果蝇遗传实验报告

经典遗传学综合性实验10农生1班第一组卢**摘要通过一次杂交实验完成果蝇的单因子实脸、双因子的自由组合、三点测交及伴性遗传这4个独立杂交实验。果蝇的分类：昆虫纲，双翅目，果蝇科，果蝇属。果蝇属(Drosophila)有3000多种，我国已发现800多种，遗传学研究中常用的是黑腹果蝇（D.melanogaster)。果蝇形体小，生长迅速，繁殖率高，饲养方便，世代周期短（12天可繁殖一代），突变性状多，染色体数目少，基因组小，实验处理方便，容易重复实验，便于观察和分析,是遗传学、细胞生物学、分子生物学、发育生物学等研究中的模式动物。关键词黑腹果蝇单因子实验双因子实验、三点测交伴性遗传1引言果蝇在25℃条件下，羽化后的雌蝇一般在8小时后开始交配，两天后开始产卵。受精卵经22～24小时就可孵化成幼虫。幼虫生活4天左右即开始化蛹，化蛹前的三龄幼虫停止摄食，爬到相对干燥的表面（如培养瓶壁），起初颜色淡黄、柔软，以后逐渐硬化变成深褐色，此时即将要羽化了。刚从蛹壳中羽化出来的果蝇，虫体较肥大，呈半透明的乳白色，约1小时，蝇体即变为粗短椭圆形，双翅伸展，体色加深。遗传规律的实质：=1\*GB3①在杂交试验中，配子形成和受精时染色体的行为跟基因的行为是一致的；②在形成配子的减数分裂过程中，凡是同源染色体及其负载的等位基因间要彼此分离，非同源染色休及其负载的非等位基因间要自由组合；=3\*GB3③四线期伴随着同源染色休的非姊妹染色单休间片段的交换，导致连锁群的等位基因间要发生一定的重组；=4\*GB3④位于性染色体上的基因其遗传行为与性别有关。材料与方法2.=1\*Arabic1．1材料：黑腹果蝇，基本性状：（6#）小翅、灰身、白眼、焦刚毛；（e#）长翅、黑体、红眼、直刚毛。2.1.=2\*Arabic2用具：显微镜、白瓷板、毛笔、麻醉瓶、培养瓶和恒温培养箱2.1.=3\*Arabic3试剂：乙醚、无水乙醇、玉米粉、蔗糖、酵母、琼脂、丙酸。2.2实验步骤2．2．1果蝇培养基制备普通培养基制备。基础培养基：A:蔗糖12.4g、琼脂1.24g、水76mL，煮沸溶解。B：、玉米粉16.5g、水76mL，搅匀。A与B混合，加热煮至糊状，待稍冷却加入1.4g酵母和1.0mL丙酸，搅拌均匀分装。每管培养基厚度约2.0cm。2.2.2分离定律的验证。亲本正反交=1\*GB3①正交：父本(e)：长翅、黑体、红眼、直刚毛母本(6)：小翅、灰身、白眼、焦刚毛；=2\*GB3②反交：父本：小翅、灰身、白眼、焦刚毛；母本：长翅、黑体、红眼、直刚毛。注：母本均取8h内羽化未交配的雌蝇。转移亲本杂交6—7d后，F1幼虫出现，将杂交瓶中的成虫全部转移，要注意除净亲本成虫。F1性状观察（伴性遗传）3—4d后，出现F1成蝇，观察F1的分别统计正反交F1成蝇的性状和性别，记录在表。2.2.3自由组合的验证F1自交取8h内羽化未交配F1的成虫，在乙醚麻醉下选雌雄各5只，饲养于基础培养基中，使之随机交配。转移亲本杂交6—7d后，F2幼虫出现，将杂交瓶中的成虫全部转移，要注意除净亲本成虫。观察记录F2的表现型及雌雄体的个数2.2.4三点测验计算遗传距离F1测交取8h内羽化未交配F1的雌蝇与三隐性雄果蝇(6号)各5只进行随机交配。转移亲本杂交6—7d后，F2幼虫出现，将杂交瓶中的成虫全部转移，要注意除净亲本成虫。观察记录F2的表现型及雌雄体的个数。2.5统计分析3数据记录表1F1代表现型记录统计项目交配方式F1的表现型数目正交雌性红眼长翅直刚毛灰体110雄性白眼小翅焦刚毛灰体127反交雌性红眼长翅直刚毛灰体123雄性红眼长翅直刚毛灰体99表2测交后代各表现性及雌雄性记录表现型基因型雌性雄性总数白眼、小翅、焦刚毛Wmsn412970红眼、长翅、直刚毛+++383775红眼、小翅、焦刚毛+msn15924白眼、长翅、直刚毛w++10515红眼、小翅、直刚毛+m+5611白眼、长翅、焦刚毛w+sn8816红眼、长翅、焦刚毛++sn235白眼、小翅、直刚毛wm+123总数12099219表3F2代的表型及数目表型红眼灰体白眼灰体红眼黑体白眼黑体数目1486250234数据分析表4F1代表现型及其数目分析交配方式F1的表现型EOx2正交雌性红眼长翅直刚毛灰体110118.50.736364雄性白眼小翅焦刚毛灰体127118.50.503937反交雌性红眼长翅直刚毛灰体1231111.075203雄性红眼长翅直刚毛灰体991111.578283正交：父本(e)：长翅、黑体、红眼、直刚毛母本(6)：小翅、灰身、白眼、焦刚毛；反交：父本：小翅、灰身、白眼、焦刚毛；母本：长翅、黑体、红眼、直刚毛。从正反交的F1代表现型可以看出F1代均出现了性状的分离，符合孟德尔分离定律。从正反交的结果来看F1代表现型不一样且基本不符合雌雄比例为1:1的比例，故可以判断控制红眼、长翅、直刚毛的基因位于X染色体上，为伴性遗传。表5F2代的表型及数目分析表型红眼灰体白眼灰体红眼黑体白眼黑体总数数目148625023283O148625023283E159.1953.06353.06317.688x20.71751.67850.12371.9101在连续校正之后，显著水准为0.75的情况下F2代中表型为红眼灰体、白眼灰体、红眼黑体、白眼黑体的个体数比例接近于9:3:3;1。这表明控制眼色与体色的基因位于不同的两条同源染色体上，由两对等位基因控制，在形成配子的减数分裂过程中，同源染色体及其负载的等位基因间要彼此分离，非同源染色休及其负载的非等位基因间要自由组合，形成四种表现型并符合孟德尔遗传规律、符合自由组合定律。表6测交子代表现型及数目分析表现型基因型雌性雄性总数交换类型百分率重组率重组部分白小焦wmsn412970亲本型66.21%//红长直+++383775红小焦+msn15924单交换117.8082%0.21461w与sn之间交换白长直w++10515红小直+m+5611单交换212.3288%0.15982sn与m之间交换白长焦w+sn8816红长焦++sn235双交换3.653%0.03653w与sn之间和sn与m之间交换白小直wm+123总数/12099219/100%//依以上数据可得，控制直刚毛的基因Sn、控制眼睛颜色的基因W和控制翅型的基因M的基因座连锁在X染色体上。根据表6的资料可以估算各基因座的之间的重组率。w与sn基因座之间的重组率=（24+15+5+3）/219=0.21461sn与m基因座之间的重组率=（11+16+5+3）/219=0.15982w与m基因座之间的重组率=（24+15+11+16+5+3+5+3）/219=0.37443利用Kosambi作图函数计算各基因座的图距为：w与sn=22.95;sn与m=16.56w与m=42.64wsnm22.9516.5642.64图1连锁遗传图由果蝇X染色体连锁图可知：wmsn三个基因的相对顺序与距离，做出的理论连锁遗传图如图2wsnm19.515.134.6图2理论连锁遗传图5结果讨论从正反交的F1代表现型可以看出F1代均出现了性状的分离，符合孟德尔分离定律。从正反交的结果来看F1代表现型不一样且基本不符合雌雄比例为1:1的比例，故可以判断控制红眼、长翅、直刚毛的基因位于X染色体上，为伴性遗传。在对反交F2的数据分析后，在连续校正之后，显著水准为0.75的情况下F2代中表型为红眼灰体、白眼灰体、红眼黑体、白眼黑体的个体数比例接近于9:3:3;1。这表明控制眼色与体色的基因位于不同的两条同源染色体上，由两对等位基因控制，在形成配子的减数分裂过程中，同源染色体及其负载的等位基因间要彼此分离，非同源染色休及其负载的非等位基因间要自由组合，形成四种表现型并符合孟德尔遗传规律、符合自由组合定律。在测交的结果中，利用Kosambi作图函数计算各基因座的图距为：w与sn=22.95;sn与m=16.56w与m=42.64由以上分析数据可以看出，总数据结果与理论值的差异较大，尤其是w-m基因间的图距。产生数据偏差的原因可能是：①进行试验的环境条件有差异，不同环境条件下的重组值是有变化的。②进行三点测交实验数据越多越精确，本组果蝇数目有限，使得偶然因素引起的误差的影响力加大。③三隐性个体的生存力很弱，在幼虫密度较高时易在自然选择中被淘汰，在实验中此因素也有可能引起误差。④观察果蝇时，有一些观察不到放走的，死掉的或者没有观察清楚的等等。=5\*GB3⑤有些刚形成成虫，有些性状不易观察。虽然定量结果存在一定偏差，但是此实验还是比较准确地反映三个基因的连锁位置关系。参考文献普通遗传学综合性实验/刘向东,李亚娟主编.中国农业出版社，2011.7，第一章遗传学综合实验/主编李雅轩,赵昕，北京:科学出版社,2