Половые хромосомы мух дрозофил

Самое главное на тему: "половые хромосомы мух дрозофил" с профессиональными советами.

Биология и медицина

Балансовая теория определения пола у дрозофил: отличие от человека

В результате неправильного расхождения хромосом в мейозе иногда возникают гаметы с необычным числом половых хромосом. Например, при образовании гамет самками дрозофил в одну из гамет могут попасть обе X-хромосомы, а в другую ни одной. Такие самки при скрещивании с обычными самцами дают потомков с необычными генотипами XXX и XXY. Какой же пол имеют эти мухи и мухи с другими необычными генотипами? Изучая этот вопрос, К.Бриджес в 1921 г. показал, что особи с генотипом XXY — самки, а особи с генотипами XXX — «сверхсамки» с необычно сильно развитыми яичниками. Бриджэс предположил, что у дрозофил пол определяется соотношением (балансом; почему эта теория и получила название балансовой теории определения пола) числа половых хромосом и аутосом . По предположению Бриджэса, Y-хромосома у дрозофил фактически не играет роли в определении пола. Например, если мухи имеют генотип 2A+2Х (диплоидный набор аутосом и две Х-хромосомы), так что одна Х-хромосома приходится на один гаплоидный набор аутосом, то это самка. Другие соотношения видны из табл. 128 : Бриджэс получил также мух с генотипом ЗA+X, у которых отношение числа половых хромосом к числу аутосом равно 1/3, т.е. еще меньше, чем у нормальных самцов. Из таких зигот развивались сверхсамцы.

Таким образом, фактически было показано, что развитие пола у дрозофил зависит от того, в каком соотношении вырабатываются белки, кодируемые аутосомами и Х-хромосомами. На аутосомах и Х-хромосоме найдены гены, кодирующие эти белки-определители пола. Как известно, пол и у человека, и у дрозофил, определяется половыми хромосомами (женщина имеет генотип XX, мужчина — XY). Однако сравнение людей и дрозофил с необычным числом половых хромосом показало, что в действительности механизм определения пола у них различен ( табл. 129 ).

У человека главным фактором, влияющим на определение пола, является наличие У-хромосомы. Если она есть, организм имеет мужской пол. Даже если в геноме имеются три или четыре Х-хромосомы, но кроме того хотя бы одна Y-хромосома, то из такой зиготы развивается мужчина. Почему же Y-хромосома играет столь разную роль у дрозофил и у человека? Дело в том, что у дрозофил в Y-хромосоме очень мало генов, и это гены, которые отвечают за развитие сперматозоидов у взрослого самца. Напротив, у человека в коротком плече Y-хромосомы лежит ген S , который играет важнейую роль в определении пола. Он кодирует белок, который переключает организм с женского пути развития на мужской. Этот ген играет определяющую роль и у других млекопитающих. Когда с помощью генной нженерии ген S ввели в клетку мыши с женским генотипом XX, то из такой клетки развился мышонок не только с внешними признаками самца, но и с соответствующим поведением.

Источник: http://medbiol.ru/medbiol/genetic_sk/00003e1f.htm

XI. Как определяется пол

Почему одни дети рождаются мальчиками, другие — девочками? В течение длительного времени это было необъяснимым и порождало различные суеверия. Как часто бывает, ответ на этот вопрос был получен на основании изучения простых организмов. У многих видов животных, как и у людей, в потомстве бывает примерно равное число самцов и самок, и у всех этих видов пол определяется в принципе одинаково. Одним из таких видов является Drosophila melanogaster, хромосомы которой изображены на рис. 25, а. Их всего четыре пары: одна пара состоит из продолговатых хромосом средних размеров, две пары представлены длинными V-образными хромосомами и одна пара — хромосомами, похожими на точки. Так выглядят хромосомы в клетках самки дрозофилы; хромосомы клеток самца изображены на рис. 25, б. Различие совершенно очевидно. У самца имеется только одна продолговатая хромосома; ее партнер представлен хромосомой иной формы, несколько напоминающей пастуший посох. Продолговатая хромосома называется Х-хромосомой, а ее изогнутый партнер у самца — Y-хромосомой. Каждая самка дрозофилы имеет две Х-хромосомы, каждый самец — одну Х- и одну Y-хромосому. Они называются половыми хромосомами. Остальные три пары хромосом, одинаковые У самок и самцов, называются аутосомами.


Рис. 25. Хромосомы самок и самцов дрозофилы

Определение пола у дрозофилы

На рис. 26 схематично показано, как определяется пол у дрозофилы. В верхней части схемы I изображены хромосомы родителей. При формировании гамет партнеры половых хромосом, как и хромосомы всех остальных пар, расходятся и попадают в разные гаметы. В результате все яйцеклетки получают по одной Х-хромосоме; при образовании же сперматозоидов одна из них несет Х-хромосому, другая — Y-хромосому. Кроме того, все гаметы содержат по одному партнеру каждой пары аутосом (см. схему 77). Поскольку вероятность оплодотворения яйцеклетки тем или иным сперматозоидом одинакова, то половина яйцеклеток будет оплодотворена сперматозоидами, несущими Х-хромосому, а половина — сперматозоидами, несущими Y-хромосому.


Рис. 26. Определение пола у дрозофилы

Из яйцеклеток, получивших вторую Х-хромосому, развиваются самки, а из яйцеклеток, получивших Y-хромосому, — самцы (см. схему III).

Определение пола у млекопитающих

Механизм распределения Х- и Y-хромосом при образовании половых клеток приводит к тому, что в каждом поколении рождается примерно одинаковое число самцов и самок.

Такой механизм обнаружен у многих животных и, в частности, у всех млекопитающих, включая человека. Как и у дрозофилы, в каждой клетке женщины присутствуют две Х-хромосомы, а в каждой клетке мужчины — одна Х- и одна Y-хромосома. У человека половые хромосомы выглядят иначе, чем у дрозофилы, но так же, как и у дрозофилы, различаются по форме. И мужчины, и женщины имеют, кроме того, 22 пары аутосом. При образовании гамет хромосомы каждой пары расходятся в разные клетки, в результате чего все яйцеклетки получают по 22 аутосомы и по одной Х-хромосоме, в то время как сперматозоиды образуются двух типов: половина из них, помимо 22 аутосом, получает Х-хромосому, а вторая половина — Y-хромосому, Таким образом, определение пола у человека можно представить в виде следующей схемы:

Два типа сперматозоидов, определяющих мужской и женский пол, образуются в равных количествах. Рождение несколько большего числа мальчиков, чем девочек, относят за счет большей вероятности оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом, несущим Y-хромосому.

Определение пола у птиц

Птицы имеют в основном такой же механизм определения пола, как и млекопитающие. Отличие заключается только в том, что у птиц самка несет Х- и Y-хромосомы, а самец — две Х-хромосомы * .

Читайте так же:  Муравьи на садовом участке

* ( Хромосом у птиц так много, что бывает трудно различить, отдельные хромосомы. Возможно, Y-хромосома вообще отсутствует. Тогда в половине яйцеклеток совсем не было бы половой хромосомы и самку нужно было бы обозначать ХО, а не XY. В данном случае использовано обозначение XY, поскольку оно более универсально.

)

Итак, все сперматозоиды относятся к одному типу: каждый из них, помимо аутосом, несет одну Х-хромосому. Яйцеклетки же бывают двух типов: одна половина из них несет Х-, а другая Y-хромосому. Поскольку вероятность оплодотворения яйцеклетки не зависит от ее типа, то одна половина птенцов начинает развиваться из зигот, несущих две Х-хромосомы, и превращается в самцов, а другая половина птенцов из зигот, несущих Х- и Y- хромосомы, и превращается в самок.

Если обозначить один набор аутосом буквой А, то определение пола у птиц может быть выражено следующей схемой:

У млекопитающих, так же как у дрозофил и птиц, тот пол, у которого образуются гаметы разных типов, называется гетерогаметным. Противоположный пол, образующий только гаметы, несущие Х-хромосомы, называется гомогаметным.

У дрозофил и млекопитающих мужской пол является гетерогаметным, а женский — гомогаметным; у птиц, наоборот, мужской пол — гомогаметный, а женский — гетерогаметный. Сопоставим эти два типа определения пола (табл. 10).


Таблица 10

В обоих случаях такой механизм определения пола приводит к появлению одинакового числа самцов и самок. У млекопитающих пол определяется сперматозоидом, у птиц — яйцеклеткой.

Однако не у всех видов животных пол определяется Х- и Y-хромосомами. Некоторые из них, подобно большинству растений, имеют мужские и женские органы в одной и той же особи; к этой группе принадлежат земляные черви и садовые улитки. В таких случаях определение пола совершенно не связано с генотипом.

Определение пола у пчел, ос и муравьев происходит также с помощью хромосомного аппарата, в котором, однако, отсутствует специальная пара половых хромосом. Яйцеклетки у этих видов могут развиваться без оплодотворения, и тогда получаются самцы. Оплодотворенные яйцеклетки развиваются в самок. Таким образом, гаплоидные яйцеклетки развиваются в самцов, а диплоидные зиготы — в самок. Оплодотворение яйцеклеток управляется самкой, которая хранит большое число сперматозоидов, полученных от трутня, в специальном вместилище и произвольно использует их в процессе оплодотворения. Такой механизм определения пола не дает равного числа самцов и самок. Наоборот, возможно любое соотношение — от 100% самцов до 100% самок. Это выгодно таким насекомым, как медоносные пчелы, для сообщества которых требуются только одна матка, несколько сот трутней и тысячи рабочих пчел. Рабочие пчелы, подобно матке, развиваются из оплодотворенных яйцеклеток и в генетическом отношении являются самками, но остаются недоразвитыми, что определяется кормом, на котором они выращиваются. Если рой теряет матку, новая матка может быть вскормлена «маточной пищей» из личинки рабочей пчелы.

Выводы

1. У многих видов пол определяется парой хромосом, называемых половыми хромосомами. Остальные хромосомы называются аутосомами.

2. Особи одного пола имеют две однотипные половые хромосомы, называемые Х-хромосомами. Этот пол называется гомогаметным, поскольку такие особи образуют только один тип гамет.

3. Особи другого пола имеют две неодинаковые половые хромосомы X и Y. Этот пол называется гетерогаметным, так как он образует два типа гамет: одни — несущие Х-хромосому, другие — Y-хромосому. Число тех и других гамет одинаково. У некоторых видов Y-хромосома, очевидно, отсутствует, и тогда организмы гетерогаметного пола образуют один тип гамет с Х-хромосомой, а другой — вообще без половой хромосомы.

4. У млекопитающих и многих других животных, включая дрозофилу, мужской пол является гетерогаметным, а женский — гомогаметным. Самец имеет генотип XY, а самка — генотип XX.

5. У птиц и некоторых других животных женский пол является гетерогаметным, а мужской — гомогаметным. Самец представлен генотипом XX, самка — генотипом XY (или ХО).

6. При оплодотворении формируется примерно одинаковое число зигот как с хромосомами XX, так и с хромосомами XY. Этим объясняется, что у видов с таким способом определения пола новорожденных самцов и самок бывает примерно одинаковое количество.

7. У пчел, ос и муравьев способ определения пола иной. Неоплодотворенные гаплоидные яйцеклетки развиваются в самцов, оплодотворенные диплоидные зиготы — в самок. Это дает возможность получать любые соотношения между численностью самцов и самок.

Задание

В приложении 4 изображена схема семьи, состоящей из двух детей, их родителей, бабушек и дедушек. На схеме Х-хромосомы матери отличны от Х-хромосомы отца.

Изобразите половые хромосомы лиц старшего поколения и детей. Используйте одинаковую штриховку для всех Х-хромосом, имеющих общее происхождение. С помощью этой схемы ответьте на следующие вопросы.

1. Кому передает отец Y-хромосому?

2. Кому он передает Х-хромосому?

3. Кому передает мать свои Х-хромосомы?

4. От кого мальчик наследует Y-хромосому?

5. От кого он наследует Х-хромосому?

6. От кого девочка наследует свои Х-хромосомы?

7. От кого из бабушек или дедушек мальчик наследует Y-хромосому?

8. От кого из них он наследует Х-хромосому?

9. От кого из них девочка наследует свои Х-хромосомы?


Источник: http://genetiku.ru/books/item/f00/s00/z0000012/st014.shtml

Половые хромосомы мух дрозофил

Роль половых хромосом в определении пола у дрозофилы. Половой индекс

Данные табл. 4 представляют интерес в двух отношениях, на которых необходимо остановиться. Они показывают, что то или иное половое состояние у дрозофилы, т. е. мужской или женский пол, зависит не столько от определенного сочетания половых хромосом, сколько от отношения числа Х-хромосом к числу наборов аутосом (Х : А). В самом деле, до сих пор мы принимали, что сочетание в яйце двух Х-хромосом приводит к развитию самки, а сочетание Х- и У-хромосом — к развитию самца. Основываясь на одних этих данных, можно было бы сказать, что две Х-хромосомы определяют у дрозофилы женский пол, а одна Х- и одна У-хромосома — мужской пол.

Однако из данных табл. 4 следует, что этот вывод справедлив только в отношении нормальных самок и самцов (строки 6, 14), но не охватывает все другие известные половые типы дрозофилы. Так, например, самками являются диплоидные (2n) мухи с двумя Х-хромосомами и двумя наборами аутосом, несмотря на наличие у них одной или даже двух добавочных У-хромосом (ХХ + У + АА, ХХ + УУ + АА — строки 7, 8). Сказанное справедливо и в отношении так называемых триплоидных (3n) и тетраплоидных (4n) самок, т. е. мух соответственно с тремя или четырьмя наборами аутосом: все они являются самками, независимо от отсутствия или наличия у некоторых из них одной или даже двух У-хромосом (ХХХХ + АААА, ХХХ + ААА, ХХХ + У + ААА, ХХХ + УУ + ААА — строки 2, 3,4, 5).

Читайте так же:  Китайский порошок от тараканов
Номер Половой тип * Число хромосом Половой индекс (Х/А)
Х У А
1 Сверсамки ХХХ АА 1,5
2 Самки ХХХХ АААА 1,0
3 « ХХХ ААА «
4 « ХХХ У ААА «
5 « ХХХ УУ ААА «
6 « ХХ АА «
7 « ХХ У АА «
8 « ХХ УУ АА «
9 « Х А «
10 Интерсексы ХХХ АААА 0,75
11 « ХХ ААА 0,67
12 « Х У ААА «
13 Самцы Х АА 0,50
14 « Х У АА «
15 « Х УУ АА «
16 « Х УУУ АА «
17 « ХХ АААА «
18 Сверхсамцы Х ААА 0,33

* ( Хромосомные комплексы нормальных самок и самцов обозначены полужирным шрифтом.

)

Наконец, о том же говорит тип мух, у которых в пределах одной и той же особи мужские и женские признаки перемешаны самым причудливым образом. Такие мухи называются интерсексами; их хромосомный состав представлен в строках 10 — 12 табл. 4. Наряду с другими интересными особенностями интерсексы весьма чувствительны к нарушенному соотношению половых хромосом и аутосом. Тем не менее опыты показали, что интерсексы типа ХХ + У + ААА и ХХ + ААА не отличаются друг от друга по степени интерсексуальности, хотя первые содержат избыточную У-хромосому, а вторые лишены ее.

С другой стороны, кроме нормальных самцов ХУ + АА (строка 14), известны уже упоминавшиеся выше бесплодные самцы ХО + АА (строка 13), самцы с двумя или даже тремя У-хромосомами (строки 15, 16), а также самцы ХХ + АААА (строка 17), у которых У-хромосома вообще отсутствует. Она отсутствует также у сверхсамцов типа Х + ААА (строка 18).

Таким образом, в то представление о полопределяющей роли Х- и У-хромосом у дрозофилы, которого для простоты изложения вопроса мы придерживались в главе I, теперь необходимо внести следующие поправки:

1. У-хромосома дрозофилы в определении пола не играет роли.

2. Пол дрозофилы зависит от отношения числа Х-хромосом к числу наборов аутосом (Х:А). Этот показатель, или половой индекс, является для дрозофилы всеобъемлющим и охватывает все известные у нее половые формы и в том числе нормальных самок и самцов. Значения полового индекса для главнейших половых типов дрозофилы приведены в последней вертикальной графе табл. 4.

Половой индекс нормальных самок и самцов соответственно равен 1,0 и 0,5. Это именно те оптимальные соотношения половых хромосом и аутосом, при которых развиваются нормальные, плодовитые и жизнеспособные самки и самцы. Отклонения от них в сторону плюс и минус отражаются неблагоприятно и ведут к развитию ненормальных половых типов с пониженной жизнеспособностью, бесплодием и измененными морфологическими особенностями. Так, например, мухи, половой индекс которых равен 0,75 или 0,67 (строки 10, 11, 12), т. е. занимает промежуточное положение между индексами нормальных самок и самцов, представляют собой уже упоминавшихся выше бесплодных интерсексов.


Рис. 25. Хромосомный состав половых типов дрозофилы. 1 — сверхсамка; 2 — триплоидная самка; 3 — нормальная (диплоидная) самка; 4 — 5 — интерсексы; 6 — нормальный (диплоидный) самец; 7 — сверхсамец

Наконец, значение полового индекса сверхсамок увеличено, а сверхсамцов — уменьшено по сравнению с таковыми нормальных самок и самцов; для сверхсамок с тремя Х-хромосомами и двумя наборами аутосом он равен 1,5 (табл. 4, строка 1), для другого крайнего типа, сверхсамцов с одной Х-хромосомой и тремя наборами аутосом, значение полового индекса минимально и равно 0,33 (табл. 4, строка 18). По внешности сверхсамцы также отличаются от нормальных и, кроме того, бесплодны и маложизнеспособны. Хромосомные комплексы упомянутых половых типов дрозофилы для наглядности представлены на рис. 25.

Не менее примечательно и то, что гаплоидные ткани мух с одной Х-хромосомой и одним набором аутосом (1n), т. е. с половым индексом, равным 1,0 (строка 9), развиваются также по женскому типу.

Для полноты картины необходимо упомянуть еще один тип исключительных мух, у которых одна половина тела состоит из клеток одного, например женского, пола (ХХ + АА), а другая — из клеток мужского пола (ХО + АА). Такие мухи называются гинандроморфами. Один из путей возникновения заключается в утрате одной Х-хромосомы на очень ранней стадии развития, в результате чего та половина мухи, которая берет начало от исходных клеток зародыша с двумя Х-хромосомами, продолжает развиваться по женскому типу, а другая половина мухи, клетки которой являются потомками той, что Х-хромосому утратила, развивается по мужскому типу.

В заключение краткого обзора исключительных половых типов у дрозофилы необходимо подчеркнуть, что в настоящее время почти все они найдены и у человека.

В связи с этим особое значение применительно к человеку приобрело и само явление нерасхождения хромосом, которое было открыто на дрозофиле в 1913 г. и о котором время от времени вспоминали лишь при обсуждении аналогичных явлений у других объектов лабораторных исследований.

Источник: http://genetiku.ru/books/item/f00/s00/z0000008/st019.shtml

Муха дрозофила. Образ жизни и среда обитания мухи дрозофила

Муха дрозофила – это небольшая мушка, которая появляется в местах гниения фруктов. На данном этапе времени насчитывается около 1,5 тысяч видов этих мух, многие из которых широко используются в отрасли генетики.

Описание и особенности мухи дрозофилы

Относительно описания мухи дрозофилы, то здесь нет ничего необычного – это всем известная муха с серым или жёлто-серым окрасом, длина тела которой составляет от 1,5 до 3 миллиметров. Строение мухи дрозофилы полностью зависит от её пола. Между самцами и самками мухи дрозофилы этого виду существует ряд следующих отличий:

1. Самки более крупные – их размеры напрямую зависят от способа жизни и особенностей питания в период нахождения в виде личинки;

2. Брюхо самки имеет округлую форму с заострённым концом, а брюхо самца имеет форму цилиндра с притупленным концом;

3. Самка обладает 8 развитыми верхними хитиновыми щетинами груди. У самцов их всего 6, при этом шестой и седьмой сросшиеся.

4. В области брюха у самки четыре хитиновые пластинки, а у самца всего три.

5. У самцов на первом членике передних лап находиться половой гребешок, у самок он отсутствует.

Хитиновые щетинки и пластинки участвуют в процессе полёта. Глаза у мухи имеют ярко-красный окрас. Голова шаровидной формы, очень подвижная. Поскольку данный тип мух относится к двукрылым, то их яркой чертой является наличие мембранозной формы передних пар крыльев. Ноги – 5-члениковые.

В науке этот вид мух занял особой место благодаря тому, что в соматических клетках мухи дрозофилы содержится 8 хромосом. Такое количество хромосом мухи дрозофилы приводит к наличию большого разнообразия видимых мутаций.

Читайте так же:  После обработки вшей чешется голова

Насекомое является одним из самых изученных живых организмов в мире. Геном мухи дрозофилы полностью отсеквенирован и широко используется в генетике для изучения влияния разнообразных препаратов.

Кроме того, учёными было отмечено, что в 61% случаев при воздействии человеческими вирусами на клетки мухи дрозофилы они реагировали точно так же, как и человеческие.

Образ жизни и среда обитания мухи дрозофилы

Муха дрозофила обитает в основном на юге России, в садах или виноградниках, где люди практически не прикладывают усилий для борьбы с ней. Широко распространены в Турции, Египте, Бразилии. В зимнее время года это насекомое предпочитает селиться в местах обитания людей, ближе к складам с фруктами или заводам по изготовлению фруктовых соков.

На фото муха дрозофила

В дома или квартиры проникают либо вместе с привезёнными с южных стран фруктами, либо селятся в мусорном ведре или на комнатных цветах. Многие люди задаются вопросом, как мушки проникли в дом, если не было никаких гнилых фруктов и овощей.

Ответ прост – взрослые особи откладывают яйца на овощи и фрукты ещё в период их роста. Затем эти продукты попадают в дом и при малейшей испорченности или начале процесса брожения образуются мушки.

Стоит отметить, что существует несколько видов такого рода мух, которые обитают в водной среде, а их личинки питаются яйцами и личинками других насекомых. Тем людям, которые интересуются, как избавиться от мухи дрозофилы следует воспользоваться любым из четырёх имеющихся на сегодняшний день способов:

  • Механический. Включает в себя тщательную уборку помещения и вылов мух с помощью специальных сеток или клейкой ленты.
  • Физический. Достаточно просто перенести продукты в прохладное помещение.
  • Химический. Использование пестицидов в виде эмульсий.
  • Биологический. Метод неспособен полностью уничтожить всех насекомых, но их численность значительно снизиться.

Виды мухи дрозофилы

На сегодняшний день насчитывается 1529 видов мух из семейства дрозофил. Некоторые из них представлены ниже.

1. Дрозофила чёрная. Является наиболее изученной из всего семейства этих мух. Имеет желтый или бурый окрас. Глаза – ярко-красные. Размеры тела находятся в диапазоне от 2 до 3 миллиметров.

Личинки мухи дрозофилы этого вида белые, но мере возрастания меняют свой окрас. У самок на брюхе расположены тёмные полоски, а у самцов одно тёмное пятно. В течение жизни самка в состоянии отложить около 300 яиц.

На фото дрозофила чёрная

2. Дрозофила плодовая. Питаются в основном соком из плодовых растений, личинки едят микроорганизмы. Размеры грудной клетки варьируются от 2,5 до 3,5 миллиметров. Размах крыльев составляет 5–6 миллиметров. Центральная часть спины имеет желтовато-бурый окрас, брюхо – жёлтое с бурыми вкраплениями грудь – буровато-жёлтая или полностью жёлтая.

Глаза – ярко-красные. У самцов этого вида внизу крыльев находиться маленькое чёрное пятно. Развитие особи происходит в период от 9 до 27 суток, в течение одного сезона года произрастает около 13 поколений. Самки этого вида гораздо крупнее самцов.

Видео (кликните для воспроизведения).

На фото дрозофила плодовая

3. Дрозофила не летающая. Среди других особей выделяют неспособностью к полётам, поскольку имеют недостаточно развитые крылья, способны передвигаться ползком или прыжками. Этот вид был получен не природным путём, а в результате скрещивания мух дрозофил других видов.

Выделяется более крупными размерами, около 3 миллиметров и более длительным жизненным циклом – может достигать 1 месяца. Питаются гниющими фруктами и овощами.

На фото дрозофила не летающая

4. Дрозофила большая. Обитают в помещениях, где много гниющих фруктов, соком из которых они и питаются. Имеет размеры от 3 до 4 миллиметров. Окрас светло или темно-бурый. Окрас головы – желтовато-бурый.

На фото дрозофила большая

Срок жизнедеятельности немного больше одного месяца. Самки в процессе жизнедеятельности способны отложить от 100 до 150 яиц. Этот вид дрозофил можно встретить круглогодично. Именно изучению вышеуказанных видов мух учёные уделили гораздо больше времени.

Питание мухи дрозофилы

Питаются эти виды мух разнообразными овощами и фруктами, высасывают сок из деревьев, но самым любимым их лакомством являются испорченные фрукты. Но всё зависит от вида мухи.

К примеру, у плодовых мушек отсутствует строго специализированное строение ротового аппарата, поэтому они могут употреблять свободные жидкости разнообразного генезиса:

  • сок растений;
  • сахаристая жидкость;
  • разлагающиеся ткани как растительного, так и животного происхождения;
  • выделения из глаз, ран, подмышек различных животных;
  • мочу и кал животных.

Поэтому, чтобы избежать появления в вашем доме этого вида мух нужно тщательно следить за чистотой, особенно если в жилище присутствуют домашние питомцы.

Размножение и продолжительность жизни мухи дрозофилы

Размножение мухи дрозофилы, как и у всех двукрылых, происходит в три стадии:

  • Самка откладывает яйца.
  • Из яиц появляются личинки.
  • Личинка превращается во взрослую особь.

Благодаря наличию у мухи дрозофилы 8 хромосом её личинки и яйца прекрасно себя чувствуют в полужидкой среде. Поэтому самки мухи производят откладывание яиц на полусгнившие фрукты или другую питательную среду.

На поверхности они удерживаются с помощью специальных поплавковых камер. Яйцо этого вида мухи по размерам составляет около 0,5 миллиметров, а когда происходит процесс вылупления личинок, их размер составляет уже до 3,5 миллиметров в длину.

В образе личинки муха должна должным образом питаться, поскольку от этого в дальнейшем зависят её размеры и особенности жизнедеятельности. Сразу после своего появления личинки плавают на поверхности питательной среды, но уже немного позже уходят вглубь и обитают там до момента окукливания.

Через 4 дня после появления куколки из неё получается молодая муха, которая уже через 8 часов достигает половой зрелости. На вторые сутки после взросления самки начинают откладывать новые яйца и делают это до конца своей жизни. Как правило, за один раз самка может отложить от 50 до 80 яиц.

Отмечено, что размножать этих мух пытались и в лабораторных условиях, скрестив самцов мух дрозофил с серым телом и нормальным типом крыльев с чёрными самками, которые имели укороченное тело. В результате этого скрещивания получилось 75% видов с серым телом и обычными крыльями и только 25% чёрные с укороченными крыльями.

Длительность жизни мухи полностью зависит от температурного режима. При температуре около 25 градусов муха в состоянии прожить 10 дней, а при уменьшении температуры до 18 градусов этот срок увеличивается в два раза. Зимой мухи могут жить около 2,5 месяцев.

Источник: http://givotniymir.ru/muxa-drozofila-obraz-zhizni-i-sreda-obitaniya-muxi-drozofila/

Половые хромосомы мух дрозофил

Известно, что и у дрозофилы, и у человека мужской пол определяется хромосомами XY, а женский — XX. При этом при генотипе XXY дрозофила будет самкой, а человек — мужчиной. Объясните этот феномен.

Читайте так же:  Ребенка укусила мошка опухла рука что делать

1) У человека пол определяется наличием Y-хромосомы, если она есть — будет мужчина, есть нет — женщина.

2) У дрозофилы пол определяется количеством X-хромосом в геноме, наличие Y-хромосомы при определении пола роли не играет.

Разве в школьной программе есть ответ на этот вопрос?

Да. Генетика пола.

А можно назвать ген SRY ?

Попробуйте, главное правильно без биологических ошибок пояснение написать.

Определение пола у человека происходит по XY-механизму (см. также Определение пола). При этом гетерогаметным полом является мужской, гомогаметным — женский. Определение пола делится на три этапа: хромосомный, гонадный и фенотипический.

Область ДНК, в которой локализуется SRY, ответственна за кодирование двух ключевых ферментов, участвующих в дифференцировке первичной гонады по мужскому типу. В случае нормального мужского генотипа 46XY ген SRY продуцирует белок, угнетающий ген Z, и специфические мужские гены активируются. В случае нормального женского генотипа 46ХХ, при котором отсутствует SRY, ген Z активируется и угнетает специфический мужской ген, что создает условия для развития по женскому типу.

Критический анализ этой проблемы дан в работе группы французских генетиков (McElreavey, 1993).

Но описаны случаи, когда женщины являются носителями данного гена. При этом есть исследования на Дрозофилах и нематодах где описано, что сигналом переключения состояния гена Sxl служит соотношение Х-хромосом и аутосом, а у человека ген SRY является доминантным геном-супрессором, подавляющим активность аутосомного переключателя Z, и тем самым сдвигающим развитие зиготы в сторону мужского пола. Таким образом, оказывается, что основной ген-переключатель, от которого зависит выбор полового развития, у человека еще не найден.

Источники — статьи по «Эпигенетике детерминации пола»

Источник: http://bio-ege.sdamgia.ru/problem?id=11696

Хромосомы у дрозофил: определение пола

В теплое время года, в квартиры и дома проникают различного рода насекомые. В том числе и мухи. На первый взгляд может показаться, что от них нет никакой пользы, только вред. На самом деле это не совсем так. Ученые постоянно изучают вредителей, в результате разрабатывают новые технологии в различных сферах длительности. В статье поговорим о хромосомах таких мух, как дрозофила.

Что представляет собою дрозофилы?

Это небольшое насекомое часто называемые плодовой мушкой. Вредитель имеет черно-желтое тело, длиною около 2,5 мм. На голове размещены фасеточные глаза красного цвета. Отличительной чертой самки и самца является размер. Первые значительно больше последних.

Визуально определить половую принадлежность можно если посмотреть на особь через лупу. У самцов конец брюшка черный. При этом щетинки, расположенные рядом с анусом – заостренные. Таким образом они защищают гениталии насекомого.

Важно: в мире насчитывается 1500 видов плодовой мошки, поэтому внешний вид может немного отличаться.

Жизненный цикл

Дрозофила проходит 3 этапа развития:

За свою жизнь дрозофила откладывает 300-400 яиц. Все зависит от продолжительности жизни.

После кладки яиц через сутки на свет появляются личинки. При этом температура воздуха должна равняться +25 °C, иначе период онтогенеза (от яйца до взрослой особи) увеличится в 2 раза. Пол насекомого зависит от хромосом, также, как и у человека.

В состоянии личинки насекомое находится 6 суток. За это время она линяет 2 раза, через:

На 7 сутки начинается процесс окукливания. Данный этап развития продолжается 6-7 дней. На 7-8 сутки появляется молодая особь вредителя, которая готова к спариванию через 14 часов.

Важно: самка способна сохранить сперму самца на протяжении всей своей жизни.

Геном мушки плодовой

Геном плодовой мушки содержит 4 пары хромосом:

Первая, вторая и третья хромосомы – метацентрические. Что касается четвертой хромосомы, то она мелкая, точковидная.

Ученые проводили ряд исследований и доказали, что в состав генома дрозофилы входит 132 миллиона пар оснований и состоит из 14 тыс. генов.

Совокупность признаков полного набора хромосом, которая может быть только у клеток биологического типа (Кариотип) равна 8 хромосомам (2m).

Важно: подобным геномом обладает не только плодовая мушка, но и многие другие двукрылые насекомые.

Сходство плодовой мушки с человеком

Мало кто знает, но 60,99% существующих заболеваний, замеченных у человека, имеют похожее соответствие в генетическом коде обычной плодовой мушки-дрозофилы. При этом 49,79% белковых последовательностей встречаются у млекопитающих.

Благодаря такой схожести, ученые используют дрозофил для генетического моделирования и изучения механизмов серьезных заболеваний, таких как:

  • рак;
  • диабет;
  • болезнь Паркинсона;
  • наркотическая зависимость;
  • болезнь Альцгеймера.

Важно: благодаря подобным наблюдениям и опытам, ученые разрабатывают способы борьбы с недугами.

Определение пола вредителя

Несмотря на некоторое сходство генетического кода, у мушек имеются и отличия от человека. Половая принадлежность у насекомого определяется отношением числа X-хромосом к числу гаплоидных наборов парных хромосом. У людей половая принадлежность определяется через Y-хромосому.

Для удобства рассмотрим таблицу.

X-хромосомы Гаплоидные наборы аутосом Соотношение хромосом (из первых двух столбцов) Половая принадлежность
1 2 0,5 Женская (normal)
1 3 0,(3) Мужская (super)
2 2 1 Женская (normal)
2 3 0,(6) С двумя полами
3 2 1,5 Женская (super)
3 3 1 Женская
4 4 1 Женская

Из таблицы видно, что самец получается если соотношение хромосом и аутосом равняется 0,5 или 0,(3).

Что касается главного гена, определяющего половую принадлежность, то это – sex-lethal. Отличительная черта у пола заключается в альтернативном сплайсинге данного гена.

Поведенческая генетика

Молекулярный биолог Сеймур Бензер и его коллега Рон Конопка в 70-х годах прошлого столетия опубликовали совместную работу «Часы мутантов дрозофил». В своем труде ученые описали мутацию в первые часы жизни, которая влияла на поведение насекомого.

В отличие от животных, ритм жизни дрозофил сильно отличался. Они могли активно двигаться или отдыхать в любой интервал времени. Исследования проводились на протяжении 28 лет. За столь продолжительный период биологи доказали, что мутация затрагивает гены, отвечающие за молекулярные и биохимические часы. «Часовые» клетки, влияющие на активность вредителя, расположены в центральном мозге насекомого.

Изучение хромосом и ген: итог

На первый взгляд может показаться, что изучение хромосомных пар и ген насекомого бессмысленно. На самом деле это не так. Благодаря полученным данным, ученые разрабатывают лекарственные препараты, а также узнают, как влияют на организм те или иные факторы. Исследования продолжаются и по сей день.

Источник: http://zelenplaneta.ru/muhi/hromosomy-u-drozofil-opredelenie-pola.html

Лекция № 19. Генетика пола

Хромосомное определение пола

Большинство животных являются раздельнополыми организмами. Пол можно рассматривать как совокупность признаков и структур, обеспечивающих способ воспроизводства потомства и передачу наследственной информации. Пол чаще всего определяется в момент оплодотворения, то есть в определении пола главную роль играет кариотип зиготы. Кариотип каждого организма содержит хромосомы, одинаковые у обоих полов, — аутосомы, и хромосомы, по которым женский и мужской пол отличаются друг от друга, — половые хромосомы. У человека «женскими» половыми хромосомами являются две Х -хромосомы. При образовании гамет каждая яйцеклетка получает одну из Х -хромосом. Пол, у которого образуются гаметы одного типа, несущие Х -хромосому, называется гомогаметным. У человека женский пол является гомогаметным. «Мужские» половые хромосомы у человека — Х -хромосома и Y -хромосома. При образовании гамет половина сперматозоидов получает Х -хромосому, другая половина — Y -хромосому. Пол, у которого образуются гаметы разного типа, называется гетерогаметным. У человека мужской пол — гетерогаметный. Если образуется зигота, несущая две Х -хромосомы, то из нее будет формироваться женский организм, если Х -хромосому и Y -хромосому — мужской.

Читайте так же:  Обработка роз от тли препарат

У животных можно выделить следующие четыре типа хромосомного определения пола.

Женский пол — гомогаметен ( ХХ ), мужской — гетерогаметен ( ХY ) (млекопитающие, в частности, человек, дрозофила).

Генетическая схема хромосомного определения пола у человека:

Р ♀46, XX × ♂46, XY
Типы гамет 23, X 23, X 23, Y
F 46, XX
женские особи, 50%
46, XY
мужские особи, 50%

Генетическая схема хромосомного определения пола у дрозофилы:

Р ♀8, XX × ♂8, XY
Типы гамет 4, X 4, X 4, Y
F 8, XX
женские особи, 50%
8, XY
мужские особи, 50%

Женский пол — гомогаметен ( ХХ ), мужской — гетерогаметен ( Х0 ) (прямокрылые).

Генетическая схема хромосомного определения пола у пустынной саранчи:

Р ♀24, XX × ♂23, X0
Типы гамет 12, X 12, X 11, 0
F 24, XX
женские особи, 50%
23, X0
мужские особи, 50%

Женский пол — гетерогаметен ( ХY ), мужской — гомогаметен ( ХХ ) (птицы, пресмыкающиеся).

Генетическая схема хромосомного определения пола у голубя:

Р ♀80, XY × ♂80, XX
Типы гамет 40, X 40, Y 40, X
F 80, XY
женские особи, 50%
80, XX
мужские особи, 50%

Женский пол — гетерогаметен ( Х0 ), мужской — гомогаметен ( ХХ ) (некоторые виды насекомых).

Генетическая схема хромосомного определения пола у моли:

Р ♀61, X0 × ♂62, XX
Типы гамет 31, X 30, Y 31, X
F 61, X0
женские особи, 50%
62, XX
мужские особи, 50%

Наследование признаков, сцепленных с полом

Установлено, что в половых хромосомах находятся гены, отвечающие не только за развитие половых, но и за формирование неполовых признаков (свертываемость крови, цвет зубной эмали, чувствительность к красному и зеленому цвету и т.д.). Наследование неполовых признаков, гены которых локализованы в Х — или Y -хромосомах, называют наследованием, сцепленным с полом.

Изучением наследования генов, локализованных в половых хромосомах, занимался Т. Морган.

У дрозофилы красный цвет глаз доминирует над белым. Реципрокное скрещивание — два скрещивания, которые характеризуются взаимно противоположным сочетанием анализируемого признака и пола у форм, принимающих участие в этом скрещивании. Например, если в первом скрещивании самка имела доминантный признак, а самец — рецессивный, то во втором скрещивании самка должна иметь рецессивный признак, а самец — доминантный. Проводя реципрокное скрещивание, Т. Морган получил следующие результаты. При скрещивании красноглазых самок с белоглазыми самцами в первом поколении все потомство оказывалось красноглазым. Если скрестить между собой гибридов F1, то во втором поколении все самки оказываются красноглазыми, а среди самцов — половина белоглазых и половина красноглазых. Если же скрестить между собой белоглазых самок и красноглазых самцов, то в первом поколении все самки оказываются красноглазыми, а самцы белоглазыми. В F2 половина самок и самцов — красноглазые, половина — белоглазые.

Объяснить полученные результаты наблюдаемого расщепления по окраске глаз Т. Морган смог, только предположив, что ген, отвечающий за окраску глаз, локализован в Х -хромосоме ( Х А — красный цвет глаз, Х а — белый цвет глаз), а Y -хромосома таких генов не содержит.

Р ♀ X A X A
красноглазые
× ♂ X a Y
белоглазые
Типы гамет X A X a Y
F1 X A X a
♀ красноглазые
50%
X А Y
♂ красноглазые
50%
Р ♀ X A X a
красноглазые
× ♂ X A Y
красноглазые
Типы гамет X A X a X A Y
F2 X A X A X A X a
♀ красноглазые
50%
X А Y
♂ красноглазые
25%
X a Y
♂ белоглазые
25%
Р ♀ X a X a
белоглазые
× ♂ X A Y
красноглазые
Типы гамет X a X A Y
F1 X A X a
♀ красноглазые
50%
X a Y
♂ белоглазые
50%
Р ♀ X A X a
красноглазые
× ♂ X a Y
белоглазые
Типы гамет X A X a X a Y
F2 X A X A
♀ красноглазые
25%
X a X a
♀ белоглазые
25%
X А Y
♂ красноглазые
25%
X a Y
♂ белоглазые
25%

Схема половых хромосом человека и сцепленных с ними генов:
1 — Х-хромосома; 2 — Y-хромосома.

У людей мужчина получает Х -хромосому от матери, Y -хромосому — от отца. Женщина получает одну Х -хромосому от матери, другую Х -хромосому от отца. Х -хромосома — средняя субметацентрическая, Y -хромосома — мелкая акроцентрическая; Х -хромосома и Y -хромосома имеют не только разные размеры, строение, но и по большей части несут разные наборы генов. В зависимости от генного состава в половых хромосомах человека можно выделить следующие участки: 1) негомологичный участок Х -хромосомы (с генами, имеющимися только в Х -хромосоме); 2) гомологичный участок Х -хромосомы и Y -хромосомы (с генами, имеющимися как в Х -хромосоме, так и в Y -хромосоме); 3) негомологичный участок Y -хромосомы (с генами, имеющимися только в Y -хромосоме). В зависимости от локализации гена в свою очередь выделяют следующие типы наследования.

Тип наследования Локализация генов Примеры
Х -сцепленный рецессивный Негомологичный участок Х -хромосомы Гемофилия, разные формы цветовой слепоты (протанопия, дейтеронопия), отсутствие потовых желез, некоторые формы мышечной дистрофии и пр.
Х -сцепленный доминантный Негомологичный участок Х -хромосомы Коричневый цвет зубной эмали, витамин D устойчивый рахит и пр.
Х-Y -сцепленный (частично сцепленный с полом) Гомологичный участок Х — и Y -хромосом Синдром Альпорта, общая цветовая слепота
Y -сцепленный Негомологичный участок Y -хромосомы Перепончатость пальцев ног, гипертрихоз края ушной раковины

Большинство генов, сцепленных с Х -хромосомой, отсутствуют в Y -хромосоме, поэтому эти гены (даже рецессивные) будут проявляться фенотипически, так как они представлены в генотипе в единственном числе. Такие гены получили название гемизиготных. Х -хромосома человека содержит ряд генов, рецессивные аллели которых определяют развитие тяжелых аномалий (гемофилия, дальтонизм и пр.). Эти аномалии чаще встречаются у мужчин (так как они гемизиготны), хотя носителем генов, обусловливающих эти аномалии, чаще бывает женщина. Например, если Х А — нормальная свертываемость крови, Х а — гемофилия и если женщина является носительницей гена гемофилии, то у фенотипически здоровых родителей может родиться сын-гемофилик:

Р ♀ X A X a
норм. сверт. крови
× ♂ X A Y
норм. сверт. крови
Типы гамет X A X a X A Y
F2 X A X A X А X a
♀ норм. сверт. крови
50%
X А Y
♂ норм. сверт. крови
25%
X a Y
♂ гемофилики
25%

Перейти к лекции №18 «Сцепленное наследование»

Перейти к лекции №20 «Взаимодействие генов»

Смотреть оглавление (лекции №1-25)

Видео (кликните для воспроизведения).

Источник: http://licey.net/free/6-biologiya/21-lekcii_po_obschei_biologii/stages/273-lekciya__19_genetika_pola.html

Половые хромосомы мух дрозофил
Оценка 5 проголосовавших: 1

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here