遗传学实验― 果蝇实验

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1、遗传H E R E D I T A S ( B e i j i n g ) 3 ( 2 ) “ 4 0 -4 4 1 9 8 1遗传学实验果蝇实验上 海 复 旦 大 学 生 物 系（ 四）果蝇的二对因子试验实验原理和 目 的 本实验通过对果蝇二对相对性状的杂交试验，验 证孟德尔第二定律自由组合定律 （ 独 立分 配 定 律） 。采用的材料是长翅黑檀体果绳和残翅灰体果蝇。 通过对杂交后代翅傍和体色这二个性状的观察，经过 数据处理， 验证是否符合杂种第二代的分离比数 9 : 3 : 3 : 1 比率。 已经知道长翅和残翅是一对相对性状， 由位 于第二染色体上的基因 十/ v g决定，灰体和黑檀体是

2、另一对相对性状， 由位于第三染色体上的基因 十 e 决 定，所以都属常染色体 遗传。 把 长翅 黑 檀 体雌 蝇 （ 十e e ） 与残翅灰体 （ v g v g 一 十 ） 的雄蝇杂交， 或它们 的反交， F 代全部是长翅灰体。F ， 代雌雄蝇互交，F , 代产生性状分离， 出现了四种表型， 图示如下：P :长翅黑9沐X残翅灰沐 二I v K v 十 十 F , ：长翅灰本 V g e I F ”长，灰：长，黑；残，灰：残，黑：图4 - 1 果蝇两对 性状灼杂交 试验预期结果， 应为9 : 3 : 3 : 1 的比率 表型相同， 基因型 不一定相同。 长翅灰体的一群包括四种不同基因型， 这

3、四种基因型单从表型上是分不出的。这个实验验证了 “ 不同染色体上的基因在形成配子时是自由组合的 、 实验准备 1 用具：麻醉瓶， 白瓷板， 海绵板、 放大镜， 毛笔， 镊子， 盛有饲料的培养瓶 4 只。 2 . 药品： 酒精棉， 乙醚o 实验步骤 1 选残翅灰体和长翅黑檀体果蝇作亲本，正交或 反交都可以，但雌蝇一定要选处女蝇。处女蝇在实验 前 2 -3 天陆续收集， 备用。 2 进行杂交。正交，反交各一瓶。即：残翅灰体 （ ？) x长翅黑檀体（ d ) ；残翅灰体（ d ) x长翅黑檀体（ ？ ） 。a . 把残翅灰体处女蝇倒出 麻醉， 挑出， -6 只， 移到杂交瓶： b 其次把长翅黑檀体果

4、蝇倒出麻醉， 在 白瓷板上放大镜下， 仔细挑出5 -6 只雄蝇，移到上述 杂交瓶中；。 贴好标签：反交与正交方法一样。杂交 瓶放到温箱中培养。（ 正交）v t v g + 火+e （ 罕）( )X月X日姓名：3 . 7 -8 天后， 可见到有F ： 幼虫出 现， 倒去亲本果蝇。 4 再过 4 -5天后， F ， 成蝇出现。观察 F , 翅形和 体色， 连续检查 2 -3 天。不管是正交还是反交， F ： 应 该都是长翅， 灰体。若出现其他表型的果蝇， 表明已发 生了差错， 不能再做下去。发生错差的原因很多，如： 亲本雌果蝇不是处女蝇： 1 : ， 幼虫出现后 亲本 没 有 倒 完； 杂交亲本的

5、雄蝇筛选有误， 以及亲本原种本身不纯 等， 都会造成试验失败。 5在一个新鲜培养瓶内， 放 5 -6 对 F ， 果蝇， 这时 雌蝇无须处女蝇， 在 2 3 G温箱中培养 （ 反交同样做一瓶） 0 6 . 7 -8 天后， F ， 代幼虫出现， 移 去 F , 代亲本。 7 再过 斗 一5 天后， F ， 代成蝇出 现， 开始观察。统 计四种表型，每隔 2 -3 天统计一次，连续统计 7 -8 天。被统计过的果蝇放到死蝇盛留器中。 实验结果填写下列表格F, 拭长， 黑（ ？ ) X残， 灰( d 二 长， 黑( d ) X残， 灰（ ？ 长 ， 灰 数其它表型 的数 目长 ， 灰数其它表型 的

6、数 目Q i a o S h o u y i e t a l . : A n E x p e r i me n t i n G e n e t i c s 4“7 . 40N , （ 正反与反交合并统计）实验结果用卡平方来侧定好适度 （ 实际数与理论 比的符合程度） ， 公式见表x 0测验长灰长黑残灰残黑合计实验观察数 ( 0 )预期数 ( 9 : 3 : 3 : 1 ) ( C )偏差 ( 0一C )( 0一C ) C ( 0一 C丫。儿L；f C计算出 x = 值后， 查 x = 表， 得到 P 值。若 P 0 . 0 5 , 结论：差异不显著。可以认为这二对性状分别由二对 基因控制，遗传

7、方式符合自由组合定律； 若 P 0 . 0 5 ,结论：差异显著。可以认为所研究的二对性状的遗传 不能用自 由组合定 律解释（ 见 附 录： x = 表 ） 。附录： x = 表， 表内数字是各种 x 0 值， n是自由度, P 是在 一定自由度下 x = 大丁表中数值的概率0. 9 90. 9 50. 5 00. 1 00. 0 50 . 0 20. 0 10. 0 00 1 60. 0 2 0 10. 1 1 50_ 0 0 3 90. 4 51. 3 92. 372. 714. 6 16. 2 53. 8 45. 0 07. 8 25. 4 17. 8 29. 8 46. 6 49. 2

8、11 1 . 3 50. 1 0 30. 3 5A 试验（ 正交） 红眼罕白眼d P : X+ X + X X. y今 次 一F， ：i 一一 X + I X t x X r y1红 眼？ 红 眼 d 图 5 - 1 白眼雄蝇与纯种红眼雌蝇杂交， 子代不论雌， 雄都是红眼。（ 五）果蝇的伴性遗传实验原理和 目的性染色体上的基因所控制的性状在遗传方式上与 常染色体上基因有所不同。性染色体上基因随性染色体而传递， 所以它们决定的性状与性别相联系， 这种遗 传方式称为伴性遗传。本实验用红眼果蝇和白眼果蝇为材料，通过对杂 交后代眼色的观察，了解伴性遗传与常染色体遗传的 区别。红眼与白眼是一对相对性状，

9、分别由X染色体 上的 基因十（ 或 w ） 与w 决定， 十对w 是显 性。因为 雌蝇的性染色体组成是 X X ， 雄蝇的性染色体组 成是 X Y ，而且 Y 染色体上没有与X染色体上 相 对应 的基 因， 所以红眼果蝇与白眼果蝇杂交时， 正交与反交的结 果不同， 如图 5 - 1 , 5 - 2 所示。由图解得知， 在杂交组合中， 如以显性纯合体为母 本， F ： 代表型与常染色体遗传方式相同，全部表现出 显性性状。但若以隐性个体作母本时， F ： 代中的雄性 表现母本性状， 雌性表现父本性状， 呈交叉遗传， 这是 伴性遗传的特征。 因为在同一杂交组合中， F ， 代的分 离比随正反交而不同

10、， 所以 F ； 代雌雄个体互交时， F , 的分离比也随之而异（ 图 5 - 3 ， 图5 - 的。 对 F ： 代的观察， 不仅可以更好地了解伴性遗传的 本质， 同时也可以直接检验你所做的 F , 代结果是否正 确， 若 F ： 代中出现了错差， F , 就得不到上述的结果。 实验准备 1 用具： 放大 镜， 麻醉瓶， 白 瓷板， 海绵， 毛笔， 镊 子， 盛有饲料的培养瓶 8 个。 2 药品：乙醚， 酒精棉。实验步骤 1 . 以红眼和 白眼果蝇作亲本，正反交都做。实验前要分别收集它们的处女蝇各 1 。 一巧 只。 2 进行杂交。 正交：红眼 ？ x白眼d . a . 红眼 处女蝇分作二瓶

11、， 这两瓶作为杂交瓶；b 从白眼果蝇 培养瓶中分出 1 0 -1 5 只雄蝇， 分成二份， 放人上述杂 交瓶中；c 贴上标签。 反交： 白眼 gx 红眼d 也做s试验（ 反交） 白眼 甲红眼d X. X. x X + Y今 式 X+ 二 一 X 0X + X w X l y 】红 眼Y白 眼d 图 5 - 2 白眼雌蝇与红眼雄蝇杂 交， 子代雌蝇是红眼， 雄蝇是白眼。41获各类果蝇数目长， 灰数长， 黑数残 ， 灰数残， 黑数合计一C试验 F , : X + X X X + Y 红 眼？ J. 红 眼 d F,: X+ X+ X+ X+ Y红眼罕红眼d X ，X 千 X“ X w Y红眼 甲白

12、眼了图5 - 3 子一代红眼雌蝇与红眼雄蝇交配， 子二代雌蝇全为红眼， 而雄蝇中， 红眼和白眼各占一半。二 瓶， 方法同上。杂交瓶放 2 3 9 C温箱培养。X+ X + X X “ Y（ 正交） 月日 姓名3 . 7 -8 天后， 倒去亲本果蝇。 4 再过 4 -5 天后， F ， 成蝇出现， 开始观察 F ： 代银色。 5 把 F ， 雌雄果蝇互交， 正、 反交仍各做二瓶。这 时雌蝇可以不是处女蝇。置 2 3 C 温箱培养。 6 . 7 -8 天后， 倒去 F ， 代果蝇。 7 再过 4 -5 天后，F , 代成蝇出现，麻醉后倒在 白瓷板上观察眼色， 鉴别雌雄。 8 . 再隔2 - - 3

13、 天， 再统计一次。 实验结果 F , : A 试验（ 正交）： 红眼 ？X白眼d 赢i;YA 1t E3各类果蝇的数目红眼 Y红眼d合计百分 比F , : C试验 哗结 果 统 计 日 期 各类果蝇的数目红fi R Y红眼d白眼d合计百分 比D试验X+ X w X X “ Y 红 。； ； 土 白 。R cr 盗 二 三 二 一 X + X + X w X + Y 红眼 Y红眼d x X w x “ X wY0 MR ? o f e图 5 - 4 白眼雄蝇与子一代红眼雌蝇交配时， 子二代雌蝇和雄蝇中， 红眼和白眼各占一半。F ： ： B 试验（ 反交）： 白眼 ?X红眼d 赢 矍各类果蝇的数

14、目红眼 罕白眼少合计F , o D试验.lG l“ Q 各类果蝇的数目红眼 ？白眼 ？红眼d 白眼d合计百分比（ 六）果蝇的三点试验实验原理和目的 本实验通过对同一染色体上三个非等位基因的交 换行为， 来验证基因是在染色体上呈直线排列的。 先 把野生型果蝇与三隐性果蝇杂交，作成 三 因子 杂 种 ( a b c / 十十） ， 再用三隐性个体进行测交。在测交 后 代中， 因交换可得到各种类型的组合， 与两个亲本表型 不同的称为重组合。每个重组值去掉后，就作为基 因间的图距。这是相对距离。三点测交试验也是绘制斗 2遗传学图的基本方法。 三隐性个体的表型是小翅( m i n i a t u r e

15、， 白眼 （ w h i t ee y e， 焦刚毛 （ s i n g e d，由位于 X染色体上的三个隐性 基因 i n , w 和 s n 决定。野生型个体是长翅、 红眼和直 刚毛， 决定 这些 性状的相应基因是 “ 十 ， 和 SO 3 或 十十。现在把三隐性个体与野生型杂交， 取 F ： 代雌 蝇， 用三隐性个体测交， 得测交后代， 如图 6 - 1 所示。m s n w P ， 一 In S n 3 W（ 罕 ）X ( V (= In it ) 1 (9 1* M )m sn w in SIl w F 1 . 一 不 下一 干 ， 一X ？ （ 野 生 型 ）y e （ 三 隐 性

16、 ）测交后代 图6 - l 三点测交试验中得到测交后代的交配程序在解剖镜下白瓷板上鉴定表型， 统计数字， 并按下 列顺序填表和计算。 1 先写出应有的 8 种表型。 填上观察数， 计算总 数。表6 - 1 三点测交试验中观察的记录和，组值的计算 （ 举例说明）测交后代 表型观察数基因间是否重组m- s nm-ww- s n 3s n 3 w m十w十s n ms n 3十wm十十i ns n3 w总计37 22 8 59 59 744915 21 0 0 0十十1 5 1十十十3 3 5十十2 0 0重 组 值1 5 . 1 %3 3. 5 %2 0. 0 %2 填写“ 基因是否重组一栏” 。因为测交亲本是三 隐性，所以如基因间有交换， 便可在表型上显示出来。