果蠅的綜合實(shí)驗(yàn)

遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)果蠅綜合大實(shí)驗(yàn)（一）果蠅的野外采集、培養(yǎng)和生活史觀察目的要求掌握果蠅的飼養(yǎng)管理及實(shí)驗(yàn)操作；區(qū)別果蠅雌、雄及幾種常見突變型的特征；了解果蠅的生活史及各個(gè)發(fā)育階段的外部形態(tài)特征。實(shí)驗(yàn)原理果蠅為雙翅目昆蟲。具有生活史短（25℃，約12天完成一個(gè)世代），突變型多且多為形態(tài)突變，染色體數(shù)目少（2n=8），而且有巨大的唾腺染色體，繁殖率高（每個(gè)雌果蠅可產(chǎn)卵400-500個(gè)），飼養(yǎng)簡便等特點(diǎn)，是進(jìn)行遺傳學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)的好材料。實(shí)驗(yàn)用品和材料實(shí)驗(yàn)材料果蠅實(shí)驗(yàn)藥品玉米粉，瓊脂，蔗糖，乙酸，酵母，水，乙醚實(shí)驗(yàn)儀器恒溫培養(yǎng)箱，培養(yǎng)瓶，顯微鏡，托盤（電子）天平，標(biāo)簽，量筒，紗布，燒杯，電爐，放大鏡，解剖鏡，毛筆果蠅飼料的幾種配方玉米飼料米粉飼料香蕉飼料水（毫升）20010050瓊脂（克）1.521.6蔗糖（克）1310—香蕉漿（克）——50玉米粉（克）17——米粉（克）—8—麩皮（克）—8—酵母粉（克）1.41.41.4丙酸（毫升）110.5—1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．果蠅捕獲與飼養(yǎng)；2．果蠅處理；3．果蠅性別鑒定；4．常見的突變類型觀察；5．生活史的觀察。果蠅捕獲與飼養(yǎng)⑴實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作：用70%酒精棉球?qū)㈣囎?、白瓷、毛筆尖板等用具消毒；⑵果蠅的轉(zhuǎn)移：將培養(yǎng)瓶與麻醉瓶口對接，培養(yǎng)瓶在上，輕拍瓶身，將果蠅震落在麻醉瓶中，燃后用棉塞塞住瓶口。如培養(yǎng)基呈流體狀，瓶口對接后，培養(yǎng)瓶在下，可用手或黑紙遮光，利用果蠅趨光性轉(zhuǎn)移。⑶果蠅麻醉：先將果蠅震落在麻醉瓶底，打開棉塞（部分），在棉塞上滴2-3滴乙醚后立即塞緊，待果蠅全部昏迷后，將果蠅倒在白瓷板上進(jìn)行觀察。果蠅處理性別鑒定性別個(gè)體腹端腹背條紋數(shù)性梳♀大尖無黑斑7條(可見5條）無♂小鈍圓有黑斑5條(可見3條）有♀♂突變型突變名稱基因符號性狀特征在染色體上座位野生型+灰身、長翅、紅眼、直剛毛白眼W復(fù)眼白色X1.5棒眼B復(fù)眼橫條形，小眼數(shù)少X57.0黑檀體e身體成烏木色，黑亮ⅢR70.7黑體b體黑色，比黑檀體深ⅡL48.5黃體y全身呈淺橙黃色X0.0殘翅vg翅明顯退化，部分殘留，不能飛ⅡR67.0焦剛毛sn3剛毛卷曲如燒焦?fàn)頧21.0卷曲翅cy翅膀向上卷曲，純合致死ⅡL6.1叉毛f毛和剛毛分叉且彎曲X56.7野生型：體色灰，翅膀呈圓卵型，靜止時(shí)平放交叉重疊，長度約為腹部長度的兩倍突變型：黃體（y）果蠅常見的突變表型1——體色突變型：黑檀體（e）果蠅常見的突變表型2——眼色突變型：白眼（w)突變型：朱紅眼（v）果蠅常見的突變表型3——眼色突變型：墨黑眼(se)突變型：棒眼(B)果蠅常見的突變表型4——翅型野生型：長翅卷翅果蠅常見的突變表型4——翅型突變型：小翅(m)突變型：卷翅(Cy)果蠅常見的突變表型5——翅型突變型：殘翅(Vg)突變型：短翅(dp)果蠅常見的突變表型6——?jiǎng)偯眲偯壋Ｒ姷耐蛔儽硇?——?jiǎng)偯蛔冃停憾虅偯?Sb)突變型：

叉毛（f）果蠅生活史中各個(gè)階段的形態(tài)特征a成蟲 b一齡幼蟲c三齡幼蟲d蛹完全變態(tài)發(fā)育20℃8天卵→→→→25℃5天20℃6天幼蟲→→→→25℃4天生活史：成蠅實(shí)驗(yàn)報(bào)告試述如何區(qū)分雌雄果蠅。對比兩性果蠅的外形有何異同，文字說明或圖文結(jié)合加以說明。對比野生型和突變型果蠅的外觀差異，列表加以對比（突變型要突出突變性狀）。如何研究果蠅的平均壽命?雌雄果蠅的平均壽命有區(qū)別嗎?請你做出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。果蠅對光有反應(yīng)嗎?請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以證明。果蠅作為遺傳學(xué)模式材料的優(yōu)點(diǎn)有哪些？（二）果蠅的雜交實(shí)驗(yàn)感興趣的同學(xué)自己，可查找資料，自己繼續(xù)學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，完成果蠅的雜交實(shí)驗(yàn)，并分析寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告，雜交實(shí)驗(yàn)報(bào)告不做要求，愿意做的同學(xué)可網(wǎng)上提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，沒有時(shí)間要求。目的要求設(shè)計(jì)與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)掌握果蠅的雜交技術(shù)和統(tǒng)計(jì)處理方法加深理解遺傳的分離規(guī)律、自由組合規(guī)律及伴性遺傳。培養(yǎng)運(yùn)用所掌握的理論知識(shí)獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和完成實(shí)驗(yàn)的能力。附：果蠅綜合大實(shí)驗(yàn)雜交設(shè)計(jì)果蠅的單因子雜交實(shí)驗(yàn)（分離定律的實(shí)驗(yàn)分析）果蠅的二對因子雜交實(shí)驗(yàn)（自由組合的實(shí)驗(yàn)分）果蠅的連鎖互換雜交實(shí)驗(yàn)果蠅的伴性遺傳雜交實(shí)驗(yàn)果蠅的三點(diǎn)測交實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理：分離定律：同源染色體上等位基因的分離自由組合定律：非同源染色體上非等位基因的自由組合連鎖互換定律：同源染色體上非等位基因間交換重伴性遺傳：性染色體上的基因遺傳行為與性別有關(guān)（F2中正反交結(jié)果不同）點(diǎn)測交：連鎖基因間的距離與重組值的大小有關(guān)，則根據(jù)重組值可確定基因在染色體上的位置和排列順序，從而作出連鎖圖實(shí)驗(yàn)說明：（一）單因子實(shí)驗(yàn)

P長翅++×殘翅vgvg↓

F1

長翅+vg↓F21++:2+vg:1vgvg(長:殘=3:1)（二）二對因子實(shí)驗(yàn)

P黑檀體++ee×vgvg++殘翅↓F1野生型+e

vg+↓F2野生型：黑檀體：殘翅：黑檀體、殘翅9：3：3：1（三）連鎖互換實(shí)驗(yàn)P黑體+b/+b×vg+/vg+殘翅↓F1野生型♀+b/vg+×bvg/bvg♂↓野生型：黑體：殘翅：黑體、殘翅親組型＞重組型交換→重組（四）伴性遺傳實(shí)驗(yàn)

正交：

P♀紅眼X+X+×♂白眼XwY↓F1紅眼X+Xw、X+Y（♀、♂）

↓

F2

♀X+X+:♀X+Xw:♂X+Y:♂XwY

紅眼：白眼=3：1雌性：雄性=1：1反交：P♀白眼XwXw×紅眼X+Y♂↓F1♀紅眼X+Xw

、♂白眼XwY

↓

F2

♀X+Xw:♀Xw

Xw:♂X+Y:♂XwY

紅眼：白眼=1：1雌性：雄性=1：1正反交結(jié)果不同

（五）三點(diǎn)測驗(yàn)P♀三隱性wmsn3×+++野生型♂

wmsn3↓F1♀wmsn3×wmsn3+++

↓

測交后代：

wmsn3+msn3w+sn3wm++++w+++m+++sn3根據(jù)測交后代8種表現(xiàn)型的相對頻率可計(jì)算重組值，并確定基因排列順序。（六）新的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

選用適當(dāng)?shù)墓壨蛔兤废底饔H本，在一次雜交實(shí)驗(yàn)中包括并完成相關(guān)的5個(gè)果蠅雜交實(shí)驗(yàn)

正交：

P♀黑檀體e+++×+wmsn3三隱性♂

e++++↓F1♀+wmsn3×e+++e++++↓

F2

反交：

P♀三隱性

+wmsn3×e+++黑檀體♂

+wmsn3e↓F1♀+wmsn3×+wmsn3♂e+++e↓

F2

在F1的雜交中：對e基因（Ⅲ）——F1自交對wmsn3（X）基因——F1測交實(shí)驗(yàn)步驟（技術(shù)路線）請有興趣的同學(xué)自行設(shè)計(jì)：選用適當(dāng)?shù)墓壨蛔兤废底饔H本，一次實(shí)驗(yàn)即可驗(yàn)證前述四個(gè)遺傳基本定律，即在一次雜交實(shí)驗(yàn)中包括并完成相關(guān)的5個(gè)果蠅雜交實(shí)驗(yàn)。？？實(shí)驗(yàn)步驟：

1、分別培養(yǎng)三隱性和黑檀體果蠅，從子代中分別挑選出處女蠅和雄果蠅。

2、三隱性和黑檀體果蠅進(jìn)行正反交，23℃培養(yǎng)。

3、7～8天后移去親本，待F1成蠅出來后觀察記錄F1的性狀。正反交產(chǎn)生的F1不必挑處女蠅。

4、將F1雌雄果蠅進(jìn)行自交（反交實(shí)際上是測交），把20～30對雌雄果蠅放到新的培養(yǎng)瓶中（正反交各5瓶，每瓶5～6對)，23℃培養(yǎng)。

5、7～8天后移去F1，待F2成蠅出來后觀察性狀，并記錄統(tǒng)計(jì)數(shù)量（觀察的性狀為：眼色、翅形、剛毛、體色），連續(xù)統(tǒng)計(jì)8～10天。要求至少各統(tǒng)計(jì)250只果蠅。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)處理：待F1或F2成蠅開始出現(xiàn)后，檢查其性狀，將結(jié)果填入表1和表2。

表1F1表型觀察統(tǒng)計(jì)表表型正交后代數(shù)目反交后代數(shù)目體、眼、剛毛、翅♀♂合計(jì)♀♂合計(jì)灰、紅、直、長灰、白、焦、小

表２F2表型觀察統(tǒng)計(jì)表表型正交F2數(shù)目反交F2數(shù)目（測交后代）♀♂合計(jì)♀♂合計(jì)１＋＋＋＋２＋wsnm３＋＋snm４＋w＋＋５＋w＋m６＋＋sn

＋７＋wsn

＋８＋＋＋m

表２F2表型觀察統(tǒng)計(jì)表（續(xù)表）表型正交F2數(shù)目反交F2數(shù)目（測交后代）♀♂合計(jì)♀♂合計(jì)

9

e＋＋＋10

ewsnm11

e＋snm12

ew＋＋13

ew＋m14

e＋sn

＋15

ewsn

＋16

e＋＋m實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析：

1、分離規(guī)律的驗(yàn)證考慮常染色體上一對等位基因（+—e）所控制的灰體和黑檀體這一對相對性狀的雜交結(jié)果。

F1的觀察結(jié)果：體色——灰體/黑檀體

F2的觀察結(jié)果：表3F2表型觀察統(tǒng)計(jì)表表型正交后代數(shù)目反交后代數(shù)目體色♀♂合計(jì)♀♂合計(jì)灰體黑檀體

F2的表型產(chǎn)生3：1的分離對實(shí)驗(yàn)結(jié)果（正反交）進(jìn)行Χ2測驗(yàn)

2、自由組合規(guī)律的驗(yàn)證只考慮正交實(shí)驗(yàn)中體色（ee++)和翅形（++mm)

兩對相對性狀的雜交結(jié)果。

F1的觀察結(jié)果：體色和翅形

F2的觀察結(jié)果：表4F2表型觀察統(tǒng)計(jì)表表型正交后代數(shù)目體色、翅形♀♂合計(jì)灰體、長翅黑檀體、長翅灰體、小翅黑檀體、小翅

F2產(chǎn)生9：3：3：1的自由組合表型比對實(shí)驗(yàn)結(jié)果（正交）進(jìn)行Χ2測驗(yàn)

3、連鎖互換規(guī)律的驗(yàn)證只考慮反交實(shí)驗(yàn)中復(fù)眼顏色（+/w)和翅形（+/m)兩對相對性狀的雜交結(jié)果。控制這兩對性狀的基因均在X染色體上，是連鎖遺傳。

F1的觀察結(jié)果：復(fù)眼顏色和翅形

表5F1表型觀察統(tǒng)計(jì)表表型反交后代數(shù)目復(fù)眼顏色、翅形♀♂合計(jì)紅眼、長翅白眼、小翅

F2的觀察結(jié)果：表6F2表型觀察統(tǒng)計(jì)表表型反交后代數(shù)目復(fù)眼顏色、翅形♀♂合計(jì)紅眼、長翅紅眼、小翅白眼、長翅白眼、小翅

F2中：親組合﹥50%重組合﹤50%

用重組值公式計(jì)算w和m兩個(gè)基因間的重組值和圖距

4、伴性遺傳規(guī)律的驗(yàn)證考慮X染色體上一對等位基因（+—w）所控制的紅眼和白眼這一對相對性狀的雜交結(jié)果。

F1的觀察結(jié)果：復(fù)眼的顏色表7F1表型觀察統(tǒng)計(jì)表表型正交后代數(shù)目反交后代數(shù)目復(fù)眼顏色♀♂合計(jì)♀♂合計(jì)紅眼白眼

F1中正反交的結(jié)果不同

F2的觀察結(jié)果：表8F2表型觀察統(tǒng)計(jì)表表型正交后代數(shù)目反交后代數(shù)目復(fù)眼顏色♀♂合計(jì)♀♂合計(jì)紅眼白眼

F2中：正交——紅眼：白眼=3：1（♀都是紅眼，♂一半紅眼、一半白眼）反交—