遗传学实验-果蝇杂交实验实验报告

1传学设计性实验报告实验名称果蝇杂交实验学院生命科学学院专业生物技术班级名称学生姓名学号任课教师完成日期2015年11月15日教务处制1前言1.1实验目的通过实验验证分离规律、自由组合规律、伴性遗传和连锁互换规律，掌握果2蝇杂交的实验技术和基因定位的三点测验方法，在实验中熟练运用生物统计的方法对实验数据进行分析。1.2实验原理果蝇（fruitfly）是双翅目（Diptera）昆虫，属果蝇属（genusDrosophila），约有3000多种，我国已发现800多种。大部分的物种以腐烂的水果或植物体为食，少部分则只取用真菌，树液或花粉为其食物。以果蝇作为遗传学研究的材料，利用突变株研究基因和性状之间的关系已近一百年，至今，各种研究遗传学的工具已达完善的地步，果蝇对今日的遗传学的发展有其不可磨灭的贡献；从1980年初，Drs.C.Nesslein-Volhard和E.Weichaus以果蝇作为发育生物学的模式动物，利用其完备的遗传研究工具来探讨基因是如何调控动物体胚胎的发育，也带动了其它模式生物（线虫、斑马鱼、小鼠和拟南芥等）的研究，且有非常具体的成果。通常用作遗传学实验材料的是果蝇。用果蝇作为实验材料有许多优点：⑴饲养容易。在常温下，以玉米粉等作饲料就可以生长，繁殖。⑵生长迅速。十天左右就可完成一个世代，每个受精的雌蝇可产卵400～500个，因此在短时间内就可获得大量的子代，便于遗传学分析。⑶染色体数少。只有4对。⑷唾腺染色体制作容易。横纹清晰，是细胞学观察的好材料。⑸突变性状多，而且多数是形态突变，便于观察。果蝇的性别及突变性状的鉴别：果蝇的每一体细胞有8个染色体（2n=8），可配成4对，其中3对在雌雄果蝇中是一样的，称常染色体。另外一对称性染色体，在雌果蝇中是XX，在雄蝇中是XY。果蝇的雌雄在幼虫期较难区别，但到了成虫期区别相当容易。雄性个体一般较雌性个体小，腹部环纹5条，腹尖色深，第一对脚的跗节前端表面有黑色鬃毛流苏，称性梳（Sexcombs）。雌性环纹7条，腹尖色浅，无性梳。实验中选用的果蝇突变性状一般都可用肉眼鉴定，例如红眼与白眼，正常翅与残翅等。2实验材料2.1果蝇品系正交：2#（雌）×6＃（雄）反交：2#（雄）×6＃（雌）2.2实验用具、药品显微镜、培养瓶、棉塞、量筒、麦片、玉米粉、蔗糖、琼脂粉、丙酸、乙醚等3实验方法3.1、果蝇的饲养3.1.1培养基的配制（以100ml量为例）70ml水+0.85g琼脂+7g蔗糖煮开至琼脂溶化加入麦片玉米糊（30ml冷水与8g麦3片玉米混匀）煮开约5分钟，成粘稠的糊状稍凉后加入1g酵母粉，0.4-0.5ml丙酸，混匀分装，待培养基凝固后包上纱布3.1.2果蝇的生活史果蝇的生活周期长短与温度有密切关系。一般来说，30℃以上温度能使果蝇不育或死亡，低温能使生活周期延长，生活力下降，饲养果蝇的最适温度为20～25℃。生活周期长短与饲养温度的关系10℃15℃20℃25℃卵→幼虫幼虫→成虫57天18天8天6天5天4天果蝇在25℃时，从卵到成蝇需10天左右，成虫可活26～33天。果蝇的生活史如下：成虫交配1天后产卵，1天孵化为一龄幼虫1-1.5天后，成为二龄幼虫1天后，成为三龄幼虫2.5-3.5天后，成蛹3.5-4.5天后，羽化成虫羽化后的成虫一般要经过至少12小时才能交配，此时的成虫又称为处女蝇；温度越低，生活周期越长，25℃平均10－12天一个世代；但超过30℃易出现变异；其生活习性：果蝇是以水果上的酵母为食，所以实验室内凡能发酵的基质都可作为果蝇的饲料。3.2、果蝇杂交的流程3.2.1取原种培养，并标注清楚3.2.27-8天后，出现较多黑色蛹时，把原种分离出来。3.2.3待羽化后，每隔8小时取一次处女蝇。3.2.4严格分离雌蝇与雄蝇，若雌蝇中混有雄蝇，则需要重新取处女蝇；若雄蝇中混有雌蝇，则除去雌蝇。3.2.5交换6号雄与2号雄，进行杂交，分别为：正交：2#（雌）×6＃（雄）反交：2#（雄）×6＃（雌）3.2.6出现第一个蛹后，去除亲本，等待F1代成虫的出现3.2.7统计F1代性状4实验结果表16#×2#果蝇杂交F1实验结果2#♀×6#♂2#♂×6#♀♀♂♀♂红灰长1371221330白灰小000127合计13712213312745结果分析规定：眼色W-w翅型M-m（长-小）Vg-vg（长-残）5.1、性别比分析根据表1实验数据，可知，通过正反杂交后，收集到果蝇F1代一共519只，雌雄比例是1.084；假设性别决定的方式为XY型。遗传流程为♀XXx♂XY1/2XX1/2XY表2性别比X2检验雄性雌性合计实际观测数O249270519理论频数P1/21/21理论数E259.5259.5519O-E-10.510.500.380.380.76x2x20.05,所以说明在0.05显著标准下理论值与实际值差异不显著。（x20.05=3.84）5.2、眼色分析红眼为显性，白眼为隐性。该等位基因位于性染色体X上。遗传过程：亲本2#XWXW♀x6#XwY♂（正交）2#XWY♂x6#XwXw（反交）↓↓F11/2XWXw1/2XWY1/2XWXw1/2XwY2#♀与6#♂杂交产生F1代中，无论雌雄果蝇，均为红眼，而2#♂与6#♀杂交产生F1代中，雌果蝇均为红眼，雄果蝇均为白眼。表3眼色比X2检验i2iE0.5E-O5红眼白眼合计实际观测数O133127260理论频数P1/21/21理论数E130130260O-E3-300.050.050.10x2x20.05,所以说明在0.05显著标准下理论值与实际值差异不显著。（x20.05=3.84）5.3、翅形分析5.3.1长-残(Vg-vg)长翅为显性，残翅为隐性。该等位基因位于常染色体上。遗传过程：亲本2#vgvg♀x6#VgVg♂（正交）2#vgvg♂x6#VgVg♀（反交）↓↓F1VgvgVgvg5.3.2长-小(M-m)长翅为显性，小翅为隐性。该等位基因位于X染色体上。遗传过程：亲本2#XMXM♀×6#XmY♂（正交）2#XMY♂×6#XmXm♀（反交）↓↓F11/2XMXm1/2XMY1/2XMXm1/2XmY2#♀与6#♂杂交产生F1代中，无论雌雄果蝇，均为长翅，而2#♂与6#♀杂交产生F1代中，雌果蝇均为长翅，雄果蝇均为小翅。表4翅形比X2检验长翅小翅合计实际观测数O133127260理论频数P1/21/21理论数E130130260O-E3-300.050.050.10x2x20.05,所以说明在0.05显著标准下理论值与实际值差异不显著。6（x20.05=3.84）结合翅形（长-残）的等位基因，可知，当基因Vg和基因XM同时存在时，则翅形性状表现为长翅；当基因Vg存在而缺少XM基因时，则翅形性状表现为小翅；当隐性纯合基因vg和基因XM同时存在时，则翅形性状表现为残翅。说明了基因vg对基因XM具有隐性上位效应。6结论眼色基因位于性染色体X上，红眼为显性，白眼为隐性。翅形（长-残）位于常染色体上，长翅为显性，残翅为隐性。翅形（长-小）位于性染色体X上，长翅为显性，小翅为隐性。正交：亲本2#♀vgvgXWMXWMx6#♂VgVgXwmY红眼残翅白眼小翅配子vgXWMVgXwmVgYF1♀VgvgXwmXWM♂VgvgXWMY红眼长翅红眼长翅反交：亲本6#♀VgVgXwmXwmx2#♂vgvgXWMY白眼小翅红眼残翅配子VgXwmvgXWMvgYF1♀VgvgXwmXWM♂VgvgXwmY红眼长翅白眼小翅7感想与建议经过这一次的实验，我受益匪浅。对分离规律、自由组合规律、伴性遗传等有了更深的认识和了解。在这一次的实验，不仅考验了我们的个人能力，也锻炼7了我们队友间的相互合作。如果我们队友间没有较好的合作，就可能会导致时间不同步，从而影响实验结果。所以，这一次实验能够基本上达到实验目的，在一定的程度上，也是由于队友的帮助。特别是在取处女蝇这一步骤上，如果我们两个人中的任何一个同学出现错误，比如收集到的雌性果蝇不是处女蝇却用作于杂交等等这些情况，那么就会造成我们收集到子一代的果蝇数量有错误，最终影响实验结果。而且，这个实验，对于时间的要求也是非常严格的，比如收集子一代的时间等等。如果没有把握好收集时间的话，就可能收集到子二代的果蝇，那么对于这个实验结果肯定也会有很大的影响。除了这些，我觉得我们在收集子一代果蝇的时候，也要比较小心，尽量不要因为自己的粗心而让果蝇逃跑到实验里。因为在这个步骤上，如果是等到培养瓶中出现较多的子一代果蝇时，才去转瓶收集果蝇，那么就很有可能在转瓶的过程中，使得果蝇有机会飞出。也许有的人会认为就算飞走一两只果蝇，对自己的实验结果并不会造成多大的影响。但是，飞出来的果蝇却会给实验室以及周围的环境造成影响。因此，我们在收集果蝇子一代的时候，尽量小心些，而且，对于收集的时间要合理地安排，不要因为觉得费事而等到培养中出现很多的果蝇，才去收集。不管怎样说，这都是一次很有意义的实验。让我们能够有机会将课本上的理论知识运用到实践中去，可以把这些理论知识学得更深更透彻。