Werkstuk Biologie Fruitvliegjes

Transcriptie

1 Werkstuk Biologie Fruitvliegjes Werkstuk door een scholier 2496 woorden 4 april keer beoordeeld Vak Biologie Inleiding: Als extra aanvulling op het hoofdstuk genetica, kregen we de opdracht fruitvliegjes te kruizen om de theorie in praktijk te brengen. We willen met dit onderzoek bereiken dat we kunnen voorspellen welke nakomelingen de ouders krijgen. Dit moesten we in groepjes van vier doen. Ik heb dit samen met Marieke, Juliët en Jantina. De informatie van A1 hebben we van Dhr van Dijk gekregen, alleen de f2. Een aantal eigenschappen maken de fruitvliegjes erg geschikt voor dit genetisch onderzoek: Er zijn goed zichtbare uitwendige kenmerken waarin de mutanten afwijken van het wildtype. Om bij kruisingen de overerving van eigenschappen te kunnen volgen, is het noodzakelijk dat de erfelijke eigenschappen aan de buitenkant goed te zien zijn. De normale vlieg, die het wild type wordt genoemd, wordt aangegeven met +. Dit wild type is homozygoot dominant voor de eigenschappen waar wij op letten. Naast dit wild type zijn er een groot aantal mutanten van Drosophila melanogaster. De mutanten die bij deze kruising zijn gebruikt zijn de White-eyed (W) vliegen, die als fenotype witte ogen en normale, lange vleugels hebben en de Vestigial (Vg) vliegen die zijn te herkennen aan donkerrode ogen en verschrompelde, kleine vleugels. De verschillen tussen mannetjes en vrouwtjes zijn goed te zien. Het mannetje is gewoonlijk wat kleiner dan het vrouwtje. De man heeft aan de voorzijde van het achterlijf twee zwarte strepen en aan het uiteinde is het achterlijf zwart gekleurd en rond. Het vrouwtje is te herkennen aan vijf zwarte strepen die regelmatig over het achterlijf zijn verdeeld. Het vrouwelijke achterlijf loopt spits toe. Het vliegje plant zich snel voort en produceert veel nakomelingen. Een volwassen vrouwelijke fruitvlieg kan, onder gunstige omstandigheden, 5 tot 10 eitjes per dag leggen. Deze komen na 2 tot 3 dagen uit. De jonge larven voeden zich met gistcellen die in de voedingsbodem groeien. De eerste zes levensdagen groeien de larven in de voedingsbodem waarbij ze enige malen vervellen. Hierna kruipen de larven uit de voedingsbodem tegen de wand omhoog en gaan zich verpoppen. Gedurende de vier dagen van het popstadium ondergaat de larve binnen de pop een gedaanteverwisseling. Hierna komt de volwassen vlieg, het imago uit de pop te voorschijn. Het chitineskelet van deze vlieg heeft dan nog ongeveer tien uur tijd nodig om hard te worden, waarna geslachtsgemeenschap kan plaatsvinden. De levensduur van het imago Pagina 1 van 12

2 is 3 à 4 weken. Het vliegje is een eenvoudig te kweken en te verdoven (marcotiseren). Het is voldoende om bij het kweken de vliegen eens in de 4 weken over te zetten in nieuwe kweekbuizen met een verse voedingsbodem. De vliegjes worden gekweekt bij een temperatuur van 25 C. Een hogere of lagere temperatuur zal een versnelling of vertraging geven in de snelheid van ontwikkeling van ei tot imago. Om de vliegjes te kunnen bekijken, moet je ze eerst verdoven. Dit gebeurt met wat ether. Probleemstelling: Ik heb als vraag gekozen: Op welke wijze wordt het fenotype vleugellengte en oogkleur bij de fruitvlieg op het nageslacht overgedragen? Hypothese van A (vleugellengte) Het gaat hier om een monohybride kruising, dat is een kruising waarbij maar één eigenschap is betrokken. De ouders (P) zijn homozygoot. Mijn verwachting is dat de lange vleugel dominant is en de korte vleugel recessief. Met behulp van een kruisingsschema kom ik tot de conclusie dat in de er alleen maar nakomelingen zijn met lange vleugels. Het gen voor vleugellengte zal autosomaal overerven. Autosomaal overerven betekent dat alle fenotypen zowel bij de mannetjes als de vrouwtjes voorkomen in de en de. Kruising A1 Fenotype?? korte vleugels x?? lange vleugels Aantal 4?? 5?? Kruisingsschema?? Vg Vg + +Vg +Vg + +Vg +Vg Verwacht?? 100% 0 % Verwacht?? 100 % 0 % Verwacht?? +?? 100 % 0 % Pagina 2 van 12

3 Fenotype?? lange vleugels x?? lange vleugels Aantal 4?? 5?? Kruisingsschema?? + Vg Vg Vg +Vg VgVg Verwacht?? +?? 75 % 25 % Kruising A2 Fenotype?? lange vleugels x?? korte vleugels Aantal 4?? 5?? kruisingsschema?? + + Vg +Vg +Vg Vg +Vg +Vg Verwacht?? 100 % 0 % Verwacht?? 100% 0 % Verwacht?? +?? 100 % 0 % Fenotype?? lange vleugels x?? lange vleugels Aantal 4?? 5?? Pagina 3 van 12

4 kruisingsschema?? + Vg Vg Vg +Vg VgVg Verwacht?? +?? 75 % 25 % Hypothese van B (oogkleur) Ook hier gaat het om een monohybride kruising. De ouders zijn homozygoot, de allelen op de homologe chromosomen zijn identiek. Ook is het gegeven dat de oogkleur x-chromosomaal overerft. Mijn verwachting is dat de rode ogen dominant is en de witte ogen recessief. Bij de B1-kruising zullen alle vrouwtjes in de rode ogen hebben en alle mannetjes in de witte ogen. Dit komt doordat het gen voor oogkleur X-chromosomaal overerft, wat betekent dat bepaalde fenotypen alleen voorkomen bij mannetjes en/of vrouwtjes in de F1 en/of F2. Dit is terug te zien in mijn kruisingsschema. Bij de kruising B2 zullen alle nakomelingen in de rode ogen hebben. Dit is ook terug te zien in mijn kruisingsschema. Kruising B1 Fenotype?? witte ogen x?? rode ogen Aantal 5?? 6?? Kruisingsschema?? W(x) W(x) +(x) W(x)+(x) W(x)+(x) +(y) W(x)+(y) W(x)+(y) Verwacht?? 100 % 0 % Verwacht?? 0 % 100 % Verwacht?? +?? 50 % 50 % Pagina 4 van 12

5 Fenotype?? rode ogen x?? witte ogen Aantal 5?? 6?? Kruisingsschema?? W(x) +(x) W(x) W(x)+(x) W(x)+(x) +(y) W(x)+(y) +(x)+(y) Verwacht?? +?? 75 % 25 % Kruising B2 Fenotype?? rode ogen x?? witte ogen Aantal 3?? 4?? Kruisingsschema?? +(x) +(x) W(x) W(x)+(x) W(x)+(x) W(y) W(y)+(x) W(y)+(x) W(x)+W(x) = vrouw met rode ogen W(y)+W(x) = man met rode ogen Verwacht?? 100 % 0 % Verwacht?? 100 % 0 % Verwacht?? +?? 100 % 0 % Pagina 5 van 12

6 Fenotype?? rode ogen x?? rode ogen Aantal 5?? 6?? Kruisingsschema?? W(x) +(x) +(x) W(x)+(x) +(x)+(x) W(y) W(x)W(y) W(y)+(x) Verwacht?? 100 % 0 % Verwacht?? +?? 75 % 25 % Materiaal en methode: Lijst van de te gebruikten materialen - Fruitvliegjes - Reageerbuisjes met voedingsbodem - Schuimdopjes - Trechter met vilt - Flesje - Petrischaal met vilt - Ether - Wit vel papier met getekende cirkel - Penseel - Loep Voor de proef heb ik gebruik gemaakt van verschillende materialen. Allereerst natuurlijk de fruitvliegjes zelf, die we in een reageerbuis hebben gedaan met een voedingsbodem. Aan deze voedingsbodem wordt 3,5 ml water toegevoegd een het schimmelwerkende middel Nipagine om de groei van schimmels te voorkomen. Het reageerbuisje werd afgesloten met een schuimdopje. Om de vliegjes te narcotiseren heb ik gebruik gemaakt van een etheriseerder. Dit bestaat uit trechter met aan de buitenkant van de trechtersteel een stukje vilt. Op dit stukje vilt heb ik een paar druppeltjes ether gedaan. De trechter wordt in een glazen flesje gezet. De vliegjes komen te liggen op een wit vel papier, binnen een getekende cirkel. Als de verdoofde vliegjes tijdens het tellen en sorteren weer bijkomen is het nodig om ze te heretheriseren. Hiervoor heb ik gebruik gemaakt van een petrischaal waarop een stukje vilt is geplakt. Om te heretheriseren moet je op het stukje vilt enkele druppels ether druppelen. De vliegjes zijn te klein en te teer om met de vingers te hanteren, daarom heb ik gebruik gemaakt van een penseeltje. Om de fruitvliegjes beter te bekijken, heb ik ook gebruik gemaakt van een loep. Pagina 6 van 12

7 Omstandigheden: Het kweken van de fruitvliegjes is eenvoudig. Het is voldoende de vliegen eens in de 4 weken over te zetten in nieuwe kweekbuizen met een verse voedingsbodem. De vliegjes worden gekweekt bij een temperatuur van 25 C. Een hogere of lagere temperatuur zal een versnelling of vertraging geven in de snelheid van ontwikkeling van ei tot imago. Manier waarop de materialen gebruikt worden: Als eerste hebben we een groepje gevormd, Ik zit in een groepje samen met M, Ju en Ja. Toen hebben we de kruisingen verdeeld: Kruising A1 M Kruising A2 Ja Kruising B1 E Kruising B2 Ju Om de kruising uit te voeren kregen we eerst de fruitvliegjes,3 à 4 vrouwtjes en 4 à 5 mannetjes. De vliegjes waren al verdoofd, dit had mevr. Van Veen gedaan. We kregen 1 mannetje meer omdat de mannetjes wat zwakker zijn en als er 1 zou sterven er nog genoeg mannetjes zijn voor de kruising. De mannetjes en vrouwtjes worden samengevoegd in een reageerbuis met voedingsbodem. Omdat ze nog verdoofd zijn, heb ik de buis horizontaal op de tafel gelegd en de vliegjes voorzichtig met het penseel naar binnen geschoven. Op de reageerbuis heb ik een etiket geplakt met daarop mijn naam, de kruising, de generatie en de datum. Zeven dagen na het aanzetten van de kruising zijn de ouders uit de kweekbuizen gehaald. De kweekbuizen bevatten toen nog de eieren, larven en popen, die zich in de daaropvolgende week hebben ontwikkeld tot de vliegjes van de. Twee weken na het aanzetten van de kruising kregen we onze reageerbuis terug met de. Om de vliegjes te tellen en te sorteren, moesten ze eerst verdoofd worden. De kweekbuis met vliegjes houdt je dan rechtop, met de voedingsbodem naar beneden en dan klop je met de buis op tafel. Hierdoor vallen de vliegjes in de buis naar beneden. Toen heb ik de stop van de buis gehaald en de buis omgekeerd in de trechter gezet. Door met de etheriseerder, met daarin de kweekbuis, te tikken vallen de vliegjes naar beneden en komen in de etherdamp waardoor ze verdoofd worden. Zodra de vliegjes verdoofd waren, heb ik de trechter van de fles gehaald en de vliegjes voorzichtig leeggeschud op een wit vel papier, binnen de cirkel. Nu waren de vliegjes klaar om geteld en gesorteerd te worden. Omdat de vliegjes tijdens het sorteren weer bijkwamen, moest ik ze herethiseren. Hiervoor heb ik gebruik gemaakt van een petrischaal waarin een stukje vilt is geplakt. Op het stukje vilt heb ik enkele druppels ether gedaan, en toen de petrischaal omgekeerd neergezet, precies op de getekende cirkel. De petrischaal heb ik weer weggehaald toen de vliegjes weer verdoofd waren. Na het tellen en het sorteren heb ik 4 vrouwtjes en 5 mannetjes weer in een nieuwe buis samengevoegd. De overige vliegjes gingen weer terug in de oorspronkelijke buis. Op de nieuwe buis heb ik weer een etiket geplakt met mijn naam, de kruising, de generatie en de datum. Na een week zijn de ouders van de kruising F1 x F1 in het kabinet uit de buisjes verwijderd. Een week daarop hebben we in de les de nakomelingen van de F2-generaite geteld en gesorteerd. De resultaten heb ik op het ook scoreformulier ingevuld, en Pagina 7 van 12

8 vergeleken met mijn voorspelling. De vliegjes heb ik teruggedaan in hun oorspronkelijke buis, ze zijn later vrij gelaten. Van M hebben we geen F1 en F2 want zij was die lessen afwezig. We hebben toen alleen een F2 gekregen van de leraar, en hebben daarom geen F1 van A1. Werkschema: 0e week, De vliegen worden gescheiden in mannetjes en vrouwtjes. Dit hebben we niet zelf gedaan. 1e week, Groepjes gevormd, kruisingen verdeelt. De kruising ingezet. De gegevens en verwachting genoteerd op het scoreformulier. 2e week, De ouders worden in het kabinet (dus niet door ons zelf) uit de kweekbuizen gehaald. 3e week, De geteld en gesorteerd. Nieuwe kruising ingezet. Gegevens en verwachting ingevuld op scoreformulier. 4e week, ? De ouders van de kruising F1 X F1 worden in het kabinet uit de buisjes verwijderd. 5e week, De geteld en gesorteerd. Gegevens ingevuld op het scoreformulier. Resultaten van het groepje uitgewisseld. 6e week, Verslag gemaakt. Resultaten: Kruising A1 Gevonden?? % % Gevonden?? % 6 13% Gevonden?? +?? % % Verhouding, lange vleugels : korte vleugels 3 : 1 Bij de kruising tussen een korte vleugelvrouwelijk en lange vleugelmannelijk ontstond er dit in de F2. Er zijn 78.3% vrouwtjes met lange vleugels en 21.7% met korte vleugels ook vrouwelijk. 87.0% mannelijk met lange vleugels en 13% met korte vleugels. Mannelijk en vrouwelijk samen met lange vleugels is 82.6%. Samen zijn ze 17.4% met korte vleugels. Pagina 8 van 12

9 Kruising A2 Fenotype?? lange vleugels x?? korte vleugels Aantal 4?? 4?? Gevonden?? % 1 3.4% Gevonden?? % 1 2.4% Gevonden?? +?? % 2 2.8% Verhouding, lange vleugels : korte vleugels 1 : 0 Gevonden?? % % Gevonden?? % % Gevonden?? +?? % % Verhouding, lange vleugels : korte vleugels 3 : 1 Bij de kruising tussen een korte vleugelmannelijk en lange vleugelvrouwelijk ontstond er in de F1: 96.6% lange vrouwelijke vleugels en 3.4% korte vleugelvrouwelijk. 97.6% lange vleugelmannelijk en 2.4% korte vleugelmannelijk. Mannelijk plus vrouwelijk lange vleugels is 97.2%. Samen met korte vleugels 2.8%. Bij dezelfde kruising ontstond er in de F2: 75.9% vrouwelijk met lange vleugels en 24.1% met korte vleugels. 75.4% mannelijk met lange en 24.6% korte. Mannelijke en vrouwelijk met lange vleugels ontstonden 75.6% en bij de korte vleugels 24.3%. Kruising B1 Fenotype?? witte ogen x?? rode ogen Aantal 5?? 5?? Pagina 9 van 12

10 Gevonden?? % 0 0% Gevonden?? % 0 0% Gevonden?? +?? % 0 0% Verhouding : rode ogen : witte ogen 1 : 0 Gevonden?? % % Gevonden?? % % Gevonden?? +?? % % Verhouding: rode ogen : witte ogen 3 : 1 Bij de kruising van rood-ogige mannetjes en de wit-ogige vrouwtjes ontstond er in de F1: 48.4% rood-ogige vrouwtjes en 0% wit-ogige vrouwtjes. Er 51.6% rood-ogige mannetjes en 0% wit-ogige. Bij de F1 zijn er alleen rood-ogige mannetjes en vrouwtjes dus zijn ze samen 100% rood-ogige. In de F2 zijn er 65.9% rood-ogige vrouwtjes ontstaan en 34.1% wit-ogige vrouwtjes. Er zijn dan 76.9% roodogige mannetjes en 23.1% wit-ogige mannetjes. Er zijn 72.5% rood-ogige mannetjes en vrouwtjes en 27.5% wit-ogige mannetjes en vrouwtjes. Kruising B2 Fenotype?? rode ogen x?? witte ogen Aantal 4?? 4?? Gevonden?? % 0 0% Gevonden?? % 0 0% Gevonden?? +?? % 0 0% Verhouding: rode ogen : witte ogen Pagina 10 van 12

11 1 : 0 Gevonden?? % 0 0% Gevonden?? % % Gevonden?? +?? % % Verhouding: rode ogen : witte ogen 3 : 1 Bij de kruising met rood-ogige vrouwtjes met wit-ogige mannetjes ontstond er in de F1: 52.2% rood-ogige vrouwtjes en 0% wit-ogige vrouwtjes. 47.8% rood-ogige mannetjes en 0% wit-ogige mannetjes.er zijn alleen Rood-ogige mannetjes en vrouwtjes dus die zijn 100% en 0% wit-ogige mannetjes en vrouwtjes. In de F2 ontstonden er 66.1% rood-ogige vrouwtjes en 0% wit-ogige. Er zijn 33.9% rood-ogige mannetjes en 15.4% wit-ogige mannetjes. Er zijn 84.6% mannetjes en vrouwtjes rood-ogige en 15.4% mannetjes en vrouwtjes zijn wit-ogige. Literatuurlijst Boek: Pasteur, biologie voor de tweede fase ISBN: Uitgeverij: Thieme, Zutpen Druk: eerste druk Jaar: 1998 Schrijvers: G.J. Muhlenbaumer H.E.A. Dassen C.A. Leemburg-van der Graaf G.A. van Griethuysen D.f. Schäfer 5. Discussie Conclusie Uit de resultaten kun je concluderen dat de eigenschappen van het wild type, rode ogen en lange vleugels, dominant zijn. Deze eigenschappen overheersen de andere eigenschappen, witte ogen en verschrompelde vleugels. Dit is te concluderen uit het feit dat wanneer een gen heterozygoot is, dus als de allelen op de homologe chromosomen verschillen, de eigenschappen rode ogen en normale, lange vleugels tot uiting komen. Het gen voor de vleugellengte erft autosomaal over, dit is terug te zien in mijn resultaten. Alle fenotypen Pagina 11 van 12

12 komen in de en de zowel bij het mannetje als het vrouwtje voor. Behalve voor de F1 van A1. Het gen voor oogkleur erft x-chromosomaal over. Dit is ook terug te zien in mijn resultaten, bepaalde fenotypen komen in de of de alleen bij mannetjes over vrouwtjes voor. Zoals in de B2-kruising waarbij in de alleen witte ogen bij mannetjes voorkomt. Foutenanalyse Het enige wat bij ons groepje fout is gegaan is dat we de F1 van A1 niet hebben en de F2 van A1 van de lerraar gekregen en voor zover ik weet zijn er geen andere fouten opgetreden. Juistheid van de hypothese De hypothese klopte met mijn resultaten en met de resultaten van mijn groepsgenoten. De procenten klopten niet helemaal maar alles kwam erg veel in de buurt. Pagina 12 van 12