果蝇杂交实验实验人:
实验时间:
实验地点:生化楼李、胡2014.9.11—11.06305遗细室
一、前言
通过果蝇杂交实验:学会杂交实验设计的方法。初步理解遗传的三大定律:分离规律、自由组合规律、连锁与交换定律。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
通常用作遗传学实验材料的是黑腹果蝇。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__,在雄蝇中是_Y。
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,雌性环纹7条,腹尖色浅,无性梳。
1.实验材料及方法
1.1实验材料:6黑腹果蝇、e黑腹果蝇
1.2实验用品:显微镜、培养瓶、纱布、量筒、麦片、玉米粉、蔗糖、琼脂粉、丙酸、乙醚等。
1.3培养基的配制:
70ml水+0.85g琼脂+7g蔗糖→煮开至琼脂溶化→加入麦片玉米糊(30ml冷水与8g麦片玉米混匀)→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,待培养基凝固后包上纱布。
1.4实验流程:
#取原种:取若干只6黑腹果蝇和e黑腹果蝇培养。
清除原种瓶中的成虫,每隔8h收集刚羽化的成虫,将准确鉴别性别的雌性和雄性果蝇分别放入培养瓶中培养。
6♀与e♂放入一培养瓶内杂交,同样将6♂与e♀放入一培养瓶内杂F1。
统计F1的性状。
2.实验结果及分析
原始记录:
6_e果蝇杂交实验结果:(灰:灰身、长:长翅、红:红眼)
6♂_e♀6♀_e♂
62灰长红
0黑长红
20灰短红
0黑短红
0灰长白
0黑长白
0灰短白
0黑短白
82合计
2.1体色:
♀680XXXX00
♂000XXXX1041♀430XXXX0058
图谱分析
P:EE(灰体)_ee(黑体)↓F1:Ee(灰体)
理论数量:F1代全为灰体,无黑体实际数量:F1代全为灰体,无黑体
_2的检验:
基因体色基因(E/e)F1表型灰体黑体合计正交实得数OXXX预期数EXXX
__=0.0015P(n=1)_2<3.84(差异不明显)基因体色基因(E/e)F1表型灰体黑体合计反交实得数O99099预期数E99099
__=0.0025P(n=1)_2<3.84(差异不明显)
在我们的分析中,果蝇的体色是一对遗传的常染色体基因,遵守分离定律,且正反交表型比率相同。针对实验得到表型比率来看,相差比较小。
进行单因子适合度测验来验证分离定律。进行适合度检验,正交和反交的结果均为P<3.84,说明实验得到的数据与理论的数据相差不大,支持最初的假设。
2.2眼色:
图谱分析
正交反交
P:_w_w(雌白眼)__WY(雄红眼)_W_W(雌红眼)__wY(雄白眼)
F1:_W_w(雌红眼)__wY(雄白眼)_W_w(雌红眼)__WY(雄红眼)
理论比值:1:11:1
实际比值:51:41:82
_2的检验:
基因眼色基因(_W/_w)
F1表型雌红眼雄白眼合计正交实得数O514192
预期数E4692
2_2_=0.4402
P(n=1)_2<3.84(差异不明显)
基因眼色基因(_W/_w)
F1表型雌红眼雄红眼合计反交实得数OXXX
预期数E85.585.5171
2_2_=0.1052
P(n=1)_2<3.84(差异不明显)
在图谱分析中,正反交的个体在F1、F2代上的表现型不同,通过反交个体在F1代产生的雄性个体都是白眼的,我们可以断定控制红白眼基因位于_染色体上,白眼为隐性。
通过适合度测验来验证分离定律。在单因子_2适合度检验中,正反交的结果均为P<3.84,说明实验数据与理论比率之间差别不明显,支持开始的假设,所以实验整体比较成功。
2.3翅型:
图谱分析
正交反交
mmP:__(雌短翅)__MY(雄长翅)_M_M(雌长翅)__mY(雄短翅)
F1:_M_m(雌长翅)__mY(雄短翅)_M_m(雌长翅)__MY(雄长翅)
理论比值:1:11:1
实际比值:50:4968:62
_2的检验:
基因翅型基因(_M/_m)
F1表型雌长翅雄短翅合计正交实得数O504999
预期数E49.549.599
2_2_=0
P(n=1)_2<3.84(差异不明显)
基因翅型基因(_M/_m)
F1表型雌长翅雄长翅合计反交实得数OXXX预期数EXXX
2_2_=0.0961
P(n=1)_2<3.84(差异不明显)
果蝇的翅型基因位于_染色体上,正交的结果P值<3.84,虽然反交的结果P值也是<3.84,但是实验数据中出现了理论值以外的短翅,说明果蝇的翅型基因与眼色的基因存在连锁。在进行减数时发生重组,导致短翅表现型的出现。
3.结论与讨论
3.1注意事项:
1、准备记录本做好每日的工作记录;
2、果蝇要适度麻醉,挑蝇用毛笔,忌用镊子和其他工具,以免影响果蝇生长繁育。
3、检查实验流程之后方可开始实验;
4、实验之前做好所有的准备工作;
5、培养基按比例用多少配多少,不能浪费;
6、取处女蝇时,出现幼虫后天天观察是否有蛹出现;
7、挑处女蝇时,每次只挑8小时内羽化成虫,超过8小时的成虫已逐渐有交配能力,必须一
只不留地倒出处死,才能进行第二次挑选。
8、刚羽化的果蝇色淡白,体软绵,难辨♀♂,务必小心区别。
9、培养箱温度保持在25℃。
10、因为本次实验每组的数据有限,所以误差较大。我们更倾向于将实验室的结果统计起来一起分析,这样误差会减小一点。
11、果蝇的某一些性状本身可能会受到环境之类的影响从而出现与理论不相符的结果。
12、因为此次实验的连续性很强,所以一定要注意每一步的时间和操作,否则就会产生不可逆的后果,严重的要进行重做。
3.2小结:
果蝇具有生活史短、繁殖率高、饲养简便等特点,是研究遗传学的好材料,尤其在基因分离、连锁、交换等方面,对果蝇的研究更是广泛而充分。本次通过实施已有实验方案,观察后代中果蝇的各种性状,结合各种统计处理方法,从而证明这三大定律。整个实验过程需要自主参与。持续的时间长,有很强的连续性。通过理论与实验的紧密结合以及实验现象与数理统计结合,我们提高了自身实验的能力,体会到了前人的艰辛的研究过程。
4.体会与建议
果蝇杂交实验是遗传学经典实验,尤其是伴性遗传杂交,具有极为清晰的思路和历史上非常重要的结论。本次亲身体验果蝇杂交实验历时一个多月,从实验结果来看,都与理论比较契合,不仅验证了孟遗传规律在大多数情况下的普适性,而且使在课本上学到的三大定律、正反交和染色体作图得到了实践的巩固。验数据的统计处理过程锻炼了条理、严谨的思维习惯。从实验过程来看,果蝇杂交实验是一个很节省时间的实验,需要动手操作的时间并不多,而且得益于实验材料的方便性,实验从设计到得到一次实验结果的时间也很短,可见实验材料的选择对实验进度有决定性的作用。实验过程需要两个人一起参与,两个人的时间分配安排、操作配合挺重要的。可见团队合作对实验的成功也很关键。
李,051