Padrões de herança em Drosophila Melanogaster

The Fruit Flies of Melanogaster

Introdução:

Muitos padrões simples de herança seguem as leis de Mendel. Os traços dominantes sempre serão expressos quando presentes, e os traços recessivos só serão expressos quando dois alelos recessivos estiverem presentes. Ao cruzar um traço dominante homozigótico puro com uma característica recessiva homozigótica pura como a geração P, espera-se que toda a prole na geração F1 exprima a característica dominante, uma vez que cada descendente receberá uma cópia do alelo dominante de um dos pais e uma cópia do alelo recessivo do outro. Na geração F2, o resultado esperado será uma relação fenotípica 3: 1 de dominante a recessiva e uma relação genotípica 1: 2: 1 de dominância homozigótica dominante a heterocigótica a homozigótica recessiva (Campbell et al., 268).

Este padrão de herança simples explica muitos dos fenômenos de herança exibidos na natureza, mas alguns padrões de herança vão além das leis de genética de Mendel. Em um domínio incompleto, nenhum dos alelos é dominante sobre o outro, de modo que o resultado é uma mistura de ambos os traços. Em codominância, ambos os traços são expressos separadamente. Na herança mitocondrial, todos os descendentes receberão genes específicos da mãe. Nos traços recessivos ligados ao X, os alelos estão localizados no cromossomo X, e essas condições freqüentemente aparecem nos homens, porque eles só possuem uma cópia do cromossomo X (Padrões de herança). Quando o padrão de herança exata é desconhecido em uma cruz, as proporções de cada tipo de prole ajudam a determinar se o padrão de herança segue as leis de Mendel ou se é uma das variedades acima.

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Nas moscas da fruta, os genes vermelhos e pardos para a cor dos olhos estão localizados em autossomos. No entanto, uma mutação no gene branco nas moscas da fruta no cromossomo X evita que qualquer cor de olho se desenvolva (The Genetics of Eye Color). O gene para a cor dos olhos brancos é epistatico para os genes do olho vermelho e branco. É assim que as moscas da fruta são capazes de ter três cores oculares diferentes - quando a mutação branca não está presente, haverá um padrão de herança simples entre olhos vermelhos e sépia. Quando a mutação estiver presente, os olhos vermelhos ou sepia não serão expressos porque serão mascarados atrás da mutação branca.

Drosophila melanogaster foram usados ​​neste procedimento porque se reproduzem muito rapidamente e são facilmente gerenciáveis. Todas as suas necessidades de alimentos e água são atendidas pela substância chamada mídia no fundo do frasco. Eles são um tamanho conveniente porque não são muito grandes, mas são pequenos o suficiente para distinguir facilmente traços sob um microscópio (The Fruit Fly and Genetics). O ciclo de vida das moscas começa como ovos. Dos ovos emergem as larvas, que se parecem com minúsculos vermes. As larvas crescem através de três estágios até chegarem ao estágio pupal. As pupas amadurecem e escurecem em cores por três a quatro dias até que elas se libertam do caso pupal para se tornar moscas adultas (Desenvolvimento).

Exemplo de pedidos concluídos

Neste experimento, realizaram-se três cruzes entre diferentes variedades da mosca da fruta Drosophila Melanogaster . Cross 1 estava entre uma fêmea de olhos sepianos e um macho de tipo selvagem, Cross 2 estava entre uma fêmea de olhos brancos e um macho de tipo selvagem, e Cross 3 estava entre uma fêmea com olhos vermelhos e alvos vestigiais com um homem com asas com sépia e macho normal.

Na Cruz 1, um padrão simples das leis de Mendel está previsto para ser expresso. Tipo selvagem voa com olhos vermelhos é o fenótipo dominante sobre os olhos de cor sépia. Os olhos coloridos em sépia são um resultado de um gene recessivo e só resultam quando duas moscas de olhos sepianos se acasalam ou quando duas moscas heterozigóticas se acasalam. Além disso, os olhos de cor sépia não dependem do sexo da mosca, então, no caso desta cruz, todas as moscas na geração F1 devem ter olhos vermelhos, mas ser transportadoras para o traço de olho colorido em sépia. Na geração F2 quando as moscas heterozigóticas se acasalam, a proporção fenotípica prevista será de 3: 1, onde, para cada três moscas de olhos vermelhos, haveria uma mosca colorida sepia. A relação genotípica relacionada de dominância homozigótica a heterozigótica a homozigótica recessiva será de 1: 2: 1. Nossa hipótese para Cross 1 é se não há mutações e a cruz segue as leis de Mendel de sortimento independente, então a proporção de moscas de olhos vermelhos a sepia será de 3: 1 para a geração F2.

Lista de seções

Na cruzada 2, a herança ligada ao sexo desempenha um papel. A mutação para os olhos coloridos brancos é recessiva ligada ao X. Quando a fêmea de olhos brancos é cruzada com um macho de olhos vermelhos, todos os machos na geração F1 devem exibir a mutação e todas as fêmeas devem ter olhos vermelhos. Isso ocorre porque os machos só podem aceitar um alelo recessivo da mãe e o cromossomo Y do pai que não carrega a mutação para a cor dos olhos brancos. As fêmeas receberão o gene vermelho do cromossomo X do pai, que irá cobrir o gene branco da mãe. A geração F2 produzida pela fêmea macho e heterozigótica com olhos brancos terá, portanto, uma relação genotípica de 1: 1: 1: 1. Portanto, nossa hipótese para Cross 2 para a geração F2 é que, se o gene da mutação do olho branco estiver localizado no cromossomo X, a razão fenotípica será 1: 1: 1: 1 se o sexo for considerado.

No cruzamento 3, o foco mudou de apenas olhar as cores dos olhos para ver as cores dos olhos e o tipo de asa. As moscas da fruta podem ter asas normais ou exibir asas vestigiais, que são encurtadas. As moscas com asas vestigiais têm um defeito no seu gene vestigial localizado no segundo cromossomo. Assim, uma cruz dihíbrida será usada para determinar os fenótipos e genótipos previstos da geração F1 e F2. Uma cruz dihíbrida usa dois traços com dois alelos cada, e dois diferentes aspectos de um organismo são cruzados. As asas vestigiais são uma característica recessiva, então dois alelos recessivos devem ser herdados para expressar a característica. Este é também o caso com os olhos de cor sépia. Então, quando uma geração de pais de uma fêmea de alas vestigial de olhos vermelhos é atravessada com um macho com asas com séculos de sepia, toda a prole da geração F1 deve ter olhos vermelhos e asas normais. A geração F2, no entanto, é produzida por heterozigotos e, portanto, quatro fenótipos devem ser vistos: olhos vermelhos normais, sepia normal, sepia vestigial e olhos vermelhos vestigial. Portanto, nossa hipótese para a geração F2 em Cross 3 é que se ambos os traços seguem as leis de Mendel de sortimento independente para a cruz dihíbrida, então a proporção fenotípica prevista será 9: 3: 3: 1.

Metodologia:

Os materiais utilizados incluem:

  1. Frascos
  2. Microscópios
  3. Varinha de mosca e varinha de anestesia
  4. Pincéis
  5. Comida com mosca
  6. Rede de moscas
  7. Plugues de algodão
  8. Plain white index card

Procedimento:

  1. Primeiro, prepare os frascos para que as moscas da fruta entrem. Obtenha três frascos de vidro e estime alguns centímetros de Carolina Instant Drosophila Médio em cada um. Depois, coloque algumas gotas de água na cultura e deixe descansar alguns minutos para absorver no meio. Neste ponto, também coloque uma rede de moscas. Obter F1 voa do instrutor para as três cruzes.
  2. Verifique os frascos para toda a vida. As moscas precisam estar vivas para fins de reprodução ativos. No entanto, assegure-se de que ainda não há larvas de F2, pois isso pode ser enganoso para os resultados. Verifique os alimentos quanto à umidade e adicione água com uma pipeta se o alimento ficar muito seco.
  3. Anestesiar as moscas da fruta. Coloque os frascos de moscas de cabeça para baixo na geladeira, pois isso força as moscas a um estado de inatividade. Após aproximadamente dez minutos, retire os frascos e transporte cada um dos três tubos (para os três cruzamentos separados) em três frascos diferentes. Marque os três frascos com fita adesiva para cruzar 1, cruzar 2 ou cruzar 3. Pegue as moscas nos frascos novos e feche-o com uma bucha de algodão com uma varinha de anestesia conectada a ele embebida em Flynap. Aguarde alguns minutos para que as moscas parem de se mover ou voarem para começar o próximo procedimento.
  4. Agite a fruta em um cartão de índice branco e coloque o cartão sob o microscópio de dissecação. Use o pincel para mover as moscas para o centro do campo de visualização, a fim de sexo e vê-los para os traços desejados. Registre os dados nas tabelas de dados. Os machos têm um abdômen preto sólido e pentes sexuais em suas pernas dianteiras, enquanto as fêmeas têm um abdômen listrado e sem pentes sexuais. Além disso, as fêmeas são geralmente maiores do que machos [1] .
  5. Depois de gravar os dados das moscas, coloque-as no necrotério. Grave dados de F1 por três dias, ou até que as larvas de F2 sejam vistas.
  6. Repita o procedimento acima usando os mesmos frascos, mas desta vez usando apenas F2 voa. Registre os dados por três dias.
  7. Defina as moscas extra livres e limpe cuidadosamente todos os frascos.

Resultados:

Cross 1

Quadrado de Punnett: cruze entre heterozigoto macho e heterozigoto feminino para olho cor

Tabela 1: dados do Group Lab para Cross 1

<table class ="" "table table-bordered">

Fasdfasdasdffasdfasdf

Dia 1

Dia 2

Dia 3

Total

Vermelho M

3

2

55

60

Vermelho F

4

1

58

63

Sepia M

0

0

6

6

Sepia F

0

0

4

4

<table class ="" "table table-bordered">

Fasdfasdasdffasdfasdf

Dia 1

Dia 2

Dia 3

Total

Vermelho M

2

3

1

6

Vermelho F

3

2

0

5

Sepia M

0

0

0

0

Sepia F

2

0

0

2

Análise quadrada de Chi para dados de grupo de laboratório para Cross 1

Totais esperados:

Vermelho: ¾ x x/13 = 9.75 vermelho

(11-9.75) ^ 2/9.75 = 1.160

Sepia: ¼ x x/13 = 3,25 sepia

(2-3.25) ^ 2/(3.25) = .481

Σ = 1.641

Graus de liberdade: 1

.20 amp; gt; p amp; gt; .10

Aceitar a hipótese nula

Tabela 2: dados da classe AP Bio 2015 para Cross 1

<table class ="" "table table-bordered">

Fasdfasdasdffasdfasdf

Pd 8

Pd 6

Total

Vermelho M

39

58

97

Vermelho F

46

64

110

Sepia M

12

7

19

Sepia F

11

4

15

<table class ="" "table table-bordered">

F2

sexo

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

total

RED M

M

19

13

8

35

44

21

6

8

36

48

22

260

RED F

F

37

12

12

38

51

36

5

4

36

50

29

310

SEPIA M

M

4

3

5

12

10

6

0

3

5

12

6

66

SEPIA F

F

5

5

3

16

13

7

2

1

13

14

9

88

Análise quadrada de Chi para AP Bio Group Data for Cross 1:

Totais esperados:

Vermelho: ¾ x x/724 = 543

(570-543) ^ 2/543 = 1.343

Sepia: ¼ x x/724 = 181

(154-181) ^ 2/181 = 4.028

Σ = 5.371

.01 amp; gt; p amp; gt; .001

Rejeitar a hipótese nula

Cross 2:

Quadrado de Punnett: cruze entre heterozigoto de olhos vermelhos feminino e macho de olhos brancos hemizygous

Tabela 3: Dados de grupo de laboratório para Cross 2

<table class ="" "table table-bordered">

F1

dia 1

dia 2

dia 3

total

RED M

0

0

15

15

RED F

24

1

32

57

WHITE M

24

3

10

37

WHITE F

0

0

13

13

F2

dia 1

dia 2

dia 3

total

RED M

8

3

0

11

RED F

9

6

1

16

WHITE M

7

1

0

8

WHITE F

6

3

1

10

Análise quadrada de Chi para dados de grupo de laboratório para Cross 2

Totais esperados:

Vermelho M: 1/4 x x/45 = 11,25

(11-11.25) ^ 2/11.25 = .006

Vermelho F: 1/4 x x/45 = 11,25

(16-11.25) ^ 2/11.25 = 2.01

Branco M: 1/4 x x/45 = 11,25

(8-11.25) ^ 2/11.25 = .939

Branco F: 1/4 x x/45 = 11,25

(10-11.25) ^ 2/11.25 = .139

Σ = 3.094

Graus de liberdade: 3

0.50 amp; gt; p amp; gt; .30

Aceitar a hipótese nula

Tabela 4: dados da classe AP Bio 2015 para Cross 2

<table class ="" "table table-bordered">

F1

1

2

total

RED M

60

15

75

RED F

87

58

145

WHITE M

50

35

85

WHITE F

10

13

23

F2

1

2

3

6

7

8

9

10

11

total

RED M

24

23

22

8

11

23

38

9

23

211

RED F

25

30

38

7

16

14

42

16

14

231

WHITE M

18

27

20

9

8

11

13

17

21

162

WHITE F

20

23

24

11

10

11

12

11

24

176

Chi Square Analysis para AP Bio Class Data para Cross 2:

Totais esperados:

Vermelho M: 1/4 x x/780 = 195

(211-195) ^ 2/195 = 1.312

Vermelho F: 1/4 x x/780 = 195

(231-195) ^ 2/195 = 6.646

Branco M: 1/4 x x/780 = 195

(162-195) ^ 2/195 = 5.585

Branco F: 1/4 x x/780 = 195

(176-195) ^ 2/195 = 1.851

Σ = 15.394

Graus de liberdade: 3

p amp; gt; .001

Rejeitar a hipótese nula

Cross 3:

Praça Punnett: cruze entre duas moscas heterocigotas para olhos vermelhos e asas normais

Tabela 5: Dados do Group Lab para Cross 3

<table class ="" "table table-bordered">

F1

sexo

dia 2

dia 3

total

VERMELHO/NORMAL

M

6

16

40

VERMELHO/NORMAL

F

12

17

62

RED/VESTIGAL

M

0

0

0

RED/VESTIGAL

F

0

0

0

SEPIA/NORMAL

M

0

5

5

SEPIA/NORMAL

F

0

1

1

SEPIA/VESTIGAL

M

0

0

0

SEPIA/VESTIGAL

F

0

0

0

F2

sexo

dia 1

dia 2

dia 3

VERMELHO/NORMAL

M

12

7

2

VERMELHO/NORMAL

F

13

13

10

RED/VESTIGAL

M

1

2

0

RED/VESTIGAL

F

3

3

1

SEPIA/NORMAL

M

8

4

1

SEPIA/NORMAL

F

4

3

4

SEPIA/VESTIGAL

M

0

0

0

SEPIA/VESTIGAL

F

1

0

1

Análise quadrada de Chi para dados de grupo de laboratório para Cross 3

Totais esperados:

Vermelho normal: 9/16 x x/93 = 52.313

(57-52.313) ^ 2/52.313 = .420

Sepia normal: 3/16 x x/93 = 17,438

(24-17.438) ^ 2/17.438 = 2.470

Red vestigial: 3/16 x x/93 = 17.438

(10-17.438) ^ 2/17.438 = 3.172

Sepia vestigial: 1/16 x x/93 = 5,813

(2-5.813) ^ 2/(5.813) = 2.501

Σ = 8.563

Graus de liberdade: 3

.05 amp; gt; p amp; gt; .01

Rejeitar a hipótese nula

Tabela 6: Dados de Grupo AP Bio 2015 para Cross 3

<table class ="" "table table-bordered">

F1

sexo

1

2

total

VERMELHO/NORMAL

M

28

37

65

VERMELHO/NORMAL

F

42

51

93

RED/VESTIGAL

M

5

0

5

RED/VESTIGAL

F

3

0

3

SEPIA/NORMAL

M

2

11

13

SEPIA/NORMAL

F

4

5

9

SEPIA/VESTIGAL

M

0

0

0

SEPIA/VESTIGAL

F

0

0

0

F2

sexo

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

total

VERMELHO/NORMAL

M

7

14

29

30

16

18

21

26

16

7

10

194

VERMELHO/NORMAL

F

21

18

44

34

16

22

36

30

16

11

6

254

RED/VESTIGAL

M

4

3

8

11

4

9

3

0

8

6

11

67

RED/VESTIGAL

F

7

8

9

9

3

16

7

0

41

4

16

120

SEPIA/NORMAL

M

5

4

8

12

7

5

13

4

0

3

3

64

SEPIA/NORMAL

F

5

5

12

14

4

7

11

4

3

2

3

70

SEPIA/VESTIGAL

M

0

1

5

3

1

1

0

0

0

2

2

15

SEPIA/VESTIGAL

F

4

2

2

2

2

3

2

0

1

1

12

31

Chi Square Analysis para AP Bio Group Data for Cross 3

Totais esperados:

Vermelho normal: 9/16 x x/815 = 458.438

(448-458.438) ^ 2/458.438 = .238

Sepia normal: 3/16 x x/815 = 152.813

(134-152.813) ^ 2/152.813 = 2.316

Red vestigial: 3/16 x x/815 = 152.813

(187-152.813) ^ 2/152.813 = 7.648

Sepia vestigial: 1/16 x x/815 = 50,938

(46-50.938) ^ 2/50.938 = 0.479

Σ = 10.681

.05 amp; gt; p amp; gt; .01

Rejeitar a hipótese nula

Discussão de Resultados e Conclusões:

Os testes de análise estatística do qui-quadrado calcularam os seguintes resultados para os dados do grupo de laboratório: aceite a cruz 1, aceite a cruz 2 e rejeite a cruz 3. Os testes calcularam o seguinte para os dados AP Bio Class: rejeitar a cruz 1, rejeitar cruze 2, rejeite a cruz 3. Portanto, nossas duas primeiras hipóteses nulas foram suportadas para nossos dados de pequenos grupos, enquanto o terceiro foi rejeitado e as hipóteses nulas foram rejeitadas pelos dados da classe. Rejeitar uma hipótese nula não significa que a hipótese seja incorreta. Rejeitar uma hipótese nula significa que a amostra observada demonstrou uma diferença significativa das previsões da hipótese nula, o suficiente para concluir que a hipótese nula é falsa. No entanto, isso não significa que ele seja falso. Para a amostra examinada no procedimento, a hipótese nula não satisfazia os resultados, mas isso poderia ser devido a eventos ocasionais e não uma falha na teoria.

No Cross 1, a geração F1 apresentou o padrão de herança simples conforme previsto pelas leis da Mendel, até o dia 3 ter sido gravado. No terceiro dia, foram vistos machos e fêmeas com sépia. Isso ocorre porque os dados foram coletados após a incubação da pupa F2. Uma vez que as moscas F2 foram adicionadas à mistura, os resultados começaram a aparecer que não foram previstos por nossa hipótese. No entanto, isso não significa que a hipótese estava incorreta; Em vez disso, a coleta de dados foi contaminada pela presença do F2. A maneira simples de evitar esse problema seria anular todos os dados coletados uma vez que as larvas F2 começam a aparecer. Se os dados tivessem sido coletados antes, com menos espaço entre a coleta, as moscas da F1 não teriam tido tempo para se reproduzir e os dados seriam puros. Isso também aconteceu no Cross 2 e no Cross 3, mas apenas no terceiro dia. Caso contrário, os dados F1 suportaram as hipóteses para todos os cruzamentos. Para os padrões simples de herança, todas as moscas F1 eram heterocigotas por seus traços, e não foram exibidas características recessivas. Para a herança ligada ao sexo no Cross 2, todos os machos eram brancos hemizygous porque herdavam apenas um cromossomo X, que era da mãe de olhos brancos. As fêmeas estavam com olhos vermelhos porque receberam o alelo vermelho dominante do pai.

Todos os dados, quer aceitou ou rejeitaram a hipótese nula, apoiaram as afirmações feitas na introdução de que os olhos vermelhos dominam os olhos sepianos e que os olhos brancos são recessivos. Os dados também apoiaram que as asas vestigiais são uma característica recessiva. O erro com a hipótese nula entra em jogo quando as proporções dos traços observados específicos são comparadas com as proporções esperadas.

Os dados do grupo de laboratório de cross 1 e cross 2 suportam as previsões feitas pelas leis de Mendel. A razão de resultado prevista da primeira cruz foi de 3: 1, e na experiência a proporção foi de 11: 2. De acordo com a análise estatística do qui-quadrado, essa proporção estava próxima o suficiente para o resultado previsto, que confirmou a hipótese nula. Para a segunda cruz, o resultado previsto foi 1: 1: 1: 1, seguindo os padrões de herança recessiva ligada ao sexo. A relação experimental registrada foi 11: 16: 8: 10, que mais uma vez foi suficientemente próxima para que o teste do qui-quadrado aceita a hipótese nula. Quanto à cruz 3, embora o desvio tenha sido altamente significativo, isso não significa que a hipótese nula foi incorreta, como mencionado anteriormente. A hipótese realmente previu todos os fenótipos que foram expressos nas moscas F2, então os eventos ocasionais poderiam ter distorcido os índices.

Uma possível fonte de erro é que as moscas podem ter sido incorretamente sexadas ou identificadas. Sem prestar muita atenção aos pentes sexuais ou aos padrões abdominais, a mosca pode ser rotulada incorretamente. Além disso, o pincel poderia ter esmagado as asas das moscas, dando-lhes uma aparência vestigial. Ambos os erros alterariam a relação observada. Em seguida, poderia ter havido mutações nas moscas que alteraram os resultados. Estes são eventos completamente aleatórios, então eles poderiam ter acontecido em um dos dois traços, ou ambos, ou nenhum. Além disso, matar acidentalmente moscas, colocá-las presas na comida ou, acidentalmente, liberar moscas, todos seriam maneiras de alterar as proporções. Apesar de qualquer fonte de erro, o procedimento ainda era uma maneira valiosa de observar os padrões de herança na natureza.

Bibliografia

Campbell, Neil, et al. Capítulo 15: a base cromossômica da herança. Biologia: AP Edition . Por Neil A. Campbell. 8ª ed. San Francisco: Pearson Education, 2008. 286-92. Imprimir.

Desenvolvimento da Fruit Fly Drosophila melanogaster. Local de publicação não identificado: Office Office, 2006. Web. 6 de junho de 2015.

The Fruit Fly and Genetics. The Fruit Fly and Genetics . N.p., n.d. Rede. 06 de junho de 2015.

A genética da cor dos olhos. The Arrogant Scientist . N.p., 29 de janeiro de 2009. Web. 31 de maio de 2015.

Padrões de herança. Padrões de herança . Universidade de Vermont, n.d. Rede. 28 de maio de 2015.

1

[1] hey ms cardamone, marley está comigo enquanto estamos fazendo isso !!!!!