果蝇杂交的实验报告

实验四：果蝇的杂交

姓名：许哲同组者：李永久

班级：生科08级学号：200805140167 实验时间：周二下午

摘要经典遗传学的三大遗传定律分别是：分离定律，自由组合定律和连锁与交换规律。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。本次通过自行设计实验方案，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。

1．引言

孟德尔定律是G.J.孟德尔根据豌豆杂交实验的结果提出的遗传学中最基本的定律，包括分离定律和独立分配定律。孟德尔最早选用豌豆，根据从简单到复杂的原则，提出了分离定律和自由组合定律。对之后遗传学的发展奠定了基础。

分离定律（law of segregation）是指在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。其表现在两个具有相对性状的纯种个体进行杂交，F1代全部表现显性个体的性状，F1代自交，F2代出现隐性个体的性状。并且，在理论上，F2代中，显性个体与隐性个体的比例为3:1。孟德尔最初使用豌豆的花色（红花和白花来验证）。理论如图所示：

图一：分离定律图示

自由组合定律（the Law of Independent Assortment）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。（如图所示）

图二：自由组合定律图示

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。所以实验选取14号果蝇（残翅vg，檀黑体e；vg基因和e基

因分别位于第2、3号染色体上）与18号野生型果蝇杂交，得到F1代杂合体，再由F1代个体自交得到F2代，预计应有野生型、残翅、檀黑体、残翅檀黑体四种表型，其比例应接近9：3：3：1。

孟德尔遗传规律在实践中的一个重要应用就是在植物的杂交育种上。在杂交育种的实践中，可以有目的地将两个或多个品种的优良性状结合在一起，再经过自交，不断进行纯化和选择，从而得到一种符合理想要求的新品种。

伴性遗传（sex－linked inheritance）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。如图所示。

图三：伴性遗传示例

19010年，Morgan和Bridges用果蝇进行了大量的杂交实验，提出了连锁交换定律，被后人誉为遗传的第三定律。基因的连锁和交换定律指是在进行减数分裂形成配子时,位于同一条染色体上的不同基因,常常连在一起进入配子;在减数分裂形成四分体时,位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换,因而产生了基因的重组.应当说明的是,基因的连锁和交换定律与基因的自由组合定律并不矛盾,它们是在不同情况

下发生的遗传规律:位于非同源染色体上的两对(或多对)基因,是按照自由组合定律向后代传递的,而位于同源染色体上的两对(或多对)基因,则是按照连锁和交换定律向后代传递的. 但是雄性果蝇和雌性家蚕在分裂时一条染色体上的基因总是连在一起的。

基因定位是指确定的基因在染色体上的相对位置和排列顺序的过程。基因在染色体上的位置是相对恒定的，因此人们就有可能根据基因彼此之间的重组率来确定它们在染色体上的相对位置。染色体图又称连锁图或遗传图，是指依据测交的实验结果，测得某特定基因间的重组率。或采用其他方法确定连锁基因在染色体上的相对位置而绘制的一种简单线性示意图。图距是指两个连锁基因在染色体图上相对距离的数量单位。1%的重组率去掉百分率的数值定义为一个图距单位。图距的单位是厘摩（centimorgan,cM）。我们通常利用三点测交（three-point testcross）来进行基因定位。它是指将3个基因在同一次交配中，取其三杂合体与三隐性体进行测交的方法。进行三点测交实验一般是先将携带三个待测基因的两个亲本杂交，再用所得的F1与相应的三隐形纯合体进行测交，测交后代的表型实际上是F1配子的类型。通过统计发生基因重组的F1个体数，可推算出交换值，再以此确定三个基因的距离极其相对位置

基因的连锁和交换定律，在动植物育种工作和医学实践中都具有重要的应用价值。在育种工作中，人们根据育种目标选配杂交亲本时，必须考虑基因之间的连锁关系。如果几个有利性状的基因连锁在一起，这对育种工作就很有利。但是如果不利性状与有利性状的基因连锁在一起，就要采取措施打破基因连锁，促成基因交换，让人们所需要的基因重组在一起，从而培育出优良品种来。在医学实践中，人们可以利用基因的连锁和交换定律，来推测某种遗传病在胎儿中发生的可能性。

2．实验材料

2.1 试验材料

2.1.1 用具

显微镜，麻醉瓶，白色硬纸板，小毛笔或解剖针，培养瓶，标签、恒温培养箱、解剖镜

2.1.2 材料

野生型果蝇原种（18号），白眼突变型果蝇原种（6号）、檀黑体残翅突变型果蝇原种（14号）

2.1.3 药品

乙醚，乙醇，培养基

2.2 试验方法

2.2.1 试验设计

第一周：

1.首先要进行实验的设计，因为我们实验的目的是分别验证三种不同的遗传方式（自由组合，伴性遗传和基因的连锁交换），所以我们要选取不同的果蝇组合进行杂交。因为6号果蝇既是白眼突变型的果蝇，又是三隐性突变型的个体（小翅、焦刚毛、白眼），所以我们组用它和18号野生型同时来验证伴性遗传和基因的连锁交换。用14号（檀黑体、残翅）与18号野生型来验证自由组合。具体组合方式如下表所示：

上标签，写上杂交组合、实验时间、实验者的姓名等内容。

3.相同操作进行反交实验。将培养瓶置于25C下培养一周。

第二周：

4.将培养瓶中所有亲本蝇清除，继续培养一周，并配置新的培养基，以备第三周用。

第三周：

5.观察并记录正反交组合中F1的性状。

6.从正反交组合中的F1中各挑选出两对果蝇，放入一个新的培养瓶，贴上标签，在25C下继续培养。