Einige Merkmale von Drosophila: Wildtyp und Mutanten
Flügelformen Körperfarben
 
Bei der Kreuzung von Drosophila-Mutanten entdeckte T.H. Morgan, dass bei bestimmten Merkmalskombinationen das Ergebnis der 3. Mendelschen Regel nicht bestätigt werden konnte. Er erklärte dies durch Genkopplung. Die Gene für die ca. 500 bekannten Merkmale müssen bei 2n=4 auf vier Chromosomen lokalisiert sein. Zwangsläufig sind also auf einem Chromosom sehr viele Gene "gekoppelt". Man nennt die Gene, die auf einem Chromosom gemeinsam vererbt werden: Kopplungsgruppe. Außerdem entdeckte Morgan, dass manchmal Kopplungsgruppen "zerbrechen" d.h. dass Gene, die auf einem Chromosom liegen durch Crossover-Ereignisse in verschiedene Keimzellen gelangen können.

 

Beispiel-Kreuzung mit Kopplungsbruch:

 

Genkartierung durch Dreipunktanalyse:

Gesamtergebnis: Der Abstand der Gene A/a und B/b beträgt 18 Mo. Der Abstand zwischen A/a und C/c beträgt 6 Mo. Der Abstand zwischen Gen B/b und Gen C/c könnte der Summe (=24  Mo) oder der Differenz (=12 Mo) entsprechen. Deshalb braucht man einen dritten Austauschwert! Er wird aus der dihybriden Rückkreuzung BbCc x bbcc ermittelt s.o. Das Ergebnis ist 12 Mo. Die Reihenfolge der Gene lautet also: A - C - B

Dieses Verfahren nennt man Dreipunktanalyse è es kann jetzt mit anderen Genen (D, E, F..) fortgesetzt werden bis alle Gene auf einem Chromosom kartiert sind.  

Zusammenfassung: Morgan

Morgan bewies durch seine Kreuzungsexperimente an Drosophila:

1)      Gene sind Abschnitte auf dem Chromosom, die für ein bestimmtes Merkmal verantwortlich sind  (Unterschied zur Gen-Definition von Mendel);

2)    die Gene liegen linear (hintereinander) auf dem Chromosom.

Beweis: Trennung durch Crossover (wenn sie nebeneinander lägen, gäbe es kein Crossover);  

3)    aus der Häufigkeit der Crossover kann man auf ihren relativen (bezogen auf die Bruchhäufigkeit) Gen-Abstand schließen;

4)    durch Drei-Punkt-Analyse kann man Genkarten aufstellen.  

Übungsaufgaben:
1) Wie groß ist der Genabstand zwischen black und vestigial?
2) Mit welchen Kreuzungen kann man diesen Wert experimentell ermitteln? (Wildallele sind dominant)
    
Welche Überlegungen liegen der Genkartierung zugrunde?
3) Das Gen für Flügelform (normal/gewellt) und das Gen für Borstenform (normal/stumpf) liegen auf   Chromosom Nr. 3 (Normalallele sind dominant)

Kreuzungsschemata bis F2 für die Kreuzung: Wildtyp x Doppelmutante

Die F2 spaltet wie erwartet nicht 9:3:3:1 auf, sondern:
Wildtyp : Doppelmutante : gewellt/normal : normal/stumpf = 292 : 92 : 9 : 7
Leiten Sie daraus den Abstand der beiden Gene her.

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