2025年果蠅遺傳交叉實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告

【試驗(yàn)?zāi)康摹客ㄟ^(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證分離規(guī)律、自由組合規(guī)律、伴性遺傳和連鎖互換規(guī)律，掌握果蠅雜交的試驗(yàn)技術(shù)和基因定位的三點(diǎn)測(cè)驗(yàn)措施，在試驗(yàn)中純熟運(yùn)用生物記錄的措施對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。【試驗(yàn)原理】1.果蠅(fruitfly)是雙翅目(Diptera)昆蟲(chóng)，屬果蠅屬(genusDrosophila),約有3000多種，我國(guó)已發(fā)現(xiàn)800多種。大部分的物種以腐爛的水果或植物體為食，少部分則只取用真菌，樹(shù)液或花粉為其食物。以果蠅作為遺傳學(xué)研究的材料，運(yùn)用突變株研究基因和性狀之間的關(guān)系已近一百年，至今，多種研究遺傳學(xué)的工具已達(dá)完善的地步，果蠅對(duì)今日的遺傳學(xué)的發(fā)展有其不可磨滅的奉獻(xiàn)；從1980年初，Drs.C.Nesslein-Volhard和E.Weichaus以果蠅作為發(fā)育生物學(xué)的模式動(dòng)物，運(yùn)用其完備的遺傳研究工具來(lái)探討基因是怎樣調(diào)控動(dòng)物體胚胎的發(fā)育，也帶動(dòng)了其他模式生物(線蟲(chóng)、斑馬魚(yú)、小鼠和擬南芥等)的研究，且有非常詳細(xì)的成果。一般用作遺傳學(xué)試驗(yàn)材料的是黑腹果蠅(Drosophilamelanogaster)。用果蠅作為試驗(yàn)材料有許多長(zhǎng)處：(1)喂養(yǎng)輕易。在常溫下，以玉米粉等作飼料就可以生長(zhǎng)，繁殖。(2)生長(zhǎng)迅速。十天左右就可完畢一種世代，每個(gè)受精的雌蠅可產(chǎn)卵400～500個(gè)，因此在短時(shí)間內(nèi)就可獲得大量的子代，便于遺傳學(xué)分析。(3)染色體數(shù)少。只有4對(duì)。(4)唾腺染色體制作輕易。橫紋清晰，是細(xì)胞學(xué)觀測(cè)的好材料。(5)突變性狀多，并且多數(shù)是形態(tài)突變，便于觀測(cè)。果蠅的生活史：果蠅的生活周期長(zhǎng)短與溫度有親密關(guān)系。一般來(lái)說(shuō)，30℃以上溫度能使果蠅不育或死亡，低溫能使生活周期延長(zhǎng)，生活力下降，喂養(yǎng)果蠅的最適溫度為20~25℃。生活周期長(zhǎng)短與喂養(yǎng)溫度的關(guān)系幼蟲(chóng)→成蟲(chóng)18天6天5天果蠅在25℃時(shí)，從卵到成蠅需10天左右，成蟲(chóng)可活26～33天。果蠅的生活史如下：雌蠅→減數(shù)分裂受精雄蠅→減數(shù)分裂→精子羽化(第八天)(可活26～33天)產(chǎn)第一批卵蛹(第四天)(第二天)不(第零天)第一次蛻皮幼蟲(chóng)(第一天)果蠅的每一體細(xì)胞有8個(gè)染色體(2n=8),可配成4對(duì)，其中3對(duì)在雌雄果蠅中是同樣的，稱(chēng)常染色體。此外一對(duì)稱(chēng)性染色體，在雌果蠅中是XX,在雄蠅中是XY。個(gè)體小，腹部環(huán)紋5條，腹尖色深，第一對(duì)腳的跗節(jié)前端表面有黑色鬃毛流蘇，稱(chēng)性梳 突變名稱(chēng)基因符號(hào)翅眼色白眼W黑體b剛毛小翅m焦剛毛的基因座為sn3,本文簡(jiǎn)寫(xiě)為sn。中灰身(+)與黑身(b)是一對(duì)相對(duì)性狀，且灰身對(duì)黑身為完全顯性，控制這對(duì)相對(duì)性3.黑體果蠅的體色為黑色(b),與之相對(duì)應(yīng)的野生型果蠅的體色為灰色(+),灰狀為焦剛毛(sn),與之對(duì)應(yīng)的野生型性狀為直剛毛(+),控制這對(duì)相對(duì)性狀的基因位4.生物某些性狀的遺傳常與性別聯(lián)絡(luò)在一起，這種現(xiàn)象稱(chēng)為伴性遺傳(sex-linkedinheritance),這是由于支配某些性狀的基因位于性染色體上。果蠅屬XY型生物，共有雄果蠅為XY?？刂乒壯凵幕蛭挥赬染色體上，在Y染色體則沒(méi)有與之對(duì)應(yīng)的等位基因。將紅眼(+)果蠅和白眼(w)果蠅雜交，其后裔眼色的體現(xiàn)與性別有關(guān)。并且，上的相對(duì)位置，繪制出連鎖遺傳圖。已知果蠅(Drosophilamelanogaster)的紅眼(+)對(duì)白眼(w)是顯性，直剛毛(+)對(duì)焦剛毛(sn)是顯性，長(zhǎng)翅(+)對(duì)小型翅(m)是顯性，控制這三對(duì)相對(duì)性狀的基因都位于X染色體上，若將白眼(w)、焦剛毛(sn)、小型翅(m)三隱性突變體雌蠅(XwsnmXwsnm)與紅眼(+)、直剛毛(+)、長(zhǎng)翅(+)野生型雄蠅(X+#Y)雜交，則F?可產(chǎn)生三雜合體雌蠅(XwsnmX*#*)和三隱性雄蠅(Xw所控制的性狀，相稱(chēng)于一種三隱性純合體。用F?代雜交(相稱(chēng)于測(cè)交),F?代體現(xiàn)出的8種表型及數(shù)目與F?雌蠅產(chǎn)生的8種配子及數(shù)目一致，通過(guò)觀測(cè)和記錄F?代(相稱(chēng)于測(cè)交子代)8種表型的個(gè)體數(shù)，就可估算出這三對(duì)基因間的互換率，由此確定這三對(duì)基【試驗(yàn)材料】黑身果蠅(b):黑體、紅眼、長(zhǎng)翅、直剛毛(bb++++++)品系；三隱果蠅：灰體、白眼、小翅、焦剛毛(++wwsnsnmm)品系。雙筒解剖鏡，鑷子，解剖針，毛筆，白瓷板，吸水紙，培養(yǎng)箱，喂養(yǎng)瓶(指管),【試驗(yàn)操作】(一)果蠅試驗(yàn)技術(shù)3滴)滴到麻醉瓶的棉花球上(注意不要讓乙醚流進(jìn)瓶?jī)?nèi)),麻醉瓶要保持干燥，否則會(huì)闡明死亡)。檢查完畢后，把不需要的果蠅倒入盛有煤油或酒精或水的瓶中(死蠅盛留驗(yàn)時(shí)，雌蠅必須選用處女蠅(沒(méi)有交配過(guò)的雌蠅)。雌蠅孵出后12小時(shí)內(nèi)不會(huì)交配，這期，進(jìn)行培養(yǎng)。7~8天后倒掉親本(一定要倒?jié)崈?，以免親代和子代混淆),待F1成蠅羽化后開(kāi)始計(jì)算，觀測(cè)性狀?？煽康挠?jì)數(shù)及觀測(cè)是培養(yǎng)開(kāi)始的20天以?xún)?nèi)(再晚F2也也許有了)。若須繼續(xù)試驗(yàn)，觀測(cè)F2,可在F1內(nèi)挑出雌雄數(shù)對(duì)，此外培養(yǎng)，由于這次是用F1作親本，進(jìn)行個(gè)體間互交，因此這時(shí)不是處女蠅也可以。但如要把F1雌蠅與另3.原種培養(yǎng)一般每瓶5~10對(duì)，移入新瓶時(shí)，須將培養(yǎng)瓶橫臥，然后用毛筆將麻醉的果蠅從白瓷板上輕輕掃入，待果蠅醒過(guò)來(lái)后再把培養(yǎng)瓶豎起，以防果蠅粘在飼料上。原種每2~4周換一次培養(yǎng)基(依溫度而定，10～15℃約4周換一次，20～25℃約二周換一次)。每一度可控制在10~15℃,培養(yǎng)時(shí)防止日光直射。針挑出。若大量霉菌污染，可把果蠅所有倒在一種消毒過(guò)的空指管中，讓它活動(dòng)2~3小時(shí)，換一支指管，再活動(dòng)1~2小時(shí)，而后倒入一支新的培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng)，這樣可(二)果蠅雜交試驗(yàn)(1)果蠅的性狀觀測(cè)、性別鑒定及喂養(yǎng)。(2)選用雜交親本中所用的母本必須是處女蠅。剛羽化的雌蠅在12h內(nèi)一般無(wú)交配能力。在雜交前放出親本培養(yǎng)瓶中的所有成蠅，每隔10～12h搜集一次羽化的成蠅，并將雌雄蠅分開(kāi)喂養(yǎng)。搜集處女蠅數(shù)量的多少根據(jù)需要而定。(3)麻醉接種用黑身果蠅與三隱果蠅雜交，正反交同步進(jìn)行。即三隱早×黑身古，黑身早×三隱否。將所選處女蠅按品系分別麻醉，按不一樣雜交組合分別選用雌、雄蠅各6~10只移入雜交瓶中，為了防止昏迷果蠅被培養(yǎng)基粘住，可將培養(yǎng)瓶放倒，將果蠅置于瓶壁，待其清醒后再將培養(yǎng)瓶直立，貼上標(biāo)簽：將雜交瓶放在20℃~25℃恒溫箱內(nèi)培養(yǎng)。(4)培養(yǎng)7～8d,倒掉雜交親本(倒掉的果蠅最佳處死)。(5)再過(guò)4～5d,F?代成蠅出現(xiàn)，觀測(cè)F?代性狀與否和預(yù)期成果一致。(6)搜集6～10對(duì)F?代果蠅放入一新培養(yǎng)瓶，在20℃~25℃恒溫箱內(nèi)繼續(xù)培養(yǎng)，以便觀測(cè)F?代(正反交作相似處理)。(7)繼續(xù)培養(yǎng)7~8d后，移去F?代。(8)再4～5d,F?代成蠅出現(xiàn)，開(kāi)始觀測(cè)并記錄F?代的性狀體現(xiàn)類(lèi)型及數(shù)目?！境晒涗浄治觥?一)數(shù)據(jù)記錄黑體早6早合紅、長(zhǎng)、焦十十一白、長(zhǎng)、焦一十一性別合計(jì)性別合計(jì)早6黑體早6早6紅、長(zhǎng)、焦十十一白、長(zhǎng)、焦一十一性別合計(jì)性別合計(jì)早6(二)記錄分析1.分離定律實(shí)際正交數(shù)量實(shí)際反交數(shù)量：BB(灰體)×pb(黑體)Bb(灰體)x2檢查正交基因體色基因(B/b)灰體黑體0.10—0.50(>0.05)(差異不明顯)基因體色基因(A/a)表型黑體實(shí)得數(shù)<0.01(差異極明顯)2.自由組合定律F1: bbX*XsnbbX*YγbbXS"XsnbbX?"Y灰體直剛毛比值：3.54:黑體直剛毛F2:BBX+x+BbX+x+BBX*XS"BbX+XsnbbX+xsnBBXsYBbXS"Ybbγγ3x2檢查表型正灰體直剛毛黑體直剛毛灰體焦剛毛黑體焦剛毛實(shí)得數(shù)交<0.01(差異極明顯)反交實(shí)得數(shù)<0.01(差異極明顯)P:X"Xw(雌白眼)×X*Y(雄紅眼)X+X+(雌紅眼)×XWY(雄白眼)X+XW(雌紅眼)×X+Y(雄紅眼)11F2:x×x~×"x雌紅眼雌白眼雄紅眼雄白眼實(shí)際3069:2583:2537:2307雌紅眼雄紅眼雄白眼x2檢查紅眼白眼表型雌雄雌雄實(shí)得數(shù)00000.1—0.5(>0.05)(差異不明顯)表型雌雄雌雄實(shí)得數(shù)<0.01(差異極明顯)表型雌雄雌雄實(shí)得數(shù)00000.5—0.95(>0.05)(差異不明顯)表型雌雄雌雄實(shí)得數(shù)<0.01(差異極明顯)運(yùn)用正交數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄可知，表型++sn和wm+個(gè)體數(shù)目至少，應(yīng)是雙互換產(chǎn)物，由此可以推論，基因sn一定位于中間，而三基因的相對(duì)次序是wsnm比例重組發(fā)生在基因√√√√√√總計(jì)1圖距并發(fā)率mmmWW【分析及討論】差比較大。單因子適合度測(cè)驗(yàn)重要是來(lái)驗(yàn)證分離定律。在x2適合度檢查中我們發(fā)現(xiàn)，正交的成果P值>0.05,闡明試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)與理論的數(shù)據(jù)相差不大，支持最初的假設(shè)。不過(guò)對(duì)于反交來(lái)說(shuō)，得到的P值<0.01,闡明與孟德?tīng)柗蛛x定律相差很大，不可以用基X染色體上。因此，對(duì)于這兩對(duì)基因來(lái)說(shuō)，自身遵守自由組合定律，且F2正反交表型正反交的成果P值均<0.01,與孟德?tīng)栕杂山M合定律相差很大。針對(duì)于以上單因子及雙因子x2適合度檢查發(fā)生的現(xiàn)象，我認(rèn)為重要有如下兩個(gè)方1)選用的試驗(yàn)方案自身存在問(wèn)題。這兩對(duì)基因并不是完全獨(dú)立遺傳，由反交型的2)試驗(yàn)的隨機(jī)誤差較大。試驗(yàn)操作的不到位以及對(duì)果蠅性別、表型特性辨別錯(cuò)誤X染色體上。對(duì)于這對(duì)基因來(lái)說(shuō)，遵守伴性遺傳的規(guī)律，且正反交個(gè)體在F1、F2代上表型比率不一樣，通過(guò)圖譜分析，正交個(gè)體在F1代產(chǎn)生的雄性個(gè)體都是白眼的。通過(guò)x2適合度測(cè)驗(yàn)，正反