实验三果蝇的伴性遗传

实验三果蝇的伴性遗传第一页，共二十七页，2022年，8月28日伴性实验图示白眼♂XPF1♂♀♀♀F2♂白眼♂红眼♀

第二页，共二十七页，2022年，8月28日Y非同源区段：在X上无相应的等位基因X染色体Y染色体X、Y同源区段：有相应的等位基因X非同源区段：在Y上无相应的等位基因X、Y染色体模式图第三页，共二十七页，2022年，8月28日实验材料

1．

黑腹果蝇（Drosophilamelanogaster）野生型（红眼）X+X+X+Y

突变型（白眼）XwXwXwY

果蝇都在纯合系统中进行原种保存，实验前重新接种，等幼虫化蛹后，赶走亲本，在一定时间间隔内（8-12h）收集羽化后成虫，分开雌雄，保证雌性个体皆为处女蝇用作今天的实验。

2．

培养基、平皿、毛笔、乙醚、锥形瓶、双筒解剖镜第四页，共二十七页，2022年，8月28日实验步骤

1．分别收集野生型和突变型处女蝇（为什么？）2．按A、B组合类型，分别选3-4对相应的雌雄蝇进行杂交培养3．7-8天后，倒净亲本4．3-4天后，F1代出现，挑选5对作杂交培养，并观察其性状5．7-8天后，倒净F1成虫6．3-4天后，F2代成虫出现。6天后，统一观察并统计。（每一类型的果蝇数不少于7只）第五页，共二十七页，2022年，8月28日正反交（A、B）分组

纯合P♀X+X+╳XwY♂♀XwXw

╳X+Y♂

F1X+Xw╳X+YXwX+╳XwY

F2X+X+XwX+X+YXwYX+XwXwXwX+Y

XwY第六页，共二十七页，2022年，8月28日结果与分析（正反交）

C

性状数据雌雄红眼白眼红眼白眼F1(有/无)

F2实验值（O）

理论值（C）

偏差（O-C）

(O-C)2

第七页，共二十七页，2022年，8月28日思考题在果蝇中，白眼(white)、樱桃眼(cherry)、朱红眼(vermilion)都是影响眼色的性连锁突变。这三个突变对野生型红眼基因来说都是隐形的。白眼雌蝇与朱红眼雄蝇杂交，产生白眼雄蝇和野生型红眼雌蝇；白眼雌蝇与樱桃眼雄蝇杂交，产生白眼雄蝇和淡樱桃眼雌蝇。根据这些结果，能否判断这三个影响眼色的突变是同一个基因的突变？如果是，是哪个基因突变？第八页，共二十七页，2022年，8月28日休息片刻第九页，共二十七页，2022年，8月28日三点测验的基因定位方法原理基因连锁现象中有少部分基因发生交换重组，交换率的高低与基因间的距离成正比，基因图距就是通过重组值的测定而得到的。三点测验就是利用3对基因的杂合体，进行一次测交而确定3个基因点的位置的方法。第十页，共二十七页，2022年，8月28日交换率=？重组率如果基因间距离很近，重组率和交换率的值相等，可以直接根据重组率的大小作为基因间的相对距离，把基因顺序排列在染色体上，绘制出基因图。如果相距较远，两个基因间往往发生两次以上的交换，这时重组值小于交换值，需要利用实验数据校正，以便正确估计图距。第十一页，共二十七页，2022年，8月28日染色体双交换第十二页，共二十七页，2022年，8月28日实验材料野生型果蝇（+++）：红眼，长翅，直刚毛三隐性果蝇（wmsn3）:

白眼，小翅，焦刚毛第十三页，共二十七页，2022年，8月28日染色体交换产生

八种配子第十四页，共二十七页，2022年，8月28日三点测验杂交组合野生♂XPF1♂♀F2三隐性♀Wmsn3470++sn314+m+112W+sn371+msn3131Wm+10W++149+++464第十五页，共二十七页，2022年，8月28日思考题确定正确的基因次序，计算3对基因间的重组值和双交换值，并画出遗传学图。假定三个基因在常染色体上，试设计三点测交的程序，与本实验比较有何不同？为何要以白眼、小翅、焦刚毛的个体为母本？若以它为父本，能否进行三点测验？如果可以，请设计杂交的程序。第十六页，共二十七页，2022年，8月28日果蝇诱变实验设计物理法化学法生物法第十七页，共二十七页，2022年，8月28日物理诱变剂的种类典型的物理诱变剂是不同种类的射线，常见的有X射线，r射线和中子，此外还有紫外线和β射线。X射线是种波长为1000－100埃的电离射线，是最早的诱变射线。r射线是一种波长更短的电离射线，其波长0.1－1埃，60CO和137CS是目前应用最广的r射线源。中子是不带电粒子，在加速器或核反应堆中得到能量范围极广的中子。252Cf自发裂变中子源可应用诱发突变。β射线是电子或正电子的射线束，由32P和35S等放射性同位素直接发生的。透过植物组织能力弱，但电离密度大。当同位素溶液进入组织和细胞后作为内照射而产生诱变作用。第十八页，共二十七页，2022年，8月28日诱变机理X射线和r射线都是能量较高的电磁波，能引起物质的电离。当物体的某些较易受辐射敏感的部位受到射线的撞击时，而发生离子化，可以引起DNA链断裂，当修复时不能恢复到原状就会出现突变。如果射线击中染色体则可能导致断裂，在修复时可能造成缺失、重复、倒位和易位等染色体畸变。中子不带电，但当与生物体内的原子核撞击后，使原子核变换产生r射线等能量交换，从而影响DNA和染色体的改变。第十九页，共二十七页，2022年，8月28日诱变方法一般采用r圃，以60CO源为中心种植多种处理材料，并按材料材料与60CO源中心距离和照射时间来控制照射剂量。这种r圃对于诱变育种的应用不是十分合适的，但作为植物对辐照的效应以及辐射生物学等理论研究是十分有意义的。一般设设置较小的60CO室进行处理。除了处理植株或植株的局部，也可以处理种子以及花粉。处理花粉的优点是产生突变不至于形成嵌合体，但花粉的存活时间短暂不易进行处理。（目前，这个问题似乎可以解决。根据赵永亮（1998）年花粉离体培养结果表明，玉米新鲜花粉可在常温下储存在液体石蜡油中2.5小时,而对其花粉活力没有影响。）第二十页，共二十七页，2022年，8月28日化学诱变剂种类早在1948年，Gustafsson等曾用芥子气处理大麦获得突变体。1967年Nilan用硫酸二乙酯处理大麦种子育成了矮秆、高产品种Luther。此后化学诱变剂的以及和应用就逐渐发展起来。目前较公认的最有效和应用较多的是烷化剂和叠氮化物两类。烷化剂中仍以甲基磺酸乙酯(EMS)、硫酸二乙酯(DES)和乙烯亚胺(EI)等类型的化合物应用较多，叠氮化合物则以叠氮化钠(NaN3)研究和应用较多。第二十一页，共二十七页，2022年，8月28日化学诱变剂诱变机理烷化剂

指具有烷化功能的化合物,带有一个或多个活性烷基,该烷基转移到一个电子密度较高的分子上,可置换碱基中的氧原子，碱基被烷化后，DNA在复制时会导致配对错误，产生突变。叠氮化钠一种动植物的呼吸抑制剂，可使复制中的DNA的碱基发生替换，从而导致突变体的发生，是目前诱变率高而安全的一种诱变剂。第二十二页，共二十七页，2022年，8月28日化学诱变剂的处理方法利用化学诱变剂处理种子较为普遍，其方法是直接把种子浸泡在含有化学试剂的溶液中，可以诱发各类体细胞突变。一般来说，玉米种子的处理效果较差，因为成熟的玉米籽粒胚中具有分开的、已定型的雄花和雌穗原基细胞，并且在突变发生过程中容易产生细胞间的竞争，使突变细胞受到抑制或消亡，被排斥在生殖过程之外。第二十三页，共二十七页，2022年，8月28日化学诱变剂的处理方法用含有化学药剂的石蜡油处理玉米花粉是目前已知的最有效的方法。以EMS为例，具体的处理方法步骤如下：用EMS与轻质石蜡油混合，制备成浓度为0.1-0.2%EMS处理液；在适当的时间，收集玉米新鲜花粉，在一个带盖的瓶中，把花粉与EMS处理液混合；最后用一把小号毛刷，把被处理花粉涂到选好的雌穗花丝上。第二十四页，共二十七页，2022年，8月28日与物理诱变剂相比较，化学诱变剂的特点有：诱发突变率较高，而染色体畸变较少，并且诱变范围广。对处理材料损伤轻，有的化学诱变剂只限于DNA的某些特定部位发生变异。大部分有效的化学诱变剂较物理诱变剂的生物损伤大，容易引起生活力和可育性下降。第二十五页，共二十七页，2022年，8月28日诱变育种的一般步骤处理材料的选择诱变剂量的选择用60CO-r射线辐照自交系时，剂量为135-190Gy，辐照杂交种时，剂量为200-320Gy