2025年果蝇遗传交叉实验研究报告

【试验目的】通过试验验证分离规律、自由组合规律、伴性遗传和连锁互换规律，掌握果蝇杂交的试验技术和基因定位的三点测验措施，在试验中纯熟运用生物记录的措施对试验数据进行分析。【试验原理】1.果蝇(fruitfly)是双翅目(Diptera)昆虫，属果蝇属(genusDrosophila),约有3000多种，我国已发现800多种。大部分的物种以腐烂的水果或植物体为食，少部分则只取用真菌，树液或花粉为其食物。以果蝇作为遗传学研究的材料，运用突变株研究基因和性状之间的关系已近一百年，至今，多种研究遗传学的工具已达完善的地步，果蝇对今日的遗传学的发展有其不可磨灭的奉献；从1980年初，Drs.C.Nesslein-Volhard和E.Weichaus以果蝇作为发育生物学的模式动物，运用其完备的遗传研究工具来探讨基因是怎样调控动物体胚胎的发育，也带动了其他模式生物(线虫、斑马鱼、小鼠和拟南芥等)的研究，且有非常详细的成果。一般用作遗传学试验材料的是黑腹果蝇(Drosophilamelanogaster)。用果蝇作为试验材料有许多长处：(1)喂养轻易。在常温下，以玉米粉等作饲料就可以生长，繁殖。(2)生长迅速。十天左右就可完毕一种世代，每个受精的雌蝇可产卵400～500个，因此在短时间内就可获得大量的子代，便于遗传学分析。(3)染色体数少。只有4对。(4)唾腺染色体制作轻易。横纹清晰，是细胞学观测的好材料。(5)突变性状多，并且多数是形态突变，便于观测。果蝇的生活史：果蝇的生活周期长短与温度有亲密关系。一般来说，30℃以上温度能使果蝇不育或死亡，低温能使生活周期延长，生活力下降，喂养果蝇的最适温度为20~25℃。生活周期长短与喂养温度的关系幼虫→成虫18天6天5天果蝇在25℃时，从卵到成蝇需10天左右，成虫可活26～33天。果蝇的生活史如下：雌蝇→减数分裂受精雄蝇→减数分裂→精子羽化(第八天)(可活26～33天)产第一批卵蛹(第四天)(第二天)不(第零天)第一次蜕皮幼虫(第一天)果蝇的每一体细胞有8个染色体(2n=8),可配成4对，其中3对在雌雄果蝇中是同样的，称常染色体。此外一对称性染色体，在雌果蝇中是XX,在雄蝇中是XY。个体小，腹部环纹5条，腹尖色深，第一对脚的跗节前端表面有黑色鬃毛流苏，称性梳 突变名称基因符号翅眼色白眼W黑体b刚毛小翅m焦刚毛的基因座为sn³,本文简写为sn。中灰身(+)与黑身(b)是一对相对性状，且灰身对黑身为完全显性，控制这对相对性3.黑体果蝇的体色为黑色(b),与之相对应的野生型果蝇的体色为灰色(+),灰状为焦刚毛(sn),与之对应的野生型性状为直刚毛(+),控制这对相对性状的基因位4.生物某些性状的遗传常与性别联络在一起，这种现象称为伴性遗传(sex-linkedinheritance),这是由于支配某些性状的基因位于性染色体上。果蝇属XY型生物，共有雄果蝇为XY。控制果蝇眼色的基因位于X染色体上，在Y染色体则没有与之对应的等位基因。将红眼(+)果蝇和白眼(w)果蝇杂交，其后裔眼色的体现与性别有关。并且，上的相对位置，绘制出连锁遗传图。已知果蝇(Drosophilamelanogaster)的红眼(+)对白眼(w)是显性，直刚毛(+)对焦刚毛(sn)是显性，长翅(+)对小型翅(m)是显性，控制这三对相对性状的基因都位于X染色体上，若将白眼(w)、焦刚毛(sn)、小型翅(m)三隐性突变体雌蝇(XwsnmXwsnm)与红眼(+)、直刚毛(+)、长翅(+)野生型雄蝇(X+#Y)杂交，则F₁可产生三杂合体雌蝇(XwsnmX*#*)和三隐性雄蝇(Xw所控制的性状，相称于一种三隐性纯合体。用F₁代杂交(相称于测交),F₂代体现出的8种表型及数目与F₁雌蝇产生的8种配子及数目一致，通过观测和记录F₂代(相称于测交子代)8种表型的个体数，就可估算出这三对基因间的互换率，由此确定这三对基【试验材料】黑身果蝇(b):黑体、红眼、长翅、直刚毛(bb++++++)品系；三隐果蝇：灰体、白眼、小翅、焦刚毛(++wwsnsnmm)品系。双筒解剖镜，镊子，解剖针，毛笔，白瓷板，吸水纸，培养箱，喂养瓶(指管),【试验操作】(一)果蝇试验技术3滴)滴到麻醉瓶的棉花球上(注意不要让乙醚流进瓶内),麻醉瓶要保持干燥，否则会阐明死亡)。检查完毕后，把不需要的果蝇倒入盛有煤油或酒精或水的瓶中(死蝇盛留验时，雌蝇必须选用处女蝇(没有交配过的雌蝇)。雌蝇孵出后12小时内不会交配，这期，进行培养。7~8天后倒掉亲本(一定要倒洁净，以免亲代和子代混淆),待F1成蝇羽化后开始计算，观测性状。可靠的计数及观测是培养开始的20天以内(再晚F2也也许有了)。若须继续试验，观测F2,可在F1内挑出雌雄数对，此外培养，由于这次是用F1作亲本，进行个体间互交，因此这时不是处女蝇也可以。但如要把F1雌蝇与另3.原种培养一般每瓶5~10对，移入新瓶时，须将培养瓶横卧，然后用毛笔将麻醉的果蝇从白瓷板上轻轻扫入，待果蝇醒过来后再把培养瓶竖起，以防果蝇粘在饲料上。原种每2~4周换一次培养基(依温度而定，10～15℃约4周换一次，20～25℃约二周换一次)。每一度可控制在10~15℃,培养时防止日光直射。针挑出。若大量霉菌污染，可把果蝇所有倒在一种消毒过的空指管中，让它活动2~3小时，换一支指管，再活动1~2小时，而后倒入一支新的培养瓶中继续培养，这样可(二)果蝇杂交试验(1)果蝇的性状观测、性别鉴定及喂养。(2)选用杂交亲本中所用的母本必须是处女蝇。刚羽化的雌蝇在12h内一般无交配能力。在杂交前放出亲本培养瓶中的所有成蝇，每隔10～12h搜集一次羽化的成蝇，并将雌雄蝇分开喂养。搜集处女蝇数量的多少根据需要而定。(3)麻醉接种用黑身果蝇与三隐果蝇杂交，正反交同步进行。即三隐早×黑身古，黑身早×三隐否。将所选处女蝇按品系分别麻醉，按不一样杂交组合分别选用雌、雄蝇各6~10只移入杂交瓶中，为了防止昏迷果蝇被培养基粘住，可将培养瓶放倒，将果蝇置于瓶壁，待其清醒后再将培养瓶直立，贴上标签：将杂交瓶放在20℃~25℃恒温箱内培养。(4)培养7～8d,倒掉杂交亲本(倒掉的果蝇最佳处死)。(5)再过4～5d,F₁代成蝇出现，观测F₁代性状与否和预期成果一致。(6)搜集6～10对F₁代果蝇放入一新培养瓶，在20℃~25℃恒温箱内继续培养，以便观测F₂代(正反交作相似处理)。(7)继续培养7~8d后，移去F₁代。(8)再4～5d,F₂代成蝇出现，开始观测并记录F₂代的性状体现类型及数目。【成果记录分析】(一)数据记录黑体早6早合红、长、焦十十一白、长、焦一十一性别合计性别合计早6黑体早6早6红、长、焦十十一白、长、焦一十一性别合计性别合计早6(二)记录分析1.分离定律实际正交数量实际反交数量：BB(灰体)×pb(黑体)Bb(灰体)x²检查正交基因体色基因(B/b)灰体黑体0.10—0.50(>0.05)(差异不明显)基因体色基因(A/a)表型黑体实得数<0.01(差异极明显)2.自由组合定律F1: bbX*XsnbbX*YγbbXS"XsnbbX⁵"Y灰体直刚毛比值：3.54:黑体直刚毛F2:BBX+x+BbX+x+BBX*XS"BbX+XsnbbX+xsnBBXsYBbXS"Ybbγγ3x²检查表型正灰体直刚毛黑体直刚毛灰体焦刚毛黑体焦刚毛实得数交<0.01(差异极明显)反交实得数<0.01(差异极明显)P:X"Xw(雌白眼)×X*Y(雄红眼)X+X+(雌红眼)×XWY(雄白眼)X+XW(雌红眼)×X+Y(雄红眼)11F2:x×x~×"x雌红眼雌白眼雄红眼雄白眼实际3069:2583:2537:2307雌红眼雄红眼雄白眼x²检查红眼白眼表型雌雄雌雄实得数00000.1—0.5(>0.05)(差异不明显)表型雌雄雌雄实得数<0.01(差异极明显)表型雌雄雌雄实得数00000.5—0.95(>0.05)(差异不明显)表型雌雄雌雄实得数<0.01(差异极明显)运用正交数据进行记录可知，表型++sn和wm+个体数目至少，应是双互换产物，由此可以推论，基因sn一定位于中间，而三基因的相对次序是wsnm比例重组发生在基因√√√√√√总计1图距并发率mmmWW【分析及讨论】差比较大。单因子适合度测验重要是来验证分离定律。在x²适合度检查中我们发现，正交的成果P值>0.05,阐明试验得到的数据与理论的数据相差不大，支持最初的假设。不过对于反交来说，得到的P值<0.01,阐明与孟德尔分离定律相差很大，不可以用基X染色体上。因此，对于这两对基因来说，自身遵守自由组合定律，且F2正反交表型正反交的成果P值均<0.01,与孟德尔自由组合定律相差很大。针对于以上单因子及双因子x²适合度检查发生的现象，我认为重要有如下两个方1)选用的试验方案自身存在问题。这两对基因并不是完全独立遗传，由反交型的2)试验的随机误差较大。试验操作的不到位以及对果蝇性别、表型特性辨别错误X染色体上。对于这对基因来说，遵守伴性遗传的规律，且正反交个体在F1、F2代上表型比率不一样，通过图谱分析，正交个体在F1代产生的雄性个体都是白眼的。通过x2适合度测验，正反