Bananflueforsøg – Mendels 2. lov, koblede gener og epistasi

Formål: At lave genetiske krydsningsforsøg som viser

  1. Mendels 2. arvelov
  2. Epstasi
  3. Koblede gener

Fremgangsmåde:

Vi skal i forsøget operere med de 3 generationer som også Mendel er mest kendt for: P, F1 og F2 og et ekstra kryds (oftest et analysekryds). P er forældrene, F1 er første afkomsgeneration, F2 er anden afkomsgeneration, og da vi trods alt ikke har 1-2 måneder, så laver vi det virtuelt via hjemmesiden herunder:

https://sciencecourseware.org/vcise/drosophila/Drosophila.php?guestaccess=1

Flash er død, men følgende extension til din browser skulle virker.

Vigtigt om opskrivning af alleler:

Husk at + betegner den domante vildtype-allel for alle egenskaber. Når man ser på to gener, så er det vigtigt at holde styr på at + for BEGGE gener betegner den dominante allel. Normalt ville man skrive eks. AaBb som genotype (den dobbelt heterozygote) for de to gener A og B. For bananfluer er de to dominante alleler begge et +. Genotypen AaBb er så i stedet +a+b. Det er ofte nemmest at lave en brøkstreg mellem de to gener man ser på, dvs. +a/+b, – så ved man helt sikkert hvad der hører til hvad. Det ene gen på venstre side, og det andet på højre.

Forsøg C, D & E er forsøg med to gener, hvor I skal vise tre ting: Mendels 2. lov, Koblede gener og Epistasi.

Mendels 2. lov siger: De allele gener fordeles ligeligt i kønscellerne, og desuden kombineres gener på forskellige kromosompar frit med hinanden”

Udgangspunktet er igen at hvert felt i krydsningsskemaet (både forældrenes kønsceller og afkommet) har en lige stor sandsynlighed, men nu med to gener involveret.

Hvis der er afvigelser fra Mendels 2. lovs forudsete fordeling, så er der enten tale om epistasi eller koblede gener. Ved epistasi mangler en eller flere af fænotyperne, ved koblede gener får man afvigelser fra fordelingen, men alle fænotyper er repræsenteret.  

C: Bestil en hun med brune øjne og kropsfarven ebony (bb/ee) og en vildtypehan (++/++)

I har nu to gener, et for øjenfarve og et for kropsfarve, og de to fluetyper får derfor følgende genotyper: bb/ee (♀) og ++/++ (♂)

  1. Notér i et krydsningsskema hvad I forventer at få i F1-generationen og lav første kryds. Passede jeres hypotese? Hvilke(n) geno- og fænotype(r) har man i F1?

2. Lav nu et krydsningsskema for F2-generationen og opstil en hypotese for F2’s fordeling af fænotyper (Hint: Mendels anden lov). 

Indsæt derefter resultatet der viser den faktiske udspaltning (resultat). Se genetikbogen s. 34 for to-gennedarvning. S. 25 for beregning af udspaltningsforholdet. 

Fik I den forventede udspaltning? 

Trick: på Data computer kan du klikke Ignore sex, hvis du ikke mener den er kønsbunden”

Det er en god ide at farvelægge felterne efter fænotype.

3. udgår

Forventet

Resultat

9:3:3:1

I forsøgene med to dobbelt heterozygote, hvor der er 16 afkomsfelter,

er det 6,25% sandsynlighed for hver allel, og man forventer fænotype-forholdet 9:3:3:1. Dvs. at fænotyperne fordeles med 56,25% dominante for begge gener, 18,75% dominante for kun det ene gen, og sidst 6,25% recessive for begge gener.

 

 

4. Lav et tredje kryds F3: En han med fænotypen brunøjet/ebony fra F2 (#2) vælges til parring. Gå derefter tilbage til laboratoriet og åben varmeskabet og tag glasset med F1 (#1) ud igen og vælg en vildtype-hun til parring. Lav et krydsningsskema for krydset.

5. Lav krydset og notér fordelingen af fænotyper og køn. Tryk på ”Send data to computer” og gå tilbage til laboratoriet.

6. Tjek om jeres hypotese er sandsynlig ved at lave en Χ2-test i laboratoriets computer. Det gør I ved at trykke på computeren, og derefter ”analyze results” og slå kønnene sammen (flueben i øverste venstre hjørne: ”Ignore sex”). Udregn den forventede fordeling af fænotyper i forhold til jeres hypotese (det totale antal x forventet andel), og find det nærmeste hele tal som I kan sætte ind som forventet antal (PC’en kan ikke registrere indtastede decimaltal). Tryk på ”Chi-square-test” og indtast det forventede antal som jeres hypotese i højre kolonne. Her et eksempel:

7. Ryd op ved at trykke på skraldespanden

Tryk på ”Test this hypothesis”. Nu kommer resultatet I form af en Χ2-værdi, antal frihedsgrader (her 4 grupper minus 1 = 3) og en udregnet p-værdi (kaldet ”level of significance). her fra eksemplet fra før:

Det er stadig over 0,05, så hypotesen kan ikke forkastes. Støtter testen jeres hypotese?

D: Bestill en hun med øjenfarven brun og vestigial-vinger (bb/vv) og en vildtypehan (++/++)

I har nu to gener, et for øjenfarve og et for vingestørrelse, og de to fluetyper får følgende genotyper: bb/vv (hun) og ++/++ (han)

  1. Notér i et krydsningsskema hvad I forventer at få i F1-generationen og lav første kryds. Passede jeres hypotese? Hvilke(n) geno- og fænotype(r) har man i F1?
  2. Lav nu et krydsningsskema for F2-generationen og opstil en hypotese for F2’s fordeling af fænotyper (Hint: Mendels anden lov)
  3. Kryds så en vildtype han med en vildtypehun fra F1 og se hvad der kommer i F2 og sammenhold det med hypotesen. Er fordelingen af fænotyper omtrent som forventet? Notér antal i forhold til fænotyper og køn
  4. Lav et tredje kryds F3: En han med fænotypen brunøjet/vestigial fra F2 vælges til parring. Gå derefter tilbage til laboratoriet og åben varmeskabet og tag glasset med F1 ud igen. Sortér fluerne og vælg en vildtype-hun til parring. Lav et krydsningsskema for krydset, dette er et analysekryds som i opgave C. Opstil en H0 for en fordeling af afkommets fænotyper med baggrund i Mendels 2. lov.
  5. Lav krydset og notér fordelingen af fænotyper og køn.
  6. Tjek om jeres hypotese er sandsynlig ved at lave en Χ2-test som i opgave B (husk flueben i øverste venstre hjørne ”Ignore sex”). Notér resultatet af analysen og om I kan sandsynliggøre jeres hypotese.
  7. Hvis I er nødt til at forkaste jeres hypotese, tyder det så på epistasi eller på koblede gener fordi fordelingen ikke længere er 9:3:3:1.
  8. Ryd op ved at trykke på skraldespanden.

E: Bestil en han med brune øjne (bb/++) og en hun uden øjne (++/uu)

I har igen to gener, et for øjenform (eye shape: eyeless) og et for øjenfarve, og de to fluetyper får følgende genotyper: ++/uu (hun) og bb/++ (han)

  1. Notér i et krydsningsskema hvad I forventer at få i F1-generationen og lav første kryds. Passede jeres hypotese? Hvilke(n) geno- og fænotype(r) har man i F1?
  2. Lav nu et krydsningsskema for F2-generationen og opstil en hypotese for F2’s fordeling af fænotyper (Hint: Mendels anden lov, måske med en lidt anden drejning i fænotyperne)
  3. Kryds så en vildtype han med en vildtypehun fra F1 og se hvad der kommer i F2 og sammenhold det med hypotesen. Er fordelingen af fænotyper omtrent som forventet? Notér antal i forhold til fænotyper og køn. Er der tale om koblede eller ukoblede gener? Er der epistasi?
  4. Lav et tredje kryds: en han med fænotypen uden øjne fra F2 vælges til parring. Gå derefter tilbage til laboratoriet og åben varmeskabet og tag glasset med F1 ud igen. Sortér fluerne og vælg en vildtype-hun til parring. Lav et krydsningsskema for krydset, NB: dette er IKKE et analysekryds som de andre Der skal derfor ikke opstilles en hypotese i første omgang.
  5. Lav krydset og notér fordelingen af fænotyper og køn.
  6. I kan nu faktisk se om jeres hanflue er af genotypen ++/uu, +b/uu eller bb/uu ved at lave krydsningsskemaerne (I kender jo hunfluens genotype fra 1). Fordelingerne er lidt tricky, så her er et hint: 1) Ved ++/uu er der lige mange vildtyper og fluer uden øjne. 2) Ved +b/uu bliver fordelingen 3 vildtyper, 4 uden øjne og 1 med brune øjne. 3) Ved bb/uu er der 1 vildtype, to uden øjne og 1 med brune øjne. Nedenfor er vist nr. 3, prøv evt. selv at lave de andre:

Man kan selvfølgelig også lave Χ2-test på jeres data her, hvis man kender den teoretiske fordeling fra krydsningsskemaet. Men I behøver ikke at gøre det.

Hvilken genotype havde jeres hanflue?

7. Ryd op ved at trykke på skraldespanden.

I er nu eksperter i bananfluer!