果蝇杂交实验

果蝇杂交实验

实验人：

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前言

果蝇是双翅目昆虫，属果蝇属，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。

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，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。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。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，在实验中熟练运用生物统计的方法对实验数据进行分析。

1 材料与方法

1.1实验材料

6#雌果蝇：灰体白眼小翅

e#雄果蝇：黑体红眼长翅

1.2实验用品

双目显微镜；恒温培养箱；培养瓶；麻醉瓶；载玻片；镊子；纱布；橡皮筋；电磁炉；白瓷杯；电子天平；称量纸；玻璃棒；大烧杯；量筒；麦片；蔗糖；琼脂粉；丙酸；乙醚。

1.3培养基的配制（以100ml为例）

（1）用电子天平称量琼脂粉0.85g、蔗糖7g置于白瓷杯中、称量麦片玉米粉共8g置于大烧杯中，再用量筒量取70ml的水，其中40ml水倒入白瓷杯中将蔗糖琼脂粉溶解，另30ml 加入到烧杯中与麦片玉米粉混匀形成麦片玉米糊，待用。

（2）将白瓷杯置于电磁炉上加热直至琼脂蔗糖完全溶化后倒入预先准备好的麦片玉米糊。继续加热煮开约5分钟，直至混合溶液形成粘稠的糊状物时停止加热。

（3）待煮成的糊状物冷却至65℃左右时，加入1g酵母粉及0.4~0.5ml的丙酸，边加边用玻璃棒搅拌均匀。

（4）将煮好的培养基分装到各个培养瓶中，培养基的量大约占培养瓶容积的1/3。

1.4 实验流程

1.4.1 原种6#果蝇的培养

将纯种的6#果蝇（雌雄果蝇共14只左右）移至装有培养基的培养瓶中，置于25℃恒温箱内培养一星期，定时观察原种6#果蝇的生长情况，当瓶壁出现蛹时，将原种的6#果蝇从培养瓶中移除并处死。等待蛹羽化成成虫。

1.4.2 6#处女蝇的鉴别和收集

（1）当培养瓶中的蛹首次羽化出6#果蝇成虫时（此时的雌雄果蝇尚未进行交配，雌果蝇称为处女蝇），将6#果蝇转移至一空瓶子中并用乙醚进行麻醉处理，将麻醉后的6#果蝇置于显微镜下观察，进行性别鉴定。

（2）将鉴别出来6#处女蝇和6#雄果蝇分别放入到两个不同的含有培养基的培养瓶中，并置于25℃恒温箱内培养。

（3）从第一次收集处女蝇开始，往后每隔7h左右就要收集一次羽化的成虫，对其进行性别鉴定，将处女蝇和雄果蝇区分开来并置于不同的培养瓶中培养。

（4）当搜集到的处女蝇数量达到10只左右时可停止此项工作。

1.4.3 6#处女蝇和e#雄果蝇的杂交

（1）将收集够的6#处女蝇和e#雄果蝇（此品种果蝇由与自己一组的搭档收集）再次进行性别鉴定，避免6#处女蝇中混有6#雄果蝇或e#雄果蝇混有e#雌果蝇。

（2）取一培养瓶A，挑取8~10只6#处女蝇和8~10只e#雄果蝇放入瓶中混合培养并在培养瓶上贴好标签（标签写明亲本类型、杂交日期、姓名与班别）。

（3）将A瓶中的6#雌果蝇和e#雄果蝇两亲本混合培养7天左右，在蛹羽化出来之前将两亲本转移到另一新的培养瓶B中继续培养。

（4）将移出亲本的A瓶放回培养箱中继续培养7天左右，观察等待F1代果蝇羽化出来。（在此期间，若B瓶中有蛹出现，将B瓶中的亲本移出并处死）

1.4.4 F1代果蝇自交

（1）待A培养瓶中开始有F1代果蝇羽化出来时，将瓶中的果蝇转移至一新的培养瓶中让其进行自交（每一培养瓶中果蝇数目约为20只）并在瓶子上贴上标签（标签上写明果蝇类型、自交时间、姓名与班别）。

（2）在接下来的7天内，将A瓶中不断羽化出来的F1代果蝇转移至新的培养瓶中让其进行自交；与此同时，观察B瓶中蛹的生长情况，若有成虫羽化出来，也要将其转移至新的培养瓶内让其F1代果蝇进行自。含F1代果蝇自交的培养瓶大概需要6瓶。

（3）当产生的F1代果蝇的数量达到250以上时可停止F1代的收集和自交等工作，等待自交后代F2代果蝇羽化处来。

1.4.5 F1代果蝇的性状统计

（1）当自交培养瓶的瓶壁出现蛹时，将进行自交的F1代果蝇转移至一空瓶子中，用热水将其处死后观察其性状（观察眼色、体色、翅型、性别），进行性状统计分类并列表记录好相关数据。

（2）在统计F1代果蝇性状的同时也要观察F2代中蛹的生长情况

1.4.6 F2代果蝇的性状统计

（1）当自交培养瓶中F2代的蛹羽化出来时，应将F2代果蝇从瓶中移出并处死，做好性状统计及相关数据的记录。

（2）此后，每隔一到两天对新羽化出来的F2代果蝇进行一次性状统计，每一自交培养瓶中F2代果蝇的统计时间不得超过7天。当统计的F2代果蝇数量达到400只以上时可停止此项工作。

2 实验结果与分析表1 6#×e#果蝇杂交实验结果

性状

正交：6#♀×e#♂反交：6#♂×e#♀F1 F2 F1 F2

♀♂♀♂♀♂♀♂

灰红长263 0 71 78 318 322

灰红小0 0 30 37 0 0

灰白长0 0 30 28 0 0

灰白小0 248 72 66 0 0

黑白长0 0 19 16 0 0

黑白小0 0 12 15 0 0

黑红长0 0 16 19 0 0

黑红小0 0 21 15 0 0

合计263 248 271 274 318 322

2.1 一对因子杂交的结果及分析

2.1.1体色基因的遗传分析

（1）由表1中的数据结果可知，亲本6#♀（灰体）×e#♂（黑体）正交或6#♂（灰体）×e#♀（黑体）反交产生的F1代果蝇其体色均为灰体，说明果蝇的灰体为显性性状，黑体为隐性性状。而且无论正交还是反交，两亲本产生的灰身F1代个体中的雌雄比列分别为271:274=0.989：1，318:322=0.988:1，均接近1:1的比值，由此可见，体色的遗传与性别无关。说明控制体色的基因在长染色体上。

（2）假设：体色基因的遗传过程如下

P：EE（灰体）×ee（黑体）

F1：Ee(灰体)

自交

F2：EE Ee Ee ee

灰体黑体

理论比值： 3 ： 1

实际比值：412 ：133= 3.098 ：1