0000006(2)

GENETYKA

Zad. 38. Co można powiedzieć o przekazywaniu chromosomów przez dojrzały organizm muszki owocowej do gamety? Ile może się w niej znaleźć chromosomów pochodzących od matki. a ile od ojca tej muszki?

UWAGA: Jeśli jesteś rzeczywiście dobry „w te klocki’^- i lubisz trudne wyzwania, to możesz pozwolić sobie na czytanie następnych akapitów.

Prowadzone ostatnio badania ujawniły, że istnieją dwa mechanizmy rekombinacji:

A)    znany Ci już — wynikający z zachodzenia Crossing over.

B)    słabo poznana konwersja.

Ta ostatnia różni się od Crossing ovcr tym. że w jej wyniku powstaje obraz jak gdyby jednostronnej wymiany odcinków chromatyd niesiostrżanych chromosomów homologicznych (por. Ryc. 106). W przypadku c.o. każdy chromosom (ściślej każda cząsteczka DNA) podlega replikacji na całej swojej długości. Natomiast w czasie konwersji. DNA jednego z chromosomów homologicznych ulega replikacji jedynie do pewnego punktu i dalej nie podwaja się. Tymczasem DNA dru-iego z pary („jasna cząsteczka" na rycinie) od tego punktu ulega „podwójnej" replikacji. Służy wiem jako matryca, zarówno dla swojej cząsteczki, jak i dla drugiej („ciemna” na rycinie). M6-imy. żc w replikacji tej ostatniej nastąpiła zmiana wzorca replikacyjnego.

Istnienie konwersji wykazali H. Roman i F. Jacob (ten „od" teorii operonu). Badacze ci

sądzą, żc c.o. prowadzący do wzajemnej wymiany odcinków DNA zachodzi znacznie częściej i prawdopodobnie jest procesem „mechanicznym” (wymaga czegoś w rodzaju pękania chromatyd, co stawia w ciekawym świetle poglądy Morgana i Hollidaya). Z kolei konwersja zachodzi rzadko i ma charakter „chemiczny” (odtwarzanie nici polinukleotydowej częściowo wg jednego, częściowo zaś wg drugiego wzorca). Tym niemniej konwersja także prowadzi do powstawania chromosomów potomnych o zre-kombinowanym składzie allcli.

replikacja

2n i 4c

n

replikacja do pewnego miejsca

miana w/nrea replikacji od pewnego miejsca

Ryc. 106.

Porównanie zwykłego Crossing over (a) z konwersją (b). Zwróć uwagę na brak ..ciemnego " odcinka w jednej z ,.ja-snych" chromarydpowstałych po konwersji (została otoczona przerywaną linią).

2. 2. Zmienność mutacyjna

U ESN OŚĆ MUTACYJNA POLEGA NA TWORZENIU NOWEJ INFORMACJI GENETYCZ-

Opisanc przed chwilą rodzaje zmienności nic tworzyły nowej informacji genetycznej. Tb tak gdyby budować wciąż nowe zamki z tego samego kompletu klocków. Mimo, iż ilość kombina-^r4

cji jest ogromna, istnieją tu także pewne istotne ograniczenia kształt klocków, ich ilość i ogólne przeznaczenie nic ulega zmianie. Dlatego dany zamek może różnić się od innego (zmienność rekomhinacyjna). może przyjmować nieco różne barwy w zależności od oświetlenia (zmienność fluktuacyjna), ale nadal pozostanie zamkiem, a nie wieżą Eiffla. Oczywiście klocki to geny. a cechą charakterystyczną tej ..zabawy” jest utrzymanie pewnego status quo. Polega ono na zachowaniu nienaruszonej puli klocków (por. później ROZDZ: 11). Inaczej mówiąc, te rodzaje zmienności wykluczają zmiany genów tak ilościowe, jak i jakościowe (nie można zmienić ani budowy, ani ogólnej liczby klocków). Czasem w przyrodzie pojawiają się jednak zupełnie nowe formy (..wieże Eiffla"), co czyni bardzo prawdopodobnym założenie, żc

MATERIAŁ GENETYCZNY MOŻE ULEGAĆ NAGŁYM. SKOKOWYM ZMIANOM. KTÓRE MOGĄ Sit; DZIEDZICZYĆ

Podobnie jak przed chwilą zanalizujemy teraz pewien przykład.

Przykład: 19. Dziedziczenie barwy sierści u lisów platynowych.

Zacznijmy od tego. że w 1933 r. na pewnej fermie w Norwegii urodził się lis, który swoim wyglądem odbiegał od „zwyczajnych”, srebrnych rodziców (srebrny oznacza tu srebrzystoniebie-ską barwę sierści). Brzmi to może trochę jak bajka o Św. Mikołaju, ale opisywane zdarzenie rzeczywiście miało miejsce. Otóż ów potomek miał dość symetryczne, białawe plamy na swoim srebrnym futrze, dlatego ten typ umaszczcnia nazwano platynowo-srebrnym (krótko — platynowym). Prawdopodobnie fakt ten nie miałby najmniejszego znaczenia, gdyby nie upodobanie ówczesnych (niestety nie tylko) pań do naturalnych futer. Co gorsza. ..od zawsze” każda „normalna” (?) pani chce, aby jej futro było inne niż to. które nosi jej sąsiadka. Platynowo-srebrnc futra lisie zrobiły więc zawrotną karierę. Ponoć w 1939 r. za jedną skórę zapłacono 11 000 $. oczywiście w Nowym Jorku. Nic to jednak jest ważne. Otóż okazało się, że ani rodzice, ani dziadkowie, ani też pradziadkowie wspomnianego lisa nie odbiegali od ..srebrnego” wzorca, a cecha platynowego ubarwienia sierści dziedziczyła się na kolejne pokolenia jako zwykła, jednogenowa cecha dominująca (chociaż układy homozygotyczne okazały się Ictalnc! — efekt plejotropowy). Krzyżówki lisów platynowych z lisami o normalnej srebrnej barwie sierści dawały więc w potomstwie rozkład średnio 1:1. bez względu na płeć.

Problem w tym. że jeśli to co napisałem powyżej jest prawdą, wówczas jedynym wytłumaczeniem jest przyjęcie hipotezy, że w komórkach rozrodczych któregoś z rodziców pierwszego, platynowego lisa allcl warunkujący- srebrna sierść zastąpiony został przez allel barwy platynowej. Ponieważ zaś trudno byłoby przyjąć, iż nowy allel ..spadł z nieba . a stary został ..strącony do piekła”, pozostaje nam uznać, że allel barwy srebrnej uległ zmianie w allel determinujący barwę platynową. Z tego zaś wynika, że

INFORMACJA GENETYCZNA JEDNEGO Z RODZICÓW PLATYNOWEGO LINA ULEGŁA ZMIANIE

Pojawienie sję platynowego hsa należy do klasycznych przykładów mutacji. Zwróćmy uwagę na cechy tego zjawiska — zmiana powstała skokowo, bez etapów przejściowych i dziedziczyła się tak jak większość innych cech. Właściwie w ten sposób stworzyliśmy definicję mutacji, jako nagłej, skokowej zmiany materiału genetycznego, która może sic dziedziczyć- Dodajmy jeszcze, że mutacje mają charakter losowy i bczkierunkowy (zmiany powstają bez żadnego planu i z cechą

175