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1实验一果蝇的形态、生活周期及饲养一、实验目的1、了解果蝇生活史中各个不同阶段的形态特点；2、区别雌雄果蝇以及几种常见突变类型的主要性状特征；3、掌握实验果蝇的饲养、管理及实验处理方法和技术。二、实验原理1、果蝇的生活史果蝇属于昆虫纲，双翅目，果蝇属，与家蝇是不同的种。果蝇的生活周期长短与温度关系很密切。30℃以上的温度能使果蝇不育和死亡，低温则使它的生活周期延长，同时生活力也降低，果蝇培养的最适温度为20-25℃。10℃15℃20℃25℃卵幼虫8天5天幼虫成虫57天18天6.3天4.2天从表中可以看出，25℃时，从卵到成虫约10天；在25℃时成虫约活15天。卵：羽化后的雌蝇一般在12小时后开始交配，两天后才能产卵。卵长0.5mm，为椭圆形，腹面稍扁平，在背面的前断伸出一对触丝，它能使卵附着在食物(或瓶壁)上，不致深陷到食物中去。幼虫：从卵孵化出来后，经过两次蜕皮，发育成三龄幼虫，此时体长可达4-5mm。肉眼可见其前端稍尖部分为头部，上有一黑色斑点即为口器。口器后面有一对透明的唾液腺，透过体壁可见到一对生殖腺位于躯体后半部上方的两侧，精巢较大，外观上是一明显的黑点，而卵巢则较小，可以此作为鉴别。幼虫活动力强而贪食，它们在培养基上爬行时，留下很多条沟，沟多而且宽时，表明幼虫生长良好。蛹：幼虫生活7-8天准备化蛹，化蛹前从培养基上爬出，附着在瓶壁上，逐渐形成一梭形的蛹.在蛹前部有两个呼吸孔，后部有尾芽，起初蛹壳颜色淡黄而柔软，以后逐渐硬化，变为深褐色，表明即将羽化了。成虫：幼虫在蛹壳内完成成虫体型和器官的分化，最后从蛹壳前端爬出。刚从蛹壳里羽化出来的果蝇虫体比较长，翅膀尚未展开，体表尚未完全几丁质化，故呈半透明的乳白色。透过腹部体壁，可以看到黑色的消化系统。不久，变为短粗圆形，双翅展开。体色加深。如野生型初为浅灰色，然后呈灰褐色。2、形态构造头部有一对复眼，三个单眼和一对触角；胸部有三对足，一对翅和一对平衡棒；腹部背面有黑色环纹，腹面有腹片，外生殖器在腹部末端，全身有许多体毛和刚毛。23、成虫雌雄的鉴别性状雌果蝇雄果蝇体型较大较小第一对足跗节无性梳有性梳腹末端钝而圆稍尖腹片6个4个腹背面条纹5条3条外生殖器简单复杂4、果蝇常见的几种突变形状特征突变形状名称基因符号形状特征所在染色体白眼w复眼白色X棒眼B复眼横条形X黑檀体e体呈乌木色，黑亮IIIR黑体b体呈深色IIL黄身y体呈浅橙黄色X残翅vg翅退化，部分残留不能飞IIR焦刚毛sn刚毛卷曲如烧焦状X小翅m翅较短X5、果蝇的性别决定（1）染色体组成果蝇为二倍体2n＝8。核内有丝分裂：不涉及细胞分裂和核分裂的染色体分裂方式。体联会：一些特殊的体细胞中（如果蝇唾腺细胞）的染色体经多次复制却不分开，依旧紧密地排列在一起就象减数分裂中的联会现象一样。染色体组：来自二倍体生物的正常配子的所有染色体。连锁群：来自配子中的每条染色体及其携带的基因。雌雄基因平衡理论：对果蝇而言，X染色体上有决定雌性的基因，常染色体上有决定雄性的基因存在，其比值决定果蝇的雌或雄，Y染色体只与育性有关，而与性别无关。（2）果蝇的性别决定果蝇的性别决定为XY型，Y染色体在性别决定上不起作用，只与育性有关。含有Y染色体，可产生正常的配子，不含Y染色体，则配子不育。性别决定与性比值（性指数）有关。X/A=1则为雌性；X/A=0.5则为雄性。X/A＞1，为超雌；X/A＜0.5，则为超雄；0.5＜X/A＜1则为中间性。雌雄基因平衡理论：果蝇X染色体上有很多雌性基因，常染色体上有很多雄性基因，Y染色体上很少或没有与性别决定有关的基因，因此性别决定于基因的平衡。3（3）果蝇的连锁群X染色体上有141个基因；第2染色体上有228个基因；第3染色体上有156个基因；第4染色体上有12个基因。（4）同源染色体：来源相同、结构相似、控制的形状相同，在减数分裂中配对的一对染色体。三、材料和器材1、实验材料：黑腹果蝇。2、实验仪器及用具：双目解剖镜、放大镜、小镊子、麻醉瓶、白瓷板、新毛笔等。3、药品和试剂：果蝇培养基、乙醚等。四、实验方法和步骤1、培养基的配制A：蔗糖6.2g，加琼脂条0.62g，再加水38ml。煮沸溶解。B：玉米粉8.25g，加水38ml，搅拌均匀，加热。A、B混和加热成糊状后，冷却，50℃左右加0.5ml丙酸，充分混匀后，再加0.7g酵母粉，搅拌均匀后，趁热分装至指型管中，每管约2cm厚。待培养基冷却凝固后，用棉花吸干内管壁上的水分。每个瓶子准备一白色有空瓶塞，中间的小孔用棉花塞住。配制好的培养基进行高压灭菌，121℃，20min，待用。2、果蝇培养将每3-5对雌雄果蝇转入待用培养基中，进行培养，根据其生长周期，隔一定时间观察其生长情况（见生活史图）。3、果蝇的性状观察对果蝇进行检查时，可用乙醚麻醉，使它保持静止状态。因为果蝇对乙醚很4敏感，易麻醉，麻醉的深度看实验的要求而定（作种蝇以轻度麻醉为宜，做观察可深度麻醉，致死也无妨。果蝇翅膀外展45度角表示已死亡）。麻醉的操作步骤如下：1)轻摇或轻拍培养瓶使果蝇落到培养瓶底部。2)右手两指取下培养瓶塞中间的棉花，迅速将麻醉瓶口于培养瓶口对接严密。3)左手握紧两瓶接口处，倒转使麻醉瓶在上。4)用黒纸或双手遮住培养瓶，使果蝇趋光自动飞入麻醉瓶中。5)当果蝇进入麻醉瓶后，迅速分开，将两瓶各自盖好。然后再将麻醉瓶的果蝇拍到瓶底，迅速拔开棉花塞子，在塞子上滴几滴乙醚，重新塞上麻醉瓶。6)观察麻醉瓶中的果蝇，约半分钟后果蝇便不再爬动，转动瓶子，果蝇在瓶壁上站不稳，麻醉就算成功了，即可倒在白色滤纸上进行观察。7)果蝇麻醉状态通常可维持5～10min，如果观察中苏醒过来，可进行补救麻醉，即用一平皿，内贴一带乙醚的滤纸条，罩住果蝇形成一临时麻醉小室。4、记录观察结果（1）将麻醉后的果蝇倒在白色滤纸上检查，分辨雌雄蝇；（2）观察各种突变体果蝇的形状特征，并将之与野生型相比较，用图片及文字显示你的观察结果；（3）观察完毕，将全部果蝇倒入酒精瓶中（死蝇盛留器），统一处理。5、实验任务：（1）能够较准确地辨别野生型及白眼果蝇的雌雄，并用图片显示观察结果；（2）能够辨别各种突变体与野生型果蝇的表型及基因型区别，并用图片显示观察结果；（3）为后面的果蝇实验准备培养基，并接种。5实验二果蝇的伴性遗传一、实验目的1、正确认识伴性遗传的正、反交的差别，进一步认识伴性遗传的特点。2、记录杂交结果，掌握统计处理方法。二、基本原理位于性染色体上的基因叫作伴性基因，其遗传方式与位于常染色体上的基因有一定差别，它在亲代与子代之间的传递方式与雌雄性别有关，伴性基因的这种遗传方式称为伴性遗传（sex-linkedinheritance）。果蝇的染色体有X和Y两种，雌性是XX，为同配性别；雄性是XY，为异配性别。伴性基因主要位于X染色体上，而Y染色体上没有相应的等位基因，所以这类遗传也叫X—连锁遗传。果蝇的红眼与白眼是一对相对性状，由单基因控制，位于X染色体上，基因之间的关系为红眼对白眼完全显性。当红眼果蝇（♀）和白眼果蝇（♂）杂交，F1代中的果蝇均为红眼，F2代中红眼果蝇∶白眼果蝇=3∶1，但在雌果蝇中全为红眼，在雄果蝇中红眼果蝇∶白眼果蝇=1∶1。当反交时，F1代中的雌果蝇为红眼，雄果蝇却为白眼。F2代中红眼果蝇∶白眼果蝇=1∶1，在雌果蝇或雄果蝇中红眼果蝇与白眼果蝇的比例均为1∶1。交配方式如下所示，其中设A为正交，则B是A的反交A：红眼雌[♀]×白眼雄[♂]B：白眼雌[♀]×红眼雄[♂]P：X+X+×XwYP：XwXw×X+Y↓↓F1：X+Xw×X+YF1：X+Xw×XwY↓↓F2：X+X+X+XwX+YXwYF2：X+XwXwXwX+YXwY表型:♀[+]♀[+]♂[+]♂[w]表型:♀[+]♀[w]♂[+]♂[w]注意：1、常染色体性状遗传的正、反交所得子代♀、♂性状相同，而伴性遗传则不同。2、在进行伴性遗传实验时，也有例外个体产生，这是由于两条X不分离造成的（B杂交组合），F1中出现了不应该出现的♀性白眼，但这种情况极为罕见，约几千个体中有一个。不分离现象如下图所示：6三、材料和器材1、实验材料：黑腹果蝇（Drosophilamelanogaster）品系：野生型（红眼）：X+X+，X+Y突变型（白眼）：XwXw，XwY2、实验仪器及用具：大试管、麻醉瓶、瓷板、毛笔等。3、药品和试剂：乙醚、果蝇培养基等。四、实验方法和步骤1、收集处女蝇：由于雌蝇生殖器官中有贮精囊，一次交配可保留大量精子，供多次排卵受精用，因此做杂交实验前必须收集未交配过的处女蝇。由于孵化出的幼蝇在12小时内（更可靠是8小时）不交尾，因此必须在这段时间内把♀、♂蝇分开培养，所得的♀蝇即为处女蝇。2、准备好培养基，按正、反交组合，把已麻醉的红眼♀、白眼♂和红眼♂、白眼♀分别放入不同试管内进行杂交，每管3—5对。贴上标签，注明杂交组合、杂交日期、操作者姓名。3、6—7天后，见到有F1幼虫出现，即除去亲本果蝇（一定要除干净！）。4、再过3—4天，观察F1成蝇的性状（正、反交有什么不同？眼色与性别的关系如何？）。5、将所出现的F1代♀、♂果蝇麻醉后，挑3—5对换入新的培养基继续饲养（此处无需处女蝇）。两组合后代不能混合，应分别培养。6、6—7天后又需除干净F1代亲本果蝇。7、再过3—4天，F2代成蝇出现，麻醉后倒出观察眼色和性别，进行统计。8、每隔1—2天统计一次，累积6—7天数据(至少250只果蝇），填入下列表中：F1代类型观察日期正交红眼♀×白眼♂反交白眼♀×红眼♂红眼♀红眼♂红眼♀白眼♂合计比例F2代类型观察日期正交组合F2反交组合F2红眼♂白眼♂红眼♀白眼♀红眼♂白眼♂红眼♀白眼♀7合计比例χ2测定：χ2=∑（观察值–理论值）2/理论值根据χ2测定，查χ2表，n=4-1=3，P0.05=7.815;n=2-1,P0.05=3.841。若所得的χ2﹤P0.05，可以认为观察值是符合假设的。具体对这个实验来说，所得到的实验结果应该是符合伴性遗传的假设，也就是说眼色的这对性状是由位于性染色体X上的一对等位基因控制的。若所得的χ2﹥P0.05，则说明所得到的结果不符合伴性遗传的结果。五、实验报告1、完成上面的统计表格，并做χ2测验，解释实验结果。2、在杂交过程中，当见到有F1幼虫出现时为什么一定要将亲本果蝇去除干净？3、在挑取F1代果蝇进行继续杂交时为什么不需要处女蝇？8实验三粗糙链孢霉的四分子分析一、实验原理粗糙链孢霉(Neurosporacrass)属于真菌中的子囊菌纲，俗称红霉菌。链孢霉菌丝生长疏松，呈棉絮状，白色，分生孢子成串悬挂在气生菌丝上，呈橘红色。链孢霉广泛分布于自然界土壤中和禾本科植物上，分生孢子在空气中漂浮，靠气流传播，是高温季节发生的最重要的杂菌。7-9月是生长高峰。在20-30℃条件下，遇适合的栽培料，蔓延迅速，传播力强。链孢霉有两种繁殖方式，一种是无性繁殖，当其孢子（N=7）或菌丝落在营养物上，孢子萌发，菌丝生长形成菌丝体（N）。每一菌丝细胞中含有几十个细胞核。由菌丝顶端断裂形成分生孢子。分生孢子有两种，小型分生孢子中含有一个核，大型分生孢子中含有几个核。分生孢子萌发成菌丝，可再生成分生孢子，周而复始，这是粗糙链孢霉的无性生殖过程。另一种是有性繁殖，粗糙链孢霉的菌株有两种不同的接合型(matingtype)，用A、a或mt+、mt-表示，它们受一对等位基因控制。不同接合型菌株的细胞接合产生有性孢子，这过程称为有性生殖。当菌丝在有性生殖用的杂交培养基上增殖时，就会产生许多原子囊果，内部附有产囊体，若另一接合型的分生孢子落在这原子囊果的受精丝上时，分生孢子的细胞核进入受精丝，到达原子囊果的产囊体中，形成接合型基因的异核体。进入产囊体中的分生孢子的核发生分裂，并进入产囊菌丝中，被隔膜分成一对细胞形成钩状细胞，亦称原子囊。钩状细胞顶端细胞的二个核形成合子，合子核再进行减数分裂，成为四个单倍体的核，就是四分体，再进行一次有丝分裂，变成八个核，顺序地排列在一个子囊中。原子囊果在受精后增大变黑，成熟为子囊果。一个子囊果叶集中着