果蝇杂交系列试验结果及遗传学定律验证
遗传学实验论文
果蝇杂交系列试验结果及遗传学定律验证
姓名：苗雨润
学号： 01011097
专业：生命科学与技术（基地）
学院：生命科学学院
果蝇杂交系列试验结果及遗传学定律验证
摘要：果蝇是典型的模式生物，通过对果蝇的杂交实验验证遗传学三大经典实验——即基因分离定律、自由组合定律和基因连锁互换定律，能使我们进一步的领悟其理论的科学性和基础性。通过对果蝇三龄幼虫的解剖而观察巨大染色体，能让我们更直观的认识染色体的结构。从而为遗传学的学习奠定基础的同时，更能掌握倒置染色、离心机的使用等基本的实验技巧并在对数据进行处理的同时熟悉应用统计学方法。
关键字：果蝇杂交三大遗传定律正交反交唾腺染色体卡方检测
果蝇属昆虫纲、双翅目、果蝇科、果蝇属。遗传学研究材料经常用黑腹果蝇。果蝇作为遗传学研究材料具有很多优点：①个体小，易于饲养，培养成本低廉，生活周期短（25℃左右，约10d繁殖一代）。②繁殖能力较强，在适宜的温度和营养条件下每只受精的雌蝇可产卵约几百乃至上千粒，在短时期内可产生较多的子代供统计及其遗传分析。③突变类型多，且多数为外部形态特征的变异，易于观察。④染色体数目少（2n=8），具备唾腺染色体，可用于基因的染色体定位研究。果蝇至今仍是遗传学、细胞生物学、分子生物学和发育生物学等研究中最为成熟的模式生物。
本实验就是通过对果蝇杂交，对F2进行数量统计进而验证遗传分离定律、自由组合定律和基因连锁互换定理。
一、实验设计
1.果蝇的饲养与形态观察
1.1果蝇的生活史：
果蝇属于昆虫纲、双翅目，与家蝇是不同的种。果蝇具有繁殖率高、饲养简单、生活史短的特点，它的生活史包括卵幼虫蛹成虫。
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，低温则使它生活周期延长，同时生活力也减低，果蝇培养的最适合温度20－25℃。
1.2果蝇的雌雄区别与观察：
果蝇有雌雄之分，幼虫期区别较难，成虫区别容易。雄性的腹部环纹５节，末端钝而圆，颜色深。第一队脚的跗节前端表面有黑色鬃毛流苏，称性梳。雌性腹部环纹７节，末端尖，颜色浅，跗节前端无黑色鬃毛流苏。
果蝇的性梳
1.3果蝇的饲养：
果蝇在水果摊或果园常可见到，但它并不是以水果为生，而是食生长在水果上的酵母菌，因此实验室内凡能发酵的基质，均可作为果蝇的饲养物质。我们实验室常用的是玉米粉饲养法。
实验培养基我们小组配置了150ml培养基分装6组试管，150ml体系培养基成分如下：
A: 糖9.3g琼脂9.3g 水54ml 。
B: 玉米粉14.6g酵母粉 1.05g水54ml。
A和B混合加热成糊状后，加0.75ml丙酸，分装到试管中。
每支试管标号并记录所要培养果蝇基因型，我们小组（D1组）的试管培养情况如下：
D1a1：♀vgvg++ 3只 X ♂++ee 2只
D1a2：♀++ee 2只 X ♂vgvg++ 2只
D1b1：♀三隐性果蝇（m sn3 w） 1只 X ♂野生型 1只
D1b2：♀vgvg 4只 X ♂++ 4只
D1c1：♀++ 3只X ♂vgvg 4只
D1c2：备用试管
注意事项：
1、选取亲本处女蝇时，应在释放亲本后的12小时内选取；
2、用乙醚麻醉时，不能过多使用乙醚，否则会导致果蝇死亡；
3、选取亲本时仔细选取正确性状亲本雌雄性果蝇；
4、培育期间应注意观察，待出现三龄幼虫时，释放亲本；
5、接种亲本果蝇时应先将瓶子横放，以免果蝇黏死于培养基。
2.三大实验定律杂交组合的选择
2.1单因子实验验证基因分离定律
选取野生型亲本和残翅亲本进行正反交（与D2组合作完成）
正交：♀vgvg X ♂++
实验预期：F1性状全部为野生型（F1代杂交要求雌蝇为处女蝇）
F2中野生型：残翅=3：1
反交：♀++ X ♂vgvg
实验预期：F1性状全部为野生型（F1代杂交要求雌蝇全部为处女蝇）
F2中野生型：残翅型=3：1
2.2双因子实验验证自由组合定律
选取残翅♀、♂果蝇和黑檀体♀、♂果蝇，按正、反交方式，分别放入不同培养管内，进行杂交。
正交：♀vgvg/++ X ♂++/ee
实验预期：F1性状全部为野生型（F1代杂交要求雌蝇为处女蝇）
F2中各性状的数量比为+_/+_:+_/ee:vgvg/+_:vgvg/ee=9:3:3:1 反交：♀++ee X ♂vgvg++
实验预期：F1性状全部为野生型（F1代杂交要求雌蝇为处女蝇）
F2中各性状的数量比为+_/+_:+_/ee:vgvg/+_:vgvg/ee=9:3:3:1
2.3三点测交试验验证基因链锁互换定律并确定三个基因的相对位置
选取三隐性（m sn3 w）亲本果蝇（♀）与野生型亲本果蝇（♂）杂交，根据实验数据，计算重组值，确定三个基因的相对位置。
3.果蝇唾腺染色体的观察
果蝇等幼虫期的唾腺细胞很大，其中的染色体称为唾腺染色体（salivary chromosome）。这种染色体比普通染色体大得多，宽约5μm，长约400μm，相当于普通染色体的100－200倍，因而又称为巨大染色体。唾腺染色体经过多次复制而并不分开，大约有1000－4000根染色体丝的拷贝，所以又称多线染色体（polytene chromosome）。多线染色体经染色后，出现深浅不同、密疏各别的横纹，这些横纹的数目和位置往往是恒定的，代表着果蝇等昆虫的种的特性。如染色体有缺失、重复、倒位、易位等，很容易在唾腺染色体上认别出来。
待实验结束后继续培养，待出现三龄幼虫时取出三龄幼虫进行解剖以观察唾腺染色体
二、实验处理
双因子亲本果蝇正反交记录
三点测交亲本果蝇杂交
三、实验结果数据统计
单因子亲本果蝇正反交统计记录
双因子亲本果蝇正反交记录
三点测交亲本果蝇杂交
四、实验结果分析及数据处理
单因子遗传的卡方检测
好的，将两个长翅相加，把两个残翅的相加，其比值刚好符合3：1，X2 为0.但是将各大组的数据合并后其符合情况比较差，X2 高达，导致这样的原因可能如下：
1、各组统计不精细，各组均有偏差，导致后来偏差较大。
2、某些组果蝇培养失败，致使统计有问题
3、各组统计数据时间不同，导致总计偏差较大。
双因子遗传的卡方检测
对因子自由组合的假说。
本组实验的X2 =0.2196，0.95
而总体数据高达48.55，已经超出统计学范围，产生较大偏差，出现这种结果的原因可能是：
1、各组统计不精细，各组均有偏差，导致后来偏差较大。
2、某些组果蝇培养失败，致使统计有问题
3、各组统计数据时间不同，导致总计偏差较大。
三点测交实验中观察的记录实例
D大组三点实验数据统计：
遗传图如下：
计算并发率和干涉：
并发率 = 观察到的双交换频率/两个单交换频率的乘积
=（5.79+4.95）/（11.57+6.47）*（10.31+8.84）
= 2.97%
干涉 = 1 –并发率 = 1- 2.97% = 97.03%
说明两个基因间单交换和双交换并发的频率为 2.97%，即每发生一次单交换邻近它发生一次交换的机会减少的概率为97.03%。
果蝇唾腺染色体实验照片
通过这次果蝇杂交系列遗传实验，我组实验数据充分验证了遗传学三大经典实验——即基因分离定律、自由组合定律和基因连锁互换定律，并使我对遗传学三大定律的理解更加深刻。
通过对果蝇三龄幼虫的解剖而观察巨大染色体，能让我们更直观的认识染色体的结构。
经过这次试验，为我的遗传学的学习奠定基础的同时，更能掌握倒置染色、离心机的使用等基本的实验技巧并在对数据进行处理的同时熟悉应用统计学方法。