實(shí)驗(yàn)三：果蠅的伴性遺傳

1、實(shí)驗(yàn)七 果蠅的伴性遺傳14級生物技術(shù)1班 王堽 201403221421、 目的1、 記錄交配結(jié)果和掌握統(tǒng)計處理方法;2、 正確認(rèn)識伴性遺傳的正、反交的差別。2、 原理1910年，摩爾根在實(shí)驗(yàn)室中無數(shù)紅眼果蠅中發(fā)現(xiàn)了一只白眼雄蠅。讓這只白眼雄蠅與野生紅眼雌蠅交配，F(xiàn)1全是紅眼果蠅。讓F1的雌雄個體相互交配，則F2果蠅中有3/4為紅眼，l/4為白眼，但所有白眼果蠅都是雄性的。這表明，白眼這種性狀與性別相連系，外祖父的性狀通過母親遺傳給兒子。這種與性別相連的性狀的遺傳方式就是伴性遺傳。摩爾根等對這種遺傳方式的解釋是：果蠅是XY型性別決定動物，控制白眼的隱性基因（W）位在X性染色體上，而Y染色體上卻

2、沒有它的等位基因。如果這種解釋是對的，那么白眼雄蠅就應(yīng)產(chǎn)生兩種精子：一種含有X染色體，其上有白眼基因（W），另一種含有Y染色體，其上沒有相應(yīng)的等位基因；F1雜型合子（Ww）雌蠅則應(yīng)產(chǎn)生兩種卵子：一種所含的X染色體，其上有紅眼基因（W）；另一種所含的X染色體，其上有白眼基因（W）；后者若與白眼雄蠅回交，應(yīng)產(chǎn)生1/4紅眼雌蠅，l/4紅眼雄蠅，1/4白眼雌蠅，l/4白眼雄蠅。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期的一樣，表明白眼基因（W）確在X染色體上。果蠅的性染色體有X和Y 兩種類型.雌蠅細(xì)胞內(nèi)有2條X染色體,為同配性別(XX),雄蠅為XY是異配性別.性染色體上的基因在其遺傳過程中,其性狀表達(dá)規(guī)律總是與性別有關(guān).因此,把

3、性染色體上基因決定性狀的遺傳方式叫伴性遺傳。果蠅的紅眼與白眼是一對由性染色體上的基因控制的相對性狀。用紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅交配，代雌雄均為紅眼果蠅，代相互交配，代則雌性均為紅眼，雄性紅眼：白眼：；相反用白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅交配，代雌性均為紅眼,，雄性都是白眼，相互交配得代，雌蠅紅眼與白眼比例為：，雄蠅紅眼與白眼比例亦為：。由此可見位于性染色體上的基因，與雌雄性別有關(guān)系。伴性遺傳可歸納為下列規(guī)律： 1. 當(dāng)同配性別的性染色體（如哺乳類等為XX為雌性，鳥類ZZ為雄性）傳遞純合顯性基因時，F(xiàn)1雌、雄個體都為顯性性狀。F2性狀的分離呈3顯性：1隱性；性別的分離呈1雌：1雄。其中隱性個體的性別與祖代

4、隱性體一樣，即1/2的外孫與其外祖父具有相同的表型特征。 2.當(dāng)同配性別的性染色體傳遞純合體隱性基因時，F(xiàn)1表現(xiàn)為交叉遺傳，即母親的性狀傳遞給兒子，父親的性狀傳遞給女兒，F(xiàn)2中，性狀與性別的比例均表現(xiàn)為1：1。 3.存在于Y染色體差別區(qū)段上的基因在進(jìn)行伴性遺傳實(shí)驗(yàn)時，也會出現(xiàn)例外個體，即在 B 雜交組合， F1 代中出現(xiàn)不應(yīng)該出現(xiàn)的雌性白眼，這是由于兩條 x 染色體不分離造成的，不過這種情況極為罕見，約幾千個個體中才有一個。3、 儀器、設(shè)備、試劑及材料1、器材恒溫培養(yǎng)箱,雙筒解剖鏡，架盤天平,高壓滅菌鍋,培養(yǎng)瓶,麻醉瓶,白瓷板,毛筆,鑷子,棉花塞。2、試劑乙醚，丙酸,酵母粉,玉米面,瓊脂條,葡

5、萄糖，蒸餾水。3、材料黑腹果蠅 (Drosophila melanogaster)品系,野生型紅眼 (+)和突變型白眼 (white eye,w).決定黑腹果蠅紅眼和白眼的基因位于X染色體上,是一對等位基因.4、 步驟1、 配制培養(yǎng)基果蠅培養(yǎng)基配方 ：A：糖6.2克，加瓊脂0.62克，再加水38mm煮沸溶解；B：玉米粉8.25克，加水38mm，加熱攪拌均勻，再加0.7克酵母粉；A和B混合加熱成糊狀后，加0.5mm丙酸，即可分裝到培養(yǎng)瓶中。倒入培養(yǎng)基的厚度約2厘米，在培養(yǎng)基中插入一張消過毒的干燥硬紙片，以擴(kuò)大果蠅的活動場所。將培養(yǎng)瓶置入高溫高壓滅菌鍋內(nèi)，以121，1.5大氣壓消毒30分鐘。消毒完

6、成后，待滅菌鍋內(nèi)壓力降至常壓后開啟鍋蓋使其半開，再以滅菌鍋干燥培養(yǎng)瓶之棉塞30分鐘，完成后取出使其冷卻備用。 待培養(yǎng)基冷卻后，用酒精棉花擦去瓶壁上的水珠。因?yàn)槠坷镉辛朔e水，移入的果蠅容易淹死或粘住。2、 收集處女蠅雌果蠅自羽化開始10小時之內(nèi)尚未成熟而無交配能力。選擇處女蠅時，先把培養(yǎng)瓶中的老果蠅全部除去，收集10小時之內(nèi)羽化出來的新果蠅，麻醉后用放大鏡在百瓷板上將果蠅雌雄分開，這時得到的雌果蠅應(yīng)該全部都是處女蠅。如果要驗(yàn)證選取的處女蠅是否準(zhǔn)確，先不要放入雄蠅，3天后看雌蠅是否產(chǎn)卵，如果產(chǎn)卵就不是處女蠅了。3、 接種 按照無菌操作技術(shù)，一手持培養(yǎng)瓶，一手持廣口瓶，輕輕地旋轉(zhuǎn)廣口瓶棉塞，使果蠅掉

7、離棉塞，迅速取下兩瓶的棉塞，瓶口相對，培養(yǎng)瓶在上，果蠅觸角根部的感覺神經(jīng)能和人類的耳朵一樣感知聲音和重力，受驚嚇后會向上逃走，輕輕敲擊廣口瓶，果蠅會陸續(xù)飛入培養(yǎng)瓶，塞好瓶口，進(jìn)行伴性遺傳雜交時,應(yīng)該同時配置正交和反交試驗(yàn)組合.因?yàn)闆Q定性狀的基因在性染色體上,正,反交的結(jié)果會出現(xiàn)性狀和性別的差異.在果蠅培養(yǎng)前,要在雜交培養(yǎng)瓶上貼上標(biāo)簽,標(biāo)明實(shí)驗(yàn)題目,雜交組合,雜交日期,實(shí)驗(yàn)者姓名.最后,把培養(yǎng)瓶放在2025恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)飼養(yǎng)果蠅. B組 WW × +Y日期姓名標(biāo)簽如下： A組 + × WY日期姓名4、去親本：果蠅飼養(yǎng)幾天以后,肉眼可見培養(yǎng)瓶中出現(xiàn)了幼蟲和蛹,這時可以將親本移出,

8、以防親本與F1果蠅混雜,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。5、F1代性狀觀察和統(tǒng)計：再經(jīng)過幾天飼養(yǎng)之后,培養(yǎng)瓶中會陸續(xù)羽化出F1代果蠅,仔細(xì)觀察F1代果蠅性狀,統(tǒng)計正,反交F1代表型性狀的觀察結(jié)果,并將結(jié)果填入表6、F1代自交：把正交試驗(yàn)得到的F1代果蠅轉(zhuǎn)入一個新培養(yǎng)瓶中進(jìn)行相互交配,把反交試驗(yàn)得到的F1代果蠅也轉(zhuǎn)入一個新培養(yǎng)瓶中進(jìn)行互交(不需挑選處女蠅),以期獲得F2代.7、去親本：經(jīng)過78天的培養(yǎng),當(dāng)培養(yǎng)瓶里出現(xiàn)了F2代幼蟲和蛹時,把培養(yǎng)瓶里的成蠅轉(zhuǎn)移出去,防止與F2代果蠅混雜.8、F2代性狀觀察和統(tǒng)計：再經(jīng)過幾天飼養(yǎng)之后,F2代果蠅會陸續(xù)羽化來,仔細(xì)觀察F2代果蠅的性狀,統(tǒng)計正,反交F2代表型性狀的觀察結(jié)果

9、,并將結(jié)果填入表格。 9、伴性遺傳試驗(yàn)結(jié)果分析：根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察和統(tǒng)計結(jié)果,應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)分析方法,分析果蠅眼色遺傳的現(xiàn)象和特點(diǎn),深入理解伴性遺傳的本質(zhì)和規(guī)律。5、 結(jié)果1、 實(shí)驗(yàn)記錄表1.果蠅觀察記錄（A）瓶日期室溫氣壓Kp恒溫箱溫度 各類果蠅數(shù)目紅眼(+)白眼(w)紅眼(+)白眼(w)10.2118.582.1124.1接種：() × (w) =10:1010.2716.281.8123.8瓶中出現(xiàn)幼蟲，放出親本10.3016.882.1423.215016011.218.882.3922.416019011.418.481.5622.612015011.518.181.7621.4挑出

10、6對轉(zhuǎn)接入新培養(yǎng)瓶中11.1018.481.5221.6放出F1代親本11.1217.681.4921.45613011.1319.581.2323.17513011.1416.581.5722.78512011.1715.583.2323.1454885011.2116.883.1521.55757106011.2414.883.1222.03128650表2.果蠅觀察記錄（B）瓶日期室溫氣壓Kp恒溫箱溫度 各類果蠅數(shù)目紅眼(+)白眼(w)紅眼(+)白眼(w)10.2118.582.1124.1接種：(w) × () =10:1010.2716.281.8123.8瓶中出現(xiàn)幼蟲，放

11、出親本10.3016.882.1423.201517011.218.882.3922.401312011.418.481.5622.601916011.518.181.7621.4挑出6對轉(zhuǎn)接入新培養(yǎng)瓶中11.1018.481.5221.6放出F1代親本11.1217.681.4921.4987611.1319.581.2323.1697811.1416.581.5722.7468911.1715.583.23232116.883.1521.55654574911.2414.883.1222.0363426382、 結(jié)果統(tǒng)計表3.F1代統(tǒng)計結(jié)果（A）瓶 觀察結(jié)果統(tǒng)計日

12、期各類果蠅的數(shù)目紅眼(+)紅眼(+)10.30151611.2161911.41215合計5043表4.F1代統(tǒng)計結(jié)果（B）瓶 觀察結(jié)果統(tǒng)計日期各類果蠅的數(shù)目白眼(w)紅眼(+)10.30151711.2131211.41916合計4745表5.F2代統(tǒng)計結(jié)果（A）瓶觀察結(jié)果統(tǒng)計日期各類果蠅的數(shù)目紅眼(+)白眼(w)紅眼(+)白眼(w)11.125613011.137513011.148512011215757106011.243128650合計1531492940百分比26%25%49%0表6.F2代統(tǒng)計結(jié)果（B）瓶觀察結(jié)果統(tǒng)計日期各類果蠅的數(shù)目紅眼(+)白眼(w)

13、紅眼(+)白眼(w)11.12987611.13697811.14468911.174442473911.215654574911.2436342638合計155153152149百分比25%25%25%23%6、 結(jié)果分析表16 F2代A組合x2表紅眼(+)白眼(w)紅眼(+)白眼(w)觀察值（0）1531492940理論值（e）1491492980(oe)4040(oe)2160160(oe)2/e0.0500.050x20.1p0.800.70 查x2表得：當(dāng)x2=0.1時，0.70<P<0.80，即P>0.05，說明實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論預(yù)期值相符，他們之間的誤差屬于隨機(jī)誤差

14、，說明此實(shí)驗(yàn)F2代值科學(xué)，正交試驗(yàn)成功。表16 F2代B組合x2表紅眼(+)白眼(w)紅眼(+)白眼(w)觀察值（0）155153152149理論值（e）152152152152(oe)3103(oe)29109(oe)2/e0.060.00700.006x20.127p0.800.70查x2表得：當(dāng)x2=0.127時，0.70<P<0.80，即P>0.05，說明實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論預(yù)期值相符，他們之間的誤差屬于隨機(jī)誤差，說明此實(shí)驗(yàn)F2代值科學(xué)，反交試驗(yàn)成功。根據(jù)x2測定，P>0.05，說明觀察值與理論值之間的偏差是沒有意義的，也就是說，可以認(rèn)為觀察值是符合假設(shè)的，說明實(shí)驗(yàn)本

15、身沒有不合理，且正交與反交結(jié)果不同，與伴性遺傳本身特點(diǎn)相符。綜上所述，本實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合伴性遺傳的假設(shè)，說明眼色這對相對性狀是由位于X上的基因控制。其遺傳是伴性遺傳。7、 討論1. 為什么要做正反交？答：這是由于伴性遺傳的特點(diǎn)所決定的。性染色體是異形的，其實(shí)不僅形態(tài)上不相同，質(zhì)量上也大不相同，以XY型而言，X染色體和Y型染色體有一部分是同源的，該部分的基因是互為等位的，其所控制的遺傳行為常與常染色體基因控制的性狀相同，另一部分是非同源的，該部分基因就不能互為等位，X染色體非同源部分的基因只存在于X染色體上，Y染色體非同源部分的基因只存在于Y染色體上，兩者無配對關(guān)系，無功能上的聯(lián)系，這些基因稱半合基

16、因，它們所控制的性狀稱為伴性性狀，因?yàn)檫@些性狀的遺傳與性別有關(guān)，稱為伴性遺傳。在伴性遺傳中，基因位于性染色體上，在本實(shí)驗(yàn)中，果蠅的眼色基因位于X染色體上，所以，正交和反交的結(jié)果是不一樣的，這是伴性遺傳的一個重要特征，當(dāng)正反交結(jié)果不同時，也可反過來證明該性狀是伴性遺傳。2、 為什么挑取果蠅組成選育F2代時，不需要處女蠅？答：親本挑選時，由于需要該種性狀該種基因型的親本，所以需要處女蠅，當(dāng)親本雜交F1代出現(xiàn)后，A組合中只有兩種表現(xiàn)型，即紅眼雌性和紅眼雄性，B組合中只有紅眼雌性和白眼雄性，兩個組合中，雌雄果蠅都各只有一種性狀，隨機(jī)挑取5對果蠅時，所選的性狀也只是那種性狀，所以是不是處女蠅都不會影響實(shí)

17、驗(yàn)結(jié)果。3、 伴性遺傳的特點(diǎn)。答：1.當(dāng)同配性別的性染色體（如哺乳類等為XX為雌性，鳥類ZZ為雄性）傳遞純合顯性基因時，F(xiàn)1雌、雄個體都為顯性性狀。F2性狀的分離呈3顯性：1隱性；性別的分離呈1雌：1雄。其中隱性個體的性別與祖代隱性體一樣，即1/2的外孫與其外祖父具有相同的表型特征。 2. 當(dāng)同配性別的性染色體傳遞純合體隱性基因時，F(xiàn)1表現(xiàn)為交叉遺傳，即母親的性狀傳遞給兒子，父親的性狀傳遞給女兒，F(xiàn)2中，性狀與性別的比例均表現(xiàn)為1：1。 3. 3.存在于Y染色體差別區(qū)段上的基因（特指人類或哺乳類）所決定的性狀，或由W染色體所攜帶的基因所決定的性狀，僅僅由父親（或母禽、母鳥）傳遞給其兒子（或雌禽

18、、母鳥）。表現(xiàn)為特殊的Y連鎖（或W連鎖）遺傳。八、作業(yè)1、 何謂伴性遺傳？限性遺傳？從性遺傳？人類有哪些性狀是伴性遺傳？答：性染色體是異形的，其實(shí)不僅形態(tài)上不相同，質(zhì)量上也大不相同，以XY型而言，X染色體和Y型染色體有一部分是同源的，該部分的基因是互為等位的，其所控制的遺傳行為常與常染色體基因控制的性狀相同，另一部分是非同源的，該部分基因就不能互為等位，X染色體非同源部分的基因只存在于X染色體上，Y染色體非同源部分的基因只存在于Y染色體上，兩者無配對關(guān)系，無功能上的聯(lián)系，這些基因稱半合基因，它們所控制的性狀稱為伴性性狀，因?yàn)檫@些性狀的遺傳與性別有關(guān)，稱為伴性遺傳。從性遺傳是常染色體上基因的遺傳，具有這種基因的同一基因型個體由于不同性別中內(nèi)分泌因素的作用，在一性別中表現(xiàn)為顯性，在另一性別中表現(xiàn)為隱性。限性遺傳是指只存在于某一性別中表現(xiàn)的性狀的遺傳，這類性狀多數(shù)是由常染色體上的基因所決定的，例如，雌性中的產(chǎn)蛋量等。人類的伴性遺傳：紅綠色盲，血友病，抗維生素D佝僂病等