicht, das Rätsel zu lösen, dass weiße Augen nur bei den Männern vorhanden sind.

Kreuz 2 (Abb. 5.29):

Rotäugige Weibchen der Generation F 1 wurden mit weißäugigen Männchen gekreuzt. Es ist vergleichbar mit dem Testkreuz, bei dem Hybride mit rezessiven Eltern gekreuzt werden. Morgan erhielt Frauen mit roten und weißen Augen sowie Männer in gleichen Anteilen - 1 Frau mit roten Augen: 1 Frau mit weißen Augen: 1 Mann mit roten Augen: 1 Mann mit weißen Augen. Die Testkreuzung zeigte, dass der Faktor für die weiße Augenfarbe nicht auf die männliche Fliege beschränkt war, sondern auch in der rezessiven Form bei den weiblichen Tieren vorlag. Um das Geheimnis der Abwesenheit von weißen Augen bei Frauen der Generation F 2 herauszufinden, führte Morgan ein weiteres Kreuz aus.

Kreuz 3 (Abb. 5.30):

Weißäugige Frauen wurden mit Rotäugigen gekreuzt. Es war ein Kehrwert von Kreuz 1 und sollte ein ähnliches Ergebnis ergeben wie Mendel. Morgan erzielte jedoch ein überraschendes Ergebnis. Alle Männer hatten weiße Augen, während alle Frauen rote Augen hatten.

Unter Berücksichtigung aller Kreuze kam Morgan zu dem Schluss, dass das Augenfarbgen mit dem Geschlecht verknüpft ist und auf dem X-Chromosom vorhanden ist. Das X-Chromosom geht nicht direkt vom Vaterelternteil zu den Nachkommen des gleichen Geschlechts über, sondern folgt einer kreuzweisen Vererbung, dh es wird von einem Geschlecht auf das Nachkommen des anderen Geschlechts übertragen.

Mit anderen Worten, bei einem kreuzweisen Erbgang überträgt ein Mann seine Eigenschaften über eine Tochter auf seinen Enkel, während eine Frau über ihren Sohn die Merkmale an ihre Enkeltochter überträgt. Das männliche Geschlecht wird sowohl von Drosophila als auch vom Menschen durch das Y-Chromosom bestimmt. Es enthält nur wenige Gene wie TDF.

Daher drückt sogar ein auf dem X-Chromosom des Mannes vorhandenes rezessives Gen seine Wirkung im Individuum aus. Da das Merkmal der weißen Augenfarbe rezessiv und mit dem Geschlecht verbunden ist, zeigt es aufgrund seiner Präsenz auf dem einzelnen X-Chromosom seine Wirkung beim Mann. Die weiblichen Fliegen können weiße Augenmerkmale zeigen, wenn beide X-Chromosomen das rezessive Allel des weißen Auges tragen.

Wenn nur einer der beiden X-Chromosomen das Allel mit weißem Auge besitzt, während der andere Allel mit Rotem Auge besitzt, würde das Weibchen rote Augen haben.

2. Bridges (1916), ein Mitarbeiter von Morgan, überquerte ein weißäugiges Weibchen mit einem rotäugigen Männchen fruchtbar wie ein Kreuz 3 oder ein Kreuz von Morgan. Alle männlichen Nachkommen waren weißäugig. Die weiblichen Nachkommen waren normale rote Augen, aber manchmal wurde eine außergewöhnliche Frau mit weißen Augen bemerkt.

Dies ist nicht möglich, es sei denn, eine solche Frau erhält das gesamte XX-Komplement von der Mutter aufgrund einer Nichtdisjunktion (Nicht-Trennung) der Geschlechtschromosomen während der Ei-Bildung. Wenn ein solches Ei mit Y-tragenden Spermien befruchtet wird, wird es eine Nachkommenschaft mit XXY-Geschlechtschromosom-Komplement geben.

In Drosophila sind XXY-Individuen phänotypisch weiblich. Bridges untersuchten den Karyotyp einer solchen außergewöhnlichen Frau mit weißen Augen und fanden heraus, dass sie einen XXY-Zustand besitzt, was deutlich zeigt, dass das X-Chromosom das Gen für die Augenfarbe trägt (Abb. 5.31).

Nichtdisjunktion:

Es ist nicht möglich, dass sich synchronisierte homologe Chromosomen während der Anaphase I der Meiose trennen. Bridges (1916) stellte als erste die Nichtdisjunktion in XX-Chromosomen in Drosophila fest - „Nichtdisjunktion als Beweis für die Chromosomentheorie der Vererbung“. Nicht-Trennung von Chromatiden in der mitotischen Anaphase wird als mitotische Nicht-Disjunktion bezeichnet.

Die anfängliche Nichtauftrennung von Synapsen-Chromosomen, die in Meiozyten auftritt, wird als primäre Nichtdisjunktion bezeichnet. Die nicht getrennten Chromosomen verbleiben in der Nachkommenschaft. Das Auftreten von nicht getrennten Chromosomen in der Nachkommenschaft aufgrund einer früheren Nichtdisjunktion wird als sekundäre Nichtdisjunktion bezeichnet. So kreuzte Bridges die XXY-Frauen mit weißen Augen mit rotäugigen Männern und erhielt eine Anzahl von ungewöhnlichen Fliegen aufgrund einer sekundären Nicht-Disjunktion, nämlich XXY, XXX, XYY.