1、实验报告2011 年 11 月 2 日2011 年 11 月 27 科目 遗传学实验 题目 果蝇连锁互换定律的验证 仪器编号_摘要：本实验通过白眼、小翅、焦刚毛三隐性雌果蝇与野生型雄果蝇杂交，得到F1 代后使其自交，统计 F2 代各类果蝇数目，进行连锁分析并验证连锁互换定律。引言：生殖细胞形成过程中，位于同一染色体上的基因是连锁在一起，作为一个单位进行传递，称为连锁律。在生殖细胞形成时，一对同源染色体上的不同对等位基因之间可以发生交换，称为交换律或互换律。连锁和互换是生物界的普遍现象，也是造成生物多样性的重要原因之一。一般而言，两对等位基因相距越远，发生交换的机会越大，即交换率越高；反之，相距
2、越近，交换率越低。因此，交换率可用来反映同一染色体上两个基因之间的相对距离。以基因重组率为 1%时两个基因间的距离记作 1 厘摩（centimorgan，cM ） 。基因座位很近，只发生一次交换，重组值交换率基因座位较远，可发生两次交换，重组值交换率基因图距就是通过重组值的测定而得到的。如果基因座位相距很近，重祖率与交换率的值相等，可以直接根据重组率的大小作为有关基因间的相对距离，把基因顺序地排列在染色体上，绘制出基因图。如果基因间相距较远，两个基因往往发生两次以上的交换，这是如果简单的把重组率看作交换率，那么交换率就会被低估，图距就会偏小。这时需要利用试验数据进行校正，以便正确估计图距。基因
3、在染色体上的相对位置的确定除进行两个基因间的测交外，更常用的是三点测交法，三点测交法就是研究三个基因在染色体上的位置。如 a、b、c 三个基因是连锁的，要测定三个基因的相对位置可以用野生型果蝇（+，表示三个相应的野生型基因）与三隐性果蝇（abc ，三个突变型基因）杂交，制成三因子杂种abc/+，再用三隐性个体对雌性三因子杂种进行测交，以测出三因子杂种在减数分裂中产生的配子类型和相应数目。由于基因间的交换，除产生亲本类型的两种配子外，还有六种重组型配子，因而在测交后代中有 8 种不同表型的果蝇出现，这样经过数据的统计和处理，一次试验就可以测出三个连锁基因的距离和顺序，这种方法，就叫三点测交或三点
4、试验。通过三点测交的方法，也可根据 F2 代果蝇的种类数量，验证连锁互换定律。实验器材与材料：黑腹果蝇（Drosophila melanogaster ）品系：野生型黑腹果蝇，白眼、小翅、卷刚毛三隐性果蝇、野生型果蝇（+）：红眼，长翅，直刚毛。器材：.解剖镜、毛笔、麻醉瓶、玻璃板、标签、吸水纸、培养瓶、酒精棉。药品：.乙醚、75%乙醇。实验步骤：1、 选三隐性雌性处女蝇（wmsn/wmsn ）和野生型雄蝇（/Y ）4 对置于新鲜培养瓶中作杂交，贴上标签，注明亲本类型，实验日期，组别及姓名。妥善保管，温箱下培养。注意谨防瓶塞掉出、瓶子摔破，避开阳光直射，保暖。2、 7 天后 F1 蛹出现，倒净杂
5、交亲本。3、 再 45 天后，子一代成蝇出现，进行观察。F1 雌蝇全部是野生型，雄蝇全部是三隐性。5、 从 F1 代中选 6 对果蝇，放到指管中，在 23下培养。78 天后倒去亲本。6、 再过 45 天，F2 代成蝇出现。开始观测。果蝇倒出麻醉，放在玻璃板上，用解剖镜检查眼色、翅形、刚毛，各类果蝇分别计数。统计过的果蝇倒掉。7、 过 2 天后再检查第二批。最多可连续检查 78 天，即 34 次。自第一批果蝇孵出 10 天内是可靠的，再迟时 F3 代可能会出现。实验结果统计 F2 代各类果蝇的数目，得到下表:表 1：F2 代各类果蝇数目统计w/m/sn 雄果蝇 雌果蝇 总数（+） 39 50 8
6、9（-） 38 51 89178（+-） 0 1 1（-+） 0 2 23（+-+） 6 15 21（-+-） 8 8 1637（-+） 10 7 17(+-) 6 11 1734总数 107 145 252 252表 2：F2 代果蝇交换重组值的计算测交后代表型 观察数 重组部位w/m/sn msn m-w w-sn（+） 89（-） 89 178（+-） 1（-+） 2 3 （+-+） 21（-+-） 16 37 （-+） 17(+-) 17 34 总计 252 40 71 37重组值 15.87% 28.17% 14.68%分析讨论1. 性状特征：三隐性果蝇（wmsn）个体的眼睛是白色的
7、（w） ；翅膀比野生型的翅膀短些，翅仅长至腹端，称小翅（m） ；刚毛是卷曲的，称焦刚毛或卷刚毛（sn ） 。这三个基因都位于 X 染色体上，所以在本实验中可以同时进行伴性遗传的实验观察。2. 交配方式：把三隐性雌蝇与野生型雄蝇杂交，所得子一代的雌蝇 是三因子杂种，雄雌是（横线表示一条 X 染色体，箭头横线 表示一条 Y染色体） 。子一代雌、雄果蝇相互交配，得测交后代，如下图所示：子一代的雌蝇表型是野生型，雄蝇是三隐性。得到的测交后代其中多数个体与原亲本相同。同时也会出现少量与原亲本不同的个体，即重组型。重组型是基因间发生交换的结果。在连锁的三基因里，交换可以发生在 m-sn 之间（a） ，也可
8、以发生在snw 之间（b） ，或同时发生在 m-sn 之间和 sn w 之间（c） 。总共可以产生 8种不同的配子。子一代雌蝇是三因子杂合体，可形成 8 种配子，而子一代雄蝇是三隐性个体，所以子一代雌雄蝇相互交配时，即进行测交，子二代可以得到 8 种表型。根据 8 种表型的相对频率，可以计算重组值，并确定基因排列顺序。3. 图距和重组值的关系：图距表示基因间的相对距离，通常是由两个临近的基因图距相加得来的。重组值表示了基因间的交换频率，所以图距往往并不同于重组值。图距可以超过 50，重组值只会逐渐接近而不会超过 50，只有基因相距较近时，图距才和重组值相等。1. 经过统计计算出，msn 图距为
9、 15.87，m-w 图距为 29.36，w-sn 图距为14.68。基因顺序为 w-sn-m。 wmsn3wmsn3 + + +wmsn3+ + + wmsn3自交后代PF1m sn3 w+ + +m sn3 w+ + +m sn3 w+ + +形成配子 形成配子m sn3 w+ + +m + + sn3 wm sn3 w+ + +m sn3 + + wm sn3 w+ + +m + w+ sn3 +（a） （b） （c）2. 实验结果与已知遗传图谱对比，基因的顺序为 w-sn-m。w-m 的图距为35cM。 w-sn 的图距为 15.2cM。sn-m 的图距为 19.2cM其中，w-m 结
10、果误差较大，怀疑为果蝇数量不足且所选果蝇种类有关。在 F2 代中，出现了连锁基因的互换，证明了基因的连锁互换定律。本实验注意事项有：1、如果投放的不是处女蝇则很有可能已经受精，在 F1 代中，引入纯合子。将会影响下一代分离比，从而影响到试验结果。2、.产卵后亲本需在一周后清理干净。一是会影响子代的计数，二是可能会和下一代交配，从而影响实验结果。3、环境要适宜。温度过高容易造成果蝇的不育以及变异，影响到实验结果。而温度过低，则使得果蝇生长缓慢，影响实验进程。培养基不长霉菌。4、实验可能存在统计错误，在计数的时候长翅断翅有时难以分清。参考文献：杨大鹏.果蝇唾液腺染色体标本的制备与观察。遗传学实验，2010 年 9 月第八次印刷.
