遗传学综合实验

遗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生技131学生姓名林玉学号1314300100任课教师汪珍春完成日期2015年12月5日教务处制1、前言实验目的：学会杂交实验设计的方法；初步理解遗传的三大定律；学会运用统计学和遗传学的理论分析实验现象；初步学会论文的撰写方法。实验原理：遗传的三大定律2、实验材料品种：黑腹果蝇(Drosophilamelanogaster)品系2#×6＃工具及药品：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、果蝇的饲养培养基的配制：70ml水+0.85g琼脂+7g蔗糖→煮开至琼脂溶化→加入麦片糊（30ml冷水与8g麦片混匀）→煮开约3-5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，趁热塞上棉花塞。生活周期：果蝇的生活周期包括卵、幼虫、蛹和成虫四个完全变态的发育阶段，从初生卵发育至新羽化的成虫为一个完整的发育周期，在25℃，60％相对湿度条件下，大约为10天。培养条件：25°培养箱中培养。3.2、果蝇杂交的流程3.2．1、我（2#♀╳6#♂）和另一组员（2#♂╳6#♀）3.2.2、杂交前步骤：处女蝇的收集：果蝇雌性生殖器光具有受精囊，可保留交配所得的大量精子，能使大量的卵受精，因此作品系间杂交时，必须选用处女蝇，而雌蝇刚羽化后一般12h之后交配，因此在把培养瓶内的果蝇除去后，8h内所收集到的雌蝇必定为处女蝇。当需要从亲本取出所需的果蝇材料时，转移至25℃温箱培养，并且当亲本培养瓶中出现第一个蛹后，除去所有成虫或转瓶培养，每隔8h观察一次，此时出现的果蝇进行性别判断，分离出来的雌蝇必然为处女蝇。3.2.3.杂交准备：①首先每一培养瓶要贴好标签，注明品系、杂交情况、时间、班别及姓名。②分别取黑腹果蝇原种2#和6#于两个培养瓶中，并培养7～8d，较多蛹或蛹变黑时除去原种。③然后2#培养瓶每隔8h取一次处女蝇，超过8h的雌蝇除去不用，可保留雄蝇，将取出处女雌和雄性果蝇分别放置于两个培养瓶中，直到有6—7对处女蝇和6—7对雄性果蝇。④同样地6#培养瓶的取处女蝇和雄性果蝇操作与2#果蝇的取法一致。3.2.4.杂交步骤：①杂交前确认两个品系的处女蝇内是否混有雄蝇，若有，则重新取处女蝇，同时雄性果蝇内是否混有雌蝇，若有，只需除去雌蝇，雄蝇可用于杂交实验；②将2#♀与6#♂放入同一个培养瓶中杂交培养，用同样的方法进行2#♂和6#♀的杂交培养；③出现第一个蛹后，将亲本除去，之后出现的成虫即为F1代，若想增加F1代数量，将亲本转瓶继续杂交培养。然后统计F1代的性别、性状与数量，记录好各自的品系杂交名称；4、实验结果表16#×2#果蝇杂交F1实验结果2#♀×6#♂2#♂×6#♀♀♂♀♂红灰长2011651050红灰残411白灰小000144合计2051661061445、结果分析规定：眼色W-w翅型M-m体色E-e5.1、性别比分析根据表1，雌果蝇总共311，雄果蝇总共310，比例约为1.00表2性别比X2检验雄性雌性合计实际观测数O310311621理论频数P1/21/21理论数E310.5310.5621O-E由表2可得：X2=0X20.05=3.84，所以果蝇的性别决定方式为XY型5.2、眼色分析规定：眼色W-w从实验数据中得，F1代中，正交中只有红眼出现，但反交既出现了红眼，也出现了白眼，说明红眼为显性性状，白眼为隐性，且出现交叉遗传现象，故推断控制眼i2iE0.5E-O异不显著。准下理论值与实际值差说明在0.05显著标，0，即表明pxx20.05205.0.50色的基因位于X染色体上，红眼基因以XW表示，白眼基因以Xw表示。假设其遗传过程如图3：正交：P2#♀XWXW(红眼)×6#♂XWY(白眼)配子：XWXWXWYF1：XWXWXWXWXWYXWY雌性红眼1：1雄性红眼X2检验（仅检验眼色性状分离的情况）表3眼色比X2检验红眼白眼合计实际观测数O106144250理论频数P1/21/21理论数E125125250O-E192.738X2≈2.738推测基本正确，控制眼色的基因在X染色体上5.3、翅形分析（长翅和短翅）在正交中，雌性亲本的翅形为残翅，雄性亲本的翅形为短翅，子一代全部为长翅，其反交的雌性亲本为短翅，雄性为残翅，子一代的雄性全部为短翅，雌性全部为长i2iE0.5E-O84.3X205.0异不显著。准下理论值与实际值差说明在0.05显著标，0，即表明pxx20.05205.翅，由此可见，无论是正交还是反交，都出现了新的长翅性状，由此可推测长翅由两种基因型控制,存在基因互作现象；其次在反交中，性状与性别有关，且出现了交叉遗传现象，其中小翅性状和白眼性状出现连锁现象，因此可以假设短翅基因位于X染色体上，相对长翅基因为隐性，短翅基因用Xm，则其等位基因为XM；假设其遗传过程如下图所示。正交P2#♀XMXM(残翅)×6#♂XmY(短翅)F1：XMXmXMXmXMYXMY(长翅，雌)1：1(长翅，雄)反交：P6#♀XmXm(短翅)×2#♂XMY(残翅)F1：XMXmXMXmXmYXmY(长翅，雌)1：1(短翅，雄)表4长短翅比X2检验长翅短翅合计实际观测数O105144249理论频数P1/21/21理论数E124.5124.5249O-E19.52.899X2≈2.899i2iE0.5E-O84.3X205.0异不显著。准下理论值与实际值差说明在0.05显著标，0，即表明pxx20.05205.5.3.1、翅形分析（长翅和残翅）控制三种翅形的基因间存在基因互作，但无论正反交中都有长翅的出现，故长翅应为显性性状，残翅应为隐性性状，假设控制它们的基因应位常染色体上，长翅基因用Vg表示，残翅基因用vg表示。假设它的遗传过程如下图所示：P6#♀VgVg(小翅）X2#♂vgvg（残翅）F1Vgvg（长翅或小翅）翅形的决定，由两个基因的控制，假设当Vg存在时，XM、Xm基因能正常表达，分别呈现长翅和小翅的性状，当vgvg存在时，XM基因不能表达，出现残翅的性状。所以在正交实验中，2#♀的基因型为vgvgXMXM，6#♂基因型为VgVgXmY。反交实验中，2#♂的基因型为vgvgXMY,6#♀的基因型为VgVgXmXm。假设它的遗传过程如下图所示：正交：P2#♀vgvgXMXMX6#♂VgVgXmY配子vgXMVgXmVgYF1VgvgXMXmVgvgXMY雌性长翅1：1雄性长翅反交：P2#♂vgvgXMYX6#♀VgVgXmXm配子vgXMvgYVgXmF1VgvgXMXmVgvgXmY雌性长翅1：1雄性短翅表5长短翅比X2检验长翅短翅合计实际观测数O105144249理论频数P1/21/21理论数E124.5124.5249O-E19.52.899X2≈2.899推测基本正确，在果蝇DNA中，翅形有两对基因控制，一对在常染色体上，一对在性染色体X上，并且常染色体上的基因对性染色体上的基因为隐性上位，当两对基因均为显性时，表现型为长翅，但常染色体上的基因为隐性时，表现型为残翅，但常染色体上为显性，而性染色体上为隐性时，表现型为短翅。6、结论在果蝇染色体中，控制眼色的基因在X染色体上，其中红眼为显性，白眼为隐性；翅形由两对基因控制，一对在常染色体上，一对在X染色体上，当两对基因均为显性时，表现型为长翅，当常染色体上的基因为隐性时，表现型为残翅，但常染色体上为显性，而性染色体上为隐性时，表现型为短翅。i2iE0.5E-O84.3X205.0异不显著。准下理论值与实际值差说明在0.05显著标，0，即表明pxx20.05205.正交：P2#♀vgvgXMWXMWX6#♂VgVgXmwY配子vgXMWVgXmwVgYF1VgvgXMWXmwVgvgXMY雌性红眼长翅1：1雄性红眼长翅反交：P2#♂vgvgXMWYX6#♀VgVgXmwXmw配子vgXMWvgYVgXmwF1VgvgXMWXmwVgvgXmwY雌性红眼长翅1：1雄性白眼短翅7、特例说明在实验过程中，共出现六只特例，那就是两个杂交品种的后代都出现的红眼灰身残翅的性状，可能是基因突变的原因，也可能是在发育过程中，出现了营养不良的情况导致翅膀未能正常发育而呈现残翅性状。8、感想与建议在整个实验过程中，收获是非常大的，高中的时候就学过孟德尔遗传定律，知道这个定律的得来是需要付出大量的时间和精力的，心中的暗暗佩服孟德尔这位伟大的科学家。而当自己做这个实验的时候，也深深地体会到科研事业的不简单。比如，在挑选处女蝇的时候，要八个小时之内把处女蝇挑选出来，就这个就使得我们在时间的安排上有很大的困难，有时候要晚上十二点左右过来看，有时要早上很早起来看。也亏得另外一个组员的积极配合，我们分工合作，也才减轻了工作量。最后在统计最后的数据的时候，看着这种数据竟然就是这样神奇的跟理论一模一样的时候，心里除了开心，也有点吃惊，因为理论毕竟是理论，而当你自己去动手研究得出时，多多少少也是有点吃惊的，我很感谢学院给了我们这次机会，让我们有了一段珍贵的探索之旅。