Genkopplung und Kopplungsgruppen

Genkopplung bei Drosophila

Wiederholen wir den Versuch zur Unabhängigkeitsregel von Mendel, den wir bei den mendelschen Experimenten vorgestellt haben. Diese dihybride (mit zwei Merkmalen) Kreuzung hat dort gezeigt, dass die Faktoren unabhängig mendeln können. Es führte direkt zur Unabhängigkeitsregel von Mendel.

Kreuzung der Wildform mit ebony/vestigial

Wir kreuzen eine Wildform von Drosophila mit einer Mutante mit “ebony” und “vestigial”-Merkmal.

Symbole
A: Hinterleib normal
a: Hinterleib schwarz (ebony)
F: normalflüglig
f: stummelflüglig (vestigial)

P wildform drosophila X vestigial ebony mutante
Phänotyp “wild” ebony, vestigial
Genotyp AAFF aaff
Keimzellen AF af

Erwartungsgemäss erhalten wir die F1 im Phänotyp wild, aber sie trägt die Mutanten-Gene ebony und vestigial in sich.

Rückkreuzung F1 x ebony/vestigial

Setzen wir den Versuch fort und kreuzen diese F1 in einer Rückkreuzung mit einem doppelt rezessiven Elter. Dabei nehmen wir ein F1- Männchen, das wir mit einem doppelt rezessiven Weibchen kreuzen.

R wildform drosophila X vestigial ebony mutante
Phänotyp wild ebony, vestigial
Genotyp AaFf aaff
erwartete KZ AF, Af, aF, af af

Wir erwarten alle möglichen Rekombinanten

wildform drosophila wild stimmelflügel ebony wild vestigial ebony mutante
Genotyp AaFf Aaff aaFf aaff
Phänotyp wild Stummelflügel ebony ebony und Stummelflügel

Diese Erwartung kann hergeleitet werden vom Erbsenversuch Mendels, wo die zwei Merkmalspaare gelb/grün und glatt/runzlig frei “gemendelt” haben, d.h. kombiniert werden konnten.   

Die Mischformen (Rekombinanten) kommen hier nicht vor

Ist das F1-Tier ein Männchen und das doppelt rezessive (ebony und Stummelflügel) ein Weibchen, so gibt es das folgende Ergebnis:

Phänotyp wildform drosophila
Männchen
vestigial ebony mutante
Weibchen
Genotyp AaFf aaff

Genkoppelung

Offenbar haben sich die Merkmale Hinterleibsfarbe und Flügelbeschaffenheit nicht getrennt. Sie bleiben zusammen, sind gekoppelt. Es waren also bereits die erwarteten Keimzellgenotypen von F1 falsch, denn es kann gemäss dem Kreuzungsergebnis nur die Typen AF und af geben. Somit bleiben auch die erwarteten Mischformen (Rekombinanten) mit den Genotypen Aaff und aaFf aus.

Gekoppelte Gene liegen auf dem selben Chromosom

Gewisse Gene sind gekoppelt und kommen immer nur gemeinsam vor. Viele Merkmale werden gekoppelt vererbt. Untersuchungen haben gezeigt, dass bei der Taufliege Drosophila vier Gruppen gekoppelt vererbter Merkmale (= Kopplungsgruppen) gefunden werden können. Drosophila hat vier Chromosomenpaare. Eine Kopplungsgruppe widerspiegelt also die Tatsache, dass die gekoppelten Merkmale als Gene auf den gleichen Chromosomen liegen.

Was aber passiert, wenn man die Geschlechter im vorhergehenden Versuch vertauscht?

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