[Campbell Biology P.515] Die Baumzikade besitzt einen kunstvollen Helm, der Flügel auf ihrem... | Practice Question

Die Baumzikade besitzt einen kunstvollen Helm, der Flügel auf ihrem ersten Thoraxsegment ähnelt, obwohl moderne Insekten typischerweise nur Flügel auf ihrem zweiten und dritten Segment tragen, da Hox-Genprodukte die Flügelausbildung auf dem ersten Segment hemmen. Wie könnten Veränderungen in der Genregulation die Evolution dieser einzigartigen Struktur erklären?

  • A: Eine Mutation führte zur Entstehung eines neuartigen Gens, das direkt für die Helmstruktur kodiert.
  • B: Veränderungen in der regulatorischen DNA führten zur Derepression oder veränderten Expressionsmustern von Hox-Genen im ersten Thoraxsegment, was flügelähnliches Wachstum ermöglichte.
  • C: Die Baumzikade erwarb durch horizontalen Gentransfer einen neuen Satz von Hox-Genen, wodurch die Helm-bildende Fähigkeit eingeführt wurde.
  • D: Der Helm entwickelte sich aufgrund einer höheren Rate zufälliger Punktmutationen in strukturellen Genen des ersten Thoraxsegments.

Explanation

Der Text besagt, dass bei modernen Insekten Hox-Genprodukte die Flügelausbildung auf dem ersten Segment hemmen. Der Helm der Baumzikade auf dem ersten Segment deutet auf eine Veränderung hin, die diese Hemmung umging. Dies wird am besten durch Veränderungen in der regulatorischen DNA erklärt, die das Expressionsmuster von Hox-Genen beeinflussen, was zur Derepression flügelbildender Signalwege oder zur Umleitung von Entwicklungsressourcen führt, um die Helmstruktur an einer untypischen Stelle zu bilden.