實(shí)驗(yàn)二果蠅的伴性遺傳

1、實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)三 果蠅的伴性遺傳與三點(diǎn)測(cè)驗(yàn)果蠅的伴性遺傳與三點(diǎn)測(cè)驗(yàn) 廈門大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?n了解性別決定的原理，正確認(rèn)識(shí)伴性遺傳正、反交的差別，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)伴性遺傳的特點(diǎn)，記錄雜交結(jié)果，掌握統(tǒng)計(jì)處理方法n掌握三點(diǎn)測(cè)驗(yàn)進(jìn)行基因定位的方法，加深對(duì)三點(diǎn)測(cè)驗(yàn)原理的理解。伴性實(shí)驗(yàn)圖示白眼XPF1F2白眼紅眼 Y非同源區(qū)段：在X上無相應(yīng)的等位基因X染色體Y染色體X、Y同源區(qū)段：有相應(yīng)的等位基因X非同源區(qū)段：在Y上無相應(yīng)的等位基因X、Y染色體模式圖實(shí)驗(yàn)材料實(shí)驗(yàn)材料 1 黑腹果蠅（Drosophila melanogaster） 野生型（紅眼）X+X+ X+Y 突變型（白眼）XwXw XwY 果蠅都

2、在純合系統(tǒng)中進(jìn)行原種保存，實(shí)驗(yàn)前重新接種，等幼蟲化蛹后，趕走親本，在一定時(shí)間間隔內(nèi)（8-12h）收集羽化后成蟲，分開雌雄，保證雌性個(gè)體皆為處女蠅用作今天的實(shí)驗(yàn)。 2 培養(yǎng)基、平皿、毛筆、乙醚、錐形瓶、雙筒解剖鏡實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟 1分別收集野生型和突變型處女蠅（為什么？）2按A、B組合類型，分別選3-4對(duì)相應(yīng)的雌雄蠅進(jìn)行雜交培養(yǎng)37-8天后，倒凈親本43-4天后，F(xiàn)1代出現(xiàn)，挑選5對(duì)作雜交培養(yǎng)，并觀察其性狀57-8天后，倒凈F1成蟲63-4天后，F(xiàn)2代成蟲出現(xiàn)。6天后，統(tǒng)一觀察并統(tǒng)計(jì)。（每一類型的果蠅數(shù)不少于7只）正反交（正反交（A、B）分組）分組 純合P X+X+ XwY XwXw X+Y F

3、1 X+Xw X+Y XwX+ XwY F2 X+X+ XwX+ X+Y XwY X+Xw XwXw X+Y XwY結(jié)果與分析結(jié)果與分析 （正反交） C 性狀數(shù)據(jù)雌雄紅眼白眼紅眼白眼F1(有/無) F2實(shí)驗(yàn)值（O） 理論值（C） 偏差（O-C） (O-C)2 思考題n在果蠅中，白眼(white)、櫻桃眼(cherry)、朱紅眼(vermilion)都是影響眼色的性連鎖突變。這三個(gè)突變對(duì)野生型紅眼基因來說都是隱形的。白眼雌蠅與朱紅眼雄蠅雜交，產(chǎn)生白眼雄蠅和野生型紅眼雌蠅；白眼雌蠅與櫻桃眼雄蠅雜交，產(chǎn)生白眼雄蠅和淡櫻桃眼雌蠅。根據(jù)這些結(jié)果，能否判斷這三個(gè)影響眼色的突變是同一個(gè)基因的突變？如果是，是

4、哪個(gè)基因突變？三點(diǎn)測(cè)驗(yàn)的基因定位方法n原理 基因連鎖現(xiàn)象中有少部分基因發(fā)生交換重組，交換率的高低與基因間的距離成正比，基因圖距就是通過重組值的測(cè)定而得到的。 三點(diǎn)測(cè)驗(yàn)就是利用3對(duì)基因的雜合體，進(jìn)行一次測(cè)交而確定3個(gè)基因點(diǎn)的位置的方法。交換率=？重組率n如果基因間距離很近，重組率和交換率的值相等，可以直接根據(jù)重組率的大小作為基因間的相對(duì)距離，把基因順序排列在染色體上，繪制出基因圖。n如果相距較遠(yuǎn)，兩個(gè)基因間往往發(fā)生兩次以上的交換，這時(shí)重組值小于交換值，需要利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)校正，以便正確估計(jì)圖距。染色體雙交換實(shí)驗(yàn)材料n野生型果蠅（+）： 紅眼，長(zhǎng)翅，直剛毛n三隱性果蠅（wmsn3）: 白眼，小翅，焦剛

5、毛染色體交換產(chǎn)生八種配子三點(diǎn)測(cè)驗(yàn)雜交組合野生XPF1F2三隱性 Wmsn3470+sn314+m+112W+sn371+msn3131Wm+10W+149+464思考題n確定正確的基因次序，計(jì)算3對(duì)基因間的重組值和雙交換值，并畫出遺傳學(xué)圖。n假定三個(gè)基因在常染色體上，試設(shè)計(jì)三點(diǎn)測(cè)交的程序，與本實(shí)驗(yàn)比較有何不同？n為何要以白眼、小翅、焦剛毛的個(gè)體為母本？若以它為父本，能否進(jìn)行三點(diǎn)測(cè)驗(yàn)？如果可以，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)雜交的程序。果蠅誘變實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)n物理法n化學(xué)法n生物法物理誘變劑的種類n典型的物理誘變劑是不同種類的射線，常見的有X射線，r射線和中子，此外還有紫外線和射線。nX射線是種波長(zhǎng)為1000100埃的電離射

6、線，是最早的誘變射線。nr射線是一種波長(zhǎng)更短的電離射線，其波長(zhǎng)0.11埃，60CO和137CS是目前應(yīng)用最廣的r射線源。n中子是不帶電粒子，在加速器或核反應(yīng)堆中得到能量范圍極廣的中子。252Cf自發(fā)裂變中子源可應(yīng)用誘發(fā)突變。n射線是電子或正電子的射線束，由32P和35S等放射性同位素直接發(fā)生的。透過植物組織能力弱，但電離密度大。當(dāng)同位素溶液進(jìn)入組織和細(xì)胞后作為內(nèi)照射而產(chǎn)生誘變作用。誘變機(jī)理nX射線和r射線都是能量較高的電磁波，能引起物質(zhì)的電離。當(dāng)物體的某些較易受輻射敏感的部位受到射線的撞擊時(shí)，而發(fā)生離子化，可以引起DNA鏈斷裂，當(dāng)修復(fù)時(shí)不能恢復(fù)到原狀就會(huì)出現(xiàn)突變。如果射線擊中染色體則可能導(dǎo)致斷

7、裂，在修復(fù)時(shí)可能造成缺失、重復(fù)、倒位和易位等染色體畸變。中子不帶電，但當(dāng)與生物體內(nèi)的原子核撞擊后，使原子核變換產(chǎn)生r射線等能量交換，從而影響DNA和染色體的改變。誘變方法n一般采用r圃，以60CO源為中心種植多種處理材料，并按材料材料與60CO源中心距離和照射時(shí)間來控制照射劑量。這種r圃對(duì)于誘變育種的應(yīng)用不是十分合適的，但作為植物對(duì)輻照的效應(yīng)以及輻射生物學(xué)等理論研究是十分有意義的。一般設(shè)設(shè)置較小的60CO室進(jìn)行處理。除了處理植株或植株的局部，也可以處理種子以及花粉。處理花粉的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)生突變不至于形成嵌合體，但花粉的存活時(shí)間短暫不易進(jìn)行處理。（目前，這個(gè)問題似乎可以解決。根據(jù)趙永亮（1998）年

8、花粉離體培養(yǎng)結(jié)果表明，玉米新鮮花粉可在常溫下儲(chǔ)存在液體石蠟油中2.5小時(shí),而對(duì)其花粉活力沒有影響。）化學(xué)誘變劑種類n早在1948年，Gustafsson等曾用芥子氣處理大麥獲得突變體。1967年Nilan用硫酸二乙酯處理大麥種子育成了矮稈、高產(chǎn)品種Luther。此后化學(xué)誘變劑的以及和應(yīng)用就逐漸發(fā)展起來。目前較公認(rèn)的最有效和應(yīng)用較多的是烷化劑和疊氮化物兩類。烷化劑中仍以甲基磺酸乙酯(EMS)、硫酸二乙酯(DES)和乙烯亞胺(EI)等類型的化合物應(yīng)用較多，疊氮化合物則以疊氮化鈉(NaN3 )研究和應(yīng)用較多。化學(xué)誘變劑誘變機(jī)理n烷化劑 指具有烷化功能的化合物,帶有一個(gè)或多個(gè)活性烷基,該烷基轉(zhuǎn)移到一個(gè)

9、電子密度較高的分子上,可置換堿基中的氧原子，堿基被烷化后，DNA在復(fù)制時(shí)會(huì)導(dǎo)致配對(duì)錯(cuò)誤，產(chǎn)生突變。n疊氮化鈉 一種動(dòng)植物的呼吸抑制劑，可使復(fù)制中的DNA的堿基發(fā)生替換，從而導(dǎo)致突變體的發(fā)生，是目前誘變率高而安全的一種誘變劑。化學(xué)誘變劑的處理方法n利用化學(xué)誘變劑處理種子較為普遍，其方法是直接把種子浸泡在含有化學(xué)試劑的溶液中，可以誘發(fā)各類體細(xì)胞突變。一般來說，玉米種子的處理效果較差，因?yàn)槌墒斓挠衩鬃蚜Ｅ咧芯哂蟹珠_的、已定型的雄花和雌穗原基細(xì)胞，并且在突變發(fā)生過程中容易產(chǎn)生細(xì)胞間的競(jìng)爭(zhēng)，使突變細(xì)胞受到抑制或消亡，被排斥在生殖過程之外?；瘜W(xué)誘變劑的處理方法n用含有化學(xué)藥劑的石蠟油處理玉米花粉是目前已知

10、的最有效的方法。以EMS為例，具體的處理方法步驟如下：用EMS與輕質(zhì)石蠟油混合，制備成濃度為0.1-0.2%EMS處理液；在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，收集玉米新鮮花粉，在一個(gè)帶蓋的瓶中，把花粉與EMS處理液混合；最后用一把小號(hào)毛刷，把被處理花粉涂到選好的雌穗花絲上。與物理誘變劑相比較，化學(xué)誘變劑的特點(diǎn)有：n誘發(fā)突變率較高，而染色體畸變較少，并且誘變范圍廣。n對(duì)處理材料損傷輕，有的化學(xué)誘變劑只限于DNA的某些特定部位發(fā)生變異。n大部分有效的化學(xué)誘變劑較物理誘變劑的生物損傷大，容易引起生活力和可育性下降。誘變育種的一般步驟誘變育種的一般步驟n處理材料的選擇n誘變劑量的選擇n用60CO-r射線輻照自交系時(shí)，劑量為

11、135-190Gy，輻照雜交種時(shí)，劑量為200-320Gy為宜。 nUV處理？分鐘n在EMS化學(xué)誘變處理45分鐘的條件下，以1-2103濃度為宜。n疊氮化鈉10g/ml ?nM1、M2、M3突變性狀與選擇實(shí)驗(yàn)：果蠅唾腺染色體制片觀察n實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簄練習(xí)分離果蠅幼蟲唾腺的技術(shù)，學(xué)習(xí)唾腺染色體的制片方法1.觀察了解果蠅唾腺染色體的形態(tài)學(xué)及遺傳學(xué)特征實(shí)驗(yàn)原理n雙翅目昆蟲的幼蟲期都具有很大的唾腺細(xì)胞，其中的染色體就是巨大的唾液腺染色體。這是由于細(xì)胞停止分裂，而染色體仍不斷地進(jìn)行復(fù)制而不分開，形成一千個(gè)拷貝以上的染色體絲復(fù)合體，稱為多線染色體。這些巨大的唾液腺染色體具有許多重要特征，為遺傳學(xué)研究的許多方面，如染色體結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成、基因差別表達(dá)等提供了獨(dú)特的研究材料。實(shí)驗(yàn)材料n黑腹果蠅三齡幼蟲n顯微鏡、解剖鏡、載玻片、蓋玻片、解剖針、小燒杯n0.7%生理鹽