Drosophila'da Cinsiyete Bağlı Kalıtım ve Ayrılmama

Drosophila'da Cinsiyet Bağlantılı Kalıtım ve Ayrılmama!

Cinsiyet kromozomları sadece cinsiyeti belirleyen genlerin bazılarını değil, diğer genleri de taşır. Drosophila melanogaster'ında bazı karakterlerin genleri cinsiyet kromozomları ile bağlantılıdır.

Bu zamana kadar yaklaşık 150 cinsiyete bağlı karakter bulundu. Morgan'ın Drosophila'daki göz rengi kalıtımı vakası, gözdeki pigment geninin X kromozomu üzerinde taşındığını ve Y kromozomunun bu genin aleline sahip olmadığı varsayılarak en kolay şekilde açıklanabilir.

Daha önce de tartışıldığı gibi, Morgan (1910), normal vahşi tip kırmızı gözlü sineklerin arasında tek bir erkek beyaz gözlü mutant (resesif) keşfetti. Beyaz gözlü erkek (w), Şekil 5.42'de gösterildiği gibi homozigoz bir kırmızı gözlü dişi (WW) ile çiftleştirilmiştir.

Şekil 5.42. Drosophila'nın X kromozomunda bulunan bir gen tarafından kontrol edilen bir özelliğin kalıtımının iki neslini gösteren bir diyagram. Bu durumda gen, beyaz göz renginin üretimini kontrol eder; normal alel kırmızı göz rengiyle sonuçlanır.

Tüm F1 bireyleri kırmızı gözlüydü. Dişiler heterozigoz (Ww) iken, erkeklerde özellik için tek alel (W) vardı. Kırmızı göz beyaz göze hakimdir.

F _2'de, kadın ve erkeklerin aşağıdaki oranı gözlendi:

Dişiler:

Homozigöz kırmızı gözlü (WW) = 1/4

Heterozigoz kırmızı gözlü (Ww) = 1/4

Erkekler:

Kırmızı gözlü (W) = 1/4

Beyaz gözlü (w) = 1/4

Eleştirel bir inceleme, göz renginin kalıtımı ile X kromozomu arasında yakın bir benzerlik olduğunu ortaya koyuyor. Göz rengindeki genin X kromozomu üzerinde bulunması gerektiğini gösterir.

Haçtan, erkeğin X kromozomunu sadece kızlarına ilettiği, dişinin X kromozomlarını hem oğlanlara hem de kızlara ilettiği açıktır. Bu yüzden erkek, resesif cinsiyete bağlı özelliğini (beyaz göz) kızının torunlarının yüzde 50'sine, hiçbir zaman da büyük kızlarına oğulları aracılığıyla geçirmez [Şek. 5.43 (a)].

Şekil 5.43. (a) F1 dişi ve resesif beyaz gözlü erkeğin test çaprazı. Kırmızı ve beyaz gözlü dişiler ve erkekler eşit oranlarda üretilir.

Cinsiyete bağlı özellik resesif olan (w) heterozigoz durum nedeniyle büyük kızlarda ifade edilmez. Resmetif cinsiyete bağlı karakterin P ₁ erkekten F2 erkeke kadar F1 dişi kalıtımına bu tür kalıtımına çapraz geçiş kalıtım denir.

Öte yandan, homozigoz beyaz gözlü bir dişi (ww) kırmızı gözlü erkek (W) ile çaprazlanmışsa [Şek. 5.43 (b)] F1 neslinde sadece dişiler, erkek ebeveynden bir X kromozomu taşıyan bir (W) ve dişi ebeveynden bir (w) taşıyan X kromozomu almış kırmızı gözlüdür (Ww). F1 erkekler dişi ebeveynden sadece X kromozom taşıyan bir (w) 'ye sahiptir ve bu nedenle beyaz gözlere sahiptir.

Şekil 5.43 (b). Beyaz gözlü dişi ve kırmızı gözlü erkeğin karşılıklı çaprazı, tüm dişileri kırmızı gözlü ve bütün erkeklerde beyaz gözlü üretir. Bu çapraz geçiş kalıtım kalıbı, cinsiyete bağlı (X'e bağlı) genlerin tipik bir örneğidir.

F1 erkek ve kadınlarını geçerek, aşağıdaki F2 yavru türleri üretildi:

Kadın:

Kırmızı gözlü (Ww) = 1/4

Beyaz gözlü (ww) = 1/4

Erkek:

Kırmızı gözlü (W) = 1/4

Beyaz gözlü (w) = 1/4

Criss-cross kalıtımın önemi:

(i) Hastalığın bulaşmış cinsel bağlantılı bozukluğunun çalışılmasında yardımcıdır.

(ii) Criss-cross kalıtım, gen ve cinsiyet kromozomu arasındaki ilişkiyi kurar.

Böylece Morgan, şunu ifade eden bağlantı teorisini öne sürdü:

(i) Bir kromozom üzerindeki genler doğrusal bir sıraya yerleştirilir ve genler arasındaki mesafe değişkendir.

(ii) Genlerin bağlı kalma ve ebeveyn kombinasyonlarında ifade etme eğilimi, aynı kromozomdaki varlıklarından kaynaklanmaktadır.

(iii) Bağlamanın gücü, bir kromozomdaki bağlantılı genler arasındaki mesafe ile doğrudan ilgilidir.

(iv) Bağlantılı genlerin ebeveyn kombinasyonu, kalıtım sürecinde değişmez.

Nondisjunction:

Bazen, homolog kromozomlar mayoz sırasında ayrı gametlere ayrılmaz veya ayrılmaz. Bu fenomene bağlantısızlık denir. Esas olarak, metafaz sırasında homolog kromozomlar arasında uygun eşleşme olmamasından kaynaklanmaktadır.

Sonuç olarak, iki homolog kromozomun centromerleri metafaz levhasının karşı tarafında değildir ve eşleşmemiş iki homolog sonra rastgele ayrılarak ya karşı kutuplara ya da aynı direğe gider. Her iki cinsiyet kromozomunun mayoz bölünmesi sırasındaki bu hareketi, bir gamette her iki kromozomun varlığında ve diğerinde hiçbirinin bulunmamasına yol açabilir.

Köprüsünün ayrılmamasının kanıtı:

CB Bridges (1916), nadir durumlarda (2000 sinek başına yaklaşık 1), beyaz gözlü dişiler kırmızı gözlü erkeklere geçtiğinde olağanüstü bir soy ürettiğini keşfetti. Bu yavrular fenotipik olarak, kırmızı gözlü dişilerden ziyade ebeveynleri gibiydiler ve normalde böyle bir haçta beklenen beyaz gözlü erkekler.

Köprüler, bu olguyu, X bireylerinde X kromozomlarının ayrışmaması temelinde açıkladı. Bu durumda, her iki X kromozomu aynı kutba birlikte hareket eder. Diğer kutup, sonuç olarak, herhangi bir X kromozomu elde edememektedir. Normal dişi ebeveyn ile böyle bir ayrılmaya birincil ayrılmama denir (Şekil 5.44).

Şekil 5.44. Beyaz gözlü kadınlarda X kromozomlarının birincil ayrılmamasıyla Drosophila melanogaster'daki istisnai türlerin kökeni.

Bununla birlikte, sekonder ayrılmamada, birincil ayrılmadan dolayı alınan XXY dişileri, tekrar kullanıldı. Beyaz gözlü XXY dişileri kırmızı gözlü normal erkeklerle geçtiğinde, yüzde 4'ünde yavrular (dişiler) üretti, beyaz gözlerde yüzde 4'ünün ayrılmadığı (istisnai) olduğu fikrini verdi. XXY normalde X ve XY'ye ayrışır, ancak ikincil ayrılmama XX ve Y'yi taşıyan gamet oluşumuna yol açar.

Verimli olduğu kanıtlanan XYY erkekler de dahil olmak üzere sekiz yavru sınıfı üretildi. XO, XXX, XXY ve XYY bireylerinin benzersiz kromozom yapısı, mikroskop altında Bridges tarafından tanımlandı. Böylece, kromozomal ve genetik kalıtım arasındaki ilk doğrudan ilişkiyi göstermeyi başardı.