黑腹果蝇的伴性遗传实验研究

黑腹果蝇的伴性遗传实验研究

摘要：在很多生物钟有性染色体，而性别与这些性染色体有密切关系，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。在遗传学上，将位于性染色体上的基因所控制的性状遗传方式，叫伴性遗传[1]。果蝇性染色体属于XY型。通过果蝇眼色遗传的研究，可以观察到果蝇眼色性状的遗传与性别有着密切的关系，因此可以知道控制果蝇眼色的基因位于X染色体上，故本实验用野生型红眼和突变型白眼果蝇杂交。

关键词：伴性遗传；野生型红眼果蝇；突变型白眼果蝇；F2性状

引言

本实验用野生型红眼和突变型白眼果蝇杂交，根据控制眼色的基因位于X染色体上，故而可以推断如下：

正交：P代雌性（♀）野生型[＋]与雄性（♂）白眼[w]杂交，F1♀、♂全为野生型红眼[＋]，F1系内近交得F2，♀全是野生型红眼[＋]，♂野生型红眼[＋]和白眼[w]各占一半，比例为1:1。

反交：P代雌性（♀）白眼[w]与雄性（♂）野生型[＋]杂交，F1代♀为野生型红眼[＋]而♂为白眼[w]，此现象又称绞花式遗传（criss-cross inheritance）。F1系内近交得F2代，♀野生型红眼[＋]：白眼[w]=1:1，♂同样也是野生型红眼[＋]：白眼[w]=1:1[2]。

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。在进行伴性遗传实验时，也会出现一些例外个体，如在反交的杂交组合中，F1代中出现不应该出现的雌性白眼，原因是由于两条X染色体不分离而造成的，不过这种极为罕见的情况概率很低，大约几千个个体中才发现一个[3]。

材料与方法

①仪器和试剂：1、仪器、用具：恒温培养箱，培养瓶，麻醉瓶，白瓷板，毛笔，镊子，双目解剖镜。

2、试剂：乙醚，乙醇棉球，琼脂，丙酸，酵母，红糖，麸皮。

②材料：黑腹黑蝇（Drosophila melanogaster）野生型（红复眼品系）（＋）、突变型（白复眼品系）（w），此基因在X染色体上。

③方法步骤：

1、挑选和收集雌性（♀）红眼[＋]处女蝇，雌性（♀）白眼[w]处女蝇。白瓷板和毛笔要用乙醇棉球擦过晾干。麻醉瓶要在60℃烘过。

2、杂交组合：

A杂交组合：把雌性（♀）红眼[＋]处女蝇和雄性（♂）白眼[w]各3~4只，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3~4只，放在另一培养瓶内，贴上标签。

3、把配好的A、B杂交组合放在25℃培养箱中培养，7d后见到F1幼虫出现，即倒干净亲本果蝇（成虫）并处死。

4、再过7d，观察F1成虫性状（注意白瓷板、毛笔及麻醉瓶要消毒），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。A、B组合各挑3~5对成虫转入新的培养瓶中饲养。

5、7d后倒干净F1的成虫并处死。

6、再过7d后F2成虫出现，把成虫转到另一空瓶，麻醉后观察眼色和性别，把观察结果记录到相应的F2表中。可连续观察和积累7d的数字[4]。

实验结果

根据实验观察发现F1代的性状：正交中F1代均为野生型红眼[＋]，反交中F1代♀为野生型红眼[＋]而♂为白眼[w]，符合伴性遗传的特征。之后的F2代性状记录如下：

表1 F2A组合（正交）

观察日期

观察结果♂红眼[＋] ♂白眼[w] ♀红眼[＋]

2012.4.11 25 16 57

表2 F2B组合（反交）

♂红眼[＋] ♂白眼[w] ♀红眼[＋] ♀白眼[w]

观察日期

观察结果

2012.4.11 16 22 17 13

正交：Χ2=5.0625 自由度：1 P＞0.05，观察值与理论值无显著差异，实验观察结果符合伴性遗传的假设。

反交：Χ2=2.875 自由度：3 P＞0.05，观察值与理论值无显著差异，实验观察结果符合伴性遗传的假设。

分析与讨论

通过上表中的数据以及统计结果显示，控制眼色的的基因位于X染色体上，并且数据的结果证实了理论。可见伴性遗传的后代性状与性别有很大的关系，这点可以从正交和反交的后代性状结果不同而看出，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，这就是伴性遗传的一个十分重要的特征。

由于我们实验过程中并没有进行连续的观察记录，所以观察结果只有一天的，而相比之下，连续几天的观察记录可以增加样本数量，增加实验结果的可信度，使实验更有立足点。

同时实验过程中注意麻醉的程度以及雌雄的区分，记录时要以性别为主来分别记录数据，确保数据记录不会搞混。

结论

根据实验过程和结果的记录观察，我们可以得出符合孟德尔遗传定律的事实，也证实了伴性遗传的后代性状遗传和常染色体的不同之处在于，性状比与性别有很重要的关系。通过正交和反交的实验步骤，得出的不同结果可以发现伴性遗传的基因遗传规律和特点，从而总结出来存在于性染色体上的基因的遗传方式。

参考文献：

[1].贺竹梅.现代遗传学教程.第二版.北京：高等教育出版社，2011.60.

[2].刘祖洞，江绍慧.遗传学实验.第二版.北京：高等教育出版社，1987.

[3].王金发，戚康标，何炎明.遗传学实验教程.第一版.北京：高等教育出版社，2008.39.

[4].龙斗，常重杰.遗传学实验技术.合肥：中国科技大学出版社，1996.

Lab Research on the sex-linked inheritance of Drosophila melanogaster Abstract:In many biological sex chromosomes, and gender and these sex chromosomes have close relations, if the gene in chromosome, then in sex chromosomes also can have genes that genetic techniques and gender.In genetics, will be located at sex chromosomes of genes on the control of the genetic traits way,call it sex-linked inheritance.Drosophila melanogaster sex chromosomes belong to XY type. With the study of genetic expression of Drosophila melanogaster, drosophila glances characters can be observed that the genetic and gender have close relations.So we can know that the gene which controls the color of eyes expression of Drosophila melanogaster is in the X chromosome.Therefore this experiment is hybridizing the wild type eye with the mutation type eye.

Key Words:Sex-linked inheritance;Wild type eye of Drosophila;Mutation type eye of Drosophila;Characters