معلومة

ذبابة الفاكهة رمادي / أصفر

ذبابة الفاكهة رمادي / أصفر


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

أنا أدرس علم الأحياء بنفسي عبر الدراسة عن بعد. لقد كنت أحاول حل المشكلة التالية لفترة من الوقت الآن وآمل أن تتمكن من مساعدتي. لأن هذا هو "الواجب المنزلي" سأقدر التلميحات بدلا من الحلول.


ذبابة الفاكهة لديها جين "الجسم الأصفر" ، $ y $، على الكروموسوم X. الأليل الآخر السائد هو "الجسم الرمادي" ، $ y ^ + $. عند عبور أجسام الإناث الرمادية بأجسام ذكور رمادية ، نحصل على 50٪ إناث رمادية و 22٪ ذكور رمادية و 28٪ ذكور صفراء.

ما هو التركيب الجيني للوالدين؟


عملي حتى الآن:

يجب أن يكون النمط الجيني Xy ^ + X $ للإناث و Xy ^ + Y $ للذكور. هناك حالتين بحاجة للنظر: $؟ = y ^ + $ أو $؟ = y $. في السابق نحصل عليه $ frac {3} {8} $ الإناث الرمادي و $ frac {1} {8} $ الإناث الصفراء و $ frac {2} {8} $ كل من الذكور الرمادي والأصفر ؛ هذا يبدو صحيحًا باستثناء الإناث الصفراء. في الأخير ، حصلنا على ضعف عدد الإناث الصفراء.

ربما يكون النمط الجيني XXyy (الإناث الصفراء) قاتلاً لكن هذا لا يساعد في تحديد الأنماط الجينية للوالدين.

لو $؟ = ص دولار ثم عبر من $ Xy ^ + mathbf {Xy} ؛ س ؛ mathbf {Xy ^ +} Y $ لن تقضي على الإناث الصفراء.

لا أعرف أي تأثيرات أخرى يجب أخذها في الاعتبار ، لذلك أنا عالق.

$ $

إذا كنت ترغب في اقتراح موارد (مواقع الويب والكتب المدرسية $ ldots $) المتعلقة بهذا الموضوع أو في علم الأحياء على هذا المستوى بشكل عام ، سأكون ممتنًا جدًا لذلك.

شكرا لك.


تحرير: أود إضافة صورة لأي شخص لديه مشكلة مماثلة.


نظرًا لأن ذبابة الفاكهة لديها نفس نظام الكروموسومات الجنسية مثل البشر ، (ذكور XY و XX إناث). من الواضح أن تحديد الجنس مهم - لا توجد أنثى لديها أجسام صفراء. هذه هي الملاحظة الرئيسية.

من بين الذكور لديك حوالي 50٪ / 50٪ من النمط الظاهري Y / y. يبدو أن هذه سمة مرتبطة بالكروموسوم الجنسي الكلاسيكي. هل هذا يساعد؟ يمكنني أن أذهب أبعد من ذلك ، لكن هذا يجب أن يوصلك إلى هناك.


الجينات القاتلة: المعنى والأنواع | علم الوراثة

لقد لوحظ أن جميع الجينات أو العوامل الوراثية ليست مفيدة للكائن الحي. هناك بعض العوامل أو الجينات الوراثية ، عندما تكون موجودة في أي كائن حي تسبب موته خلال المرحلة المبكرة من التطور. حتى أنها قد تسبب وفاة الفرد إما في حالة سائدة متماثلة اللواقح أو متنحية متماثلة اللواقح.

أبلغ عالم الوراثة الفرنسي L. Cuenot (1905) عن وراثة لون جسم الفأر. وجد أن لون الجسم & # 8220yellow & # 8221 كان سائدًا على اللون العادي & # 8220 Brown & # 8221 وكان يحكمه جين واحد & # 8220Y & # 8221. لوحظ أنه لا يمكن الحصول على الفئران الصفراء في حالة متماثلة اللواقح.

عندما تم تهجين الفئران المطلية باللون الأصفر مع فئران أخرى مطلية باللون الأصفر ، تم الحصول على الفصل بين لون الجسم الأصفر والبني بنسبة 2: 1. كان الأفراد البنيون نقيين ومتجانسين بينما الأفراد الأصفر كانوا متغاير الزيجوت. يمكن تفسير هذه النتائج على افتراض أن الأليل السائد للون الجسم الأصفر قاتل في حالة متماثلة اللواقح.

(وراثة اللون الأصفر المطلي في الفئران. الفئران ذات اللون الأصفر المطلي دائمًا ما تكون متغايرة الزيجوت).

لاحظ E. Baur (1907) وجود جين قاتل في Snapdragon (Antirrhinum) ووجد أنه يتميز بأوراق متنوعة. تنوع & # 8220golden & # 8221 على selfing ينتج نوعين من النسل ، الذهبي والأخضر بنسبة 2: 1 بدلاً من 3: 1. الذهبي منها متغاير الزيجوت والأخضر يتكاثر صحيحًا متنحًا متماثلًا.

أنواع الجينات المميتة:

يمكن تصنيف جينات Lethel في المجموعات التالية:

1. مميتة متنحية:

معظم الجينات المميتة هي جينات متنحية قاتلة. يتم التعبير عنها فقط عندما تكون في حالة متماثلة اللواقح. لا يتأثر بقاء الزيجوت المتغايرة ، على سبيل المثال ، لون المعطف في الفئران. وفقًا لـ Cuenot و Castle and Little ، فإن الأليل Y السائد هو مميت متنحي ويسبب موت أجنة YY متماثلة اللواقح في مرحلة مبكرة من التطور.

2. القاتل المهيمن:

هناك بعض الجينات القاتلة التي تقلل من قابليتها للحياة حتى في الزيجوت متغايرة الزيجوت ، ويقال على أنها قاتلة سائدة. على سبيل المثال ، جين الصرع في البشر. هذا يسبب عيوبًا عقلية ونموًا غير طبيعي للجلد وأورامًا في الزيجوت المتغايرة ، وبالتالي يموتون قبل بلوغ سن الرشد. قد يتم إنتاج المواد المميتة السائدة في كل جيل من خلال الطفرات.

3. قاتلة مشروطة:

تتطلب الجينات القاتلة شرطًا محددًا أو محددًا لعملها المميت ويقال على أنها قاتلة مشروطة. يطلق على العديد من طفرات الشعير والذرة و Neurospora و Drosophila والعديد من الكائنات الحية الأخرى طفرات حساسة لدرجة الحرارة. كل واحد منهم يحتاج إلى درجة حرارة محددة عالية بشكل عام للتعبير عن تأثيره المميت.

يسمح طافرة الكلوروفيل في الشعير بالتطور الطبيعي للكلوروفيل عند درجة حرارة 19 درجة مئوية أو أعلى ، لكنه يصاب بالبهاق أو شتلات بيضاء غير طبيعية عند درجة حرارة أقل من 8 درجات مئوية. درجة الحرارة ليست مسؤولة فقط عن إخراج المواد المميتة المشروطة. تتطلب بعض المواد المميتة المشروطة الضوء والتغذية وما إلى ذلك.

يُطلق على تأثير التوازن بين نوعين مميتين مختلفين في المخزون الدائم الذاتي اسم النظام الفتاك المتوازن- مولر (1918). يقال إن الجينات القاتلة المرتبطة بمرحلة تنافر الارتباط هي الجينات المميتة المتوازنة. يتم الاحتفاظ بها في مرحلة التنافر بسبب الارتباط الوثيق. العبور منخفض جدا. في مرحلة التنافر ، يوجد الأليل المتنحي لجين واحد والأليل السائد للجين الآخر في نفس الكروموسوم.

سيؤدي التزاوج بين الأفراد غير المتجانسين لهذه القاتلات المتوازنة إلى إنتاج 4 أنواع من الزيجوتات. 1/4 سيكون متماثل الزيجوت للقاتل المتنحي ولن ينجو. يجب أن يكون 1/4 الملقحات الأخرى متماثلة اللواقح بالنسبة للأخرى المتنحية المميتة وسوف تموت.

السلالة الوحيدة التي ستبقى على قيد الحياة هي الزيجوت متغايرة الزيجوت للقاتلين المتنحيين. لذلك ، يحافظ النظام المميت المتوازن على الجينات المرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالجينات القاتلة في حالة متغايرة الزيجوت الدائمة. شوهدت قاتلة متوازنة في الفئران ، Oenothra ، ذبابة الفاكهة وما إلى ذلك.

(نظام مميت متوازن يحتوي على جينات فتاكة متنحية (l1 و أنا2 ). فقط 2 من 4 متغايرة الزيجوت على قيد الحياة (L.1إل2/ ل1ل2)

بعض الجينات تجعل الأمشاج غير قادرة على الإخصاب. تسمى هذه الجينات بالجينات المميتة. في بعض الأحيان ، يستخدم المصطلح & # 8216Meiotic drive & # 8217 لوصف المميتات المشيجية. قد يُطلق على محرك الانقسام الاختزالي آلية تؤدي إلى إنتاج أعداد غير متساوية من الأمشاج الوظيفية بواسطة متغاير الزيجوت.

تم العثور عليه في بعض الذكور من ذبابة الفاكهة الكاذبة ، تنتج فقط نصف كمية الحيوانات المنوية مقارنة بالذكور العاديين. عندما يتم تزاوج هؤلاء الذكور مع الإناث الطبيعية ، فإن معظم السلالات تكون من الإناث. يوضح أن خلايا الحيوانات المنوية التي ينتجها هؤلاء الذكور تحتوي على كروموسوم & # 8216X & # 8217 فقط وأن الحيوانات المنوية التي تحتوي على كروموسوم & # 8216Y & # 8217 غير وظيفية.

يمكن توضيحها على النحو التالي:

على أساس تأثير البقاء على قيد الحياة ، يمكن تجميع الجينات في 5 فئات:


ارتباط علم الوراثة: الميزات والأمثلة والأنواع والأهمية

عندما يتم نقل شخصيتين أو أكثر من الأبوين إلى نسل أجيال قليلة مثل F.1، F2، F3 وما إلى ذلك دون أي إعادة تركيب ، يطلق عليهم اسم الأحرف المترابطة وتسمى هذه الظاهرة بالربط.

هذا انحراف عن مبدأ مندلية للتشكيلة المستقلة.

ينطبق قانون Mendel & # 8217s للتشكيلة المستقلة على الجينات الموجودة في كروموسومات منفصلة. عندما توجد جينات الشخصيات المختلفة في نفس الكروموسوم ، فإنها مرتبطة ببعضها البعض ويقال إنها مرتبطة.

يرثهم النسل معًا ولن يتم تصنيفهم بشكل مستقل. وبالتالي ، فإن ميل اثنين أو أكثر من الجينات من نفس الكروموسوم للبقاء معًا في عملية الوراثة يسمى الارتباط. لاحظ Bateson and Punnet (1906) ، أثناء العمل مع البازلاء الحلوة (Lathyrus odoratus) أن لون الزهرة وشكل حبوب اللقاح يميلان إلى البقاء معًا ولا يصنفان بشكل مستقل وفقًا لقانون Mendel & # 8217s للتشكيلة المستقلة.

عندما تم عبور نوعين مختلفين من البازلاء الحلوة - أحدهما يحتوي على أزهار حمراء وحبوب حبوب لقاح مستديرة والآخر به زهرة زرقاء وحبوب حبوب لقاح طويلة ، فإن F1 كانت النباتات مزهرة باللون الأزرق مع حبوب لقاح طويلة (كانت الأحرف الطويلة الزرقاء هي السائدة على التوالي على الأحرف الحمراء والدائرية). عندما تم تهجين هذه الهجينة الزرقاء الطويلة (متغايرة الزيجوت) مع الأفراد المتنحية المزدوجة والمستديرة (متماثلة اللواقح) (اختبار الصليب) ، فشلوا في إنتاج نسبة 1: 1: 1: 1 المتوقعة في F2 توليد. أنتجت هذه المجموعات الأربعة التالية بنسبة 7: 1: 1: 7 (7 أزرق طويل: 1 دائري أزرق: 1 أحمر طويل: 7 أحمر دائري) (الشكل 5.6).

تشير النتيجة أعلاه للاختبار المتقاطع بوضوح إلى أن التوليفات الأبوية (الأزرق ، الطويل والأحمر ، المستدير) أكبر بسبع مرات من التوليفات غير الأبوية. اقترح Bateson و Punnet أن الجينات (مثل B و L) القادمة من نفس الوالد (BBLL × bbll) تميل إلى دخول نفس الأمشاج وأن يتم توريثها معًا (اقتران). وبالمثل ، فإن الجينات (B و 1) القادمة من أبوين مختلفين (مثل BBLL x bbll) ، تميل إلى دخول الأمشاج المختلفة وأن يتم توريثها بشكل منفصل ومستقل (التنافر).

عرض مورغان للارتباط:

ذكر مورغان (1910) ، أثناء عمله على ذبابة الفاكهة أن الاقتران والتنافر جانبان من جوانب الارتباط. وقد عرّف الارتباط بأنه ميل الجينات الموجودة في نفس الكروموسوم إلى البقاء في تركيبتها الأصلية والدخول معًا في نفس المشيج.

تُعرف الجينات الموجودة على نفس الكروموسوم والتي يتم توريثها معًا باسم الجينات المرتبطة ، وتُعرف الأحرف التي تتحكم فيها هذه الجينات بالأحرف المرتبطة. تردد إعادة التركيب دائمًا أقل من 50٪. كل تلك الجينات الموجودة في الكروموسوم الفردي تشكل مجموعة ربط واحدة. يتوافق العدد الإجمالي لمجموعة الارتباط في الكائن الحي مع عدد أزواج الكروموسومات. على سبيل المثال ، هناك 23 مجموعة ربط في الإنسان ، 7 في البازلاء الحلوة و 4 في ذبابة الفاكهة السوداء.

ملامح نظرية الارتباط:

صاغ Morgan and Castle & # 8216 The Chromosome Theory of Linkage & # 8217.

يحتوي على الميزات البارزة التالية:

1. تقع الجينات التي تظهر الارتباط في نفس الكروموسوم.

2. يتم ترتيب الجينات بطريقة خطية في الكروموسوم ، أي ارتباط الجينات خطي.

3. تتناسب المسافة بين الجينات المرتبطة عكسياً مع قوة الارتباط. تُظهر الجينات القريبة من مكانها ارتباطًا قويًا ، في حين أن تلك ، التي يتم فصلها على نطاق واسع ، لديها فرصة أكبر للانفصال عن طريق العبور (ارتباط ضعيف).

4. تبقى الجينات المرتبطة في تركيبتها الأصلية خلال مسار الوراثة.

5. تظهر الجينات المرتبطة نوعين من الترتيب على الكروموسوم. إذا كانت الأليلات السائدة لاثنين أو أكثر من أزواج الجينات المرتبطة موجودة على كروموسوم واحد وأليلاتها المتنحية جميعها على المتماثل الآخر (AB / ab) ، يُعرف هذا الترتيب باسم cis-الترتيب. ومع ذلك ، إذا كان الأليل السائد لزوج واحد والأليل المتنحي للزوج الثاني موجودًا على كروموسوم واحد وأليلات متنحية ومهيمنة على الكروموسوم الآخر للزوج المتماثل (Ab / aB) ، فإن هذا الترتيب يسمى الترتيب العابر (الشكل 5.7) .

أمثلة على الارتباط:

تقدم الذرة مثالًا جيدًا على الارتباط. قام هاتشينسون بتهجين مجموعة متنوعة من الذرة ذات البذور الملونة والكاملة (CCSS) مع مجموعة متنوعة بها بذور عديمة اللون ومنكمشة (ccs). يسود الجين C للون على أليله عديم اللون c والجين S للبذور الكاملة هو المهيمن على أليله المنكمش s. جميع منتجات F1 تنتج النباتات بذوراً كاملة وملونة. ولكن في اختبار صليب ، عندما يكون هذا F1 يتم تلقيح الإناث (متغايرة الزيجوت) مع حبوب اللقاح من نبات يحتوي على بذور منكمشة وعديمة اللون (متنحى مزدوج) ، ويتم إنتاج أربعة أنواع من البذور (الشكل 5.8).

يتضح من النتيجة المذكورة أعلاه أن التوليفات الأبوية أكثر عددًا (96.4٪) من المجموعة الجديدة (3.6٪). يشير هذا بوضوح إلى أن الشخصيات الأبوية مرتبطة ببعضها البعض. تقع جيناتهم في نفس الكروموسوم وفقط في 3.6 ٪ من الأفراد يتم فصل هذه الجينات عن طريق العبور. هذا مثال على الربط غير الكامل.

عبر Morgan (1911) نوعًا بريًا عاديًا من ذبابة الفاكهة بجسم رمادي وأجنحة طويلة (BB VV) مع ذبابة الفاكهة الأخرى (نوع متحور) بجسم أسود وأجنحة أثرية (bbvv). جميع الهجينة في F1 الجيل بأجسام رمادية وأجنحة طويلة (BbVv) ، أي بشكل ظاهري مثل النوع البري من الآباء. إذا كان الآن ذكرًا من F ، فإن الجيل (Bb Vv) قد تم تهجينه مرة أخرى مع أنثى متنحية مزدوجة (اختبار صليب) لها جسم أسود وأجنحة أثرية (bbvv) يتم تشكيل مجموعات الوالدين فقط في F2 جيل دون ظهور أي مجموعات جديدة. تشير النتائج إلى أن شخصية الجسم الرمادي موروثة مع الأجنحة الطويلة.

إنه يعني أن هذه الجينات مرتبطة ببعضها البعض. وبالمثل ، ترتبط شخصية الجسم الأسود بالجناح الأثري. نظرًا لأن مجموعات الأبوين فقط تظهر في نسل F2 جيل ولا تظهر مجموعات جديدة أو غير أبوية ، وهذا يدل على الارتباط الكامل. شوهد الارتباط الكامل في ذكور ذبابة الفاكهة.

أنواع الربط:

اعتمادًا على وجود أو عدم وجود مجموعات جديدة أو مجموعات غير أبوية ، يمكن أن يكون الارتباط من نوعين:

إذا تم توريث حرفين أو أكثر معًا وظهورًا بشكل ثابت في جيلين أو أكثر في مجموعاتهم الأصلية أو الأبوية ، يطلق عليه الارتباط الكامل. لا تنتج هذه الجينات مجموعات غير أبوية.

توجد الجينات التي تظهر ارتباطًا كاملاً عن كثب في نفس الكروموسوم. تظهر جينات الجسم الرمادي والأجنحة الطويلة في ذبابة الفاكهة ارتباطًا كاملاً.

(2) الارتباط غير الكامل:

تظهر الروابط غير الكاملة من خلال تلك الجينات التي تنتج نسبة مئوية من التوليفات غير الأبوية. توجد هذه الجينات في مكان بعيد على الكروموسوم. إنه ناتج عن كسر عرضي أو عرضي لقطاعات الكروموسومات أثناء العبور.

أهمية الارتباط:

(ط) يلعب الارتباط دورًا مهمًا في تحديد طبيعة نطاق برامج التهجين والاختيار.

(2) يقلل الارتباط من فرصة إعادة تكوين الجينات وبالتالي يساعد في الحفاظ على الخصائص الأبوية معًا. وبالتالي فهو يساعد الكائن الحي على الحفاظ على شخصياته الأبوية والعرقية وغيرها. لهذا السبب ، يجد مربو النباتات والحيوانات صعوبة في الجمع بين الشخصيات المختلفة.


المراقبة والإدارة

يمكن أسر ذكور وإناث الذباب في الفخاخ التي تحتوي على طُعم بالمواد المخمرة أو المخمرة. يمكن صنع الفخاخ لرصد مواقع التخلص من النفايات الصلبة بسهولة من أكواب لذيذة بلاستيكية أو حاويات أخرى. تم إنتاج مقاطع فيديو حول كيفية إنشاء الفخاخ بواسطة جامعة ولاية نورث كارولاينا وجامعة ولاية أوريغون. لا يزال اختبار تصميم المصائد وخلائط الطعم مستمرًا ، لكن المصائد المنزلية الرخيصة هي الأكثر استخدامًا. في البداية ، كانت مصائد المراقبة تُطعم بخل التفاح ، ولكن تم إثبات أن الخميرة وطُعم السكر وطُعم أخرى وطُعم أخرى تصطاد الذباب قبل الخل. يتم صنع الخميرة وطعم السكر عن طريق الجمع بين ملعقتين كبيرتين خميرة و 4 ملاعق كبيرة سكر و 32 أونصة من الماء لصنع ملاط. لا تؤدي البطاقات اللاصقة الصفراء بالضرورة إلى زيادة التقاط المصائد وقد تجعل التعرف على مواقع الرعاية الاجتماعية أكثر صعوبة. يجب فحص المصائد أسبوعيا على الأقل.

مصيدة SWD مزودة بطعم بالخميرة وطين السكر. الصورة: هانا براك [/ caption]

يوصى بعلاجات لمنع الإصابة بمواد التخلص من النفايات الصلبة للمزارعين التجاريين ، حيث لا يوجد تحمل لـ SWD في الفاكهة التي يتم تسويقها. ينتج اتحاد الفاكهة الصغيرة في المنطقة الجنوبية أدلة IPM يتم تحديثها سنويًا والتي تحتوي على توصيات مناسبة إقليمياً. استشر موظفي الإرشاد المحليين للحصول على التوصيات الحالية لمنطقتك.


الغذاء وتربية

في البرية ، يتغذى ذباب الفاكهة على الخميرة والبكتيريا والمواد النباتية داخل الفاكهة الناضجة أو المتعفنة. في المختبر، ذبابة الفاكهة تتكون الوسائط عمومًا من دقيق الذرة / الخميرة / قاعدة أجار مكملة بالعديد من الكربوهيدرات والمواد الحافظة (انظر http://flystocks.bio.indiana.edu/Fly_Work/media-recipes/media-recipes.htm للتعرف على متغيرات الوصفات). يمكن تعديل صلابة الطعام بكميات متفاوتة من الآجار اعتمادًا على صحة السلالة ومستوى نشاط اليرقات. عادة ما يتم خلط المكونات مع الماء ، وغليها ، وصبها ساخنة في قوارير أو قوارير ، ثم تركها لتبرد لتكوين سدادة صلبة من الطعام في قاع الحاوية. يتم خلط بعض الأطعمة سريعة الذباب المتوفرة تجارياً (مع قاعدة رقائق البطاطس) مع الماء مباشرة في قنينة الاستنبات. يتم نقل الذباب البالغ إلى الحاوية (المغطاة بقطن أو قابس رغوي) ، حيث يضعون البيض على سطح الطعام. عندما يفقس البيض في اليرقات ، تحفر اليرقات في الطعام وتتقدم خلال مراحل الطور حتى تصبح جاهزة للخضوع للتحول. وباعتبارها يرقات طور ثالث "متجولة" ، فإنها تزحف خارج الطعام وتنتشر على طول جانب الحاوية. لا توجد حاليًا طرق فعالة لتجميد واستعادة الذباب أو اليرقات البالغة ، لذا فإن الطريقة النموذجية للحفاظ على خطوط الطيران هي النقل المستمر للذباب البالغ إلى وسط طازج. يوصى بنقل الذباب إلى طعام جديد بشكل متكرر (مرة كل أسبوعين إلى ثلاثة أسابيع) لتجنب التلوث البكتيري / العفن وتراكم العث ، ومع ذلك ، يتم تمديد هذا التوقيت عادةً للسلالات التي لا يتم استخدامها بنشاط عن طريق الحفاظ عليها عند 18 درجة.


معلومات الكاتب

الانتماءات

قسم البيولوجيا الجزيئية والخلوية والنمائية ، جامعة كاليفورنيا ، لوس أنجلوس ، كاليفورنيا 90095 ، الولايات المتحدة الأمريكية

Jiwon Shim و Tina Mukherjee و amp Utpal Banerjee

معهد البيولوجيا الجزيئية ، جامعة كاليفورنيا ، لوس أنجلوس ، كاليفورنيا 90095 ، الولايات المتحدة الأمريكية

قسم الكيمياء البيولوجية ، جامعة كاليفورنيا ، لوس أنجلوس ، كاليفورنيا 90095 ، الولايات المتحدة الأمريكية

مركز Eli and Edythe الواسع للطب التجديدي وأبحاث الخلايا الجذعية ، جامعة كاليفورنيا ، لوس أنجلوس ، كاليفورنيا 90095 ، الولايات المتحدة الأمريكية


دعم المعلومات

بيانات S1. القيم الرقمية للأرقام.

توفر علامات التبويب القيم الرقمية للأشكال 2 و 3 و 4 والملفات الداعمة S2 و S4 و S5 و S6 و S7 Figs.

بيانات S2. كونتيج ميتاجينوم.

يتم توفير contigs metagenomic الخام المشتق من Trinity [50] ، و Trinity مع البيانات المقيسة ، و Oases [51] مع البيانات المقيسة ، في تنسيق fasta. من المرجح أن تشتق غالبية contigs من ذبابة الفاكهة والميكروبات المرتبطة بها. الكونتيجس غير مشبع ومن المحتمل أن تتضمن تجميعات خيمرية. على هذا النحو ، فهي ليست مناسبة لتقديمها إلى Genbank ويجب التعامل معها بحذر.

بيانات S3. محاذاة الفيروسات.

يتم توفير محاذاة تسلسل البروتين المستخدمة لإنشاء الأشجار المعروضة في الشكلين 1 و S3 بتنسيق nexus ، جنبًا إلى جنب مع أوامر MrBayes المستخدمة لإجراء التحليلات.

بيانات S4. ملفات شجرة الفيروسات.

يتم توفير أقصى درجات مصداقية كليد مع دعم خلفي بايزي بتنسيق BEAST nexus ، وهو مناسب للعرض مع FigTree.

بيانات S5. يقرأ المشتق من الفيروسات في مجموعات بيانات RNA المتاحة للجمهور.

يحتوي الملف النصي المفصول بعلامات جدولة على عدد من RNA الصغيرة المشتقة من الفيروسات وقراءات RNA-seq من 9656 مجموعة بيانات "تشغيل" للتسلسل متاحة للجمهور (تم تنزيلها من أرشيف النيوكليوتيدات الأوروبي في 9 مايو 2015). تم تعيين ما يصل إلى 2 مليون قراءة (للقراءة الأمامية فقط ، إذا تم إقرانها) لكل مجموعة بيانات. تم استبعاد مجموعات البيانات التي لا تحتوي على قراءات قابلة للتعيين.

بيانات S6. التسلسلات الشبيهة بالفيروسات التي تم تحديدها بواسطة تجميع de novo للقراءات العامة.

تم تجميع contigs الشبيه بالفيروسات من novo المتاح للجمهور د. ميلانوجاستر مجموعات بيانات RNAseq (التي لا يمكن تقديمها إلى Genbank) ، بما في ذلك Brandeis Virus و Berkeley Virus و تسلسل يشبه فيروس Totivirus والعديد من التسلسلات الشبيهة بالفيروسات.

بيانات S7. محاذاة السكان وملفات BEAST.

نماذج المحاذاة و BEAST كـ BEAST xml للشكلين 6 و S13.

بيانات S8. أقصى مصداقية كليد الأشجار.

الملخصات الخلفية لمخرجات BEAST للشكلين 6 و S7 (تم استنتاج الملخصات الخلفية بشكل مشترك عبر عمليتين مستقلتين).

بيانات S9. تحليل و مخرجات FUBAR.

أمر FUBAR (HyPhy) بملفات دفعية وإخراج. كانت المحاذاة هي تلك المتوفرة في بيانات S7 ، وكانت الأشجار هي تلك المتوفرة في بيانات S8.

S1 التين. مصادر القراءات القابلة للتعيين.

نسبة RNAseq والصغيرة (17-29nt) تقرأ تلك الخريطة لتمييزها د. ميلانوجاستر العناصر القابلة للتحويل ، ذبابة الفاكهة miRNAs ، ما تبقى من د. ميلانوجاستر الجينوم Wolbachia والبكتيريا الأخرى ، والفيروسات "الكلاسيكية" الأربعة (DAV و DCV و DMelSV و Nora Virus) ، والفيروسات الجديدة المسماة ، والفيروسات الأخرى المرشحة للانفجار ، والفيروسات المرشحة لـ siRNA. تستبعد الأعداد القراءات غير المعينة ، وتقرأ التعيين إلى ذبابة الفاكهة متواليات الريبوسوم. يشير EIKST إلى التجمعات الميتاجينومية أو مخاليط منها ، ويشير "BGI" و "EG" إلى إجراء التسلسل بواسطة معهد جينوميات بكين أو أدنبرة للجينوم (على التوالي) ، ويشير "HD" إلى استخدام محولات ربط "عالية الدقة" لتسلسل الحمض النووي الريبي الصغير تشير "RM" و "RZ" إلى استخدام استنفاد الرنا الريباسي بواسطة RiboMinus أو Ribo-Zero ، وتشير "DSN" إلى تطبيع نوكلياز مزدوج الشريطة. يتم توفير بيانات الأعداد الأولية في جدول S1.

الشكل S2: التحديد الكمي للفيروسات في المجمعات الميتاجينومية بواسطة qRT-PCR.

قياس الحمض النووي الريبي لـ DCV و DAV و Nora Virus و DMelSV و Thika Virus و Motts Mill Virus و Torrey Pines Virus و Newfield Virus و Twyford Virus و La Jolla Virus و Craigie's Hill Virus الموجودة في كل من المجمعات الميتاجينومية الخمسة E ، I ، K ، S ، و T ، كميًا بواسطة qRT-PCR بالنسبة إلى ذبابة الفاكهة جين بروتين الريبوسوم RpL32. لاحظ أنه يمكن اكتشاف كل من DCV و Twyford Virus في مجموعة واحدة. تمثل أشرطة الخطأ 80 ٪ من فترات المصداقية للوسائل ، بناءً على مكررين أو ثلاثة مكررات لكل عينة وافتراض الكفاءات المستنتجة من سلسلة التخفيف (نص S2). يتوافق وجود / غياب الفيروس جيدًا مع بيانات الحمض النووي الريبي الصغيرة (S1 الشكل) ولكن التقدير الكمي qRT-PCR قد يكون غير موثوق به نظرًا للتنوع العالي في التسلسل في تجمعات الفيروسات هذه. يتم إعطاء بيانات التصوير المقطعي المحوسب الخام في بيانات S1.

S3 التين. أشجار النشوء والتطور مع أرقام الدعم والمدخلات.

تُظهر أشجار مصداقية كليد ذات جذر متوسط ​​النقطة العلاقة المستنتجة بين الجديد والمعروف سابقًا ذبابة الفاكهة- الفيروسات المرتبطة (باللون الأحمر) ، والفيروسات المنشورة سابقًا من الأصناف الأخرى (السوداء) والتسلسلات من مجموعات بندقية النسخ (باللون الأزرق). يظهر الدعم الخلفي البايزي للعقد من الدرجة الثانية أعلاه وحيث تسمح المساحة ، ويتم إعطاء المقياس ببدائل الأحماض الأمينية لكل موقع. يتم إعطاء معرفات الحمض النووي أو البروتين Genbank بعد كل تسلسل. (أ) Craigie's Hill Virus and Nodaviruses (B) Kilifi Virus و Thika Virus و DCV و Dicistroviruses (C) Bloomfield Virus و Torrey Pines Virus و Reoviruses (D) Newfield Virus و DAV و Permutotetraviruses (E) Galbut Virus and TSA المتواليات (F) La Jolla Virus و Twyford Virus و Iflaviruses (G) Motts Mill Virus و Sobemoviruses و Poleroviruses (H) Charvil Virus و Flaviviruses (I) Dansoman Virus والفيروسات ذات الصلة بفيروس شلل النحل المزمن (J) Chaq Virus and TSA (K) Brandeis Virus and Negeviruses (L) Berkeley Virus ، DCV ، ومجموعة مختارة من متواليات Picornavirales (M) Partitiviruses (N) Bunyaviruses (O) Kallithea Virus and Nudiviruses (لاحظ ذلك د. إينوبيلا تم استبعاد Nudivirus [56] لأن المواقع ذات الصلة غير متوفرة). يتم توفير المحاذاة في بيانات S3 ، ويتم توفير الحد الأقصى من أشجار مصداقية الكليد في بيانات S4.

S4 التين. تكرار توزيعات حجم الرنا الصغير وتكوين القاعدة.

تُظهر مخططات الشريط توزيع حجم الحمض النووي الريبي الصغير (17-29 نانومتر) لفيروسات مختارة (أعمدة) مفصولة عبر 14 مكتبة تسلسل مختلفة (صفوف). أشرطة مرسومة فوق x- يمثل المحور قراءات تعيين إلى الخيط الإيجابي وتمثل تلك الموجودة أدناه قراءات تعيين إلى الشريط السلبي. يتم تلوين الأشرطة وفقًا لنسبة القراءات مع كل قاعدة 5′ (A-green ، C-blue ، G-yellow ، U-red). يتم عرض العدد التقريبي للقراءات لكل فيروس في كل مجموعة ، ويتم عرض الفيروسات التي تحتوي على & gt100 من قراءات RNA الصغيرة في تلك المجموعة فقط. تُظهر أزواج الصفوف مكررات تقنية ، ويتم تصنيفها حسب المجموعة الميتاجينومية (E ، I ، K ، S ، T) أو خليط البركة. بالنسبة لحمامات السباحة المختلطة (الخلفية الزرقاء) ، تم ترتيب القراءات في الصفوف السفلية بواسطة علم الجينوم في إدنبرة بعد خطوة الأكسدة (لتقليل تمثيل ميرنا) ، والصفوف العلوية بواسطة BGI بدون خطوة الأكسدة. بالنسبة للتجمعات غير المختلطة (الخلفية البيضاء) ، تم ترتيب القراءات في الصفوف السفلية باستخدام بروتوكول ربط "عالي الوضوح" (كلاهما بدون أكسدة). لاحظ أن العدد النسبي للقراءات الأطول (23-27 نانومتر) الذي شوهد في DCV ، و Nora Virus ، و Kilifi Virus ، و Thika Virus يبدو أنه قد انخفض في وجود خطوة الأكسدة ، كما هو الحال مع عدد قراءة Kallithea miRNA. يتم توفير بيانات العد الخام لهذا الرقم في بيانات S1.

S5 التين. تكوين قاعدة الحمض النووي الريبي الصغيرة حسب الموضع.

تُظهر مخططات "شعار التسلسل" الجزء أ تكوينًا أساسيًا متحيزًا بطول طول الحمض النووي الريبي الصغير المشتق من الفيروسات ، حيث تشير أحجام الحروف النسبية إلى التردد الأساسي بين عمليات القراءة في هذا الموضع ، ويمثل الارتفاع الإجمالي محتوى المعلومات (الذي يحدد التحيز بعيدًا عن ترددات متساوية). لكل فيروس ، يتم عرض طول القراءة الأكثر شيوعًا فقط ، ويتم تجميع القراءات عبر جميع مكتبات التسلسل. لاحظ أن معظم الفيروسات تظهر تحيزًا صغيرًا نحو A و U (مرسوم على شكل T) عند القاعدة 5 ، بينما Twyford Virus متحيز تجاه U في كل من الوضعين 5 و 3. تهيمن على قراءات فيروس DNA Kallithea 22 nt بواسطة ميرنا ATAGTTGTAGTGGCATTAATTG. تُظهر مخططات "شعار التسلسل" الجزء ب تكوينًا أساسيًا متحيزًا بين عدم تطابق جينوم viRNA في 22 nt و 23 nt viRNAs من Twyford Virus (KP714075) ، مما يشير إلى أن العديد من بقايا 3′U غير مقولبة. يتم توفير بيانات العد الخام لهذا الرقم في بيانات S1.

S6 التين. حجم RNA صغير وتكوين قاعدة للفيروسات المرشحة siRNA.

تُظهر مخططات الشريط توزيع حجم الحمض النووي الريبي الصغير (17-29 نانومتر) لتلك المواقع المرشحة لـ siRNA غير المسماة والتي تحتوي على & gt80 قراءة RNA صغيرة. أقحم هو العدد الإجمالي لقراءات RNA الصغيرة مجمعة في جميع المكتبات. أشرطة مرسومة فوق x- يمثل المحور قراءات تعيين الخيط الموجب والأشرطة الموجودة أسفل x- يمثل المحور قراءات تعيين الخيط السلبي. يتم تلوين الأشرطة وفقًا لنسبة القراءات مع كل 5′ قاعدة (A-green ، C-blue ، G-yellow ، U-red). كل الذروة عند 21 nt وتظهر التركيبة المتوقعة من 5′ قاعدية (انحياز طفيف ضد G) ، باستثناء المرشح siRNA 14 (KP757950) الذي يظهر الذروة 22–23 nt 5 ′ U-rich في Twyford Virus (KP714075) . يتم توفير بيانات العد في بيانات S1.

S7 التين. إنتاج RNA صغير نسبي.

لتحديد الاختلافات في المعدل الذي يتم فيه إنشاء الحمض النووي الريبي الصغير من فيروسات مختلفة ، قمنا بحساب إنتاج viRNA النسبي لكل من الفيروسات الـ16 المختلفة في مجمعات التسلسل الميتاجينومي ST و EIK. تُظهِر الأشرطة النسبة بين العدد النسبي لرسم خرائط RNA صغير 21-23 nt لكل فيروس (تم تطبيعه بعدد قراءات الوفرة ذبابة الفاكهة miRNA miR-34-5p) ، وعدد قراءات الفيروس RNA-seq (نسبة إلى قراءات RNAseq غير الفيروسية ، باستثناء قراءات الرنا الريباسي). تم بعد ذلك تطبيع النسب إلى أدنى معدل (فيروس كيليفي في عينة EIK) لإعطاء معدلات نسبية ، بحيث يتم اشتقاق 10 4 أضعاف من viRNAs من DMelSV مقارنة بفيروس Kilifi. في حالة وجود الفيروسات في كل من مجمعات EIK و ST ، يكون الارتباط بين مجموعتي البيانات مرتفعًا (معامل ارتباط الرتبة & gt0.99) ، مما يشير إلى أن هذا الاختلاف قابل للتكرار. يتم توفير البيانات الطبيعية في بيانات S1.

S8 الشكل. توزيع الفيروسات عبر مجموعات بيانات RNA المتاحة للجمهور.

تُظهر الشبكة نسبة القراءات من كل من مجموعات بيانات RNAseq ومجموعات بيانات RNA الصغيرة المتاحة للجمهور البالغ عددها 3،144 ذبابة الفاكهة و ذبابة الفاكهة ثقافة الخلية (المحور الرأسي) التي تحدد الفيروسات (المحور الأفقي). تم تضمين مجموعات البيانات التي تحتوي على فيروس واحد على الأقل في 100 قراءة فيروسية لكل مليون قراءة ، وتم تضمين فقط الفيروسات الموجودة في مجموعة بيانات واحدة على الأقل عند ≥ 100 قراءة فيروسية لكل مليون قراءة. لاحظ أن أجزاء مختلفة من الفيروسات المجزأة تحدث بشكل عام ضمن مجموعات البيانات ، مما سمح لنا بربط تسلسلات مرشح siRNA مؤقتًا بالتسلسلات المرشحة لـ BLAST (على سبيل المثال ، Nodaviruses و Bloomfield Virus). الفيروسات من DAV إلى ذبابة الفاكهة سوداء البطن تم الإبلاغ عن فيروس بيرنا سابقًا ، تم وصف الآخرين حديثًا هنا. يتم توفير الأعداد في بيانات S5.

S9 الشكل. توزيع الفيروسات على نطاق واسع ذبابة الفاكهة مزارع الخلايا.

تم اختيار مجموعة بيانات RNAseq نموذجية واحدة لكل مجموعة من 26 مجموعة بيانات مستخدمة على نطاق واسع ذبابة الفاكهة تم تعيين خطوط ثقافة الخلية ، وجميع القراءات إلى الأمام للفيروسات. تم سحب 24 من مجموعات البيانات من تسلسل ثقافة خلية ModEncode [82] ، واثنتان لم تكن متوفرة (OSS و Kc167) مأخوذة من مجموعات البيانات SRR070269 و SRR500470. يوضح مقياس الألوان جزء القراءات الفيروسية في الأصل (قراءات الفيروسات لكل مليون قراءة إجمالية) ويتم فرز الفيروسات بترتيب تصاعدي لكسر القراءة الفيروسية (من ML-DmD32 مع قراءات فيروسية بنسبة 1٪ ، إلى ML-DmBG1-c1 باستخدام حوالي 50٪ قراءات فيروسية). لاحظ أنه من المحتمل أن يختلف عدد سكان الفيروس بين الثقافات الفرعية المختلفة ، ويجب اعتبار هذه القيم توضيحية فقط. يتم توفير الأعداد في بيانات S5.

S10 الشكل. انتشار الفيروس حسب السكان.

تظهر الرسوم البيانية الفيروسات و Wolbachia انتشار في د. ميلانوجاستر و د. سيمولانس لكل موقع من المواقع السبعة عشر التي تم فيها جمع الذباب. القيم هي تقديرات الاحتمالية القصوى مع فترتي احتمالية تسجيل ، ويتم رسمها على مقياس سجل. في حالة عدم وجود شريط أو فاصل ثقة ، لم يتم أخذ عينات من الذباب من هذا النوع. يتم توفير تفاصيل الموقع وانتشار السكان في جدول S4.

S11 الشكل. معدلات العدوى المتعددة والعدوى المرافقة.

تُظهر اللوحات (أ) و (ب) النسبة المئوية لـ د. ميلانوجاستر و د. سيمولانس يحمل واحدًا على الأقل من الفيروسات التي تم مسحها. الأعمدة هي تقديرات احتمالية قصوى مع فترتين زمنيتين لاحتمال تسجيل الدخول. تمثل الأشرطة الملونة ناقلات فيروسات DAV أو DCV أو Nora أو DMelSV أو Twyford أو La Jolla أو Kallithea أو Dansoman أو Torrey Pines أو Craigie's Hill أو Thika أو Newfield أو Bloomfield أو Motts Mill (ولكن باستثناء فيروسات siRNA عالية الانتشار) تظهر الأشرطة الرمادية الزيادة الكبيرة في الانتشار الكلي إذا تم تضمين فيروسات مرشح siRNA (Galbut Virus و Chaq Virus). تشير الأشرطة المفقودة إلى أن الأنواع المضيفة كانت غائبة عن موقع التجميع (للحصول على تفاصيل التجميع والانتشار ، انظر جدول S4). تظهر اللوحات (C) و (E) نسبة الخلو من الفيروسات والمصابين بها د. ميلانوجاستر عندما يتم استبعاد Galbut Virus و Chaq Virus (C) أو تضمينها (E) ، بينما (D) و (F) تظهر المؤامرات المكافئة لـ د. سيمولانس. يتم حساب اللوحات (C-F) باستخدام مقايسات الذبابة المفردة فقط (وليس الكميات الكبيرة) ، وهي متوسطات عبر السكان.

S12 التين. الارتباط بين Wolbachia وانتشار الفيروس.

تظهر كل مؤامرة العلاقة بين الفيروس المسمى و Wolbachia في الانتشار عبر السكان الذين تم أخذ عيناتهم. الشكل الداخلي هي معاملات ارتباط الرتب ، وانحدار خطي بسيط (فيروس

Wolbachia) للتوضيح. لا يأخذ التحليل في الحسبان أي ارتباط ذاتي مكاني في الانتشار ، ولا يصحح للاختبارات المتعددة. يتم تلوين النقاط حسب الموقع (انظر الشكلين S10 و S11 للألوان) ويتم رسمها بفترتين زمنيتين لإمكانية تسجيل الدخول. "الأهمية" الاسمية في ص & lt 0.05 باستخدام العلامات النجمية. يتم توفير القيم في جدول S4.

S13 الشكل. الخصائص التطورية لـ ذبابة الفاكهة الفيروسات.

تعرض كل لوحة تقديرات المعلمات للتطور الفيروسي لفيروسات الحمض النووي الريبي الأحد عشر التي توفرت لها بيانات تسلسل كافية. اللوحات هي (أ) معدل الطفرة ، (ب) تاريخ أحدث سلف مشترك ، (ج) نطاق الحركة بين المناطق الجغرافية (تعرف بالقارات والمختبر) ، (د) معدل التبديل بين د. ميلانوجاستر و د. سيمولانس، و (هـ) المعدلات النسبية للمرادف (دي اس) وغير مجهول (dN) الاستبدال (dN-dS & gt 0 يعني الاختيار الإيجابي). For panels A–D points are the median of the posterior sample and 95% credibility intervals, panel E shows the median and range across codons. For all viruses except DAV and Nora Virus, a strong prior was placed on mutation rate (Panel A, grey box), and mutation rates and MRCA dates were inferred separately for each alignment block. The underlying BEAST XML files (including alignments and model specifications) are provided, along with the resulting mcc tree files and summaries of posterior distributions, in S7 Data and S8 Data. The underlying FUBAR batch files and per-site parameter estimates are provided in S9 Data.

S14 Fig. dN/dS in DAV and Nora Virus.

Point estimates of dN/dS are shown for each codon in open reading frames of DAV and Nora Virus (ratios of the posterior estimates, not the posterior estimates of the ratios). Bar colours illustrate posterior support that the site is constrained (blue for strong support that dN & lt دي اس) or positively selected (red for strong support that dN > dS). Positions coloured grey have little support for either positive selection or constraint. The dashed horizontal line indicates neutrality (dN = dS), so that bars higher than this are candidate sites for positive selection. The solid horizontal line shows the mean of the dN/dS estimates for that open reading frame. dN/dS estimates greater than 3 have been truncated to 3 for clarity. FUBAR batch files and parameter estimates are provided in S9 Data.

S1 Table. Sources of all metagenomic reads.

Counts of raw metagenomic reads mapping to ذبابة الفاكهة, bacteria, and viruses.

S2 Table. Detailed description of new viruses.

Detailed descriptions of BLAST-candidate virus fragments and named siRNA-candidate viruses.

S3 Table. Potential binding sites for Kallithea Virus miRNA.

Potential miRNA binding sites in د. ميلانوجاستر 3′ UTRs predicted by miRanda, and Gene Ontology enrichment analyses for genes with a miRanda score >150.

S4 Table. Survey collection details, locations, and virus prevalence.

Collection data (sample sizes, city, country, latitude and longitude, date) and virus prevalence for each species at each location (maximum likelihood estimate with 2 log-likelihood confidence intervals, all rounded to two significant figures).

S1 Text. Evidence for a micro-RNA in Kallithea Virus.

Output from the software package mirDeep [76] showing the proposed pre-miRNA hairpin, read numbers, and predicted folding pattern and energy. Reads are summed across all small-RNA libraries.

S2 Text. PCR and qPCR primers and conditions.


Gene Linkage & Chromosome Maps

Thomas Hunt Morgan studied fruit flies and found that in some crosses, expected outcomes weren't happening. Further experiments confirmed that alleles located on the same chromosome are inherited together.

*Mendel's dihybrid cross AaBb x AaBb would not have yielded a 9:3:3:1 ratio if he had chosen alleles located on the same chromosomes.

A common cross used to demonstrate linkage groups is the cross of a heterozygote wild type vestigial wings/ black body with a recessive mutant.

The cross would look like this

vg+ vg bl+ bl x vg vg bl bl

It may be easier at this point to use the older notation for letters, where the cross would look like AaBb x aabb

There are two possible arrangements for the heterozygote (AaBb) in the above cross.

If the dominant alleles are on different chromosomes (Ab) then it is called TRANS
If the dominant alleles AB are on the same chromosome, it is called a CIS arrangement

Cross produces: 50% wild type / 50 % mutant

If no crossing over has occurred, the outcome will always be 1:1, however this is not what Thomas Hunt Morgan observed.

متوقع ملاحظ
النوع البري 50 33
متحولة 50 33
Vestigial Wings, Wild 0 17
Wild, Black Body 0 17

Question: How would you explain these results?

Answer: The two offspring that did not look like either parent are called recombinants. They are a result of CROSS-OVER which occurred during meiosis, the alleles switch position.

Using this methodology, the chromosomes of the fruit fly were mapped. Each MAP UNIT represents how far apart the alleles are on the chromosome, the number is based on how often crossing over occurs.

Chromosome 2 on Drosophila Melanogaster (fruit fly)

أسئلة الممارسة

1. A dumpy winged (dd) fruit fly with long aristae (AA) is crossed with a long winged (Dd) short aristae (aa). Show the cross and the phenotypic proportions.

2. A fruit fly with short legs (ll) and vestigial wings (ww) is crossed with one that is heterozygous for both traits. Assuming the dominant alleles are on separate chromosomes, show the cross and the expected phenotypic proportions.

3. In fruit flies, red eyes is a dominant allele located on the X chromosome. The recessive condition results in white eyes. The tan body trait is also X-linked and is dominant to yellow bodies. A female who is heterozygous both traits with the dominant alleles located on the same chromosome is crossed with a white eyed, yellow bodied male. Show the cross and the phenotypic proportions (Don't forget these traits are X-linked!)

In pea plants, flower color and pollen shape are located on the same chromosome. A plant with purple flowers and long pollen (AaBb) is crossed with one that is recessive for both traits (aabb).

The results are as follows:


a) Are the chromosomes of the AaBb parent in the cis or trans position? Sketch a punnett square showing the expected offspring.


أنشطة

The following is a concise list of the genetics vocabulary and ذبابة الفاكهة notation used in this activity.

الجين A unit of hereditary information consisting of DNA.

أليل One of the alternative forms of a gene.

النمط الظاهري The traits of an organism that are expressed.

الطراز العرقى The genetic makeup of an organism.

متماثل Having two identical alleles for a particular trait.

متغاير الزيجوت Having two different alleles for a particular trait.

الأليل السائد In a heterozygous condition, the allele that is expressed.

recessive allele In a heterozygous condition, the allele that is not expressed.

النوع البري An individual having the normal phenotype that is, the phenotype generally found in a natural population of organisms.

متحولة An individual having a phenotype that differs from the normal phenotype.

  • Wild type is designated with a “+” for any allele.
  • Mutations are designated by a letter or letters related to the phenotype of the mutation.
  • Recessively inherited mutations are written in lowercase letters.
  • Dominantly inherited mutations are capitalized.
  • X-linked mutations are written as superscripts to X chromosomes (e.g., X w ). The Y chromosomes are also listed for males.
  • A written genotype lists the two alleles separated by a slash (e.g., +/vg).
  • genetic inheritance
  • علم الأحياء التنموي
  • human health problems (e.g., alcoholism)

  1. Have students open the student pages on their computers, or hand out hard copies.
  2. Project the image of the two wild-type flies (image “A”).
    • Have students read the text and answer the questions about the wild-type flies.
    • Lead a discussion about what they observed, then introduce the idea of النمط الظاهري.
    • Congratulate any students who realized the flies are male and female. Tell them that the fly with the darker pigmentation at the tip of its abdomen is the male.
  3. Project image “B,” a wild-type fly paired with a vestigial mutant. (Don’t tell them the name of the mutant fly until they have made their observations.)
    • Have students compare the two flies and fill out the description columns in their table.
    • Tell students that the phenotype of this fly is “vestigial” because of its stubby wings, and let them record that.
  4. Repeat #3 with each of the remaining sets of flies.

ملاحظة: the final mutant fly, white eyes, is an easy phenotype to see, but the inheritance pattern (X-linked) is best used with advanced students. For an introductory lesson, you may wish to skip this fly.

  • Remind students that, with a dominant mutation, an individual can have two possible genotypes.
  • If you include the white-eyed fly, students will need to be introduced to the concept of sex-linked characteristics, and they must consider the genotype of both male and female flies.

For nearly 100 years, the fruit fly ذبابة الفاكهة سوداء البطن has played a pivotal role in genetics and molecular biology research. In this activity, we have selected fly mutants with easily seen variations and used them as a springboard to help students learn about phenotype, genotype, and genetic inheritance patterns.

Male and female wild-type flies
The male and female differ somewhat in appearance. One difference that can be easily seen in the photomicrographs is that the male has darker pigmentation at the tip of its abdomen. (Other differences are that the tip of the male’s abdomen is rounded while the female’s is pointed, and males have “sex combs,” areas of dark bristles on their front legs that females don’t have. But it’s difficult to see these differences in the images.)

Phenotype and genotype
النمط الظاهري, the physical trait, is determined by the الطراز العرقى, or genetic makeup of the organism. Single-gene traits are determined by two alleles, one of which is inherited from the mother and the other from the father. A phenotype is a description, whereas the genotype is, in this case, a pair of alleles where each allele may be the same (homozygous, e.g., +/+, vg / vg), or different (heterozygous, e.g., +/vg Cy/+).

Inheritance patterns
When two copies of the same allele are required to express a particular phenotype, we say that the inheritance pattern for that trait is الصفة الوراثية النادرة. For example, the vestigial phenotype is recessively inherited. The genotype of a vestigial fly must be vg / vg. Other recessive mutants in this activity are eyeless and ebony. An example of a human trait that is likely inherited in a recessive fashion is that for widow’s peak (a person’s hairline coming to a point at the top of the forehead). When only one allele is required to express a trait, as is the case with the curly-winged mutation, its inheritance pattern is مهيمن. The genotype of a curly-winged fly could be ساي/+ or ساي/جy. An example of a dominantly inherited trait in humans is that for achondroplasia, a form of dwarfism.

Genotype of a wild-type fly
When we observe a fly that is wild type in appearance, and we’re considering its genotype, we don’t really know if it’s homozygous or heterozygous for a recessive mutation. It may carry one allele that is wild type, for example, for body color, and one that is recessive, for example, the ebony allele. Because ebony is inherited recessively, we know that the wild-type fly must have at least one allele that is wild type for body color. We could discover its genotype by doing a genetic cross with a recessive homozygote, in this example, an ebony fly. This idea is covered in the activity Genetic Crosses.

X-linked mutations
The white-eyed mutation was the first fly mutation discovered. إنه ل مرتبط بـ X، أو مرتبط بالجنس, mutation. As in humans, flies that carry two X chromosomes are female, and flies that carry one X and one Y are male. In fruit flies, the Y chromosome is structurally different from the X chromosome, and it doesn’t carry genes that are complementary to those on the X, so any gene that is on the X in a male will be expressed, while the regular rules of dominant and recessive inheritance apply to female flies because they carry two X chromosomes. A white-eyed male must have the white mutation on its single X chromosome. In a female fly, the white mutation is inherited recessively, so two copies of the white mutation are necessary to produce a white-eyed female.

Supported by a Science Education Partnership Award (SEPA) from the National Center for Research Resources, National Institutes of Health، و ال David and Lucile Packard Foundation.


Christine E. Gray, Ph.D.

Christine E. Gray, Ph.D., is a molecular geneticist with an interest in mechanisms of gene regulation and development. Much of her research involved the identification and initial characterization of a CTCF-like protein in both Aedes aegypti (the primary vector of both yellow fever and dengue fever) and Anopheles gambiae (the principal vector of malaria). CTCF is a well-known insulator binding protein in vertebrates, and its mosquito homologue may provide a useful means to increase the efficiency of the process used to make transgenic mosquitoes.

Transgenic mosquitoes are made for two key reasons: to learn more about key mosquito genes involved in the natural transmission of pathogens and to potentially create mosquito strains that are unable to transmit pathogens such as viruses, filarial worms and protozoans.

At St. Mary’s, Gray is working with an undergraduate MARC student to assess confirmed CTCF binding sites from Anopheles gambiae for insulator function in a cell culture assay. In a separate project, she is working with several undergraduates on a project to investigate the mechanism for a phenomenon known as cytoplasmic incompatibility (CI) in fruit flies (Drosophila). CI results when specific bacteria (Wolbachia) infect the tissues of insects. These bacteria are then passed very efficiently from mother to offspring, while uninfected females who mate with infected males are essentially sterile.

Gray hopes that greater understanding of this natural phenomenon might enable others to utilize Wolbachia as part of a strategy to reduce the ability of insect vectors of disease to transmit pathogens.

In 2015, she was recognized by the St. Mary’s University Alumni Association by receiving the Distinguished Faculty Award.


شاهد الفيديو: مكافحة حشرة المنالذبابة البيضاءالبق الدقيقيمكافحة العنكبوت الاحمر باحترافية (كانون الثاني 2023).