果蝇杂交实验实验报告38160

果蝇杂交实验

【实验目的】

通过实验验证分离规律、自由组合规律、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。

【实验原理】

1. 果蝇( fruit fly )是双翅目 ( Diptera )昆虫，属果蝇属 ( genus Drosophila )，约有3000多种，我国已发现800 多种。大部分的物种以腐烂的水果或植物体为食，少部分则只取用真菌，树液或花粉为其食物。以果蝇作为遗传学研究的材料，利用突变株研究基因和性状之间的关系已近一百年，至今，各种研究遗传学的工具已达完善的地步，果蝇对今日的遗传学的发展有其不可磨灭的贡献；从1980年初，Drs. C. Nesslein-Volhard 和E. Weichaus 以果蝇作为发

育生物学的模式动物，利用其完备的遗传研究工具来探讨基因是如何调控动物体胚胎的发育，也带动了其它模式生物 (线虫、斑马鱼、小鼠和拟南芥等) 的研究，且有非常具体的成果。

通常用作遗传学实验材料的是黑腹果蝇( Drosophila melanogaster )。用果蝇作为实验材料有许多优点：

⑴饲养容易。在常温下，以玉米粉等作饲料就可以生长，繁殖。

⑵生长迅速。十天左右就可完成一个世代，每个受精的雌蝇可产卵400〜500 个，因此在短时间内就可获得大量的子代，便于遗传学分析。

⑶染色体数少。只有4对。

⑷唾腺染色体制作容易。横纹清晰，是细胞学观察的好材料。

⑸突变性状多，而且多数是形态突变，便于观察。

果蝇的生活史：

果蝇的生活周期长短与温度有密切关系。一般来说，30C以上温度能使果蝇

不育或死亡，低温能使生活周期延长，生活力下降，饲养果蝇的最适温度为20〜

25C 。

10C

15C 20 C 25 C 卵—幼虫

幼虫—成虫

57天

18天

8天

6天

5天 4天

果蝇在25°C 时，从卵到成蝇需10天左右，成虫可活26〜33天。果蝇的生

活史如下：

（第一天）

果蝇的生活周期和各发育阶段的经过时间

果蝇的性别及突变性状的鉴别:

果蝇的每一体细胞有8个染色体（2n=8）,可配成4对，其中3对在雌雄果

蝇中是一样的，称常染色体。另外一对称性染色体，在雌果蝇中是 XX 在雄蝇 中是XY 。

果蝇的雌雄在幼虫期较难区别，但到了成虫期区别相当容易。雄性个体一般 较雌性个体小，腹

雌蝇一减数分裂.-卵

受精

第一批成虫 羽化（第八天） （可活26〜33天）

t

蛹（第四天）

第二次蜕皮

（第二天）

产第一批卵

第一批卵孵化

（第零天）

第一次蜕皮 雄蝇—减数分裂—精子

部环纹5条，腹尖色深，第一对脚的跗节前端表面有黑色鬃毛流苏，称性梳（Sex combs）。雌性环纹7条，腹尖色浅，无性梳。

实验中选用的果蝇突变性状一般都可用肉眼鉴定，例如红眼与白眼，正常翅

与残翅等。而另一些性状可在解剖镜下鉴定，如焦刚毛与直刚毛等。现列表如下：

实验中使用的果蝇突变品系

焦刚毛的基因座为sn,本文简写为sn

2.野生型果蝇为红眼、灰身、长翅、直刚毛，与这些性状对应的突变性状很多，其中灰身（+）与黑身（b）是一对相对性状，且灰身对黑身为完全显性，控制这对相对性状的基因位于第二号染色体上。用具有这对相对性状的两纯合亲本杂交，性状的遗传行为应符合分离定律。

3.黑体果蝇的体色为黑色（b）,与之相对应的野生型果蝇的体色为灰色（+），灰色对黑色为完全显性，控制这对相对性状的基因位于第二号染色体上；果蝇另一突变性状为焦刚毛（sn），与之对应的野生型性状为直刚毛（+），控制这对相对性状的基因位于第一号染色体上，直刚毛对焦刚毛为完全显性。用具有这两对相对性状的纯合亲本杂交，其性状的遗传行为应符合自由组合定律。

4.生物某些性状的遗传常与性别联系在一起，这种现象称为伴性遗传

（sex-linked inheritanee ），这是由于支配某些性状的基因位于性染色体上。

果蝇属XY型生物，共有四对染色体，第一对为性染色体，其余三对为常染色体。雌果蝇的性染色体构型为XX、雄果蝇为XY。控制果蝇眼色的基因位于X染色体上，在Y染色体则没有与之相应的等位基因。将红眼（+）果蝇和白眼（w）果蝇杂交，其后代眼色的表现与性别有关。而且，正反交的结果不同。

5.不完全连锁基因在形成配子时，随同源染色体非姊妹染色体单体之间发生交换而交换，产生一定频度的重组型配子，在子代中表现一定比例的重组性状，通过观察和统计测交子代各种表型的个体数，可估算出连锁基因间的交换率，由此确定基因在染色体上的相对位置，绘制出连锁遗传图。已知果蝇（Drosophila melanogaster ）的红眼（+）对白眼（w）是显性，直刚毛（+）对焦刚毛（sn）是显性，长翅（+）

对小型翅（m是显性，控制这三对相对性状的基因都位于X 染色体上，若将白眼（w）、焦刚毛（sn）、小型翅（m三隐性突变体雌蝇（X wsn X sn m）与红眼（+）、直刚毛（+）、长翅（+）野生型雄蝇（X+++Y）杂交，则F i可产生三杂合体雌蝇（X W sn m X+++）和三隐性雄蝇（X W sn m Y。由于丫染色体上不携带相应的等位基因，因而表现出X染色体上三个隐性基因所控制的性状，相当于一个三隐性纯合体。用F i代杂交（相当于测交），F2代表现出的8种表型及数目与F i 雌蝇产生的8种配子及数目一致，通过观察和统计F2代（相当于测交子代）8种表型的个体数，就可估算出这三对基因间的交换率，由此确定这三对基因其在染色体上的相对位置，绘制出连锁遗传图。

【实验材料】

不同品系的黑腹果蝇；

黑身果蝇（b）:黑体、红眼、长翅、直刚毛（bb ++ ++ ++ ）品系；三隐果蝇：灰体、白眼、小翅、焦刚毛（++ ww snsn mm）品系。实验用具、药品: 双筒解剖镜，镊子，解剖针，毛笔，白瓷板，吸水纸，培养箱，饲养瓶（指管），麻醉瓶，棉花，乙醚，酒精，丙酸，培养基等。

【实验操作】

（一）果蝇实验技术

i.麻醉：对果蝇进行检查时，用乙醚麻醉，使果蝇处于昏迷状态。使用时将乙醚（2〜3滴）滴到麻醉瓶的棉花球上（注意不要让乙醚流进瓶内），麻醉瓶要保持干燥，否则会粘住果蝇翅膀，影响观察。麻醉果蝇时，先将长有果蝇的培养瓶在海棉垫上敲，使果蝇全部震落在培养瓶底部，然后迅速打开培养瓶的棉塞，把果蝇倒入去盖的麻醉瓶中，并立即盖好麻醉瓶，待果蝇全部昏迷后，倒在白瓷板上进行观察。

果蝇的麻醉程度看实验要求而定，对仍需培养的果蝇，以轻度麻醉为宜。但

对不再培养，单单进行性状观察的果蝇可以深度麻醉，甚至致死也无妨（果蝇翅

膀外展45角，说明死亡）。检查完毕后，把不需要的果蝇倒入盛有煤油或酒精或水的瓶中（死蝇盛留器）。

2.果蝇交配：将雌雄果蝇放在一起培养，雌蝇的生殖器中有贮精囊，可保

留交配所得的大量精子，雌蝇一次交配所得的精子，足够它多次排出的卵受精，因此在做杂交试验时，雌蝇必须选用处女蝇（没有交配过的雌蝇）。雌蝇孵出后

12小时内不会交配，这个时间内把果蝇全部倒出，分出雌雄蝇，单独饲养，这时收集的雌蝇是处女蝇。杂交时把所需品系的雄蝇直接放到处女蝇培养瓶中，贴