Verslag Biologie Fruitvliegjes

Transcriptie

1 Verslag Biologie Fruitvliegjes Verslag door een scholier 1593 woorden 15 februari ,5 7 keer beoordeeld Vak Methode Biologie Nectar Inleiding In dit practicum gaan we de theorie en praktijk van erfelijkheid met elkaar vergelijken door middel van fruitvliegjes. In hoofdstuk 7 van het biologieboek Nectar hebben we kruisingstabellen leren maken over erfelijkheid bij de voortplanting, deze theorie gaan we gebruiken en vergelijken met een practicum waar we fruitvliegjes voor gebruiken. We gebruiken deze omdat ze zich snel kunnen voortplanten en omdat je duidelijk onderscheid kunt maken tussen mannetjes, vrouwtjes en de verschillende soorten. Er zijn intussen honderden verschillende mutanten gekweekt waarbij dus het DNA is veranderd. In dit practicum worden de Wild en de White variant gebruikt. Algemene informatie Fruitvliegjes (Drosophila melanogaster) zijn één van de bekendste soorten insecten. Ze voeden zich met rijp en rottend fruit. Fruitvliegjes worden veel gebruikt bij onderzoeken met genetica. Dit komt omdat de chromosomen in bepaalde delen van het lichaam erg groot zijn en onder een eenvoudige microscoop zijn waar te nemen. Ook zijn fruitvliegjes makkelijk te kweken omdat ze een snelle levenscyclus hebben. Fruitvliegjes worden daardoor veel gebruikt voor klein insectenetende huisdieren. Fruitvliegjes kan je op een suikerhoudende voedingsbodem kweken. De generatietijd is ongeveer 11 dagen. De fruitvlieg is een relatief goedkoop onderzoeksobject en ieder vrouwtje kan honderden (ongeveer ) nakomelingen voortbrengen. Mannetjes en vrouwtjes zijn ook makkelijk te onderscheiden. Mannetjes hebben een zwart achterlichaam en vrouwtjes hebben streepjes op hun achterlichaam en een scherpere punt. Een fruitvliegje heeft 4 paar chromosomen. Het onderstaand schema laat zien wat de plaats van de fruitvliegjes is in het dierenrijk: Stam: Arthropoda (Geleedpotigen) Klasse: Insecta (Insecten) Orde: Diptera (Tweevleugeligen) Familie: Drosophilidae (Fruitvliegjes) Geslacht: Drosophila (Fruitvliegje) Pagina 1 van 9

2 Soort: Drosophila melanogaster Drosophila sigmoides Drosophila simulans Etc. De Drosophila melanogaster komt in het wild het meeste voor en wordt daarom het wildtype genoemd. Deze vliegen zijn altijd homozygoot voor alle eigenschappen. In de loop van de tijd zijn er heel veel afwijkende typen gevonden (mutanten). Dit zijn de twee die we gaan gebruiken in ons practicum en verslag: 1. Het whitetype. Deze mutant heeft witte ogen. Het gen voor deze eigenschap ligt op de geslachtschromosomen, waardoor reciproke kruisingen andere resultaten zullen hebben. 2. Het vestigial type. Deze mutant heeft kleinere vleugels. Het gen voor deze eigenschap ligt op de autosomen. De levenscyclus van fruitvliegjes ziet er als volgt uit: Tijd Gebeurtenis 0 uur Ei 0-24 uur Embryo 24 uur 1e larvestadium 2e dag 1e vervelling, gevolgd door het 2e larvestadium 3e dag 2e vervelling, gevolgd door het 3e larvestadium 5e dag Begin van de popvorming 5e-6e dag Prae-pupa: vorming van de kop, vleugels en poten 7e dag Pupa: begin van de pigmentatie 9e dag Pigmentatie van de pupa afgesloten 10e-11e dag De imago s komen uit de pop De fruitvliegjes zijn al een halve dag nadat ze uit de pop komen geslachtsrijp, dus als je virginale (maagdelijke) vrouwtjes wil verzamelen, moet je dat tussen de 5 en 8 uur na het uitkomen doen. Voor de 5 uur is nog niet duidelijk te zien of de vliegen mannetjes of vrouwtjes zijn. Daarna kan je zien aan (de achterlijven van) de vliegjes of ze mannelijk of vrouwelijk zijn. Kenmerk Mannetjes Vrouwtjes Afmeting (gemiddeld) kleiner (gemiddeld) groter Model achterlijf Recht-toe-recht-aan met stomp uiteinde Boller en met spits uiteinde Pagina 2 van 9

3 Bandenpatroon Twee zwarte banden en zwart kontje (6) zwarte bandjes Theorie Kruisingstabellen Oogkleur (x-chromosomaal) Vleugels (autochromosomaal) White Wit Normaal Wild Rood Normaal Vestigial Rood Kort Man/vrouw = 50/50 Rode ogen = Xᴬ (dominant) Witte ogen = Xᵃ (recessief) Normale vleugels = V (dominant) Gekreukte vleugels= v (recessief) De P1 zijn homozygoot voor alle eigenschappen. Buis 1: P1 White mannetje x Wild vrouwtje Genotype: XᵃY VV x XᴬXᴬVV Fenotype: mnl met witte ogen en normale vleugels x vrl met rode ogen en normale vleugels (3 vrouwtjes, 3 mannetjes) F1 Pagina 3 van 9

4 XᵃV Y V XᴬV XᴬXᵃVV XᴬY VV Generatie 1: 50% vrouwelijk met rode ogen en normale vleugels (Wild) 50% mannelijk met rode ogen en normale vleugels (Wild) F2 XᴬV Y V XᴬV XᴬXᴬVV XᴬY VV XᵃV XᴬXᵃVV XᵃY VV Generatie 2: 50% vrouwelijk met rode ogen en normale vleugels (Wild) 25% mannelijk met rode ogen en normale vleugels (Wild) 25% mannelijk met witte ogen en normale vleugels (White) uis 2: P1 Wild mannetje x White vrouwtje Genotype: XᴬY VV x XᵃXᵃVV Fenotype: mnl met rode ogen en normale vleugels x vrl met witte ogen en normale vleugels (2 mannetjes, 3 vrouwtjes) F1 XᴬV Y V XᵃV XᴬXᵃVV XᵃY VV Pagina 4 van 9

5 Generatie 1: 50% vrouwelijk met rode ogen en normale vleugels (Wild) 50% mannelijk met witte ogen en normale vleugels (White) F2 XᴬV XᵃV XᵃV XᴬXᵃVV XᵃXᵃVV Y V XᴬY VV XᵃY VV Generatie 2: 25% vrouwelijk met rode ogen en normale vleugels (Wild) 25% mannelijk met rode ogen en normale vleugels (Wild) 25% vrouwelijk met witte ogen en normale vleugels (White) 25% mannelijk met witte ogen en normale vleugels (White) Beschrijving proef In dit practicum voeren we twee kruisingen uit: Kruising 1: White x Wild Kruising 2: Wild x White We hebben dezelfde stappen gedaan met de twee kruisingen, maar dan in andere kweekbuisjes. Benodigdheden: - Voedingsbodem van gelijke hoeveelheden kant-en-klaar instantproduct (Formula 4-24), waar weinig gist aan toegevoegd wordt en wat water. - Glazen buis - Luchtdoorlatende prop - FlyNap (een voor mensen onschadelijke stof) - Loep - Etiketten - Fijne penseel - Vel wit papier Het practicum zelf ging als volgt: Eerste Practicum - We hebben.. en.. eerst verdoofd en daarna samen in een kweekbuisje (glazenbuis) gedaan met een voedingsbodem. Zij vormden de P-generaties van onze ingezette kruisingen. De kweekbuisjes met de Pagina 5 van 9

6 fruitvliegjes gingen vervolgens de broedstoof in waar ze bij een temperatuur van ongeveer 25 oc werden bewaard. TOA - Na een week werd de P-generatie uit de kweekbuisjes verwijderd door de TOA om te voorkomen dat deze met de eigen nakomelingen (F1) gingen paren, waardoor ze niet meer maagdelijk zouden zijn. De F1- vliegjes waren op dat moment nog in het popstadium. Tweede practicum - We hebben de uitgekomen F1 geteld. Hiervoor moesten de vliegjes eerst verdoofd worden met het FlyNap, om ze daarna te kunnen sorteren op geslacht en oogkleur. - We hebben de resultaten verwerkt in kruisingstabellen. - We hebben van beide F1-generaties enkele vrouwtjes en mannetjes in een nieuw, schoon kweekbuisje met een voedingsbodem gestopt voor het verkrijgen van de F2. TOA - In de vierde week worden de ouders van de F2-vliegjes (F1-vliegen) uit de kweekbuisjes verwijderd door de TOA om te voorkomen dat deze met de eigen nakomelingen gingen paren, waardoor ze niet meer maagdelijk zouden zijn. De F2-vliegjes waren op dat moment nog in het popstadium. Derde practicum - We hebben in de vijfde week de F2 gesorteerd op geslacht en oogkleur en daarna geteld. Hiervoor moesten de vliegjes weer eerst verdoofd worden met het FlyNap. - We hebben de resultaten weer verwerkt in kruisingstabellen. Resultaten Kruising 1 P1: White mannetje x Wild vrouwtje Scoringstabel van de F1 Fenotype Witte ogen en normale vleugels Rode ogen en normale vleugels Pagina 6 van 9

7 Geslacht Mnl Vrl Mnl Vrl Verwachting % % 50% Eigen score Eigen score % ,2 % 60,8% Scoringstabel van de F2 Fenotype Witte ogen en normale vleugels Rode ogen en normale vleugels Geslacht Mnl Vrl Mnl Vrl Verwachting % 25% - 25% 50% Eigen score Eigen score % 22,7% - 27,3% 50,0% Kruising 2 P1: Wild mannetje x White vrouwtje Scoringstabel van de F1 Fenotype Witte ogen en normale vleugels Rode ogen en normale vleugels Geslacht Mnl Vrl Mnl Vrl Verwachting % 50% % Eigen score Eigen score % 48,5% ,5% Scoringstabel van de F2 Fenotype Witte ogen en normale vleugels Rode ogen en normale vleugels Geslacht Mnl Vrl Mnl Vrl Verwachting % 25% 25% 25% 25% Eigen score Eigen score % 27,0% 18,9% 33,8% 20,3% Conclusie Pagina 7 van 9

8 Kruising 1 P1: White mannetje x Wild vrouwtje Het verschil tussen verwachting en werkelijkheid was bij de F1 erg groot. De verwachting was namelijk dat er 50% Wild mannetjes en 50% Wild vrouwtjes zouden zijn, terwijl dit in werkelijkheid 39,2% mannetjes en 60,8% vrouwtjes waren. Verklaring: Het is een mogelijkheid dat van een aantal vliegen het geslacht verkeert is bepaald. De vliegen zijn erg klein en hebben allemaal dezelfde oogkleur. Zo lijken net uit de pop gekomen mannetjes erg veel op vrouwtjes. Deze zijn misschien wel verward met het andere geslacht. Dit zou een verklaring kunnen zijn voor het feit dat er minder mannetjes dan vrouwtjes zijn geteld. Het verschil tussen de verwachting en de werkelijkheid was bij de F2 helemaal niet groot. De verwachting was namelijk 25% White mannetjes, 25% Wild mannetjes en 50% Wild vrouwtjes. In werkelijkheid waren dit 22,7% White mannetjes, 27,3% Wild mannetjes en 50,0% Wild vrouwtjes. Verklaring: Bij de F2 zijn veel minder fruitvliegjes dan bij de F1. Bij de F1 waren er namelijk 51 vliegjes, terwijl er bij de F2 maar 22 waren. Het zou kunnen dat we hierdoor de vliegjes bij de F2 nauwkeuriger hebben kunnen tellen. Kruising 2 P1: Wild mannetje x White vrouwtje Bij de F1 generatie was het verschil tussen verwachting en werkelijkheid ook heel klein. De verwachting was 50% White mannetjes en 50% Wild vrouwtjes. De werkelijkheid was 48,5% White mannetjes en 51,5% Wild vrouwtjes. Pagina 8 van 9

9 Verklaring: De White mannetjes en de Wild vrouwtjes zijn heel gemakkelijk uit elkaar te houden, hier kunnen weinig fouten in gemaakt worden. De vliegen van de F1 generatie verschillen namelijk in oogkleur en in geslacht waardoor ze niet veel op elkaar lijken. Bij de F2 generatie verschilde de werkelijkheid best veel van de verwachting. De verwachting was 25% White mannetjes, 25% White vrouwtjes, 25% Wild mannetjes en 25% Wild vrouwtjes. In werkelijkheid waren dit 27,0% White mannetjes, 18,9% White vrouwtjes, 33,8% Wild mannetjes en 20,3% Wild vrouwtjes. Verklaring: Er waren er erg veel fruitvliegjes bij deze kruising, waardoor het moeilijker was om nauwkeurig te tellen en om ook echt alle vliegen uit het buisje te krijgen om te tellen. We moesten vier verschillende soorten fruitvliegen tellen, wat het erg moeilijk maakte om de vliegen uit elkaar te houden en het zou dus kunnen dat we van een aantal vliegjes het geslacht door elkaar hebben gehaald. Voor elke kruising geldt dat de telling niet volledig klopt, omdat er bij elke kruising wel een aantal vliegjes achter bleven, dood waren gegaan of nooit waren ontpopt. Slot Het uitvoeren van dit practicum is erg goed gegaan. Het was duidelijk wat er moest gebeuren en de uitvoering was ook niet bijzonder moeilijk. Globaal gezien komt de uitkomst van het practicum best redelijk overeen met de kruisingstabellen. Het belangrijkste bij dit practicum is nauwkeurigheid, dit zal dan ook het punt zijn waarop de meeste verschillen zijn ontstaan. Pagina 9 van 9