果蝇的伴性遗传

果蝇的伴性遗传
PB12207007王思雨
摘要：为了进一步了解伴性遗传，认识伴性遗传正、反交的差别，同时熟悉雌雄果蝇的鉴别方法和掌握伴性遗传的实验和统计方法，该实验选取了野生型的红眼果蝇和突变型的白眼果蝇作为亲本进行正交和反交，通过观察F1代与F2代的红、白眼形状，进行性状分离的统计，用χ2检验法检验果蝇伴性遗传定律。

关键词：黑腹果蝇；伴性遗传；χ2检验
生物体有些性状是伴随性别一起遗传的，他们遵循自身的遗传规律，由于和性别有关，因此称为伴性遗传方式。

在果蝇的身体中，眼色红白眼是一对伴随X染色体遗传的基因，他们的遗传和果蝇的性别有关，本实验通过果蝇杂交实验，旨在验证伴性遗传的规律。

在很多生物中有性染色体，而性别与这些性染色体有密切的关系，如果基因位于染色体上，那么在性染色体上也会有基因，这些基因的遗传方式就会与性别有关。

遗传学上，将位于性染色体上的基因所控制的性状遗传方式，叫做伴性遗传(sex-linked inheritance)[1]。

伴性基因主要位于X染色体上，Y染色体上没有相应的等位基因。

决定红眼、白眼的基因位于X染色体上，是一对等位基因。

除了XY性别决定基因外，还有ZW性别决定基因，位于Z染色体上的基因的行为类似于X连锁基因的遗传[2]
非伴性基因的F1代均表现显性性状，而伴性基因，在正交情况下，F1代和非伴性遗传相同，而在反交情况下，F1代会出现隐性性状。

由此可以看出，正交和反交后代（F1、F2）的性状表现是不同的，这反映出性染色体和常染色体基因的遗传方式的差别，子代雄性个体的X染色体均来自母本，而父本的X染色体总是传递给子代雌性个体，这是伴性遗传的一个重要特征。

实验对象介绍：黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）昆虫纲，双翅目，果蝇科，果蝇属。

成虫雌雄的鉴别
1材料与方法
1.1主要试剂和仪器
1.1.1 实验仪器和用具
恒温培养箱，培养瓶，注射器，解剖针，镊子，双目解剖镜。

1.1.2 实验材料和试剂
黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）野生型（红复眼品系）(+)和突变型（白复眼品系）（w），乙醚，乙醇棉球，玉米粉培养基。

1.2实验方法与步骤 1.2.1材料准备和处理
挑选和收集雌性（♀）红眼［+］处女蝇，雌性（♀）白眼［w］处女蝇。

麻醉瓶要用60℃烘烤过并且冷却到室温。

1.2.2杂交组合设计
A杂交组合：把雌性（♀）红眼［+］处女蝇和雄性（♂）白眼［w］各5只以上，放在同一培养瓶内，贴上标签。

B杂交组合：把雌性（♀）白眼［w］处女蝇和雄性（♂）红眼［+］各5只以上，放在另一培养瓶内，贴上标签。

1.2.3果蝇的培养
将配好的A、B杂交组合放在25℃培养箱中培养，2~4天后见到F1幼虫出现，即倒干净亲本果蝇（成虫）并处死。

每天早晚去观察。

待成虫出现后，麻醉取出，观察F1成虫性状，把观察结果分别记录在相应的表中，注意分析正、反交后代眼色和性别的关系。

直至各收集满60只为止。

1．交配方式
A：野生型♀×突变型♂
突变型♀×野生型♂
P X＋X＋ XwY
XwXw X＋Y
↓
↓ F1 X＋Xw X＋Y
X＋Xw XwY
↓
↓ F2 X＋X＋ X＋Xw
X＋Xw XwXw X＋Y XwY
X＋Y XwY
表型雌：野生型
雌：1／2野生型，1／2突变型雄：1／2野生型，1／2突变型
雄：1／2野生型，1／2突变型
2实验结果
2.1 实验日程安排
10.26下午，观察果蝇雌雄及红白眼形态，掌握辨别能力；
晚上7:00-8:00 左右，倒出本组果蝇瓶中的亲本果蝇。

10.27早7:00-8:00 及晚7:00-8:00，收集处女蝇，按照雌红、雌白、雄红、雄白四种类型分类
放入收集瓶中，每种至少收够5 只。

收集够处女蝇后，配组合，按正、反交组合，把已麻醉的红眼♀、白眼♂（正交）和红眼♂、白眼♀（反交）分别放入不同培养瓶内进行杂交，每瓶5对果蝇。

贴上标签，注明杂交组合、杂交日期、操作者姓名。

10.29 起每天两次观察有无幼虫孵出（观察时间区间为： 上午7:00-9:00，下午6:00-8:00，请
各组在上述时间区间内酌情自行安排来观察的时间），见有幼虫 孵出后，即除去亲本果蝇 （一定要除干净）。

10.30-11.9除去亲本果蝇后，每天两次观察（观察时间同上）有无化蛹成虫，有F1成虫后即倒
出观察统计 。

11.9统计、与理论值进行比较，交作业。

2.2实验结果
红眼雌性（♀：X A X a ）×白眼雄性(♂:X a Y)
（♀：X A X a ）×白眼雄性(♂:X a Y)实际结果）
（♀：X A X a ）×白眼雄性(♂:X a Y)预期结果 数据处理χ2=(31−28.5)2
28.5
+(26−28.5)2
28.5
+(26−22.5)2
22.5
+(17−22.5)2
22.5
=1.860
结果分析df=4-1=3，p=0.05 时，χ! = 7.82，1.860<7.82,所以本次杂交实验符合预期 白眼雌性（♀：XaXa ）×红眼雄性(♂:XAY) 实际结果（表三）
表三白眼雌性（（♀：XaXa ）×红眼雄性(♂:XAY)实际结果）
表四（白眼雌性（♀：XaXa ）×红眼雄性(♂:XAY)预期结果） 数据处理
对实验结果进行卡方检验
χ2=
(54−54)2
54
+
(48−48)222.48
=0
df=4-1=3，p=0.05 时，χ! = 7.82，0<7.82,所以本次杂交实验符合预期。

3结果与分析
本实验χ2分析表明实验值和理论值无差异显著，置信度较高，实验观察值符合假设。

但是
实验仍然存在一定随机性和差异性，主要原因是样品数量过少，应该加大统计数量，如汇总多组同学实验统计数据，以求尽量降低统计的偶然误差，使统计结果更可信。

正反交的实验结果符合伴性遗传的假设，说明眼色这对性状是由X 染色体上的一对等位基因控制的。

4 注意事项
4.1 在培养果蝇时应该注意：要经常观察, 及时将已生霉的培养瓶中的果蝇转移到干净的培养瓶中（本次试验中有多管培养瓶受真菌感染作废，原因可能是在转移的时候棉塞受污染所致）；在F1代和F2代培养的瓶中要控制虫体密度, 在受精卵开始发育时将成蝇的大部分或全部放掉并处死；要控制温度，果蝇的生活史周期的长短与温度有密切关系，提高温度和降低温度都会使果蝇的生活史周期缩短或延长。

如果超过30℃，会造成雌蝇的育性下降或不育，甚至可引起果蝇的死亡。

相反把环境温度降低到10℃，果蝇的生活史周期可延长到50多天，这时果蝇的生活力会很低。

果蝇的适宜环境温度是20℃—25℃。

故应放在恒温箱中培养，最好为25℃。

4.2亲本必须为处女蝇，其原因是雌蝇生殖器官有受精囊，可以保存交配所得的大量精子，能使交配后卵巢产生的卵受精。

在杂交时，若雌蝇不是处女蝇，其体内已储有另一类型雄蝇的精子，会严重影响实验结果，导致整个实验失败。

故处女蝇的挑选十分关键。

4.3在下一代的子代羽化之前一定要将亲本全部清除干净并处死，以免出现回交现象影响统计结果的准确性。

4.4 果蝇的麻醉要适度。

掌握好麻醉的时间，乙醚滴加的量要控制好，如果麻醉不足会导致果蝇在实验完成前苏醒，果蝇活动影响观察；若麻醉过度甚至会导致果蝇死亡，影响翅膀等性状的观察和判断。

4.5 用消过毒的毛笔挑取果蝇，并放在烘烤过的瓷片上观察，切忌不可用镊子或其他锋利的金属器具，以免戳伤果蝇蝇体和生殖器，影响果蝇生长繁育。

参考文献
[1] 王金发，戚康标，何炎明.《遗传学实验教程》[M]. 2008年2月第1版. 北京：高等教育出版社，2008，2：7～8，19～22.
[2] 贺竹梅编著. 《现代遗传学教程》[M]. 2002.3 . 广州：中山大学出版社
The Sex-linked Inheritance of Drosophila Melanogaster
Junyu CHEN
(School of Life Science, Sun Yat-Sen University, Guangzhou, China 510275)
Abstract: To further understand the sex-
linked inheritance, to distinguish the difference between the positive and negative cross, and to o btain to basic skill of the experimental and statistic method, we choose the wild type red eye Dro sophila and mutant type white eye Drosophila as parents to make positive and negative cross. By analyzing and counting the segregation of the eye color of the F2, and also using χ2 test to check whether the statistics fit with the sex-
linked inheritance law, we can confirm that the statistics in our experiment, which strengthen the classical sex-linked inheritance law.
5 Key word:Drosophila Melanogaster; sex-linked inheritance; χ2test。