|
کنکور و المپیاد زیست شناسی 1404 ( 100 در صد تضمینی و مطمئن ) | شماره تماس : 09123667097
|
در فصل ۸ زیست سوم از مگس سرکه در حد یک حشره با تعداد ۸ کروموزوم نام برده .در حالی که در کتابهای قدیمی تر مثالهایی از توارث صفات نیز مورد بحث واقع میشد. حتی امروزه هم در کتابهای ژنتیک از آزمایشهای مورگان بر روی صفت رنگ چشم این حشره به فراوانی بحث میشود. در تعجبم که چرا در کتاب فعلی مباحث ژنتیکی در مورد این حشره کنار گذاشته شده است ولی شک نکنید که در دانشگاه در واحدهای ژنتیک به فراوانی در مورد نحوه توارث صفات و الگوهای مندلی وشاید هم کارهای عملی با آن سر و کار خواهید داشت.
مگس سرکه یا مگس میوه ویا بهتر بگوییم Drosophila melanogaster مگسی است از زیرراسته مگسهای Brachycera و راسته دوبالان Diptera میباشدطول بدن این مکس۴-۳ میلیمتر وبه رنگ های زرد ، قهوه ائی ، خاکستری تا سیاه بوده وموی آریستا در شاخک ها پروش بوده وبند سوم شاخک تا حدودی تخم مرغی است .غالبا چشمهای مرکب آن درشت وقرمز رنگ بوده وبالها در حالت استراحت بطور مسطح ودر پشت بدن قرار میگیرند فاقد قاشقک بال بوده وبر روی میوه های در حال تخمیر واطراف خمره های سرکه دیده میشود ودارای چهار جفت کروموزوم است، بعد از اینکه عمل لقاح صورت گرفت وزیگوت تشکیل شد، مراحل رشد ونمو رویانی در داخل غشاء های تخم انجام میگیرد وسپس لارو از تخم خارج شده وبا تغذیه ورشد خود در نهایت به شفیره تبدیل میشود. لاروها سفید رنگ وبند بند بدون پا وزواید بدنی ودر ناحیه سر قلابهای آرواره ای به رنگ سیاه دیده میشوند در این مرحله رشد حشره سریع بوده وغذای فراوان میخورد ولی هنوز بالا ندارد، پس از آن نیز شفیره تکامل پیدا کرده وحشره کامل یا بالغ ظاهر میگردد طول مدت این مراحل تحت تاثیر دمای محیط متغیر است بطوری که در دمای ۲۰ درجه سانتیگراد متوسط دوره تخم ولارو ۸ روز است ودر دمای ۲۵درجه این مدت به۵ روز تقلیل مییابد. این مگس به بوی تخمیر وسرکه جلب میشودومخمرهای عامل گندیدگی میوه ها را با خود بر روی میوه های گندیده ویا رسیده حمل کرده و در آنجا کشت میدهند ودر داخل آنها تخم ریزی میکنند . مکسهای کامل ولاروهای آنها در محیطهای اسیدی وتخمیری زندگی میکنند ودر محل تغذیه این مکس معمولا میکروارکانیسم هایی مثل باکتری ها وقارچها نفوذ کرده وتکثیر می یابند .
این مگسدر مرحله لاروی بهقدری فعال وحریص به تغذیه استکه به علت خزیدن از نقطهای به نقطه دیگرجهت تغذیه در مسیر خود کانالهائی ودالانهائی در محیط پیرامون خود ومحیط غذائی غلیظ ایجاد میکنند ودر مورد قارچ خوراکی هم اگر یک قارچ آلوده را از وسط نصف کنید این دالانها وکانالهای را که لارو این مگس ایجاد کرده است را دقیقا مشاهده خواهید نمود .از مهمترین گونه های مگسهای سرکه که آفت قارچهای خوراکی محسوب میشوند میتوان به funebris Drosophila و Drosophila melanogaster اشاره کرد.
مگس کامل از ریسه های روی کمپوست تغذیه کرده واقدام به تخم ریزی در داخل کمپوست میکند و بعد از طی مراحل فوق الذکر لارو بوجود میآید وشروع به تغذیه از ریسه های داخل کمپوست کرده واگر بر روی کمپوست قارچی وجود داشته باشد از طریق پایه وارد کلاهک شده واین کانالها ودالانها را ایجاد خواهد کرد.هر گاه دمای محیط از۲۵ درجه سانتیگراد پایین بیاید قدرت زاد و ولد کم شده و در نهایت در زیر ۱۶ درجه سانتیگرادباعث از بین رفتن مگسها میشود ونیز اگر دمای محیط بالاتر از ۳۰ درجه سانتیگراد باشدباعث عقیم شدن حشره نر ودر نهایت باز منجربه از بین رفتن آنها میگردد پس نتیجه میگیریم بهترین دما جهت زندگی Drosophila Melanogaster ) ۲۵) درجه سانتیگراد است.
طرز صید مگس سرکه از طبیعت:
در ظروف استوانه ای میوه های در حال تخمیر راقرار داده بوی مخصوص ان سبب جاب مگس ها میشود.
پرورش ونگهداری مگس سرکه:
ازطریق محیط های کشت ساختگی
طرزتهیه آن:
۸۵گرم آردسفید و۴۲/۵گرم مخمر رادر آب سرد حل می کنیم.۷۵گرم شکر و۲۰گرم آگار رادر آب ۴۵درجه حل می کنیم.دومحلول فوق را مخاوط کرده وحجم را به۱۶۵۰میرسانیم .وسپس ۴۵دقیقه حرارت ودر نهایت ۱۵سی سی اسید استیک به آن می افزاییم.
اهمیت مگس های سرکه به عنوان مدل آزمایشگاهی:
۱-سهولت دسترسی وپروش در شرایط آزمایشگاهی
۲-دوره تکاملی کوتاه (11روز)
۳-تولید تعداد زیادی تخم
۴-مطالعه آسان صفات(۴جفت کروموزم)
در مگس سرکه، جانداری که معمولاً در اکثر مطالعات ژنتیکی استفاده می شود، افراد نوع وحشی معمولاً چشمان قرمز و بال گرد دارند.حالت های دیگر به غیر از نوع وحشی، گونه ها یا حالت های جهش یافته نام دارند.بنابراین، افراد دارای چشم قرمز، نوع وحشی و افراد دارای چشم سفید، نوع جهش یافته هستند. در شیوه نام گذاری مگس سرکه، الل ها از روی فرم مغلوب نام گذاری می شوند. در این روش، از حرف اول نام الل جهش یافته استفاده می شود. در صورتی که الل جهش یافته غالب باشد، از حرف بزرگ و در صورتی که الل جهش یافته مغلوب باشد، از حرف کوچک استفاده می شود برای مثال رنگ چشم سفید،eye white، نسبت به الل وحشی، رنگ چشم قرمز، مغلوب است. برای نام گذاری الل مسبب رنگ چشم سفید، از حرف w کوچک استفاده می کنیم. الل نوع وحشی را با یک + superscriptمشخص می کنیم. یعنی نشان دهنده رنگ چشم قرمز است. در برخی موارد، به جای اندیس + ، از یک علامت + به تنهایی و بدون نوشتن حرف اول نام الل جهش یافته استفاده می کنیم. و علامت های و+،هر دو به معنای رنگ چشم قرمز هستند. البته در صورتی می توانیم تنها از علامت + استفاده کنیم که صفت مورد بحث مشخص باشد و با الل دیگری اشتباه نشود. مثلاً وقتی که بدانیم در مورد رنگ چشم بحث می کنیم، به جای از + استفاده می کنیم در صورتی که بیش از ۱ الل جهش یافته در جمعیت وجود داشته باشد ( دقت کنید که برای هر صفت در جمعیت، فقط 1 الل نوع وحشی در نظر می گیریم )، اللی را که نسبت به تمامی الل های جهش یافته مغلوب باشد را برای انتخاب نام الل بر می گزینیم. برای مثال، برای رنگ چشم، در جمعیت به حالت دیگری نیز وجود دارد به نام white_apricot. این الل نسبت به white غالب است. بنابراین الل white را برای نامگذاری استفاده می کنیم. اللwhite_apricot را با یک اندیس a مشخص می کنیم .
مکانیسم تعیین جنسیت در مگس سرکه بسیار جالب است. در مورد انسان فنوتیپ نر به وسیله کروموزوم جنسی Y تعیین میشود، یعنی هر فردی که کروموزوم Y را داشته باشد نر و اگر نداشته باشد ماده است. خواه این فرد نر یک کروموزوم X داشته باشد یا دو تا یا سه تا و یا بیشتر. درست است، چنین فردی طبیعی نیست و عقیم. اما در هر حال فنوتیپ، نر بودن را نشان میدهد. اما در مورد مگس سرکه قضیه فرق دارد و با اینکه مگس با ژنوتیپ XY نر و با ژنوتیپ XX ماده است (مشابه با انسان)، اما برخلاف انسان که ژنوتیپ XO فنوتیپ ماده را دارد، در مگس سرکه فنوتیپ نر را نشان میدهد و ژنوتیپ XXY که در انسان فنوتیپ نر را دارد در مگس سرکه فنوتیپ ماده را نشان میدهد.
در مگس سرکه داشتن فنوتیپ نر هیچ ربطی به کروموزوم Y ندارد و این کروموزوم برای باروری لازم است. تعیین جنسیت در این مگس در درجه اول به وسیله نسبت کروموزوم های X به تعداد دستجات کروموزوم های اتوزومی تعیین می شود و اگر این نسبت برابر ۱ یا بیشتر باشد، مگس ماده است و اگر ۰/۵ یا کمتر باشد، مگس نر است. حالا زمانی که ژنوتیپ مگس XO باشد، این نسبت برابر با ۵/۰و مگس نر است و زمانی که ژنوتیپ XXY باشد، با اینکه کروموزوم Y وجود دارد، اما این نسبت برابر با ۱ است و مگس ماده است. البته این که چرا نسبت تعداد کروموزوم های X به تعداد دستجات اتوزومی جنسیت را تعیین می کند، تابع یک سری مکانیسم های دیگر است:
در مگس سرکه ژنی وجود دارد به نام Sex lethal که روی کروموزوم X قرار دارد و رشد ماده ها را هدایت می کند و از طرف دیگر خود این ژن به وسیله ۲ ژن دیگر روشن و خاموش می شود. ژن روشن کننده روی کروموزوم X و ژن خاموش کننده روی یکی از اتوزوم ها قرار دارد.
وقتی نسبت تعداد کروموزوم های X به اتوزوم ها زیاد باشد، یعنی نسبت تعداد ژن های روشن کننده Sex lethal به خاموش کننده ها بیشتر است و این ژن روشن است و فنوتیپ می شود ماده. اما وقتی این نسبت کم باشد، یعنی نسبت ژن های خاموش کننده که روی اتوزوم قرار دارند، بیشتر است و Sex lethal خاموش می شود و فنوتیپ می شود نر.