果蝇综合大试验,正交组,一、实验目的:,1、掌握果蝇遗传杂交的基本原理和杂交技术; 2、真正认识、理解并验证遗传规律(分离规律、独立分配规律、伴性遗传规律); 3、学习实验数据的收集和统计处理方法二、实验内容:,1、果蝇分离定律的实验分析 2、果蝇自由组合的实验分析 3、果蝇的伴性遗传实验分析 4、果蝇的三点测验实验分析,三、实验原理,果蝇的性状主要从以下四个方面进行观察: 每个方面都有不同的性状:,体色,翅型,眼色,刚毛,灰体,黑体 b (2),黑檀体 e (3),黄体 y (1),,,,,红眼,白眼 w (1),棒眼 B (1),长翅,短翅 m (1),卷翅 Cy (2),残翅 vg 2),直刚毛,卷刚毛 sn (1),后面的字母代表染色体所在的位置,由此我们知道,在研究与性别有关的遗传定律时,应选择那些基因,根据前一次的实验得到以下各品系的表型特征:,故选择6号,26号品系作为实验的材料,分离定律:一对基因在杂合状态中保持相对的独立性,而在配子形成时,又按原样分离到不同的配子中去,理论上配子分离比是1:1,子二代基因型分离比是1:2:1,若完全显性,子二代表型分离比是3:1.,分离定律: P 灰体(6号) × 黑檀体(26号) F1 灰体 (互交) F2 表型 灰体 : 黑檀体 3 : 1,,,自由组合定律: 位于非同源染色体上的两对基因,一对基因的分离与另一对(或另几对)基因的分离是独立的,所以一对基因所决定的性状在杂种第二代是3:1之比,而两对不相互连锁的基因所决定性状,在杂种第二代就呈9:3:3:1之比.,灰体白眼 黑檀体红眼 ♀ EXw/EXw × eXW/eY ♂ F1 EXW/eXw × EXw/eY F2 EXW/EXw EXw/EXw EXW/EY EXw/EY 2EXW/eXw 2EXw/eXw 2EXW/eY 2EXw/eY eXW/eXw eXw/eXw eXW/eY eXw/eY,,,伴性遗传: 位于性染色体上的基因,其遗传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,是同配性别;雄蝇为xy,是异配性别.,伴性遗传: P: ♀白 × ♂红 XwXw X+Y F1 ♀红 × ♂白 X+X XwY 1 : 1 F2 ♀红 ♀白 ♂红 ♂白 1 : 1 : 1 : 1,,,三点测验: 三点测验是通过一次杂交和一次用隐性亲本测交,同时确定3个基因之间的遗传距离和排列顺序的方法.三位座杂合亲本可以产生8种配子,因此在测交子代中存在8种不同基因型的个体,经过数据处理,一次实验就可以测出三个连锁基因的距离和顺序.,三点测验: P: ♀白短卷 × 红长直 w m sn + + + F1:♀ 红长直 × ♂白短卷 + + + w m sn w m sn F2: 红长直 白短卷 红短卷 白长直 红短直 白长卷 红长卷 白短直 亲本型 重组型,,,,,,,,,,四、实验器具和药品,1:用具:麻醉瓶、白瓷板、体式显微镜、毛笔、镊子、培养瓶、不干胶标签 2.药品:无水乙醚、玉米粉、琼脂、蔗糖或白糖、酵母粉、丙酸、乙醇,五、试验步骤与技术路线,,收集亲本蝇,↓,在每个培养瓶中放5-6对亲本蝇,↓,25℃培养5-6天,F1幼虫出现,倒亲本,↓,25℃培养3-4天,检查F1成蝇性状,统计表型及雌雄个数,↓,从每瓶中选5-6对成蝇,分别再转移到新培养瓶中培养。
↓,25℃培养3-4天,F2成蝇出现,每隔两天统计一次,↓,根据记录数据计算各种性状的分离比,做χ2检验必须选处女蝇,注意:亲本要倒干净!,此处不需要处女蝇,1、亲本收集,,,分离定律: 将灰果蝇和黑 檀体果蝇分别培养,使其产卵半性遗传: 将白眼果蝇和野生型(红眼)果蝇分别培养,使其产卵自由组合定律: 将灰体白眼果蝇和黑檀体红眼果蝇分别培养,使其产卵9-10天后,开始收集新羽化的各组处女蝇,同时收集野生型雄蝇,分别放在另外的培养瓶中,25度培养待用三点测验: 将白眼短翅卷刚毛和红眼长翅直刚毛果蝇分别培养,使其产卵2、2天后,确认放处女蝇的培养瓶中没有幼虫出现(如有,说明收集处女蝇失败) 3、亲本杂交,,分离定律: 将3-5只黑檀体处女蝇和5-8只野生型雄蝇放入同一个培养瓶中自由组合定律: 将3-5只灰红处女蝇和5-8只灰白雄蝇放入同一个培养瓶中半性遗传: 将3-5只白眼处女蝇和5-8只红眼雄蝇放入同一个培养瓶中三点测验: 将3-5只白眼短翅卷刚毛处女蝇和5-8只红眼长翅直刚毛果蝇放入同一个培养瓶中重复同样杂交2-3瓶在各个培养瓶壁上做好交配类型、日期和培养瓶序号标记4、2天后将杂交瓶里的所有亲本果蝇麻醉后弃除。
25度条件下,约1周至10天后开始有成蝇出现 5、对分离定律组:子一代(F1)观察与计数,各瓶分别统计将陆续羽化出来的F1成蝇隔天收集一次,深度麻醉后仔细观察,按照表型和雌雄分别计数为了防止误将F2计入,F1羽化开始8天后停止收集和计数 对后面三组:子一代(F1)自交,从亲本杂交瓶中选取新羽化的子一代雌雄成蝇各2-5只放入同一个培养瓶中每种杂交重复2-3瓶2天后将F1杂交瓶里的所有果蝇弃除(操作同亲本杂交 )25度条件下,约1周至10天后开始有子二代成蝇出现6、子二代(F2)观察与计数,各瓶分别统计将陆续羽化出来的F2成蝇隔天收集一次,深度麻醉后仔细观察,按照表型和雌雄分别计数为了防止误将F3计入,F2羽化开始8天后停止收集和计数 7、利用X2 测验分析试验结果观察值-理论值)2 x2 =∑ ———————— 理论值 根据x2表,若p>5%,说明观察值与理论值之间的偏差是没有意义的,即可认为观察值是符合假设的分离定律组数据记录及x2检测,自由度=2-1=1 X2=∑[(O-C)2/C]= 查x2表,六、实验结果记录,,自由组合定律组数据记录及x2检测,自由度=4-1=3 X2=∑[(O-C)2/C]= 查x2表,,伴性遗传组数据记录及x2检测,F1,,自由度=2-1=1 X2=∑[(O-C)2/C]= 查x2表,F2,自由度=4-1=3 X2=∑[(O-C)2/C]= 查x2表,三点测交试验中观察的记录,,,,,,,,,,,,七、注意事项,1、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这样做,费时费力,只是在不得已时才采用一般混杂时,只要方便,可以重新引种,将混杂种弃去 2、建议在可行性的范围内,尽可能多的F2的个体,可以分别对F1杂交做二次和三次,以保证足够的数量分析材料,八、实验中可能存在的困难、问题及解决方法,1、亲本雌蝇为何一定要选用处女蝇?怎样才能保证所选雌蝇为处女蝇? 2、在进行亲本杂交或F1自交一定时间后为什么要释放杂交亲本或F1? 3、反交组为何不能直接进行三点测验?如果需要进行反交组的三点测验,应如何对实验过程加以调整? 4、伴性遗传的性状在正交和反交的后代中为什么会出现差异?与性别的关系如何? 5、本实验中为何正交组与反交组自由组合定律的预期分离比不同?,九、实验结果的评价及分析,1、对于三隐性的突变体生活能力相对较弱,杂交时,要格外的小心培养,另外可以适当的更加亲本个体数量 2对于这次实验,自认为是否得到满意的结果,若是;则对于实验本身还有没有更好的改进地方,若无;则参照标准的实验结果,对自身的小组实验做一份分析报告。
十、思考题: 1、利用实验室保存的哪两个果蝇品系杂交,即可一次验证所有的遗传定律? 2、在进行杂交和F1自交后一定时间为什么要释放杂交亲本? 3、在伴性遗传的性状在正反?交中为什么会出现差异?与性别关系如何?,,1、实验所用果蝇灰体与黑檀体在2号染色体上,另外三个性状眼色,翅长,刚毛都在1号性染色体上这样既可以验证两条染色体上的基因分离与自由组合定律,也可以验证性染色体上的伴性遗传,及三点测验2、由于雌蝇生殖器官中有贮精囊,一次交配可保留大量精子,供多次排卵使用,因此应避免雌蝇在同所挑好的亲本雄蝇杂交之前与其他基因型的雄蝇杂交所产生后代,影响F2代性状统计结果 处女蝇的选取:由于孵化出的幼蝇在12小时内不交尾,因此必须在这段时间内把雌雄蝇分开,所得的雌蝇即为处女蝇避免亲代与子代间发生交配; 释放亲代后才能对子代的形状进行统计,否则亲代掺杂在自代中影响子代性状统计,,因为正交组的亲本雄蝇1号染色体的性状全为隐性性状杂交后产生的F1代中雄性为显性性状,且雄果蝇完全连锁,因此无法进行三点测验 若想进行三点测验,应将F1雌蝇与隐性纯合体的雄果蝇杂交3、伴性遗传的特点就是交叉遗传,母本将形状遗传给子代雄性,父本将形状遗传给子代雌性。
正交F1代♀♂都是野生型[+],F1互相交配得F2代,则♀都是野生型[+],♂则野生型[+]与白眼型[w]比为1:1 反交♀为野生型[+]♂为白眼[w],F1交配得F2代,♀的红眼与白眼的比例为1:1, ♂的红眼与白眼比为1:1,,实验中涉及的两条染色体中一条是性染色体,因此F1雄蝇性状中处在性染色体上那一对基因的应符合伴性遗传的规律正反交结果是不同的所以整个自由组合的两对基因所得结果也不符合9:3:3:1 反交为3:3:1:1,,参考文献: 乔守怡,遗传分析试验教程,2008.1 北京:高等教育出版社.,谢谢大家,^-^,。