i nästan 100 år har fruktflugan Drosophila melanogaster spelat en central roll i genetik och molekylärbiologisk forskning. I denna aktivitet har vi valt flugmutanter med lätt synliga variationer och använt dem som ett springbräda för att hjälpa eleverna att lära sig om fenotyp, genotyp och genetiska arvsmönster.
manliga och kvinnliga vilda flugor
hanen och kvinnan skiljer sig något i utseende. En skillnad som lätt kan ses i fotomikrograferna är att hanen har mörkare pigmentering vid bukets spets. (Andra skillnader är att spetsen på hanens buk är rundad medan honan är spetsig, och män har ”sexkammar”, områden med mörka borst på frambenen som kvinnor inte har. Men det är svårt att se dessa skillnader i bilderna.)
fenotyp och genotyp
fenotyp, den fysiska egenskapen, bestäms av organismens genotyp eller genetiska smink. Single-gen egenskaper bestäms av två alleler, varav en är ärvt från modern och den andra från fadern. En fenotyp är en beskrivning, medan genotypen i detta fall är ett par alleler där varje allel kan vara densamma (homozygot, t.ex.+/+, vg/vg) eller olika (heterozygot, t. ex. +/vg; Cy/+).
arvsmönster
när två kopior av samma allel krävs för att uttrycka en viss fenotyp,säger vi att arvsmönstret för den egenskapen är recessivt. Till exempel är den vestigiala fenotypen recessivt ärftlig. Genotypen av avestigial fluga måste vara vg / vg. Andra recessiva mutanter i denna aktivitetär eyeless och ebony. Ett exempel på ett mänskligt drag som sannolikt ärvs iett recessivt sätt är det för änkens topp (en persons hårlinje kommer till en punkt på toppen av pannan). När endast en allel krävs för att uttryckaett drag, som är fallet med den lockiga vingade mutationen, dess arvsmönsterär dominerande. Genotypen av en lockig vingad fluga kan vara Cy/+ eller Cy/Cy.ett exempel på ett dominerande ärftligt drag hos människor är att för achondroplasi,en form av dvärgism. när vi observerar en fluga som är vild typ i utseende, och vi överväger dess genotyp, vet vi inte riktigt om det är homozygot eller heterozygot för en recessiv mutation. Den kan bära en allel som är vild typ, till exempel för kroppsfärg, och en som är recessiv, till exempel ebenholtsallelen. Eftersom ebenholts ärvs recessivt vet vi att vildtypsflugan måste ha minst en allel som är vild typ för kroppsfärg. Vi kunde upptäcka dess genotyp genom att göra ett genetiskt kors med en recessiv homozygot, i detta exempel en ebenholtsfluga. Denna tanke är täckt av aktiviteten genetiska Kors.
X-länkade mutationer
Den vitögda mutationen var den första flugmutationen som upptäcktes. Det är en X-länkad eller könsbunden mutation. Som hos människor är flugor som bär två X-kromosomer kvinnliga och flugor som bär en X och en Y är manliga. I fruktflugor är Y-kromosomen strukturellt annorlunda än X-kromosomen, och den bär inte gener som kompletterar dem på X, så någon gen som finns på X hos en man kommer att uttryckas, medan de vanliga reglerna för dominerande och recessiv arv gäller kvinnliga flugor eftersom de bär två X-kromosomer. En vitögd man måste ha den vita mutationen på sin enda X-kromosom. I en kvinnlig fluga ärvs den vita mutationen recessivt, så två kopior av den vita mutationen är nödvändiga för att producera en vitögd kvinna.