果蝇的伴性遗传.doc

果蝇的伴性遗传 【摘要】 位于性染色体上的基因的遗传方式与位于常染色体上的基因有一定的差别，它在亲代与子代之间的传递方式与性别有关。非伴性遗传基因的杂种一代均表现显性性状，而伴性基因，在特定的杂交组合中，杂种一代则会表现出隐形性状。 如果用红眼果蝇作母本，白眼果蝇作父本，子一代雌雄果蝇均表现为红眼。相反，用白眼果蝇作母本，红眼果蝇作父本，子一代中，雌蝇全为红眼，雄蝇全为白眼。由此可见，它的遗传与雌雄性别有关。果蝇的性染色体有X和Y两种，雌蝇为XX，是同配性别；雄蝇为XY，是异配性别。【关键词】 果蝇 正交 反交 伴性遗传 遗传学统计处理方法【前言】果蝇属昆虫纲、双翅目、果蝇科、果蝇属。至今仍是遗传学、细胞生物学、分子生物学等研究中最为成熟的模式生物。遗传学研究材料经常用黑腹果蝇。果蝇作为遗传学研究材料具有以下优点：（1）、个体小，易于饲养，培养成本低廉，生活周期短（25左右，约10d反之一代）。（2）、繁殖能力较强，在适宜的温度和营养条件下每只受精的雌蝇可产卵约几百乃至上千粒，在短时间内可产生较多的子代供统计及遗传分析。（3）、突变类型多，且多数为外部形态特征的变异，易于观察。（4）、染色体数目少（2n=8），具备唾腺染色体，可用于基因的染色体定位研究。原理：由性染色体上基因所控制的遗传性状叫伴性遗传，因为这些性状的表现总是与性染色体的动态一致的所以又称性连锁。依据：在一个物种中第一个有广泛实验证据的性连锁出自1910年Morgan所发现的白眼突变型果蝇。一个基因发生了改变，导致了在果蝇的发育中引起终产物的变更。结果，这种改变的本身表现为复眼呈白色而不是红色。把白眼雄蝇和红颜雌蝇进行交配，F1代果蝇全为红眼，但F2代两种果蝇都有，其比例为3只红眼1只白眼。更为细致的观察表明F2代白眼果蝇都是雄性的。F2代雄蝇大约半数为白眼，半数为红眼，可所有的雌蝇都是红眼。 那么白眼雌蝇有可能发生吗？Morgan以这基因又X染色体携带假说为基础，预言应产生基因型为w w的白眼雌蝇。他在实验中把白眼雄蝇和F1代 （w w+)红眼雌蝇进行测交，结果真如同预期的一样，有半数的雌蝇和半数的雄蝇是白眼的。【交配方式】 A：野生型 突变型 B： 突变型 野生 P X + X + X w Y X w X w XY F1 X + X w X+Y XX w X w Y F2 X + X + X+ X w XX w X w X w X + Y X w Y X+Y X w Y表型 雌：野生型 雌：1/2野生型，1/2突变型 雄：1/2野生型，1/2突变型 雄：1/2野生型，1/2突变型1.材料： 黑腹果蝇（Drosophila melano-gaster ） 品系： 野生型（红眼）：X+ X+（），X+Y（） 突变型（白眼）：X w X w（），X w Y（） 红眼、白眼基因位于X染色体上。2.实验仪器及试剂 2.1仪器设备：恒温培养箱、天平、培养瓶、麻醉瓶、毛笔及白瓷板、烧杯、玻璃棒、量筒、微波炉、移液管、吸耳球 2.2药品试剂：乙醚、玉米粉、琼脂、白糖、酵母粉、丙酸3. 方法 3.1配制培养基 玉米粉 28g + 白糖 22g + 150ml水 琼脂 2.5g + 120ml水 混合 倒入培养瓶 酵母粉 2.5g + 丙酸 2ml 3.2果蝇麻醉（1） 轻摇或轻拍培养瓶使果蝇落于培养瓶底部。（2） 右手两指取下培养瓶塞，迅速将麻醉瓶口与培养瓶口对接严密（3）左手紧握两瓶接口处，倒转使培养瓶在上。（4） 紧握两瓶接口，使两瓶稍倾斜，右手轻拍培养瓶将果蝇震落到麻醉瓶中。注意不要将培养瓶中的培养基倒入麻醉瓶。（5） 当果蝇进入麻醉瓶后，迅速分开，将两瓶各自盖好。再将麻醉瓶的果蝇拍到瓶底，迅速拔出塞子，在塞子上滴上几滴乙醚，重新塞上麻醉瓶。（6） 观察麻醉瓶中的果蝇，约半分钟后果蝇便不再爬动，转动瓶子，果蝇在瓶壁上站不稳，麻醉完成。可倒在白瓷板上观察。因麻醉过度被杀死的果蝇翅膀外展与身体呈45角。（7） 果蝇麻醉状态可持续510分钟。 3.3果蝇雌雄性别的鉴别雌果蝇雄果蝇大小大小形态腹部宽厚呈卵圆状，腹端稍尖腹部相对窄小呈柱状，腹部呈钝圆形颜色腹部背面外观呈宽度相近的5条黑色条纹腹背只能看到3条条纹，上部两条窄一些，后一条宽且延伸至腹面，呈一明显黑斑性梳无性梳在第一对足的跗节基部有一黑色鬃毛结构，形似一小梳，即性梳4.流程 4.1收集处女蝇 用亲本纯和红眼和纯和白眼分别培养，弃去亲本果蝇后，每隔68小时分别收集处女蝇，单独培养观察3天无卵说明处女蝇收集成功，分别将处女蝇与相对性状的雄蝇杂交，每瓶至少5对果蝇，重复杂交至少两瓶，做好标记放入25恒温箱中培养。 4.2 7天后，F1幼虫出现，释放亲代果蝇。 4.3 再过34天，观察F1成虫性状。 4.4 把出现的F1雌雄果蝇麻醉后，至少挑五对果蝇接入新的培养基继续培养，重复杂交两瓶。做好标记放入25恒温箱中培养。两组合的F1个体不能配对。 4.5 7天后释放干净F1亲代果蝇。 4.6 再过34天，F2代成蝇出现，麻醉后在白瓷板上仔细观察眼色和性状，并做统计。 4.7 每隔12天统计一次，累计67天的数据。5.结果统计5.1 F1代统计结果 统计日期 观察结果 正交F1 反交F1 红红红 白2013/5/2242413142013/5/6212021152013/5/8171513122013/5/1273563641合2 F2代统计结果日期数据正交F2 反交F2红红白白红 红白白2013/5/268633040132719712374066164852013/6/6431401091625770411401168666648合计29313501271881591501305.3 F2代数据分析（卡方测验）项目红眼（）红眼（）白眼（）白眼（）总计正交观察值2921350127555正交理论值2781380138554实得数-理论数14 -30-111反交观察值188159150130627反交理论值156156156156624实得数-理论数323-6-263由上表可得（卡方测验）：正交F2代红眼（） 红眼（） 白眼（）=293 135 127，基本接近2 1 1的分离比例；反交F2代红眼（） 红眼（） 白眼（） 白眼（）=188 159 150 130 大致接近1 1 11的分离比例。总的来说与预期理论实验结果还是有一定的偏差。 6.实际结果与预期值之间产生偏差的可能的原因如下： 1、收集的果蝇数量不够多，影响实验结果 2、因为实验中温度、以及实验失误等原因导致收集到的果蝇在某些性状上数量偏少或者偏多，从而影响实验结果 3、因麻醉效果不佳，导致有些果蝇因为没有麻醉到位还没来得及分类计数就飞走了影响实际结果 4、每次观察性状或计数时光照时间的长短对果蝇发育的影响，导致后代性状比例可能发生一定的变化 5、麻醉过度，导致子代变异，从而影响果蝇子代孵化出的各种性状比例 6、有一些新羽化的果蝇黏死在培养基上，导致表型无法辨别 7 、在转接过程中由于操作不熟练导致一部分果蝇飞走，或者由于拍培养瓶时用力过大，导致培养基滑动将一部分果蝇压在培养基下，没有计数进而影响最终实验结果。 8 、计数时并没有严格的时间间隔7. 操作过程应该注意的事项：.培养瓶灭菌应该彻底，严格控制温度，实验环境整洁；掌握处女蝇的选取时间，所选材料要严格，便于实验；F1代培养出来以后，亲代果蝇应除干净，否则会影响后面的结果；选取处女蝇时麻醉剂量要适当，除处女蝇外，统计数据时应将其处死，便于辨认性状和区分；挑果蝇时