果蝇杂交试验模板

果蝇杂交实验
实验人：
实验时间： 9月11日至11月6日实验地点：
前言
通过实验验证分离定律、自由组合定律、伴性遗传和连锁互换规律，掌握果蝇杂交的实验技术和基因定位的三点测验方法，在实验中熟练运用生物统计的方法对实验数据进行分析。

果蝇具有生活史短、繁殖率高、饲养简便等特点，是研究遗传学的好材料，尤其在基因分离、连锁、交换等方面，对果蝇的研究更是广泛而充分。

本次通过实施已有实验方案，观察后代中果蝇的各种性状，结合各种统计处理方法，从而证明这三大定律。

分离定律是指在生物的体细胞中，控制同一性状的一对等位基因在杂合状态中保持相对的独立性，在配子形成时，按原样分离到不同的配子中去，理论上配子分离比是1∶1，F2代基因型分离比是1∶2∶1，若显性完全，F2代表型分离比是3∶1 。

自由组合定律是指非同源染色体上的决定不同对性状的基因在形成配子时等位基因分离，不同对基因（非等位基因）之间互不干扰，其实质是F1产生配子时，等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。

最初由孟德尔在做两对相对性状（豌豆的子叶颜色黄色，绿色，圆粒和绉粒）的杂交实验时发现，基因分离比为9:3:3:1。

独立组合位于不同染色体上的2个等位基因是独立传给子代的。

因此可在验证自由组合定律的同时，选取其中一组性状来验证分离定律。

用于杂交的2对等位基因必须位于不同染色体上，即不能连锁。

伴性遗传是指性染色体上的基因所控制的性状的遗传方式。

又称性连锁（遗传）或性环连。

此病分为X伴性遗传病和Y伴性遗传病两大类。

常染色体上的基因遗传时，性状分离在雌雄两性中有同样的表现。

性染色体上的一对等位基因伴随性染色体遗传，其性状遗传与性别相联系。

对于此次实验，果蝇为XY型性别决定，但与一般XY型性别决定所不同的是，果蝇的性别由X染色体的数目决定，含有2条及以上X染色体的果蝇为雌性。

伴性遗传是指生物某些性状的遗传常与性别联系在一起的现象，出现这种现象是由于支配某些性状的基因位于性染色体上。

控制体色性状的突变基因位于2号常染色体，灰体对黑体完全显性，控制眼色性状的突变基因位于性染色体。

红眼对白眼完全显性，用黑体红眼果蝇(♀)与灰体白眼果蝇(♂)交配，得到F1代都是灰体，F1代雌雄个体之间相互交配，F2代产生性状分离，出现四种表现型。

果蝇的性染色体有X和Y两种，雌蝇为XX，雄蝇为XY。

红眼与白眼是一对相对性状，控制该对性状的基因(W)位于X染色体上，且红眼(W)对白眼(w)为完全显性。

当红眼雌蝇与白眼雄蝇杂交时，F1代雌性果蝇、雄性果蝇都为红眼，F2代雌性果蝇都是红眼，雄性果蝇红眼和白眼的比例为1∶1；当白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交时，F1代雌性果蝇为红眼，而雄性果蝇为白眼，此现象又称为绞花式遗传，F2代雌性果蝇的红眼与白眼比例为1∶1，雄性果蝇的红眼与白眼比例也是1∶1 。

1实验材料及方法
1.1 实验材料
e＃品系（黑檀体、红眼、长翅）
6＃品系（灰身、白眼、小翅）
1.2 实验用品
1.2.1 器材
白瓷盘，麻醉瓶，培养瓶，双目显微镜，恒温培养箱、烧杯、镊子、棉塞，解剖针
1.2.2 试剂
麦片、蔗糖、琼脂粉、丙酸、乙醚等
1.3 培养基的配置
70ml水 + 0.85g琼脂 + 7g蔗糖→煮开至琼脂溶化→加入麦片玉米糊（30ml冷水与8g麦片玉米混匀）→煮开约3-5分钟，成粘稠的糊状→稍凉后加入1g酵母粉，0.4-0.5ml丙酸，混匀→分装，待培养基凝固后包上纱布。

1.4 实验流程
1.4.1 果蝇的麻醉
将果蝇转至麻醉瓶中，滴数滴乙醚滴在麻醉瓶的棉塞上，塞紧瓶塞，略等1-2min，果蝇开始变得不活动，由瓶底跌落在瓶底，呈昏迷状态（附肢收缩，双翅紧贴背部）。

若在观察中果蝇苏醒了，需要再麻醉时，可滴几滴乙醚入再麻醉皿的滤纸上，立即扣住复苏的果蝇，数秒钟后继续观察。

当看到果蝇不动时，即可倒在白瓷板上观察性状与雌雄区别。

若其翅膀外展45度角时说明果蝇已死亡，因此要把握好麻醉时间，以自然停飞状态较好。

1.4.2处女蝇的收集
果蝇雌性生殖器光具有受精囊，可保留交配所得的大量精子，能使大量的卵受精，因此作品系间杂交时，必须选用处女蝇，而雌蝇刚羽化后一般12h之后交配，因此在把培养瓶内的果蝇除去后，8h内所收集到的雌蝇必定为处女蝇。

当需要从亲本取出所需的果蝇材料时，转移至25℃温箱培养，并且当亲本培养瓶中出现第一个蛹后，除去所有成虫或转瓶培养，每隔9h观察一次，此时出现的果蝇进行性别判断，分离出来的雌蝇必然为处女蝇。

1.4.3果蝇杂交流程（e#♀╳6#♂和e#♂╳6#♀）
1.4.3.1杂交前步骤
首先每一培养瓶要贴好标签，注明品系、杂交情况、时间、班别及姓名。

分别取黑腹果蝇原种e#和6#于两个培养瓶中，并培养7～8d，当培养瓶出现第一个蛹后，分别将果蝇原种除去。

然后e#培养瓶每隔9h取一次处女蝇，超过9h的雌蝇除去不用，可保留雄蝇，将取出处女雌和雄性果蝇分别放置于两个培养瓶中，直到有6—7对处女蝇和6—7对雄性果蝇。

同样地6#培养瓶的取处女蝇和雄性果蝇操作与e#果蝇的取法一致。

1.4.3.2杂交步骤
杂交前确认两个品系的处女蝇内是否混有雄蝇，若有，则重新取处女蝇，同时雄性果蝇内是否混有雌蝇，若有，只需除去雌蝇，雄蝇可用于杂交实验。

将e#♀与6#♂放入同一个培养瓶中杂交培养，用同样的方法进行e#♂和6#♀的杂交培养。

出现第一个蛹后，将亲本除去，之后出现的成虫即为F1代，若想增加F1
代数量，将亲本转瓶继续杂交培养。

然后统计F1代的性别、性状与数量，记录好各自的品系杂交名称。

由于时间关系，F2不作培养。

1.4.3.3 杂交实验结果记录与处理
将分别对应的杂交品系形成的F1代列表归纳统计，用统计学原理与遗传学原理对数据进行分析、假设和判断，并进行X2测验。

2．实验结果及分析
表1 6#
× e #
果蝇杂交实验结果
性状
e#♀×6#♂
e#♂×6#♀
F1
F1 ♀
♂
♀ ♂ 灰红长 93 108 87 0 灰白小 0 0 0 101 合 计 93
108
87
101
2.1一对因子杂交的结果及分析 2.1.1 性状1（红白眼）
从实验数据中得， F1代中，正交中只出现红眼，但反交有红眼的性状出现，也有白眼出现，说明红眼为显性性状，白眼为隐性，且出现交叉遗传现象，故推断控制眼色的基因位于X 染色体上，红眼基因以X W 表示，白眼基因以X w 表示。

假设眼色以下遗传过程及推断出相应的表现型及比例，并利用卡方检验数据是否符合该遗传原理。

正交 e #
♀×6#
♂
P
（X W X W ）×（X w
Y ）
配子 X
W X
W
X
w
Y
F1
X W
X w
X W X w
X W
Y
X W
Y
红眼
： 白眼 预想 1 ： 0 实际
201
：
反交 6#♀×e #
♂
P
（X w X w
）×（X W
Y ）
配子 X w
X w
X W
Y
F1
X W X
w
X W X w X w
Y
X w
Y 红眼
： 白眼 预想 1
： 1 实际
87
：
101
表1果蝇杂交眼色F1分离结果
实际观测数O 288 101 理论频数P 3/4 1/4 理论数E 292 97 O-E
-4 4
0.042
0.042
因其自由度为1，计算时需校正：
X 2
=0.042+0.042=0.084 < X
2
0.05=3.84，P>0.05，说明在
0.05
显著标准下理论值与实际值差异不显著，以上假设正确，实验结果与假设相符
2.1.2 性状2（长翅和小翅）
亲本的翅形为小翅和长翅。

从实验数据中得， F1代中，正交中只出现长翅，但反交有长翅的性状出现，也有小翅出现，说明长翅为显性性状，小翅为隐性，根据遗传学原理，控制长翅与小翅应位于性染色体上，长翅基因用X M 表示，小翅基因用X m 表示。

假设其遗传过程如下图所示。

正交 e #
♀×6#
♂
P
（X M X M ）×（X m
Y ）
配子 X
M X
M
X
m
Y
F1
X M
X m
X M X m
X M
Y
X M
Y
长翅
： 小翅
预想 2 ： 0 实际
201
：
反交 6#
♀×e #
♂
P
（X m X m
）×（X M
Y ）
配子 X m
X m
X M
Y
F1
X M X
m
X M X m X m
Y
X m
Y
长翅
： 小翅
预想 1
： 1 实际
87
：
101
表1果蝇杂交翅形F1分离结果
长翅小翅
实际观测数O288 101
理论频数P3/4 1/4
理论数E292 97
O-E-4 4
0.042 0.042
因其自由度为1，计算时需校正：
X2=0.042+0.042=0.084 < X20.05=3.84，P>0.05，说明在0.05显著标准下理论值与实际值差异不显著，以上假设正确，实验结果与假
设相符
2.1.3 性状3（黑檀体和灰身）
无论正反交中F1代都只有灰身的出现，故灰身应为显性性状，黑檀体应为隐性性状，控制它们的基因应位于常染色体上，灰身基因用E表示，黑檀体基因用e 表示。

2.2亲本基因型的判断
我们判断体色基因在常染色体上，因为杂交后代全是灰身，所以可以知道6#体色基因为EE，e#体色基因为ee。

我们判断眼色基因在X染色体上，e#♂×6#♀反交时有87只红眼且全为雌性（X W X_），101只白眼且全为雄性（X w Y），因此可以断定亲本雌性为X w X w，性状表现为白眼，雄性为X W Y，性状表现为红眼。

假设上述推论正确，则e#♀×6#♂正交的时候亲本雌性为X W X W，雄性为X w Y，因此后代为X W X w和X W Y，全为红眼，与实验结果相符。

而翅形和眼色的原理相同。

所以亲本的基因型为： e #：♂eeX WM Y ♀eeX WM X WM 6#：♂EEX wm Y ♀EEX wm X wm
2.3F1形成的过程
正交 e #
♀×6#
♂
P
（eeX WM X WM ）×（EEX wm
Y ）
配子 eX
WM
eX
WM
EX
wm
EY
F1
Ee X WM
X wm
Ee X WM
X wm
Ee X WM
Y
Ee X WM
Y
性状 灰红长 灰红长
灰红长 灰红长 灰红长
： 灰白小 比例
2
：
反交 6#♀×e #
♂
P
（EEX wm X wm
）×（eeX WM
Y ）
配子 E X wm
EX wm eX WM
eY
F1
EeX WM X
wm
EeX WM X
wm
EeX wm Y EeX wm
Y
性状 灰红长 灰红长
灰白小 灰白小
灰红长
： 灰白小 比例
1
：
1
2.4预测F1自交的后代
当X染色体上的眼色和翅形基因不发生交换的情况下
e #
♀×6
#
♂的F1自交的后代
e #
♂×6
#
♀的F1自交的后代
当X染色体上的眼色和翅形基因发生交换的情况下
e #
♀×6
#
♂的F1自交的后代
e #
♂×6
#
♀的F1自交的后代
3、结论与讨论
1.分离定律的验证：果蝇的体色是一对独立遗传的常染色体基因。

对于这对基因来说，自身遵守分离定律，且正反交表型比率相同。

但是果蝇我们只培养到F1代，理论上F2代灰身:黑檀体=3:1，但F2代没有培养，无法从实际上验证。

2.自由组合定律的验证：果蝇的体色和眼色是两对独立遗传的基因，眼色基因位于X染色体上。

因此，对于这两对基因来说，自身遵守自由组合定律，但F2代没有培养，无法从实际上验证，只能从理论上假设。

3.伴性遗传规律：果蝇的眼色是由X染色体控制的遗传性状，其基因仅位于果蝇的X染色体上。

对于这对基因来说，遵守伴性遗传的规律，通过图谱分析，反交个体在F1代产生的雄性个体都是白眼的。

4.果蝇要麻醉要适度，用毛笔等温和的工具挑取果蝇，以免对果蝇造成伤害；果蝇麻醉后应及时观察，以免果蝇苏醒后飞走；培养基干湿度适中，防止果蝇粘在培养基上，麻醉后的果蝇应轻轻倒回培养瓶，防止沾上培养基；观察性状时要仔细，特别是小翅和长翅的区分要明确；及时收集处女蝇，避免处女蝇在杂交实验前已交配；小组内分工合作，高效地进行实验和数据统计
4、体会与建议
我觉得这次实验最大的缺陷就是没有把F2代给培养出来，无法从实际上验证经典遗传学的三大遗传定律。

然而在第二次配制的培养基中，有一部分培养基发生了霉菌污染，这里面有很多种原因，为什么第一次配制时没有出现霉菌污染，而第二次就出现了？我觉得是因为第一次有老师讲解和监督，把注意事项都讲得清清楚楚，他们就自然没有犯错误。

所以我觉得老师应该把配制培养基时有注意的东西写上ppt。