果蝇系列实验

果蝇系列实验验证孟德尔遗传定律

摘要：用于果蝇的生殖周期短，培养方便，所以在遗传学实验中，有许多遗传规律的验证需用果蝇作为实验材料。本次实验主要以验证单因子遗传、双因子遗传、三点测交和伴性遗传为主，从而验证孟德尔遗传定律。在完成孟德尔遗传定律后，所剩下的果蝇的三龄幼虫可以进行唾腺染色体的制备。

关键词：果蝇；孟德尔；遗传定律；果蝇唾腺染色体；

本学期在以果蝇为实验材料验证孟德尔遗传定律实验中，在进行实验设计时，常常是一个杂交组合，只能验证一个规律，过程较为复杂，统计较为繁琐。我小组通过查阅资料，采用一次杂交设计来完成验证多个遗传规律。

1 实验设计方案

1.1 实验原理

遗传性状是由基因决定的，位于非同源染色体上多对基因所决定的性状在杂交子二代中呈现的，所以一次杂交实验所涉及到的基因很多，则可以通过一次实验将基因及其分离、组合与连锁情况体现出。

在杂交试验中，配子形成和受精时染色体的行为跟基因的行为是致的。在形成配子的减数分裂过程中，凡是同源染色体及其负载的等位基因间要彼此分离，非同源染色体及其负载的非等位基因间要自组合；位于性染色体上的基因其遗传行为与性别有关，四线期伴随着同源染色体的非姊妹染色单体间片段的交换；导致连锁群的等位基因间要发生一定的重组重组值的大小跟基因间距离有关，据此可确定有关连锁基因，在染色体上的位置与排列顺序，从而作出基因连锁图。分离规律是讲同源染色体上等位基因的遗传法则；自山组合规律是位于n对非同源染色体上的对非等位基因间的遗传法则；连锁与互换规律是位于同一条染色体上非等位的连锁基因间的遗传法则；性连锁则是几性染色体上的基因的遗传法则。配子的形成都是以同源染色体和等位基因的分离为基础的。这些规律在杂交试验中不是孤立表现的，而是同时存在的。即多基因决定的许多性状在杂交后代要同时表现，我们通过观察分析，可以发现几个相应的遗传规律。

双翅类昆虫幼虫期的唾腺细胞间期核中，发现的一类多线染色体称为唾腺染色体。这种染色体比普通的染色体大得多，宽约为5μm，长约400μm，是普通染色体的100—200倍。唾腺染色体经过多次复制而不分开，所以染色后会出现深

浅不同、疏密各别的横纹，这些横纹的数目和位置往往是恒定的，代表着果蝇等昆虫的种的特异性。如果染色体有缺失、重复、到位、易位等，唾腺染色体上会很容易的辨认出来。

1.2 实验材料

果蝇，X 染色体的隐性突变体，已知控制这3个性状的基因( m、sn3、w )都位于X染色体上，其性状为灰身、白眼、小翅、焦刚毛；一隐性突变果蝇( e ) 黑檀体，其性状为黑檀体、红眼、长翅、直刚毛。

表1-1：其他实验仪器及药品

实验仪器麻醉管、解剖针、解剖镜盖玻片、载玻片、培养箱

实验药品乙醚、丙酸

A：糖琼脂水B：玉米粉酵母水

1.3 实验杂交组合

正交组合：黑檀体♂（红眼长翅直刚毛）×三隐性♀（小翅焦刚毛白眼）反交组合：三隐性♂（小翅焦刚毛白眼）×黑檀体♀（红眼长翅直刚毛）根据以上两个实验组合，一次实验设计，能完成果蝇的单因子实验、两对因子的自由组合、伴性遗传、基因的连锁交换及三点测交这4个独立杂交实验所要完成的内容。

1.4 实验安排

根据果蝇的生活周期，在25℃下培养，一个生殖周期为20天左右，进行了下表中的实验按排。

表1-2：果蝇实验的时间安排

实验时间实验内容

9月29日—10月13日果蝇杂交准备（设计杂交组合、配制培养基、灭菌处理、观察果蝇性状）、亲本杂交

10月13日—10月20日果蝇杂交（配制培养基、灭菌处理），除掉亲本并开始处女蝇挑选10月20日—10月27日果蝇培养

10月27日—11月03日果蝇培养、果蝇杂交准备（配制培养基、灭菌处理）、F1果蝇挑选11月3日—11月10日果蝇杂交（F1 果蝇挑选）

11月10日—11月17日果蝇培养、除掉F1 亲本、

11月17日—11月24日F2 果蝇数量性状统计

2 实验过程

2.1 果蝇形态观察及雌雄辨别

为了准确地配制果蝇的杂交组合和果蝇遗传性状分析，必须首先能够正确辨别果蝇的性别。

对果蝇实施麻醉是为了便于性状观察和转移果蝇，一次麻醉时一定要根据实验目的确定麻醉的深度。如果麻醉死亡时，表现为翅膀和身体呈45度角。气度麻醉时表现为，果蝇从瓶壁上纷纷掉落到瓶底上。麻醉后可再解剖镜下仔细观察果蝇雌雄的差异。

表2-1：雌雄果蝇主要差异比较

雌蝇雄蝇

体型较大体型较小

腹部椭圆形末端稍尖腹部末端钝圆

腹部背面5条黑纹腹部背面3条黑纹

无性梳最后一条延伸至腹面成一黑斑第一对足第一对跗节有性梳

2.2 培养基配制

培养果蝇用的容器采用较粗的指管，可以在实验进行前进行高温灭菌，可以按如下成分进行300 ml体系的培养基配制：

A：蔗糖18.6g 琼脂 1.86g 水108ml

B：玉米粉25.2g 酵母粉 2.10g 水108ml

将上述成分按A、B 两种成分分装到两个烧杯内混合加热，并用玻璃棒不断搅拌，防止玉米粉煮糊，煮沸后将烧杯从电炉上去下，将二者混合，并加入蒸馏水至300ml，最后加入1.5ml 丙酸防止培养基腐化。分装培养基时不要把培养基倒在瓶壁上，防止污染。

2.3 处女蝇的挑选

由于雌蝇体内有储精囊，一次交尾以后可以储存大量精子，用于多次受精作用，所以用于杂交的亲本雌蝇应该是没有交尾的处女蝇。果蝇羽化出来以后，十二小时内不进行交配，所以在这段时间内选出的雌蝇为处女蝇。可以设计实验，在每天晚上22:00 ~ 23:00 将培养瓶内的成蝇杀死，次日早晨7:00 ~ 8:00 对新羽化的果蝇进行挑选。刚羽化的果蝇性征明显，所以要进行麻醉挑选，注意麻醉适量，否则会影响果蝇的生殖。

3 实验结果统计及分析