上海交通大学遗传学下午3组果蝇杂交实验

果蝇杂交实验方案实验目的：1.1验证基因伴性遗传的规律。1.2验证基因连锁与交换规律并计算重组值。实验材料：2.1果蝇（fruitfly）：双翅目（Diptera）昆虫，果蝇属（genusDrosophila），约有2500个种。遗传学实验材料：黑腹果蝇Drosophilamelanogaster。2.2黑腹果蝇生活史果蝇生长迅速，一般10-12天左右就可完成一个世代。果蝇在25°C培养时,从卵到成虫需十天左右（其中卵1-2天，幼虫4-5天，蛹4-5天），成虫可活26-33天。羽化《第八天）（可活26—33天）■I雌蝇羽化《第八天）（可活26—33天）■I雌蝇*数特裂受精雄蝇-诚数分裂-精子批卵蛹r第四天）1

蛹r第四天）1

第二次蛆皮（第二天）第一批卵孵化第一次蛆皮（第一天户果蝇的生活周期和各发育阶段的知时间2.3黑腹果蝇的饲养方法（1）果蝇以酵母菌为食，常采用发酵的培养基繁殖酵母菌来饲养果蝇。培养基常用玉米粉、米粉或香蕉配置，本实验采用玉米培养基，配方如下：果蝇培养基成份（100ml）水80ml玉米粉8.25g糖6.2g琼脂0.62g丙酸0.5ml酵母少许（2） 配置时先将水分成两份：一份用于溶解琼脂和糖，另一份煮玉米粉，待两份分别溶解煮好后再合到一起煮沸，关掉火后再加入丙酸，这时的培养基很粘稠，要充分搅拌后再分装到指管培养瓶中（分装前将饲养瓶、棉塞等用品都要高压蒸汽灭菌）。（3） 待培养基冷却后，在培养基表面撒上一层酵母粉，饲养瓶准备完毕。2.4研究的性状及显隐性性状类型野生型野生型基因符号突变型突变型基因符号眼色红眼+白眼w翅型长翅+残翅vg刚毛直刚毛+焦刚毛sn3.实验原理3.1伴性遗传遗传学上，将位于性染色体上的基因所控制的性状遗传方式，叫做伴性遗传（sex-linkedinheritance）。果蝇的性染色体有X与Y两种，雌蝇为XX，雄蝇为XY。位于性染色体上的基因其传递方式与常染色体上的基因不同，与雌雄性别密切相关。与复眼色素有关的基因在X染色体上，野生型（红眼）与突变型（白眼）是一对位于X染色体上的基因控制的相对性状。通过野生型（红眼）与突变型（白眼）杂交，经过F1和F2子代可以观察到伴性遗传现象。用雌性白眼果蝇与雄性红眼果蝇杂交，其子一代可观察到雌性成红眼，而雄性都是白眼，此现象又称绞花遗传。3.2正反交实验正反交，亦称互交，指在某一杂交之后，把先前用作母本的作为父本，先前用作父本的作为母本来进行的杂交。在伴性遗传的时候，突变型（白眼）果蝇和野生型（红眼）果蝇的杂交，如以白眼果蝇为母体，野生型果蝇为父本，在F1中雌性野生型和雄性白眼果蝇的出现比例为1：1，也就是呈交叉遗传的方式。可是在以野生型果蝇为母本，白眼果蝇为父本进行反交时，而F1则全都是野生型。通过正反交实验，进一步认识一一位于性染色体上的基因其传递方式与常染色体上的基因不同，与雌雄性别密切相关。3.3连锁与交换基因在遗传物质上以线性方式排列，存在于同一染色体上的基因被称为连锁基因。连锁是指在同一同源染色体上的非等位基因连在一起而遗传的现象。互换是指同源染色体的非姊妹染色单体之间的对应片段的交换，从而引起相应基因间的交换与重组。同一条染色体上的基因是连锁的，而同源染色体非姐妹染色单体在两个基因之间可以发生一定频度的交换，这一交换频率被称为交换值，交换值大小与两个基因之间的距离有关。连锁基因发生交换之后，在子代中将发现一定频度的重组型，重组型所占比例称为重组率。就一个很小的交换染色体片段而言，重组率R交换率。因而可以用重组率估计两个基因之间的遗传距离。本实验将白眼、小翅、卷刚毛（wmsn/wmsn）的三对隐形突变体雌果蝇与红眼、长翅、刚毛（+++/Y）野生型雄果蝇杂交。F1代可产生三杂合体的雌蝇（wmsn/+++）和三隐性雄果蝇（wmsn/Y）。由于F1代的雄果蝇的Y染色体上不携带相应的等位基因，因而表现出X染色体上三个隐性基因所控制的性状，故相当于一个隐性纯合体。将F1代的三杂合体雌蝇（wmsn/+++）与三隐性雄蝇（wmsn/Y）测交，通过统计测交后代中各种表现型果蝇的个体数。可估算各基因间的交换值，判断基因之间的相互顺序，绘制连锁遗传图。3.3基因定位基因定位是确定基因在染色体上的位置，确定基因的位置主要是确定基因之间的距离和顺序，而它们之间的距离是用交换值来表示的。只要准确地估算出交换值，并确定基因在染色体上的相对位置就可以把它们标志在染色体上，绘制成图。而本次基因定位采用基因三点定位法。基本分析步骤如下：1、 确定基因在染色体上的位置：利用三点测验来确定连锁的三个基因在染色体上的顺序时，首先要在Ft中找出双交换类型（即个体数最少的），然后以亲本类型（即个体数最多的）为对照，在双交换中居中的基因就是三个连锁基因中的中间基因，它们的排列顺序就被确定下来。2、 确定基因之间的距离：估算交换值确定基因之间的距离.由于每个双交换都包括两个单交换，所以在估算两个单交换值时，应该分别加上双交换值，才能正确地反映实际发生的单交换频率。验技术流程实验结果的分析与讨论实验步骤5.1亲本的纯种培养5.1.1亲本饲养瓶的准备按比例配置好培养基，装瓶做好饲养瓶。5.1.2果蝇的麻醉与转瓶第一天，将两个品系的雌雄果蝇用乙醚麻醉后进行挑选，其中在野生型中挑出3-4对，突变型中挑出7-8对，分别培养，25°C培养8天。5.2杂交1（伴性遗传观察）5.2.1杂交用饲养瓶的准备培养基的配制与亲本饲养瓶相同。5.2.2亲本处女蝇的挑选将雌雄果蝇放在一起培养，雌蝇的生殖器官中有贮精囊，可留交配所得的大量精子，雌蝇一次交配所得的精子，足够它多次排出的卵受精，因此在做杂交实验时，雌蝇必须选用处女蝇（没有交配过的雌蝇）。亲本处女蝇从突变型（白眼、小翅、卷刚毛）果蝇当中挑选；雌蝇孵出后12小时内不会交配，在这个时间段内收集到的雌蝇就是处女蝇。准备好亲本培养管后，在突变型中挑出7-8对，25C培养8天，第八天开始每天中午12：00观察记录果蝇的情况，在观察到发黑的蛹时，将成蝇全部赶去，24小时内出来的雌蝇基本上是处女蝇。将处女蝇放入准备好新的培养管，累计到3-4只。5.2.3雄性果蝇的挑选亲本雄性果蝇从野生型（红眼、长翅、直刚毛）果蝇当中挑选，选择体型较大的健康个体。F1代培养与生长情况的观察把挑出的野生型雄性果蝇放到突变型处女蝇的培养管中，25C培养8天后，将亲代果蝇麻醉弃去。观察新长出的子一代果蝇性状，并进行记录。F2代的培养与生长情况的观察从F1代中收集30对果蝇，转移至3个新的培养瓶中，每瓶10对在25C继续培养。8天后，麻醉子一代果蝇，弃去。新生长的果蝇是子二代果蝇，观察性状并记录。表格如下（正交）：观察结果统计日期r、、F1各类果蝇数目早红眼&白眼其他、观察结果统计日期、F2各类果0蝇数目早红眼&红眼&白眼早白眼其他5.3杂交2（伴性遗传的进一步观察）取突变型（白眼）雄性与野生型（红眼纯合）雌性作为亲本，重复5.2的步骤，进行反交实验。表格如下（反交）：

观察结果统计百期F1各类果蝇数目早红眼&白眼其他、观察结果统计日期、••