Per quasi 100 anni, la mosca della frutta Drosophila melanogaster ha svolto un ruolo fondamentale nella ricerca genetica e biologia molecolare. In questa attività, abbiamo selezionato mutanti volanti con variazioni facilmente visibili e li abbiamo usati come trampolino di lancio per aiutare gli studenti a conoscere il fenotipo, il genotipo e i modelli di ereditarietà genetica.
Maschio e femmina wild-type mosche
Il maschio e la femmina differiscono un po ‘ in apparenza. Una differenza che può essere facilmente vista nei fotomicrografi è che il maschio ha una pigmentazione più scura sulla punta del suo addome. (Altre differenze sono che la punta dell’addome del maschio è arrotondata mentre quella della femmina è appuntita, ei maschi hanno “pettini sessuali”, aree di setole scure sulle zampe anteriori che le femmine non hanno. Ma è difficile vedere queste differenze nelle immagini.)
Fenotipo e genotipo
Il fenotipo, il tratto fisico, è determinato dal genotipo, o composizione genetica dell’organismo. I tratti del singolo gene sono determinati da due alleli, uno dei quali è ereditato dalla madre e l’altro dal padre. Un fenotipo è una descrizione, mentre il genotipo è, in questo caso, una coppia di alleli in cui ogni allele può essere lo stesso (omozigote, ad esempio,+/+, vg/vg), o diverso (eterozigote, ad esempio, +/vg; Cy/+).
Modelli di ereditarietà
Quando sono necessarie due copie dello stesso allele per esprimere un particolare fenotipo,diciamo che il modello di ereditarietà per quel tratto è recessivo. Ad esempio, il fenotipo vestigiale è ereditato recessivamente. Il genotipo della mosca avestigiale deve essere vg / vg. Altri mutanti recessivi in questa attivitàsono senza occhi ed ebano. Un esempio di un tratto umano che è probabilmente ereditato ina modo recessivo è quello per picco della vedova (attaccatura dei capelli di una persona comingto un punto nella parte superiore della fronte). Quando è richiesto un solo allele per esprimereun tratto, come nel caso della mutazione dalle ali ricce, il suo modello ereditario è dominante. Il genotipo di una mosca dalle ali ricce potrebbe essere Cy / + o Cy / Cy. Un esempio di un tratto ereditario dominante negli esseri umani è quello per l’acondroplasia, una forma di nanismo.
Genotipo di una mosca di tipo selvaggio
Quando osserviamo una mosca che è di tipo selvaggio in apparenza, e stiamo considerando il suo genotipo, non sappiamo davvero se è omozigote o eterozigoti per una mutazione recessiva. Può trasportare un allele che è di tipo selvaggio, ad esempio, per il colore del corpo, e uno che è recessivo, ad esempio, l’allele ebano. Poiché l’ebano è ereditato recessivamente, sappiamo che la mosca wild-type deve avere almeno un allele che è di tipo selvaggio per il colore del corpo. Potremmo scoprire il suo genotipo facendo un incrocio genetico con un omozigote recessivo, in questo esempio, una mosca di ebano. Questa idea è coperta nell’attività Croci genetiche.
Mutazioni X-linked
La mutazione dagli occhi bianchi è stata la prima mutazione mosca scoperto. È una mutazione legata all’X, o legata al sesso. Come negli esseri umani, le mosche che portano due cromosomi X sono femminili e le mosche che portano una X e una Y sono maschili. Nelle mosche della frutta, il cromosoma Y è strutturalmente diverso dal cromosoma X, e non porta geni che sono complementari a quelli sulla X, quindi qualsiasi gene che è sulla X in un maschio sarà espresso, mentre le regole regolari di ereditarietà dominante e recessiva si applicano alle mosche femminili perché portano due cromosomi X. Un maschio dagli occhi bianchi deve avere la mutazione bianca sul suo singolo cromosoma X. In una mosca femmina, la mutazione bianca viene ereditata recessivamente, quindi sono necessarie due copie della mutazione bianca per produrre una femmina dagli occhi bianchi.