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1、遗传学实验果蝇杂交实验（华南农业大学 农学院 10 农业生物技术1 班）李青萍 满冰清 敬文喜 吕天民 周仲元指导老师： 郭海滨【摘 要】 利用果蝇（Drosophila）为试验材料，统计子代的表型数目，从F2表 型比例中寻找果蝇的性状遗传规律。用 18#（红眼长翅膀直刚毛的野生型纯合子） 果蝇和 6#（白眼残翅焦刚毛的三隐性纯合子）果蝇进行正交和反交实验，得到 两种杂合子代的F1代果蝇，然后分别用这两个F1代的15对果蝇进行兄妹交并 分离，繁殖出F2代果蝇。通过统计F2代果蝇的表型性状比例，验证基因遗传的 自由组合定律、伴性遗传和基因分离定律。实验结果基本符合基因分离规律、伴 性遗传及自由组
2、合定律，但也存在部分结果与预期值相差较大。【关键词】果蝇；正交、反交；三大遗传规律果蝇（Drosophila）是一种小型全变态昆虫，属双翅目、果蝇科、果蝇属.全球 均有分布，现已发现 3000多种遗传学研究通常用黑腹 果蝇（Drosophila melanogaster） 果蝇作为遗传学实验材料，其具有很多突出的优点：生长迅 速、世代周期短； 繁殖力强、后代数量大，便于统计分析；个体小、饲养 管理方便；突变类型多，便于观察和杂交组合；有巨大型染色体，且数目较 少（2n=8），便于观察研究。作为一种重要的模式生物，果蝇以其相对清晰的遗传学背景、丰富的表型特 性、独特的发育特点而深受研究者青睐，为
3、生命科学特别是遗传学和发育生物学 的研究和发展提供了极大的方便。1 材料和方法1 1 材料和药品实验材料： 18#（红眼长翅膀直刚毛的野生型纯合子）和6#（白眼残翅焦刚毛的 三隐性纯合子）果蝇。由本校遗传学实验室提供。实验药品：乙醚,蔗糖,琼脂,玉米粉,酵母,丙酸,蒸馏水,70%酒精。 实验用具：麻醉瓶,棉球,白瓷板,毛笔,镊子,培养瓶,量筒,天平,直尺,吸水纸, 培养箱,双筒解剖镜.12 培养基配方及步骤A:蔗糖6.2 g,琼脂0.62 g,水38ml，煮沸溶解。B：玉米粉8.25g,水38m 1,加热搅匀。A与B混合，加热至糊状，待稍冷却后加入0.7 g酵母和0.5ml丙酸。Tips:Q6
4、#果蝇对生存环境较敏感，不易存活，所以培养基配制过程要注意水的用量。Q酵母在培养基过热时加入会死掉，导致培养基在后期可能会发霉。Q玉米粉要冷水冲溶再煮沸，否则玉米粉会在热水里结成块状。13 操作步骤1. 亲本扩大培养：挑选5对红眼长翅果蝇放入新的培养基作为亲本P1,挑选5 对白眼残翅果蝇作为亲本P2,于20-25C下分别培养12 天,然后清除所有亲本。到两个培养瓶中，编号P1和P2。每瓶收集到10只处女蝇。4.准备好培养基，从P2中挑出十只雄果蝇放入P1培养瓶作为正交组,从P1中挑 出十只雄果蝇放入P2培养瓶作为反交组。分别贴上标签，在25C温箱培养.5.67天后两个培养瓶出现 F1 幼虫,即
5、刻除去亲本果蝇.6. 过34天，观察F1成蝇性状.挑出雌雄果蝇各10只，分别放入新的培养瓶中培养。7. 再过 67 天后,除去 F1 亲本果蝇.8再过34天两瓶F2成蝇出现，麻醉后倒在白瓷板上观察翅形,眼色和性别,并进行 统计和记录.9. 每隔24小时统计1次.连续统计67天.10. 进行x 2检测.2数据记录正父数据综合计数红长直（雌）120白短焦（雄）151反父数据综合计数红长直（雌）116红长直（雄）101测交数据综合计数红长直（雌）51（雄）57白短焦（雌）53（雄）443 数据统计与分析 :3.1 分离定律的验证：只需要由常染色体上的一对等位基因所控制的如长翅和残翅这对相对性状，P1
6、 VgVg （长翅）Xvgvg （残翅）f FIVgvg X VgvgF2 代所得果蝇表型为长翅 : 残翅=3:1。实验中观察统计的结果如下表。一对基因杂交子二代长翅膀残翅膀观察值10897理论值15351实得数-理论数4546总计2052041统计正反交 F2 代成蝇表型比为长翅：残翅=108：97=1.1:1，由此表明正反交 实得比数与理论比数之间有差异。翅膀长残性状的遗传验证未成功体现分离定 律。3.2 伴性遗传的验证：需要考虑果蝇眼睛的颜色，即红眼和白眼这对相对性状。P1 X+X+ （红眼早） X XwY （白眼）f F1 X+Xw X X+Yf正交F2预期结果为红眼（早）：红眼（）：
7、白眼（） =2： 1： 1;P2 XwXw （白眼早）X X+Y （红眼）f F1 X+Xw X XwYf反交F2中预期结果为红眼（早）：白眼（早）：红眼（）：白眼（） =1： 1： 1： 1, 实验中观察统计的结果如下表。一对基因杂交子二代红眼（早）红眼（）白眼（）白眼（早）总计观察值51574453205理论值51515151204实得数-理论数06721正交 F2 代红眼（早）：红眼（）：白眼（）=51： 57： 44=1.16： 1.30： 1,因白眼个体较少，与 2： 1： 1 分离比相差较大，比较符合伴性遗传。3.3 自由组合定律的验证：需要考虑两对相对性状，本实验中考虑了眼睛的颜
8、色 和翅膀的长残这两对相对性状，正交Pl X+X+VgVg （红眼长翅）XXwY vgvg （白眼残翅）f Fl X+XwVgvg X X+YVgvg-F2代预期结果果蝇表型为正交预期结果为红眼长翅：红眼残翅：白眼长翅：白眼残翅=9:3:3:1,反交P2 XwXwVgVg （白眼长翅）XX+Y vgvg （红眼残翅）f Fl X+XWVgvgX XwYVgvgf F2代预期结果果蝇表型为红眼长翅 : 红眼残翅 : 白眼长翅 : 白眼残翅=3：3：1：1。 实验中观察统计的结果如下表。二对基因杂交子二代资料的x 2测验（正交组F2）红眼长翅白眼长翅红眼残翅白眼残翅总计观察值21939441431
9、6理论值177.7559.2559.2519.75316实得数-理论数41.25-20.25-15.25-5.750卡方检验X222.09283二对基因杂交子二代资料的x 2测验（反交组F2）红眼长翅 白眼长翅 红眼残翅 白眼残翅 总计观察值85833529232理论值87872929232实得数-理论数-2-4600卡方检验X21.471264其中正交 X2=22.0928, n=3 查 X2表得，当 X2=22.0928 , n=3 时，PvO.Ol,则 Pv0.05。反交 X2=1.4713, n=3 查 X2表得，当 X2=1.4713 , n=3 时，0.50vPv0.95, 则 P
10、0.05。正交F2代表型：红眼长翅：白眼长翅：红眼残翅：白眼残翅=219: 39: 44: 14,实际卡方值X2=22.0928 (Pv0.05),因白眼个体及红眼残翅个体较少，与9： 3：3：1 理论分离比有显著差异，比较符合自由组合遗传定律。反交 F2 代表型: 红眼长翅: 白眼长翅: 红眼残翅: 白眼残翅=85: 83: 35: 29=2.93： 2.86： 1.21： 1,实际卡方值 X2=1.4713 (P0.05),与 3： 3： 1： 1 理 论分离比无显著差异，符合自由组合遗传定律。4 讨论由实验结果来看，实验结果基本符合分离定律、伴性遗传定律及自由组合定 律。但是，正交中的实
11、验结果与预期的结果相差比较大。根据实验过程及实验结 果对出现不符合预期结果的原因，我们讨论如下：1. 统计正交培养出来的F2代果蝇，由于数量较少，导致数据的偏差较大。2. 在每次收集统计果蝇时，没有在酒精灯旁边操作，导致培养基被污染，使免 疫力较差的果蝇死亡或影响部分果蝇的羽化为果蝇。3. 在实验中每个人的操作也有所不同，也可能引起实验结果的误差。如，在观 察性状和统计结果时，部分性状比较不明显，可能会统计错误，从而引起数 据的偏差。4. 在收集果蝇和选取果蝇杂交亲本在麻醉时，可能麻醉过度，导致子代变异， 从而影响果蝇子代孵化出的各种性状比例。5. 在统计时，有时正交组的数量较多，不小心飞走一
12、些果蝇，可能也会引起实 验结果的误差。6. 有资料证明过强的光照会对果蝇的生长发育产生负面影响，在实验中果蝇对 光反应迟钝，收集时在强光有可能影响到果蝇发育，从而影响到果蝇子代的 各种表型的比例。7. 在选取正交 F2 代亲本时，没有严格按照亲本数目配对，实验中选取了20 只 雌果蝇和9 只雄果蝇，这可能导致雌果蝇的产卵比例，从而影响孵化出来的 果蝇各种性状的比例。参 考 文 献：1 刘祖洞遗传学(上册)北京：高等教育出版社，1990年5月 第二版2 杨大翔，遗传学实验，北京，科学出版社，2004年 9月 第一版3王转斌，曲志才，培养果蝇的最佳生态因子研究，荷泽学院学报2006年10月4贾永红，实验果蝇的一些饲养技巧和注意事项，生物学通报， 2007年 第7期
