Сравнение нормальных и мутантных форм дрозофил

Сравнение нормальных и мутантных форм дрозофил (плодовых мушек) – классический пример в генетике, позволяющий изучать наследование признаков и влияние генов на фенотип. Вот основные аспекты сравнения:

1. Внешний вид (Фенотип):

Нормальные дрозофилы (дикий тип):
Окраска тела: Серовато-коричневая (брюшко с полосами у самок, чёрное у самцов). Окраска глаз: Красная. Форма крыльев: Нормальная, длинная, прозрачная. Щетинки: На теле расположены правильно, обычной длины и формы. Размер тела: Обычно около 2-4 мм в длину.

Мутантные дрозофилы:

Окраска тела: Различные варианты (жёлтая, чёрная, коричневая, белая), обусловленные мутациями в генах, отвечающих за пигментацию. Окраска глаз: Белая, розовая, кирпичная, фиолетовая, коричневая, обусловленная мутациями в генах, кодирующих пигменты в глазных клетках. Форма крыльев: Укороченные крылья (крылья “зачаточные”), крылья с утолщениями, крылья с вырезами, крылья отсутствуют (аптерные), деформированные крылья. Щетинки: Увеличенные, уменьшенные, отсутствуют, неправильное расположение, искривленные. Другие признаки: Изменения в форме антенн, ног, половых органов и т. д.

2. Генетическая основа:

Нормальные дрозофилы (дикий тип): Обладают нормальными (немутировавшими) аллелями генов, отвечающих за формирование соответствующих признаков. Мутантные дрозофилы: Несут мутации (изменения) в генах, которые приводят к изменению фенотипа. Мутации могут быть:
Точковые: Изменение одной пары нуклеотидов в ДНК. Хромосомные: Изменения в структуре хромосом (например, делеции, дупликации, инверсии, транслокации). Геномные: Изменения в числе хромосом (например, трисомия, моносомия).

3. Наследование признаков:

Нормальные признаки: Обычно доминантные (проявляются, даже если присутствует только один аллель этого гена), но могут быть и рецессивными. Мутантные признаки: Могут быть доминантными или рецессивными. Рецессивные мутации проявляются только в гомозиготном состоянии (когда особь имеет два одинаковых мутантных аллеля).

4. Использование в генетических исследованиях:

Нормальные дрозофилы (дикий тип): Служат контролем, по которому сравниваются мутантные особи. Мутантные дрозофилы: Используются для изучения:
Наследования признаков. Влияния генов на развитие. Мутагенеза (возникновения мутаций). Локализации генов на хромосомах (генетическое картирование). Эволюции генов и геномов.

5. Методы получения мутантных форм:

Естественный мутагенез: Мутации возникают спонтанно, в результате ошибок репликации ДНК, воздействия радиации или других факторов окружающей среды. Искусственный мутагенез: Мутации вызываются искусственно, с использованием мутагенов (например, рентгеновские лучи, химические вещества).

6. Значение для генетики:

Нормальные и мутантные дрозофилы: Обе формы играют важную роль в генетике. Мутантные формы позволяют изучать гены, а дикий тип служит контролем. Изучение дрозофил привело к фундаментальным открытиям в генетике, включая хромосомную теорию наследственности, открытие сцепленного наследования и изучение генов, определяющих развитие.

Примеры распространенных мутаций:

White (w): Белые глаза (рецессивная мутация). Vestigial (vg): Зачаточные крылья (рецессивная мутация). Yellow (y): Желтое тело (рецессивная мутация). Ebony (e): Чёрное тело (рецессивная мутация). Bar (B): Узкие глаза (доминантная мутация).

Сводная таблица:

Характеристика	Нормальная дрозофила (дикий тип)	Мутантная дрозофила
Окраска тела	Серовато-коричневая	Различные варианты
Окраска глаз	Красная	Белая, розовая, фиолетовая и т. д.
Форма крыльев	Нормальная	Измененная (укороченные, отсутствуют и т. д.)
Щетинки	Нормальные	Измененные
Генетическая основа	Нормальные аллели	Мутации в генах
Наследование признаков	Доминантные или рецессивные	Доминантные или рецессивные
Цель использования	Контроль, сравнение	Изучение наследования, генов, мутаций

В заключение, дрозофилы – превосходные объекты для генетических исследований, поскольку они легко культивируются, быстро размножаются и имеют небольшое количество хромосом. Сравнение нормальных и мутантных форм дрозофил позволяет генетикам изучать законы наследственности и роль генов в развитии и функционировании организмов.