遗传学实验论文果蝇杂交系列试验结果及遗传学定律验证姓名：学号：专业：生命科学与技术（基地）学院：生命科学学院果蝇杂交系列试验结果及遗传学定律验证摘要：果蝇是典型的模式生物，通过对果蝇的杂交实验验证遗传学三大经典实验 即基因分离定律、自由组合定律和基因连锁互换定律，能使我们进一步的领 悟其理论的科学性和基础性。通过对果蝇三龄幼虫的解剖而观察巨大染色体，能 让我们更直观的认识染色体的结构。从而为遗传学的学习奠定基础的同时，更能 掌握倒置染色、离心机的使用等基本的实验技巧并在对数据进行处理的同时熟悉 应用统计学方法。关键字：果蝇杂交三大遗传定律正交反交唾腺染色体卡方检测果蝇属昆虫纲、双翅目、果蝇科、果蝇属。遗传学研究材料经常用黑腹果蝇。 果蝇作为遗传学研究材料具有很多优点：个体小，易于饲养，培养成本低廉， 生活周期短（25毛左右，约10d繁殖一代）。繁殖能力较强，在适宜的温度和 营养条件下每只受精的雌蝇可产卵约几百乃至上千粒，在短时期内可产生较多的 子代供统计及其遗传分析。突变类型多，且多数为外部形态特征的变异，易于 观察。染色体数目少（2n=8），具备唾腺染色体，可用于基因的染色体定位研 究。果蝇至今仍是遗传学、细胞生物学、分子生物学和发育生物学等研究中最为 成熟的模式生物。本实验就是通过对果蝇杂交，对F2进行数量统计进而验证遗传分离定律、 自由组合定律和基因连锁互换定理。一、实验设计1. 果蝇的饲养与形态观察1.1果蝇的生活史：果蝇属于昆虫纲、双翅目，与家蝇是不同的种。果蝇具有繁殖率高、饲 养简单、生活史短的特点，它的生活史包括卵幼虫 蛹 成虫。果蝇的生活周期长短与温度关系很密切，30C以上的温度能使果蝇不育 和死亡，低温则使它生活周期延长，同时生活力也减低，果蝇培养的最适合 温度 2025C。1.2果蝇的雌雄区别与观察：果蝇有雌雄之分，幼虫期区别较难，成虫区别容易。雄性的腹部环纹5 节，末端钝而圆，颜色深。第一队脚的跗节前端表面有黑色鬃毛流苏，称性 梳。雌性腹部环纹7节，末端尖，颜色浅，跗节前端无黑色鬃毛流苏。果蝇的性梳观察项目雌蝇雄蝇肉 眼 鉴 别腹部较大较小膨大呈椭圆形，尾端较尖圆筒形，尾端较钝腹 背 侧有黑色横纹5 - 7 条，粗细均匀有黑色横纹3 5 条，末端条特别 粗，尾端呈黑色解下 剖观 镜察腹部6个腹片4个腹片性梳无第一对跗节有性 梳1.3 果蝇的饲养：果蝇在水果摊或果园常可见到，但它并不是以水果为生，而是食生长在水 果上的酵母菌，因此实验室内凡能发酵的基质，均可作为果蝇的饲养物质。我 们实验室常用的是玉米粉饲养法。实验培养基我们小组配置了 150ml培养基分装6组试管，150m 1体系培养基成分如下：A: 糖 9.3g 琼脂 9.3g 水 54ml 。B: 玉米粉 14.6g 酵母粉 1.05g 水 54ml。A和B混合加热成糊状后，加0.75ml丙酸，分装到试管中。每支试管标号并记录所要培养果蝇基因型，我们小组（D1组）的试管培养情况如下：Dial：早vgvg+ 3 只 X g+ee 2 只D1a2：早+ee 2 只 X $vgvg+ 2 只Dlbl：早三隐性果蝇（m sn3w）1只X 3野生型1只D1b2：早 vgvg 4 只 X 3 + 4 只D1c1：早+ 3 只 X 3vgvg 4 只D1c2 :备用试管 I r-*-. r f注意事项：1、选取亲本处女蝇时，应在释放亲本后的 12小时内选取；2、用乙醚麻醉时，不能过多使用乙醚，否则会导致果蝇死亡；3、选取亲本时仔细选取正确性状亲本雌雄性果蝇；4、培育期间应注意观察，待出现三龄幼虫时，释放亲本；5、接种亲本果蝇时应先将瓶子横放，以免果蝇黏死于培养基。2. 三大实验定律杂交组合的选择2.1单因子实验验证基因分离定律选取野生型亲本和残翅亲本进行正反交（与D2组合作完成）正交：早vgvg X 3+实验预期：Fl性状全部为野生型（F1代杂交要求雌蝇为处女蝇）F2中野生型：残翅=3： 1反父：早+ X $vgvg实验预期：F1性状全部为野生型（F1代杂交要求雌蝇全部为处女蝇）F2中野生型：残翅型=3： 12.2双因子实验验证自由组合定律选取残翅早、0果蝇和黑檀体早、0果蝇，按正、反交方式，分别放入不同 培养管内，进行杂交。正交：早vgvg/+X 0+/ee实验预期：F1性状全部为野生型（F1代杂交要求雌蝇为处女蝇）F2 中各性状的数量比为+_/+_:+_/ee:vgvg/+_:vgvg/ee=9:3:3:1 反交：早+eeX 0vgvg+实验预期：F1性状全部为野生型（F1代杂交要求雌蝇为处女蝇）F2 中各性状的数量比为+_/+_:+_/ee:vgvg/+_:vgvg/ee=9:3:3:1 2.3三点测交试验验证基因链锁互换定律并确定三个基因的相对位置 选取三隐性（m sn3w ）亲本果蝇（早）与野生型亲本果蝇（0）杂交，根据 实验数据，计算重组值，确定三个基因的相对位置。3. 果蝇唾腺染色体的观察果蝇等幼虫期的唾腺细胞很大，其中的染色体称为唾腺染色体（ salivary chromosome）。这种染色体比普通染色体大得多，宽约5 口 m，长约400 口 m， 相当于普通染色体的100 200倍，因而又称为巨大染色体。唾腺染色体经过 多次复制而并不分开，大约有10004000根染色体丝的拷贝，所以又称多线 染色体（polytene chromosome）。多线染色体经染色后，出现深浅不同、密疏 各别的横纹，这些横纹的数目和位置往往是恒定的，代表着果蝇等昆虫的种 的特性。如染色体有缺失、重复、倒位、易位等，很容易在唾腺染色体上认 别出来。待实验结束后继续培养，待出现三龄幼虫时取出三龄幼虫进行解剖以观察唾 腺染色体1 a肛门* h后肠+ R1L 中肠* i咂腺 泾眶.tnh人嗯钩.砒茂i乩ph咽头* pr離畀.閔嚨 腺彷詛ft典蹿腺.mt气氏fb图来自丈輾门二、实验处理单因子亲本果蝇正反交记录观察结果长翅早X残翅0残翅早X长翅0统计日期长翅数残翅数长翅数残翅数1151761882182711221036112610合计36112610双因子亲本果蝇正反交记录观察结果统计日期正、反交合瓶统计长灰型数长黑型数残灰型数残黑型数2191141751117562合计5519187三点测交亲本果蝇杂交观察结果统计日期X(m sn3w)Y X X(m sn3 w)X(m sn3 w)早残翅白眼焦刚毛数长翅红眼直刚毛数早844合计844三、实验结果数据统计单因子亲本果蝇正反交统计记录观察结果统计日期止交：长翅早x残翅反交：残翅早x长翅长翅数残翅数长翅数残翅数统计结果18821893129040合计36112610D大组结果624175双因子亲本果蝇正反交记录观察结果统计日期+/ee 早 x vgvg/+ 灰长灰残黑长黑残统计结果2191141751117562合计5519187D大组结果54612317961三点测交亲本果蝇杂交观察结果统计日期X (m sn3w) Y XX(m sn3 w)X(m sn3 w)-红长直红长隹八红小直红小隹八白长直白长隹八白小直白小隹八统计结果4429128348D大组数据统计228216029724633112四、实验结果分析及数据处理单因子遗传的卡方检测长翅（+ ） （正父反父 合并）残翅（vg）（正父反父合并）合计实验观察数（O）16794442123预期数（3： 1）（C）15925312123偏差（O-C）8787(O-C) 2/C4.75417.047注：df=l a =0.05时X2= 21.801本次实验中本组的结果符合的是比较 好的，将两个长翅相加，把两个残翅的相加，其比值刚好符合3： 1，X2 为0.但 是将各大组的数据合并后其符合情况比较差,X2高达,导致这样的原因可能如下:1、各组统计不精细，各组均有偏差，导致后来偏差较大。2、某些组果蝇培养失败，致使统计有问题3、各组统计数据时间不同，导致总计偏差较大。双因子遗传的卡方检测长灰长黑残灰残黑合计实验观察数（O）11934582871372075预期数（3： 1）（C）11673893891302075偏差（O-C）2669-1027(O-C)2/C5.7912.2426.753.77注：df=3 a =0.05时 卡方值二48.55 查表得p0.05说明实验符合二 对因子自由组合的假说。本组实验的X2=0.2196,0.95p0.05,即本组数据的值有统计学意义， 且符合自由组合定律。而总体数据高达48.55,已经超出统计学范围,产生较大偏差,出现这种结果 的原因可能是：1、各组统计不精细,各组均有偏差,导致后来偏差较大。2、某些组果蝇培养失败,致使统计有问题3、各组统计数据时间不同,导致总计偏差较大。三点测交实验中观察的记录实例测父后代表 型观察数重组发生在m-sn3mwwsn3Sn3 w m8+ + +44+ w +28+Sn3 + m1+Sn3 + +2+ w m4+ + m9+Sn3 w +3+总计99184135重组值18.18%41.41%35.35%D大组三点实验数据统计:交换类型表型、基因类型数目合计所占比例无交换+ + +61361332.24%Sn3 w m37737719.83%单交换+ w +22022011.57%Sn3 + m1231236.47%单交换Sn3 w +16811010.31%+ + m196948.84%双交换Sn3 + +1101965.79%+ w m941684.95%统计总数1901确定基因间的距离：从上表数据可得wsn3msn3wm距离35.3518.