果蠅雜交實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、精品文檔果蠅雜交實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹客ㄟ^實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分離規(guī)律、 自由組合規(guī)律、伴性遺傳和連鎖互換規(guī)律，掌握果蠅雜交的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和基因定位的三點(diǎn)測(cè)驗(yàn)方法， 在實(shí)驗(yàn)中熟練運(yùn)用生物統(tǒng)計(jì)的方法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析?！緦?shí)驗(yàn)原理】1.果蠅（ fruit fly）是雙翅目 （ Diptera ）昆蟲，屬果蠅屬 （ genusDrosophila ），約有 3000 多種，我國(guó)已發(fā)現(xiàn) 800 多種。大部分的物種以腐爛的水果或植物體為食，少部分則只取用真菌， 樹液或花粉為其食物。 以果蠅作為遺傳學(xué)研究的材料，利用突變株研究基因和性狀之間的關(guān)系已近一百年，至今， 各種研究遺傳學(xué)的工具已達(dá)完善的地步， 果蠅對(duì)今日的遺傳學(xué)的發(fā)展

2、有其不可磨滅的貢獻(xiàn)；從 1980 年初， Drs. C. Nesslein-Volhard 和 E. Weichaus 以果蠅作為發(fā)育生物學(xué)的模式動(dòng)物， 利用其完備的遺傳研究工具來探討基因是如何調(diào)控動(dòng)物體胚胎的發(fā)育， 也帶動(dòng)了其它模式生物 （線蟲、斑馬魚、小鼠和擬南芥等） 的研究，且有非常具體的成果。通常用作遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)材料的是黑腹果蠅（ Drosophila melanogaster ）。用果蠅作為實(shí)驗(yàn)材料有許多優(yōu)點(diǎn)：飼養(yǎng)容易。在常溫下，以玉米粉等作飼料就可以生長(zhǎng)，繁殖。生長(zhǎng)迅速。 十天左右就可完成一個(gè)世代， 每個(gè)受精的雌蠅可產(chǎn)卵 400 500 個(gè)，因此在短時(shí)間內(nèi)就可獲得大量的子代，便于遺傳

3、學(xué)分析。染色體數(shù)少。只有4 對(duì)。唾腺染色體制作容易。橫紋清晰，是細(xì)胞學(xué)觀察的好材料。突變性狀多，而且多數(shù)是形態(tài)突變，便于觀察。果蠅的生活史：果蠅的生活周期長(zhǎng)短與溫度有密切關(guān)系。 一般來說， 30以上溫度能使果蠅不育或死亡， 低溫能使生活周期延長(zhǎng)， 生活力下降， 飼養(yǎng)果蠅的最適溫度為 2025。生活周期長(zhǎng)短與飼養(yǎng)溫度的關(guān)系10152025卵幼蟲18 天8 天5 天57 天6 天4 天幼蟲成蟲果蠅在 25時(shí)，從卵到成蠅需10 天左右，成蟲可活2633 天。果蠅的生活史如下：。1 歡迎下載精品文檔雌蠅 減數(shù)分裂 卵受精雄蠅 減數(shù)分裂精子第一批成蟲羽化（第八天）（可活 2633 天）產(chǎn)第一批卵蛹（第四

4、天）第二次蛻皮第一批卵孵化（第二天）（第零天）第一次蛻皮幼蟲（第一天）果蠅的生活周期和各發(fā)育階段的經(jīng)過時(shí)間果蠅的性別及突變性狀的鑒別：果蠅的每一體細(xì)胞有8 個(gè)染色體（ 2n=8），可配成 4 對(duì)，其中 3 對(duì)在雌雄果蠅中是一樣的，稱常染色體。另外一對(duì)稱性染色體，在雌果蠅中是 XX，在雄蠅中是 XY。果蠅的雌雄在幼蟲期較難區(qū)別， 但到了成蟲期區(qū)別相當(dāng)容易。 雄性個(gè)體一般較雌性個(gè)體小，腹部環(huán)紋 5 條，腹尖色深， 第一對(duì)腳的跗節(jié)前端表面有黑色鬃毛流蘇，稱性梳（ Sex combs）。雌性環(huán)紋 7 條，腹尖色淺，無性梳。實(shí)驗(yàn)中選用的果蠅突變性狀一般都可用肉眼鑒定， 例如紅眼與白眼， 正常翅與殘翅等。

5、而另一些性狀可在解剖鏡下鑒定， 如焦剛毛與直剛毛等。 現(xiàn)列表如下：實(shí)驗(yàn)中使用的果蠅突變品系影響部分突變名稱基因符號(hào)染色體上座位翅殘翅vgIIR 67.0眼色白眼wX 1.5體色黑體bIIR 48.5剛毛焦剛毛snX 21.0翅形小翅mX 36.1焦剛毛的基因座為sn3, 本文簡(jiǎn)寫為 sn。2 歡迎下載精品文檔2. 野生型果蠅為紅眼、灰身、長(zhǎng)翅、直剛毛，與這些性狀對(duì)應(yīng)的突變性狀很多，其中灰身（ +）與黑身（ b）是一對(duì)相對(duì)性狀，且灰身對(duì)黑身為完全顯性，控制這對(duì)相對(duì)性狀的基因位于第二號(hào)染色體上。 用具有這對(duì)相對(duì)性狀的兩純合親本雜交，性狀的遺傳行為應(yīng)符合分離定律。3. 黑體果蠅的體色為黑色（ b），

6、與之相對(duì)應(yīng)的野生型果蠅的體色為灰色 （ +），灰色對(duì)黑色為完全顯性， 控制這對(duì)相對(duì)性狀的基因位于第二號(hào)染色體上； 果蠅另一突變性狀為焦剛毛（ sn），與之對(duì)應(yīng)的野生型性狀為直剛毛（ +），控制這對(duì)相對(duì)性狀的基因位于第一號(hào)染色體上， 直剛毛對(duì)焦剛毛為完全顯性。 用具有這兩對(duì)相對(duì)性狀的純合親本雜交，其性狀的遺傳行為應(yīng)符合自由組合定律。4. 生物某些性狀的遺傳常與性別聯(lián)系在一起，這種現(xiàn)象稱為伴性遺傳（ sex-linked inheritance ），這是由于支配某些性狀的基因位于性染色體上。果蠅屬 XY型生物，共有四對(duì)染色體，第一對(duì)為性染色體，其余三對(duì)為常染色體。雌果蠅的性染色體構(gòu)型為 XX，、雄

7、果蠅為 XY?？刂乒壯凵幕蛭挥?X 染色體上，在 Y 染色體則沒有與之相應(yīng)的等位基因。將紅眼（ +）果蠅和白眼（ w）果蠅雜交，其后代眼色的表現(xiàn)與性別有關(guān)。而且，正反交的結(jié)果不同。5. 不完全連鎖基因在形成配子時(shí)，隨同源染色體非姊妹染色體單體之間發(fā)生交換而交換，產(chǎn)生一定頻度的重組型配子， 在子代中表現(xiàn)一定比例的重組性狀，通過觀察和統(tǒng)計(jì)測(cè)交子代各種表型的個(gè)體數(shù)， 可估算出連鎖基因間的交換率， 由此確定基因在染色體上的相對(duì)位置，繪制出連鎖遺傳圖。已知果蠅 （Drosophila melanogaster ）的紅眼（ +）對(duì)白眼（ w）是顯性，直剛毛（ +）對(duì)焦剛毛（ sn）是顯性，長(zhǎng)翅（ +

8、）對(duì)小型翅（ m）是顯性，控制這三對(duì)相對(duì)性狀的基因都位于 X 染色體上，若將白眼（ w）、焦剛毛（ sn）、小型翅（ m）三隱性突變體雌蠅（ Xw sn mXwsn m+可產(chǎn)）與紅眼（ +）、直剛毛（ +）、長(zhǎng)翅（ +）野生型雄蠅（ X Y）雜交，則 F1w sn m+w sn m生三雜合體雌蠅（ XX ）和三隱性雄蠅（ XY）。由于 Y 染色體上不攜帶相應(yīng)的等位基因， 因而表現(xiàn)出 X 染色體上三個(gè)隱性基因所控制的性狀，相當(dāng)于一個(gè)雌蠅產(chǎn)生的 8 種配子及數(shù)目一致，通過觀察和統(tǒng)計(jì) F2 代（相當(dāng)于測(cè)交子代） 8 種表型的個(gè)體數(shù)， 就可估算出這三對(duì)基因間的交換率， 由此確定這三對(duì)基因其在染色體上的

9、相對(duì)位置，繪制出連鎖遺傳圖?！緦?shí)驗(yàn)材料】不同品系的黑腹果蠅；黑身果蠅（ b）：黑體、紅眼、長(zhǎng)翅、直剛毛（bb + + + ）品系；三隱果蠅：灰體、白眼、小翅、焦剛毛（+ ww snsn mm）品系。實(shí)驗(yàn)用具、藥品：雙筒解剖鏡，鑷子，解剖針，毛筆，白瓷板，吸水紙，培養(yǎng)箱，飼養(yǎng)瓶（指管），麻醉瓶，棉花，乙醚，酒精，丙酸，培養(yǎng)基等?！緦?shí)驗(yàn)操作】（一）果蠅實(shí)驗(yàn)技術(shù)。3 歡迎下載精品文檔1. 麻醉：對(duì)果蠅進(jìn)行檢查時(shí)，用乙醚麻醉，使果蠅處于昏迷狀態(tài)。使用時(shí)將乙醚（ 23 滴）滴到麻醉瓶的棉花球上（注意不要讓乙醚流進(jìn)瓶?jī)?nèi)） ，麻醉瓶要保持干燥，否則會(huì)粘住果蠅翅膀，影響觀察。麻醉果蠅時(shí)，先將長(zhǎng)有果蠅的培養(yǎng)瓶在

10、海棉墊上敲， 使果蠅全部震落在培養(yǎng)瓶底部， 然后迅速打開培養(yǎng)瓶的棉塞，把果蠅倒入去蓋的麻醉瓶中，并立即蓋好麻醉瓶，待果蠅全部昏迷后， 倒在白瓷板上進(jìn)行觀察。果蠅的麻醉程度看實(shí)驗(yàn)要求而定， 對(duì)仍需培養(yǎng)的果蠅，以輕度麻醉為宜。但對(duì)不再培養(yǎng)，單單進(jìn)行性狀觀察的果蠅可以深度麻醉，甚至致死也無妨 （果蠅翅膀外展 45 角，說明死亡）。檢查完畢后，把不需要的果蠅倒入盛有煤油或酒精或水的瓶中（死蠅盛留器） 。2. 果蠅交配：將雌雄果蠅放在一起培養(yǎng)，雌蠅的生殖器中有貯精囊，可保留交配所得的大量精子，雌蠅一次交配所得的精子，足夠它多次排出的卵受精，因此在做雜交試驗(yàn)時(shí)，雌蠅必須選用處女蠅（沒有交配過的雌蠅） 。雌

11、蠅孵出后12 小時(shí)內(nèi)不會(huì)交配，這個(gè)時(shí)間內(nèi)把果蠅全部倒出，分出雌雄蠅，單獨(dú)飼養(yǎng)，這時(shí)收集的雌蠅是處女蠅。 雜交時(shí)把所需品系的雄蠅直接放到處女蠅培養(yǎng)瓶中， 貼好標(biāo)簽，注明兩親本的基因型及交配日期，進(jìn)行培養(yǎng)。 78 天后倒掉親本（一定要倒干凈，以免親代和子代混淆） ，待 F1 成蠅羽化后開始計(jì)算，觀察性狀?？煽康挠?jì)數(shù)及觀察是培養(yǎng)開始的 20 天以內(nèi)（再晚 F2 也可能有了）。若須繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，觀察 F2，可在 F1 內(nèi)挑出雌雄數(shù)對(duì)，另外培養(yǎng)，因?yàn)檫@次是用 F1 作親本，進(jìn)行個(gè)體間互交，所以這時(shí)不是處女蠅也可以。但如要把F1 雌蠅與另一品系雄蠅雜交時(shí)，還要嚴(yán)格地選取處女蠅，方法同上。3.原種培養(yǎng)在作新的留

12、種培養(yǎng)時(shí)， 應(yīng)事先檢查一下果蠅有沒有混雜，以防原種丟失。親本的數(shù)目一般每瓶 510 對(duì)，移入新瓶時(shí)，須將培養(yǎng)瓶橫臥， 然后用毛筆將麻醉的果蠅從白瓷板上輕輕掃入， 待果蠅醒過來后再把培養(yǎng)瓶豎起， 以防果蠅粘在飼料上。原種每 24 周換一次培養(yǎng)基 （依溫度而定， 10 15約 4 周換一次， 2025約二周換一次）。每一原種培養(yǎng)至少保留兩套，培養(yǎng)瓶的標(biāo)簽上要寫明突變名稱，培養(yǎng)日期等。作原種培養(yǎng)溫度可控制在1015，培養(yǎng)時(shí)避免日光直射。果蠅在適宜條件下會(huì)產(chǎn)子代， 在肉眼能看到幼蟲時(shí)就可把親本倒掉， 幾天以后，新的成蠅便產(chǎn)生。待成蠅有了足夠保種的數(shù)量后，要調(diào)換培養(yǎng)瓶，作為下一代的親本，繼續(xù)培養(yǎng)。原種果

13、蠅培養(yǎng)遇到的麻煩是飼料發(fā)霉。發(fā)霉的原因很多，如用具沒有滅菌，空氣污染，親本不及時(shí)倒掉， 都會(huì)引起飼料發(fā)霉。 嚴(yán)重的霉菌污染會(huì)影響果蠅的生長(zhǎng)。飼料中加丙酸可以抑制霉菌， 但并不能完全制止。 發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)瓶中有少量霉點(diǎn)時(shí)可用燒過的解剖針挑出。 若大量霉菌污染， 可把果蠅全部倒在一個(gè)消毒過的。4 歡迎下載精品文檔空指管中，讓它活動(dòng) 23 小時(shí)，換一支指管，再活動(dòng) 12 小時(shí)，而后倒入一支新的培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng)，這樣可以防止霉菌污染。原種保存遇到的另一個(gè)問題是混雜， 幾個(gè)不同品系的果蠅在一起培養(yǎng)， 一定要防止混雜。培養(yǎng)瓶的塞子要做得緊些，不使果蠅逃出。調(diào)換培養(yǎng)瓶時(shí)，要防止果蠅飛散。外逃的果蠅要打死。 發(fā)現(xiàn)了

14、混雜的原種， 要根據(jù)原種果蠅的全部特征，挑出數(shù)對(duì)雌雄蠅飼養(yǎng)，進(jìn)行篩選直到完全沒有分離為止。這樣做，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，只是在不得已時(shí)才采用。一般混雜時(shí)，只要方便，可以重新引種，將混雜種棄去。（二）果蠅雜交實(shí)驗(yàn)（ 1）果蠅的性狀觀察、性別鑒定及飼養(yǎng)。（ 2）選取雜交親本中所用的母本必須是處女蠅。 剛羽化的雌蠅在 12h 內(nèi)一般無交配能力。 在雜交前放出親本培養(yǎng)瓶中的所有成蠅， 每隔 10 12h 收集一次羽化的成蠅，并將雌雄蠅分開飼養(yǎng)。收集處女蠅數(shù)量的多少根據(jù)需要而定。（ 3）麻醉接種 用黑身果蠅與三隱果蠅雜交，正反交同時(shí)進(jìn)行。 即三隱黑身，黑身三隱。將所選處女蠅按品系分別麻醉，按不同雜交組合分別選取雌、

15、雄蠅各610只移入雜交瓶中，為了防止昏迷果蠅被培養(yǎng)基粘住，可將培養(yǎng)瓶放倒， 將果蠅置于瓶壁，待其蘇醒后再將培養(yǎng)瓶直立，貼上標(biāo)簽：正交反交w-m-sn w-m-sn+Y bb X + X +BBXw-m-snYBBX XbbX日期：日期：姓名：姓名：將雜交瓶放在 20 25恒溫箱內(nèi)培養(yǎng)。（ 4）培養(yǎng) 78d，倒掉雜交親本（倒掉的果蠅最好處死） 。（ 5）再過 45d，F(xiàn)1 代成蠅出現(xiàn)，觀察 F1 代性狀是否和預(yù)期結(jié)果一致。（ 6）收集 6 10 對(duì) F1 代果蠅放入一新培養(yǎng)瓶，在 20 25恒溫箱內(nèi)繼續(xù)培養(yǎng)，以便觀察 F2 代（正反交作相同處理） 。（ 7）繼續(xù)培養(yǎng) 78d 后，移去 F1 代。

16、（ 8）再 45d，F(xiàn)2 代成蠅出現(xiàn)，開始觀察并統(tǒng)計(jì) F2 代的性狀表現(xiàn)類型及數(shù)目。【結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析】（一）數(shù)據(jù)記錄正交灰體黑體合計(jì)紅、長(zhǎng)、直 162212475614263856白、小、焦 118511543973623098白、長(zhǎng)、直 30926111377760。5 歡迎下載精品文檔紅、小、焦 2642599996718紅、長(zhǎng)、焦 63492217151白、小、直 81972636240紅、小、直 311315127128881白、長(zhǎng)、焦 34124513175792體色合計(jì)78032693性別合計(jì)417636271476121710496性別合計(jì)56524844反交灰體黑體合計(jì)紅、長(zhǎng)、直

17、 3558143711534816629白、小、焦 1459141223131494白、長(zhǎng)、直 462052774352紅、小、焦 731952662356紅、長(zhǎng)、焦 41883141201白、小、直、小、直 15731896125696白、長(zhǎng)、焦 612742677438體色合計(jì)75982701性別合計(jì)409435041493120810299性別合計(jì)55874712（二）統(tǒng)計(jì)分析1. 分離定律圖譜分析P:BB（灰體） bb （黑體）F1:Bb(灰體 )自交F2：BBBbbb灰體黑體理論比值：3： 1實(shí)際正交數(shù)量：78032693。6 歡迎下載精品文檔比值：2.90

18、： 1反交數(shù)量：75982701比值：2.81： 12 檢驗(yàn)基因體色基因（ B/b ）F 表型灰體黑體合計(jì)2實(shí)得數(shù) O7803269310496正交7872262410496預(yù)期數(shù) E22.4192P（ n=1）0.10 0.50(0.05) （差異不顯著）基因體色基因（ A/a ）表型灰體黑體合計(jì)反交實(shí)得數(shù)7598270110299預(yù)期數(shù)7724.252574.751029928.2540P（ n=1）0.01 （差異極顯著）2. 自由組合定律圖譜分析正交：P:sn sn+灰體焦剛毛（ BBX X ） 黑體直剛毛（ bbX Y）F1:BbX+Xsn BbXsnYF2：+sn+ snBBXsn

19、 snsn sn+snbbXsn snBBXXBbXXXBbX XbbX XX+BBXsnsnbbX+bbXsnYBbXY BBX YY BbX YY灰體直剛毛黑體直剛毛灰體焦剛毛黑體焦剛毛理論比值： 3：1：3：1實(shí)際數(shù)量： 4243149435601199比值： 3.54： 1.25：2.97：1反交：P:+ +sn黑體直剛毛（ bbX X ） 灰體焦剛毛（ BBX Y）F1:BbX+Xsn BbX+YF2：+BBX+ sn+ snbbX+ snbbX+ +BBXX BbXXX BbXXXX+BBXsnsnYbbX+bbXsnYBbXY BBX YY BbXY。7 歡迎下載精品文檔灰體直剛

20、毛黑體直剛毛灰體焦剛毛黑體焦剛毛理論比值： 9：3：3：1實(shí)際數(shù)量：580720031791698比值：8.32：2.87：2.57：12 檢驗(yàn)表型合計(jì)灰體直剛毛黑體直剛毛灰體焦剛毛黑體焦剛毛實(shí)得數(shù)424314943560119910496正預(yù)期數(shù)393613123936131210496交294.8463P（n=3）0.01 （差異極顯著）實(shí)得數(shù)58072003179169810299反預(yù)期數(shù)5793.18751931.06251931.0625643.687510299交217.4544P(n=3)0.05)（差異不顯著）F2表型雌雄雌雄合計(jì)。8 歡迎下載精品文檔實(shí)得數(shù)3069253725

21、83230710496預(yù)期數(shù)262426242624262410496 2117.2880P(n=3)0.05)（差異不顯著）交表型雌雄雌雄合計(jì)實(shí)得數(shù)51352747-19659847F2預(yù)期數(shù)4923.52461.75-2461.759847 2142.3761P（n=2）0.05 ，說明實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)與理論的數(shù)據(jù)相差不大，支持最初的假設(shè)。但是對(duì)于反交來說，得到的P 值0.01 ，說明與孟德爾分離定律相差很大，不能夠用基因的回交來說明。2. 自由組合定律的驗(yàn)證： 果蠅的體色和剛毛是兩對(duì)獨(dú)立遺傳的基因， 剛毛基因位于 X 染色體上。因此，對(duì)于這兩對(duì)基因來說，自身遵守自由組合定律，且F2 正反交表型比率不同，通過圖譜分析，我們得到