黑腹果蝇的伴性遗传实验研究

黑腹果蝇的伴性遗传实验研究摘要：在很多生物钟有性染色体，而性别与这些性染色体有密切关系，如果基因位于染色体上，那么在性染色体上也会有基因，这些基因的遗传方式就会与性别有关。在遗传学上，将位于性染色体上的基因所控制的性状遗传方式，叫伴性遗传[1]。果蝇性染色体属于XY型。通过果蝇眼色遗传的研究，可以观察到果蝇眼色性状的遗传与性别有着密切的关系，因此可以知道控制果蝇眼色的基因位于X染色体上，故本实验用野生型红眼和突变型白眼果蝇杂交。关键词：伴性遗传；野生型红眼果蝇；突变型白眼果蝇；F2性状引言本实验用野生型红眼和突变型白眼果蝇杂交，根据控制眼色的基因位于X染色体上，故而可以推断如下：正交：P代雌性（♀）野生型[＋]与雄性（♂）白眼[w]杂交，F1♀、♂全为野生型红眼[＋]，F1系内近交得F2，♀全是野生型红眼[＋]，♂野生型红眼[＋]和白眼[w]各占一半，比例为1:1。反交：P代雌性（♀）白眼[w]与雄性（♂）野生型[＋]杂交，F1代♀为野生型红眼[＋]而♂为白眼[w]，此现象又称绞花式遗传（criss-crossinheritance）。F1系内近交得F2代，♀野生型红眼[＋]：白眼[w]=1:1，♂同样也是野生型红眼[＋]：白眼[w]=1:1[2]。由此可以看出，正交和反交后代（F1，F2）的性状表现是不同的，这反映出性染色体和常染色体基因的遗传方式的差别。在进行伴性遗传实验时，也会出现一些例外个体，如在反交的杂交组合中，F1代中出现不应该出现的雌性白眼，原因是由于两条X染色体不分离而造成的，不过这种极为罕见的情况概率很低，大约几千个个体中才发现一个[3]。材料与方法①仪器和试剂：1、仪器、用具：恒温培养箱，培养瓶，麻醉瓶，白瓷板，毛笔，镊子，双目解剖镜。2、试剂：乙醚，乙醇棉球，琼脂，丙酸，酵母，红糖，麸皮。②材料：黑腹黑蝇（Drosophilamelanogaster）野生型（红复眼品系）（＋）、突变型（白复眼品系）（w），此基因在X染色体上。③方法步骤：挑选和收集雌性（♀）红眼[＋]处女蝇，雌性（♀）白眼[w]处女蝇。白瓷板和毛笔要用乙醇棉球擦过晾干。麻醉瓶要在60℃烘过。杂交组合：A杂交组合：把雌性（♀）红眼[＋]处女蝇和雄性（♂）白眼[w]各3~4只，放在同一培养瓶内，贴上标签。B杂交组合：把雌性（♀）白眼[w]处女蝇和雄性（♂）红眼[＋]各3~4只，放在另一培养瓶内，贴上标签。把配好的A、B杂交组合放在25℃培养箱中培养，7d后见到F1幼虫出现，即倒干净亲本果蝇（成虫）并处死。再过7d，观察F1成虫性状（注意白瓷板、毛笔及麻醉瓶要消毒），把观察结果分别记录在相应的表中，注意分析正、反交后代眼色和性别的关系。A、B组合各挑3~5对成虫转入新的培养瓶中饲养。7d后倒干净F1的成虫并处死。再过7d后F2成虫出现，把成虫转到另一空瓶，麻醉后观察眼色和性别，把观察结果记录到相应的F2表中。可连续观察和积累7d的数字[4]。实验结果根据实验观察发现F1代的性状：正交中F1代均为野生型红眼[＋]，反交中F1代♀为野生型红眼[＋]而♂为白眼[w]，符合伴性遗传的特征。之后的F2代性状记录如下：表1F2A组合（正交）观察日期观察结果♂红眼[＋]♂白眼[w]♀红眼[＋]2012.4.11251657表2F2B组合（反交）观察日期观察结果♂红眼[＋]♂白眼[w]♀红眼[＋]♀白眼[w]2012.4.1116221713正交：Χ2=5.0625自由度：1P＞0.05，观察值与理论值无显著差异，实验观察结果符合伴性遗传的假设。反交：Χ2=2.875自由度：3P＞0.05，观察值与理论值无显著差异，实验观察结果符合伴性遗传的假设。分析与讨论通过上表中的数据以及统计结果显示，控制眼色的的基因位于X染色体上，并且数据的结果证实了理论。可见伴性遗传的后代性状与性别有很大的关系，这点可以从正交和反交的后代性状结果不同而看出，子代雄性个体的X染色体均来自母本，而父本的X染色体总是传递给子代雌性个体，这就是伴性遗传的一个十分重要的特征。由于我们实验过程中并没有进行连续的观察记录，所以观察结果只有一天的，而相比之下，连续几天的观察记录可以增加样本数量，增加实验结果的可信度，使实验更有立足点。同时实验过程中注意麻醉的程度以及雌雄的区分，记录时要以性别为主来分别记录数据，确保数据记录不会搞混。结论根据实验过程和结果的记录观察，我们可以得出符合孟德尔遗传定律的事实，也证实了伴性遗传的后代性状遗传和常染色体的不同之处在于，性状比与性别有很重要的关系。通过正交和反交的实验步骤，得出的不同结果可以发现伴性遗传的基因遗传规律和特点，从而总结出来存在于性染色体上的基因的遗传方式。参考文献：[1].贺竹梅.现代遗传学教程.第二版.北京：高等教育出版社，2011.60.[2].刘祖洞，江绍慧.遗传学实验.第二版.北京：高等教育出版社，1987.[3].王金发，戚康标，何炎明.遗传学实验教程.第一版.北京：高等教育出版社，2008.39.[4].龙斗，常重杰.遗传学实验技术.合肥：中国科技大学出版社，1996.LabResearchonthesex-linkedinheritanceofDrosophilamelanogasterAbstract:Inmanybiologicalsexchromosomes,andgenderandthesesexchromosomeshavecloserelations,ifthegeneinchromosome,theninsexchromosomesalsocanhavegenesthatgenetictechniquesandgender.Ingenetics,willbelocatedatsexchromosomesofgenesonthecontrolofthegenetictraitsway,callitsex-linkedinheritance.DrosophilamelanogastersexchromosomesbelongtoXYtype.WiththestudyofgeneticexpressionofDrosophilamelanogaster,drosophilaglancescharacterscanbeobservedthatthegeneticandgenderhavecloserelations.SowecanknowthatthegenewhichcontrolsthecolorofeyesexpressionofDrosophilamelanogasterisintheXchromosome.Thereforethisexperimentishybri