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1、仅供个人参考果蝇杂交实验报告摘要 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。本次通过实施已有实验方案，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. 原理分离定律一对等位基因在杂合状态中保持相对的独立性，在配子形成时，按原样分离到不同的配子中去，理 论上配子分离比是1 ： 1, F2代基因型分离比是1 : 2 : 1，若显性完全，F2代表型分离比是3 : 1 。控制体色性状的突变基因位于2号常染色体，灰体对黑
2、体完全显性，用灰体果蝇与黑体果蝇交配，得到F1代都 是灰体，F1代雌雄个体之间相互交配，F2代产生性状分离，出现两种表现型。（图1）图1图2不得用于商业用途自由组合定律 不同相对性状的等位基因在配子形成过程中，等位基因间的分离和组合是互不干扰，各自独立 分配到配子中去，它们所决定的两对相对性状在F2代是自由组合的，在杂种第二代表型分离比就呈9 : 3 : 3：1。控制体色性状的突变基因位于2号常染色体，灰体对黑体完全显性，控制眼色性状的突变基因位于性染色体。红眼对白眼完全显性，用黑体红眼果蝇（早）与灰体白眼果蝇（S）交配，得到代都是灰体，F1代雌雄个体之间相互 交配，F2代产生性状分离，出现四
3、种表现型。（图2）伴性遗传 位于性染色体上的基因，其传递方式与位于常染色体上的基因不同，它的传递方式与雌雄性别有 关，因此称为伴性遗传。果蝇的性染色体有X和Y两种，雌蝇为XX雄蝇为XY红眼与白眼是一对相对性状，控制该对性状的基因（W） 位于X染色体上，且红眼（W）对白眼（w）为完全显性。当红眼雌蝇与白眼雄蝇杂交时，F1代雌性果蝇、雄性果蝇都为 红眼，F2代雌性果蝇都是红眼，雄性果蝇红眼和白眼的比例为1 : 1;当白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交时，F1代雌性果蝇为红眼，而雄性果蝇为白眼，此现象又称为绞花式遗传,F2代雌性果蝇的红眼与白眼比例为1 : 1,雄性果蝇的红眼与白眼比例也是1 : 1。（图3）f
4、>红眼(?)+ +X白眼古)V J眼色性状白眼（辛）科/ WKMX白眼1 /红眼（$）r+/Y+ +/+ +(?)X小翅白眼(S)小翅白眼hl w/Zm 豹（?）X长翅红眼（吿）图3 图4连锁与交换定律连锁是指在同一同源染色体上的非等位基因连在一起而遗传的现象；互换是指同源染色体的非姊妹染色单体之间的对应片段的交换，从而引起相应基因间的交换与重组。同一条染色体上的基因是连锁的，而同源染色体基因之间可以发生一定频度的交换，因此在子代中将发现一定频度的重组型，但一般比亲组型少得多。野生型果蝇 翅形为长翅，复眼为红眼。突变型果蝇翅形为残翅，翅顶端与身体末端约等长，控制该性状的突变基因位于X性染
5、色体上，长翅对残翅 完全显性；眼色为白眼，复眼呈白色，控制该性状的突变基因位于X性染色体上，红眼对白眼完全显性。长翅红眼果蝇（早）与残翅白眼果蝇（s ）交配时，得到1代都是长翅红眼，F1代雌雄个体之间相互交配，F2代产 生性状分离；当残翅白眼果蝇（早）与长翅红眼果蝇（S ）交配时，得到1代雌性果蝇都是长翅红眼，雄性果蝇都是残 翅白眼，F1代雌雄个体之间相互交配，F2代产生性状分离。通过后代中各种表型比例的分析，就可计算出重组率。 （图 4）基因定位 基因定位就是确定基因在染色体上的位置，确定基因的位置主要是确定基因之间的距离和顺序，而 它们之间的距离是用交换值来表示的。只要准确地估算出交换值，
6、并确定基因在染色体上的相对位置就可以把它们 标志在染色体上，绘制成图。2 实验材料2.1 实验材料2.1.1 用具显微镜，麻醉瓶，培养瓶，滤纸，毛笔，标签，恒温培养箱2.1.2 材料黑腹果蝇的几个品系：野生型l8 （Wild type,+、残翅22# （Vestigial,V）白眼2* （White,W、黑檀体 e （ebonye）野生型果蝇的双翅是长翅（翅长过尾部、，红眼（复眼红色、，灰体（身体灰褐色、。所有野生性 状对隐性性状显性完全。2.1.3 药品乙醚，乙醇，丙酸，培 养基2.2 实验方法乙醚麻醉t观察t果蝇交配t选用处女蝇t分出雌雄蝇t单独饲养t杂交t贴好标签t培养t 78天后倒掉亲
7、 本TF1成蝇羽化T开始计算T观察性状。可靠的计数及观察是培养开始的20天以内（再晚F2也可能有了）。若须 继续实验，观察F2,可在F1内挑出雌雄数对，另外培养，因为这次是用F1作亲本，进行个体间互交，所以这时不 是处女蝇也可以。但如要把 F1 雌蝇与另一品系雄蝇杂交时，还要严格地选取处女蝇，方法同上。在作新的留种培养时，应事先检查一下果蝇有没有混杂，以防原种丢失。亲本的数目一般每瓶 510对，移入 新瓶时，须将培养瓶横卧，然后用毛笔将麻醉的果蝇从白瓷板上轻轻扫入，待果蝇醒过来后再把培养瓶竖起，以防 果蝇粘在饲料上。原种每 24周换一次培养基。每一原种培养至少保留两套，培养瓶的标签上要写明突变
8、名称，培 养日期等。作原种培养温度可控制在1015C，培养时避免日光直射。果蝇在适宜条件下会产子代，在肉眼能看到幼虫时就可把亲本倒掉，几天以后，新的成蝇便产生。待成蝇有了 足够保种的数量后，要调换培养瓶，作为下一代的亲本，继续培养。原种果蝇培养遇到的麻烦是饲料发 霉。发霉的原因很多，如用具没有灭菌，空气污染，亲本不及时倒掉，都会 引起饲料发霉。严重的霉菌污染会影响果蝇的生长。饲料中加丙酸可以抑制霉菌，但并不能完全制止。发现培养瓶 中有少量霉点时可用烧过的解剖针挑出。若大量霉菌污染，可把果蝇全部倒在一个消毒过的空指管中，让它活动 23小时，换一支指管，再活动12小时，而后倒入一支新的培养瓶中继续
9、培养，这样可以防止霉菌污染。原种保存遇到的另一个问题是混杂，几个不同品系的果蝇在一起培养，一定要防止混杂。培养瓶的塞子要做得 紧些，不使果蝇逃出。调换培养瓶时，要防止果蝇飞散。外逃的果蝇要打死。发现了混杂的原种，要根据原种果蝇 的全部特征，挑出数对雌雄蝇饲养，进行筛选直到完全没有分离为止。一般混杂时，只要方便，可以重新引种，将 混杂种弃去。2.2.1实验设计第一周：1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），所以我们要选取合 适的果蝇组合进行杂交。具体组合方式如下表所示：表一：亲本果蝇组合类型项目自由组合定律伴性遗传基因的连锁与交换亲本灰身长翅红眼红眼长
10、翅黑檀体残翅白眼白眼残翅2. 按表格中对应的亲本组合类型分别将2只雌蝇和2只雄蝇放入新的培养管中，并贴上标签，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果蝇清除，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。第四周：7. 将培养瓶中所有亲本果蝇清除后，继续培养一周。第五周8. 当F2代果蝇数目足够时，将成蝇全数麻醉至死，倾倒在滤纸上，用显微镜观察果蝇的不同性状
11、，分别统计并记录 数据。3. 结果3.1 数据记录表二：果蝇A与果蝇B的杂交结果1正交（雌AX雄B）反交（雌BX雄A）F1表 型灰身长翅表 型灰身长翅雌雄雌雄数 目2125数 目513F2表 型灰身长 翅灰身残 翅黑身长 翅黑身残 翅表 型灰身长 翅灰身残 翅黑身长 翅黑身残 翅数 目4516134数 目3116174比 例12541比 例9441表三：果蝇A与果蝇B勺杂交结果2正交（雌AX雄B）反交（雌BX雄A）F1表 型灰身长翅红眼黑身残翅白眼表 型灰身长翅红眼黑身残翅白眼1雄1雄1雄1雄数 目373100数 目550045F2数 目4619022数 目22191620表型数目红眼长翅82
12、白眼残翅32白眼残翅3红眼长翅4红眼残翅18白眼长翅7白眼残翅12红眼残翅83.2结果分析3.2.1 自由组合定律图谱分析A灰身长翅（AAB） B黑体残翅（aabbP:AABB （灰身长翅）x aabb（黑体残翅）IF1:AaBb（灰身长翅）自交i r黑体长翅灰身残翅黑体残翅F2：AABB AaBB AABb AaBb aaBB aaBb AAbb Aabb aabb理论比值：9:3:31实际正交数量：4517145比值：9:3.75:3:0.75反交数量：29161714比值：9:5:5.3:4.7灰身长翅适合度测验由上面我们的分析可以看出，最后我们的出来的比例与理论的比例有一定的偏差，那么
13、实得比数与理论比数是 否适合呢？我们需要进行适合度测验。表四：果蝇A与果蝇B杂交的单因子适合度测验正交基因体色基因（A/a）翅型基因（B/b）表型灰身黑体合计长翅残翅合计实得数561773591473预期数54.7518.257354.7518.25732X0.004570.771P0.50 0.95(>0.05)0.10.5(>0.05)反交基因体色基因（A/a）翅型基因（B/b）表型灰身黑体合计长翅残翅合计实得数403171403171预期数53.2517.757153.2517.75712X9.50711.272P<0.01<0.01表五：果蝇A与果蝇B杂交的双因
14、子适合度测验表型合计正交灰身长翅黑体长翅灰身残翅黑体残翅实得数421612373预期数4114144732 X0.705反交P (n=3)0.500.95(>0.05)实得数2516161471预期数4013135712X21.425P(n=3)<0.01分析对于以上的结果，我们首先进行了图谱分析。在我们的分析中，体色和翅型是两对独立的基因，他们能够进行 自由组合定律。对于每对基因来说，自身遵守分离定律。但是针对比例来看，相差比较大，所以我们进一步进行适 合度测验。以上我们进行了两侧适合度测验。单因子适合度测验主要是来验证分离定律，双因子适合度测验主要是来验证 自由组合定律。针对以
15、上的两次适合度测验，我们发现，正交的结果P直0.05说明实验得到的数据与理论的数据 相差不大，支持最初的假设。但是对于反交来说，得到的P直0.01,说明与最初假设相很大，不能够用基因的回交 来说明。针对于以上发生的现象，我认为主要有以下两个方面的原因：1 ）选取的实验方案本身存在问题，这两对基因并不是完全独立，由反交型的单因子适合度测验可以看出，体 色和翅型的分离比都不符合3:1，可能两个基因存在于某些有关于性别方面的连锁。2 ）数目少。因为我们整个实验果蝇总数都没有超过100只，所以对于这种适合度测验，数目越少误差越大，所 以可能是反交过程中有混入其他果蝇或者由于没有数清楚等人为地因素使实验
16、出现了严重的误差。322伴性遗传XwX（雌白眼）XXY （雄红眼）X独雌红眼）X"Y（雄白眼）1:156(15):44 (10Xwwx vx'/八 x Wr雌红眼雌白眼雄白眼雄红眼B白眼（X）反交1 : 1:1 : 126:17: 21:19图谱分析 A红眼（XP:x WW （雌红眼）X XY （雄白眼）F1:x WX雌红眼）X汽（雄红眼）理论11实际:38(20):32(17)F2:xT 乂义x 'YX计Y'雌红眼雄红眼雄白眼理论2 :1 :1实际45:20 :21正交适合度测验单从上面的分析中我们很难得出结论，所以我们再利用适合度测验来进一步分析。 表六：
17、伴性遗传的适合度测验红眼白眼合计正 交F1表型雌雄雌雄实得数37r 330070预期数353500702X0.514P (n=10.1 0.5(>0.05)F2表型雌雄雌雄合计实得数462002288预期数441 22022882X0.614P(n=2)0.50.95(>0.05)r表型雌雄雌雄合计实得数550045100F1预期数5000501002X1.44反P (n=10.1 0.5(>0.05)交:表型雌雄雌雄合计实得数2019162176F2预期数14141414762X7.5P (n=30.050.1(>0.05)分析首先在图谱分析的层面上，正交反交的个体在
18、F1、F2代上的表型不同，通过反交个体在F1代产生的雄性个体 都是白眼的，我们可以断定控制红白眼基因位于X染色体上，白眼为隐性。通过图谱分析，我们可以看出我们得到 的实验结果基本上与理论上的相符。通过适合度测验，我们发现，我们针对正反交F1、F2代所做的4次适合度测验所得P值均大于0.05,也就是说 我们得到的实验的数据与理论比率之间差别不明显，支持开始的假设。所以这次实验整体来说比较成功。4. 讨论4.1 注意事项1）果蝇要适度麻醉，挑蝇用毛笔，忌用镊子和其他工具，以免影响果蝇生长繁育。2）挑处女蝇时，每次只挑12小时内羽化成虫，超过12小时的成虫已逐渐有交配能力,必须一只不留地倒出处死,才
19、能 进行第二次挑选。3）刚羽化的果蝇色淡白，体软绵，难辨早父，务必残心区别。4）使用毛笔和瓷板，要用酒精棉球消毒，同时必须晾干才能使用。5）每个杂交组合放果蝇2-3对，用毛笔把果蝇扫进试管，试管要平放，待蝇醒后，方能竖起，避免果蝇粘在培养基 上被闷死，杂交组合配好后，放回培养箱。6）培养箱温度保持在25C,不要随意更改或调整其他旋钮，以免影响整个实验。7）两周后停止对F2弋的计数，此时可能已有F3代混入影响结果。8）操作过程中注意无菌。9）实验过程中要注意培养箱的温度保持在25C左右。10）因为本次实验每组的数据有限，所以误差较大。我们更倾向于将实验室的结果统计起来一起分析，这样误差会 减残一
20、点。11）果蝇的某一些性状本身可能会受到环境之类的影响从而出现与理论不相符的结果。4.2小结本次实验是自主设计型的实验，但是由于实验材料较少得出的结论与遗传三大定 律的性状比值不是很符合。由于有些个体果蝇的生存能力较弱，在幼虫时期死亡率 较高，造成实验误差较大。在实验操作中存在较多的失误造成实验数据有误差，实 验过程中不够细心，这些都是需要改正的。仅供个人参考仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen f u
21、r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l ' e tude et la recherche uniquementa des fins personnelles; pasa des fins commerciales.to员bko gA.nrogeHKO TOpMenob3ygoiccH6yHeHuac egoB u HHuefigoHMucno 员 B30BaTbCEb KOMMepqeckuxqe 员 ex.For personal use only in study and rese
22、arch; not for commercial use以下无正文不得用于商业用途仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l ' e tude et la recherche uniquementa des fins personnelles; pasa des fins commerciales.to员bko gA.nrogeHKO TOpMenob3ymoiflCH6yHeHuac egoB u HHuefigoHMucno 员 B30BaTbCEb KOMMepqeckuxqe 员 ex.以下无正文