Định vị gen trên nhiễm sắc thể bằng phương pháp Morgan và Bridges

Đọc bài viết này để tìm hiểu về việc định vị gen trên nhiễm sắc thể của Morgan và Bridges:

Morgan và Bridges là những người đầu tiên chứng minh bằng thực nghiệm rằng các gen nằm trên nhiễm sắc thể. Bằng chứng đến từ hai bộ thí nghiệm được thực hiện độc lập bởi chúng.

1. Morgan (1910) đã tìm thấy một người đàn ông mắt trắng trong quần thể Drosophila mắt đỏ. Ông đã thực hiện ba loại thánh giá:

Chữ thập 1 (Hình 5.28):

Con đực mắt trắng được lai với con cái mắt đỏ. Tất cả những con ruồi thuộc thế hệ F ₁ được phát hiện là mắt đỏ. Ruồi F ₁ được phép tự sinh sản. Ở thế hệ F _2, cả hai đặc điểm của mắt đỏ và mắt trắng đều xuất hiện theo tỷ lệ 3: 1 cho thấy đặc điểm mắt trắng là do tính trạng mắt đỏ.

Các alen trắng bị thoái hóa được đưa ra biểu tượng của chữ cái nhỏ w trong khi một siêu ký tự cộng (+) được thêm vào để biểu thị alen mắt đỏ kiểu hoang dã (w ⁺ ). Điều khiến Morgan bối rối là tất cả những con ruồi cái thuộc thế hệ F ₂ đều mắt đỏ. Trong số những con ruồi đực, 50% là mắt đỏ và 50% là mắt trắng. Morgan đã thất bại trong việc giải quyết bí ẩn về màu mắt trắng chỉ hiện diện ở con đực.

Chữ thập 2 (Hình 5.29):

Con cái mắt đỏ thuộc thế hệ F ₁ được lai với con đực mắt trắng. Nó tương tự như thử nghiệm chéo trong đó con lai được lai với bố mẹ lặn. Morgan thu được con cái mắt đỏ và trắng cũng như con đực với tỷ lệ bằng nhau - 1 con cái mắt đỏ: 1 con cái mắt trắng: 1 con đực mắt đỏ: 1 con đực mắt trắng. Chữ thập thử nghiệm chỉ ra rằng yếu tố cho màu mắt trắng không bị hạn chế ở ruồi đực mà còn xuất hiện ở dạng lặn ở con cái. Để tìm ra bí ẩn về sự vắng mặt của màu mắt trắng ở nữ giới thuộc thế hệ F ₂, Morgan đã thực hiện một phép lai khác.

Ngã 3 (Hình 5.30):

Con cái mắt trắng được lai với con đực mắt đỏ. Đó là một đối ứng của chéo 1 và sẽ cho kết quả tương tự như thu được của Mendel. Tuy nhiên, Morgan thu được một kết quả đáng ngạc nhiên. Tất cả con đực đều mắt trắng trong khi tất cả con cái đều mắt đỏ.

Cân nhắc tất cả các thập tự giá Morgan đã đi đến kết luận rằng gen màu mắt có liên quan đến giới tính và có mặt trên nhiễm sắc thể X. Nhiễm sắc thể X không truyền trực tiếp từ cha mẹ sang con cái cùng giới nhưng theo di truyền chéo, nghĩa là nó được chuyển từ một giới tính sang con cái khác giới.

Nói cách khác, trong thừa kế chéo, một người đàn ông truyền các đặc điểm của mình cho cháu trai của mình thông qua con gái trong khi một phụ nữ truyền các đặc điểm cho cháu gái của mình thông qua con trai. Giới tính nam được xác định bởi nhiễm sắc thể Y ở Drosophila cũng như con người. Nó chỉ mang một vài gen như TDF.

Do đó, ngay cả gen lặn có mặt trên nhiễm sắc thể X của con đực cũng thể hiện tác dụng của nó ở cá thể. Vì đặc điểm của màu mắt trắng là lặn và liên kết với giới tính, nó cho thấy tác dụng của nó ở nam giới vì sự hiện diện của nó trên một số nhiễm sắc thể X đơn lẻ. Ruồi cái có thể biểu hiện đặc điểm mắt trắng khi cả hai nhiễm sắc thể X của nó mang alen lặn của mắt trắng.

Khi chỉ có một trong hai nhiễm sắc thể X sở hữu alen mắt trắng, còn loại kia có alen mắt đỏ thì con cái sẽ bị mắt đỏ.

2. Bridges (1916), một cộng sự của Morgan, lai một con cái mắt trắng có quả với con đực mắt đỏ có hiệu quả như con lai 3 hoặc con lai của Morgan, Tất cả con đực đều có mắt trắng. Con cái cái có mắt đỏ bình thường nhưng một con cái mắt trắng đặc biệt đôi khi được chú ý.

Điều này là không thể, ngoại trừ khi một con cái như vậy nhận được toàn bộ bổ sung XX từ người mẹ do sự không liên kết (không phân ly) của nhiễm sắc thể giới tính trong quá trình hình thành trứng. Một quả trứng như vậy khi được thụ tinh với tinh trùng mang Y sẽ sinh ra một đứa con có bổ sung nhiễm sắc thể giới tính XXY.

Ở Drosophila, các cá thể XXY có kiểu hình là nữ. Bridges đã nghiên cứu kiểu nhân của một con cái mắt trắng đặc biệt như vậy và thấy nó có tình trạng XXY chỉ ra rõ ràng rằng nhiễm sắc thể X mang gen cho màu mắt (Hình 5.31).

Không phá hủy:

Đó là sự thất bại của các nhiễm sắc thể tương đồng được tách ra trong quá trình phản vệ I của bệnh teo cơ. Bridges (1916) là người đầu tiên phát hiện ra sự không nhiễm sắc thể trong nhiễm sắc thể XX trong Drosophila trong thời gian không phải là bằng chứng về lý thuyết nhiễm sắc thể của Heredity. Không phân tách chất nhiễm sắc trong phản vệ phân bào được gọi là không nhiễm sắc thể.

Sự không phân tách ban đầu của các nhiễm sắc thể đồng bộ xảy ra trong các tế bào cơ được gọi là không nhiễm trùng sơ cấp. Các nhiễm sắc thể không phân tách vẫn còn trong thế hệ con cháu. Sự xuất hiện của các nhiễm sắc thể không phân tách trong thế hệ con cháu do sự không liên kết trước đó được gọi là sự không nhiễm trùng thứ cấp. Do đó, Bridges đã vượt qua những con cái mắt trắng XXY với những con đực mắt đỏ và thu được một số ruồi bất thường do không liên hợp thứ cấp, viz., XXY, XXX, XYY.