遗传学实验果蝇杂交设计书文档格式.docx
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简单列表可知F2的性状比为3:
表1果蝇杂交实验的配子及双翅形状的遗传
F1♀配子
F1♂配子
1/2+
1/2vg
1/4+/+
长翅
1/4+/vg
1/4vg/vg
残翅
2、实验步骤
(1)确定杂交亲本,挑选处女蝇。
选用2#与18#为亲本进行杂交实验。
选用野生型长翅和突变型残翅果蝇为杂交亲本。
雌蝇一定要选处女蝇。
处女蝇的挑选方法:
亲本饲养2周之后,提前10—12小时把培养瓶内所有活的成虫倒干净,然后在倒掉成虫的12小时内吧新羽化的成虫倒出来,装进消毒过的培养瓶或者平底试管进行适度麻醉,麻醉后放在消毒过的白瓷板或者硬纸板上把雌雄蝇分别挑出,雌蝇即为处女蝇。
根据实验所需处女蝇数量的多少,可连续收集,但不要超过3天。
(2)配好杂交组合,进行正、反杂交。
正交组合:
野生型长翅(♀)×
突变型残翅(♂)。
用消毒过的毛笔把3—4只长翅处女蝇扫入培养瓶中,然后把培养瓶水平放置,一面麻醉状态下的果蝇沾到培养基或水珠而被闷死,随机用同样方法扫入3—4只残翅雄蝇,塞紧棉塞,贴好标签,保持水平直至果蝇苏醒后放入25℃恒温培养箱中培养。
反交组合:
将亲本性别交换。
(3)培养7天之后把亲本果蝇成虫全部倒出来处死。
(4)再过7天F1成蝇出现,把F1成蝇转移到经过消毒的空瓶子里进行适度麻醉,观察F1翅形的变化,并把结果记录。
把5~6对适度麻醉的F1转入另一培养瓶,标明信息。
表2正、反交F1果蝇翅形观察结果记录表
观察结果
统计日期
长翅♀×
残翅♂
残翅♀×
长翅♂
长翅数
残翅数
合计
(5)过7天,F1成虫倒出处死,培养基继续培养。
(6)过7天,F2成虫出现,开始观察,可以连续观察7天左右,往后可能有F3成虫出现,所以观察时间不要超过8天。
记录数据,观察过的成虫集中处死。
表3正、反交F2果蝇翅形观察结果记录表
(7)处理数据,并进行卡方检验,来确认是否符合理论猜测比值。
表4实验结果χ2测验表
观察结果
长翅(+)正交、反交合并
残翅(vg)正交、反交合并
实验观察数(O)
预期数3:
1(C)
偏差(O-C)
(O-C)2/C
3、实验预期结果
(1)F1全部为长翅果蝇,而且正反交结果一样。
(2)F2出现翅形的性状分离,并且数量比大约符合长翅:
断翅为3:
1,且正反交结果类似。
通过卡方检验证明实际分离比与理论分离比一致。
二、两对基因自由组合实验
由非同源染色体上的两对等位基因所决定的两对相对性状,在杂种第二代是自由组合的。
根据孟德尔第二定律,一对基因的分离与另一对(或者另几对)基因的分离是独立的。
一对基因所决定的性状在杂种第二代是3:
1,两对不连锁的基因所决定的形状,在杂种第二代就呈9:
3:
1,黑檀体果蝇(e)的体色乌黑,e的基因座位于3号染色体70.7;
与e相对应的野生型性状是体色灰黄。
残翅果蝇(vg)的双翅几乎没有,只能看到少量残迹,vg的基因座位于2号染色体67.0;
与vg相对应的野生型是长翅。
由于e和vg位于不同源的染色体上,所以两对基因杂种在形成生殖细胞的时候,会产生4种不同类型的配子,其理论比例为1:
1:
如果子一代系内杂交,4种♂配子和4种♀配子可形成16种组合的合子,其中9种组合为长翅灰黄体,3种为黑色长翅,3种为灰体残翅,1种组合为黑身残翅。
♂配子
♀配子
+/+/
+/e/
vg/+/
Vg/e/
+//++//+
+//++//e
+//vg+//+
+//vg+//e
+//+e//e
+//vge//+
+//vge//e
vg/e/
vg//vg+//+
vg//vg+//e
vg//vge//e
选用2#与e进行杂交试验
(1)分别挑选e、vg的处女蝇,要注意麻醉瓶、毛笔、白瓷板的消毒(烘箱60℃烘4h以上)。
(2)把vg♀和e♂放在一培养瓶中,e♀和vg♂放在另一培养瓶中。
操作类似单因子试验。
(3)7天后将亲本倒干净处死。
(4)7天后检查F1成虫的形状。
若全为灰身长翅,则杂交成功,否则为假杂种。
成功的组合挑选5~6对F1成蝇转移到新的培养瓶中继续培养。
(5)7天后倒出F1成虫处死。
(6)7天后,观察F2成虫,可连续观察一周。
表2果蝇两对基因杂交F2性状观察结果(正、反交合并)
灰身长翅
黑身长翅
灰身残翅
黑身残翅
(7)统计数据,处理数据,进行卡方检验。
表3χ2测验统计
预期数(9:
1)(C)
3、预期实验结果
(1)F1全为灰体长翅,且正反交结果一致。
(2)F2出现形状分离,且灰体长翅:
灰体残翅:
黑体长翅:
黑体残翅约为9:
且正反交结果类似。
通过卡方检验证明实际分离值与理论分离值一致。
三、三点测交与遗传作图
位于不同染色体上的两对基因,它们决定的两对形状在F2中是自由组合的。
而位于一条染色体上的基因则是连锁的。
同源染色体之间可以发生交换,使子代出现一定数量的重组型,重组型出现的多少反映出基因间发生交换的频率的高低。
根据基因在染色体中直线排列的原理,基因间距离越远,期间发生交换的可能性越大,即交换频率越高;
反之则小,交换律就低。
因此交换值(crossing-overvalue)的大小可以用来表示基因间距离的长短。
但交换值无法直接测定,只有通过基因之间的重组来估计所发生交换的频率。
所以通过计算重组值的大小,可以反映基因之间距离的大小。
金银图距是通过重组值的测定而得到的。
如果基因座相距很近,重组率与交换律的值相等,可以根据重组率的大小作为有关基因间的相对距离,把基因顺序地排列在染色体上,绘制出基因图。
但在基因间相距较远的情况下,可能发生不止一次交换,这时如果简单把重组率当做交换律,就会低估了交换律,图距也会随之变小。
因此需要利用实验数据进行修正,以便正确估计图距。
根据这个道理,可以确定一系列基因在染色体上的相对位置。
本实验通过对同一染色体上3个非等位基因的交换行为来验证基因在染色体上呈直线排列。
选用野生型果蝇(+++/+++长翅、直刚毛、红眼)与三隐性果蝇(abc/abc白眼、短翅、焦刚毛)杂交,制成三因子杂种(+++/abc),再把雌性杂种与三隐性个体测交,在测交后代中由于基因间的交换可得到8种不同的表型,经过数据处理,绘制出遗传学图,这样一次实验便可测出3个连锁基因在染色体上的距离和顺序,就叫做三点测交或三点试验。
三隐性果蝇(msn3w)具有短翅(m翅长至腹部末端)、卷刚毛(sn3)、白色复眼(w),这三个基因都在X染色体上。
把三隐性雌性果蝇与野生型雄蝇杂交,所得F1的雌蝇是三因子杂种(msn3w//+++),雄蝇是msnw/|(“/”表示X染色体,“|”表示Y染色体),F1雌雄果蝇相互交配,得测交后代。
F1的雌蝇表现型是野生型,雄蝇是三隐性。
得到测交后代,其中多数个体与原来亲本相同。
同时也会出现少量与亲本不同的个体,称为重组型。
重组型是基因间发生交换的结果。
F1雌蝇是三因子杂种,可以形成8种配子,而F1雄蝇是三隐性个体,它们进行同系近交,即测交,F2可得到8种表型。
根据8种表型的相对频率可以计算重组值,并确定三基因的排列顺序。
因为重组值是表示基因间的交换频率,而图距表示基因间的相对距离,通常是由两个临近的基因图距相加得来的,所以图距往往不同于重组值。
图距可以超过50%,而重组值只会逐渐接近而不会超过50%,只有基因相距较近的时候,重组值才和图距相等。
选用6#雌果蝇与18#雄果蝇进行杂交实验
(1)收集和挑选三隐性品系处女蝇,同时收集挑选野生型雄蝇。
在挑选过程中,注意麻醉瓶等干热消毒,酒精擦拭之后晾干使用。
(2)把挑选到的三隐性雌蝇和野生型雄果蝇,各3~5只,用毛笔扫进空白的培养瓶中进行杂交,操作与注意事项同前。
(3)7~8天出现F1幼虫,处死亲本。
(4)7天后,F1成蝇出现,可以观察到F1雌蝇全部是野生型表型,雄蝇全是三隐性。
挑选20~30对F1果蝇,放到新的培养瓶中继续杂交,每瓶5~6对。
(5)7天后,F2幼虫出现,处死F1成虫。
(6)再继续培养,7天后,F2成虫出现,可以开始观察。
注意适度麻醉,否则可能导致长翅短翅难以分辨。
至少观察250个果蝇,记录数据。
(7)分析数据,计算基因间重组值,绘制遗传学图,进行修正。
表1三点测交试验F2性状观察和统计
测交后代表型
观测数
重组发生在
m~sn3
m~w
w~sn3
sn3wm
+++
+w+
+
sn3+m
sn3++
+wm
++m
sn3w+
总计
重组值/%
(1)F1雌蝇全为野生型,F1雄蝇全为三隐性。
(2)F2大部分为野生型或三隐性果蝇,但是会出现不同于亲本的形状组合。
四、伴性遗传
很多生物都有性染色体,而性别与这些性染色体有密切的关系,如果基因位于性染色体上,那么这些形状与性别就会有关系。
遗传学商,将位于性染色体上的基因锁控制的形状遗传方式成为伴性遗传。
果蝇的性染色体属于XY型,雄蝇为XY,雌性为XX。
通过果蝇眼色遗传的研究,可以观察到果蝇眼色性状的遗传与性别有着密切关系,因此可以知道控制果蝇眼色的基因位于X染色体上。
正交:
雌
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