實(shí)驗(yàn)三果蠅的伴性遺傳

實(shí)驗(yàn)三果蠅的伴性遺傳第一頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日伴性實(shí)驗(yàn)圖示白眼♂XPF1♂♀♀♀F2♂白眼♂紅眼♀

第二頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日Y非同源區(qū)段：在X上無(wú)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(wú)相應(yīng)的等位基因X、Y染色體模式圖第三頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)材料

1．

黑腹果蠅（Drosophilamelanogaster）野生型（紅眼）X+X+X+Y

突變型（白眼）XwXwXwY

果蠅都在純合系統(tǒng)中進(jìn)行原種保存，實(shí)驗(yàn)前重新接種，等幼蟲(chóng)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(chóng)，分開(kāi)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、雙筒解剖鏡第四頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日實(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)3．7-8天后，倒凈親本4．3-4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5．7-8天后，倒凈F1成蟲(chóng)6．3-4天后，F(xiàn)2代成蟲(chóng)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）第五頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日正反交（A、B）分組

純合P♀X+X+╳XwY♂♀XwXw

╳X+Y♂

F1X+Xw╳X+YXwX+╳XwY

F2X+X+XwX+X+YXwYX+XwXwXwX+Y

XwY第六頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日結(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(wú))

F2實(shí)驗(yàn)值（O）

理論值（C）

偏差（O-C）

(O-C)2

第七頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日思考題在果蠅中，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(lái)說(shuō)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，是哪個(gè)基因突變？第八頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日休息片刻第九頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日三點(diǎn)測(cè)驗(yàn)的基因定位方法原理基因連鎖現(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(guò)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。第十頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日交換率=？重組率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。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。第十一頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日染色體雙交換第十二頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)材料野生型果蠅（+++）：紅眼，長(zhǎng)翅，直剛毛三隱性果蠅（wmsn3）:

白眼，小翅，焦剛毛第十三頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日染色體交換產(chǎn)生

八種配子第十四頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日三點(diǎn)測(cè)驗(yàn)雜交組合野生♂XPF1♂♀F2三隱性♀Wmsn3470++sn314+m+112W+sn371+msn3131Wm+10W++149+++464第十五頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日思考題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(huà)出遺傳學(xué)圖。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？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。第十六頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日果蠅誘變實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)物理法化學(xué)法生物法第十七頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日物理誘變劑的種類典型的物理誘變劑是不同種類的射線，常見(jiàn)的有X射線，r射線和中子，此外還有紫外線和β射線。X射線是種波長(zhǎng)為1000－100埃的電離射線，是最早的誘變射線。r射線是一種波長(zhǎng)更短的電離射線，其波長(zhǎng)0.1－1埃，60CO和137CS是目前應(yīng)用最廣的r射線源。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。β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(guò)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。第十八頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日誘變機(jī)理X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。第十九頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日誘變方法一般采用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(lái)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(wèn)題似乎可以解決。根據(jù)趙永亮（1998）年花粉離體培養(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(méi)有影響。）第二十頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日化學(xué)誘變劑種類早在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(lái)。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。第二十一頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日化學(xué)誘變劑誘變機(jī)理烷化劑

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)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。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。第二十二頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日化學(xué)誘變劑的處理方法利用化學(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(lái)說(shuō)，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_(kāi)的、已定型的雄花和雌穗原基細(xì)胞，并且在突變發(fā)生過(guò)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(guò)程之外。第二十三頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日化學(xué)誘變劑的處理方法用含有化學(xué)藥劑的石蠟油處理玉米花粉是目前已知的最有效的方法。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。第二十四頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日與物理誘變劑相比較，化學(xué)誘變劑的特點(diǎn)有：誘發(fā)突變率較高，而染色體畸變較少，并且誘變范圍廣。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。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。第二十五頁(yè)，共二十七頁(yè)，2022年，8月28日誘變育種的一般步驟處理材料的選擇誘變劑量的選擇用60CO-r射線輻照自交系時(shí)，劑量為135-190Gy，輻照雜交種時(shí)，劑量為200-320Gy