果蝇杂交实验【实验目的】
通过实验验证分离规律、自由组合规律、伴性遗传和连锁互换规律，掌握果蝇杂交的实验技术和基因定位的三点测验方法，在实验中熟练运用生物统计的方法对实验数据进行分析。

【实验原理】
1. 果蝇（fruit fly）是双翅目（Diptera）昆虫，属果蝇属（genus Drosophila），约有3000多种，我国已发现800多种。

大部分的物种以腐烂的水果或植物体为食，少部分则只取用
以
果蝇在25℃时，从卵到成蝇需10天左右，成虫可活26～33天。

果蝇的生活史如下：
雌蝇→减数分裂→卵
受精
雄蝇→减数分裂→精子
羽化（第八天）
（可活26～33天）产第一批卵
蛹（第四天）
第二次蜕皮第一批卵孵化
（第二天）（第零天）
第一次蜕皮幼虫
（第一天）
果蝇的生活周期和各发育阶段的经过时间
果蝇的性别及突变性状的鉴别：
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XX，在雄蝇中是XY。

色体上，直刚毛对焦刚毛为完全显性。

用具有这两对相对性状的纯合亲本杂交，其性状的遗传行为应符合自由组合定律。

4. 生物某些性状的遗传常与性别联系在一起，这种现象称为伴性遗传（sex-linked inheritance），这是由于支配某些性状的基因位于性染色体上。

果蝇属XY型生物，共有四对染色体，第一对为性染色体，其余三对为常染色体。

雌果蝇的性染色体构型为XX，、雄果蝇为XY。

控制果蝇眼色的基因位于X染色体上，在Y染色体则没有与之相应的等位基因。

将红眼（+）果蝇和白眼（w）果蝇杂交，其后代眼色的表现与性别有关。

而且，正反交的结果不同。

5. 不完全连锁基因在形成配子时，随同源染色体非姊妹染色体单体之间发生交换而交
换，产生一定频度的重组型配子，在子代中表现一定比例的重组性状，通过观察和统计测交子代各种表型的个体数，可估算出连锁基因间的交换率，由此确定基因在染色体上的相对位置，绘制出连锁遗传图。

已知果蝇（Drosophila melanogaster）的红眼（+）对白眼（w）是显性，直刚毛（+）对焦刚毛（sn）是显性，长翅（+）对小型翅（m）是显性，控制这三对相对性状的基因都位于X染色体上，若将白眼（w）、焦刚毛（sn）、小型翅（m）三隐性突变体雌蝇（X w sn m X w sn m）与红眼（+）、直刚毛（+）、长翅（+）野生型雄蝇（X+++Y）杂交，则F1可产生三杂合体雌蝇（X w sn m X+++）和三隐性雄蝇（X w sn m Y）。

由于Y染色体上不携带相应的等位基因，因而表现出X染色体上三个隐性基因所控制的性状，相当于一个三隐性纯合体。

用F1代杂交（相当于测交）,F2代表现出的8种表型及数目与F1雌蝇产生的8种配子及数目一致，通过观察和统计F2代（相当于测交子代）8种表型的个体数，就可估
，麻醉
2～3。

的大量精子，雌蝇一次交配所得的精子，足够它多次排出的卵受精，因此在做杂交试验时，雌蝇必须选用处女蝇（没有交配过的雌蝇）。

雌蝇孵出后12小时内不会交配，这个时间内把果蝇全部倒出，分出雌雄蝇，单独饲养，这时收集的雌蝇是处女蝇。

杂交时把所需品系的雄蝇直接放到处女蝇培养瓶中，贴好标签，注明两亲本的基因型及交配日期，进行培养。

7～8天后倒掉亲本（一定要倒干净，以免亲代和子代混淆），待F1成蝇羽化后开始计算，观察性状。

可靠的计数及观察是培养开始的20天以内（再晚F2也可能有了）。

若须继续实验，观察F2，可在F1内挑出雌雄数对，另外培养，因为这次是用F1作亲本，进行个体间互交，所以这时不是处女蝇也可以。

但如要把F1雌蝇与另一品系雄蝇杂交时，还要严格地选取处女蝇，方法同上。

3. 原种培养
在作新的留种培养时，应事先检查一下果蝇有没有混杂，以防原种丢失。

亲本的数目一般每瓶5～10对，移入新瓶时，须将培养瓶横卧，然后用毛笔将麻醉的果蝇从白瓷板上轻轻扫入，待果蝇醒过来后再把培养瓶竖起，以防果蝇粘在饲料上。

原种每2～4周换一次培养基（依温度而定，10～15℃约4周换一次，20～25℃约二周换一次）。

每一原种培养至少保留两套，培养瓶的标签上要写明突变名称，培养日期等。

作原种培养温度可控制在10～15℃，培养时避免日光直射。

果蝇在适宜条件下会产子代，在肉眼能看到幼虫时就可把亲本倒掉，几天以后，新的成蝇便产生。

待成蝇有了足够保种的数量后，要调换培养瓶，作为下一代的亲本，继续培
再将培养瓶直立，贴上标签：
将杂交瓶放在20℃～25℃恒温箱内培养。

（4）培养7～8d ，倒掉杂交亲本（倒掉的果蝇最好处死）。

（5）再过4～5d ，F 1代成蝇出现，观察F 1代性状是否和预期结果一致。

（6）收集6～10对F 1代果蝇放入一新培养瓶，在20℃～25℃恒温箱内继续培养，以便观察F 2代（正反交作相同处理）。

（7）继续培养7～8d 后，移去F 1代。

（8）再4～5d ，F 2代成蝇出现，开始观察并统计F 2代的性状表现类型及数目。

【结果统计分析】
反交
♀bb X +++ X +++ ? BBX w-m-sn
Y ♂ 日期： 姓名：
正交 ♀BBX w-m-sn X w-m-sn ?bbX +++Y ♂ 日期： 姓名：
（二）统计分析
1.分离定律
图谱分析
P: BB（灰体）×bb（黑体）F1: Bb(灰体)
自交F2：BB Bb bb
灰体黑体
理论比值： 3 ： 1
实际正交数量：7803 2693
比值： 2.90 ： 1
反交数量：7598 2701
比值： 2.81 ： 1
2
灰体直刚毛黑体直刚毛灰体焦刚毛黑体焦刚毛理论比值：9 ： 3 ： 3 ： 1
实际数量：5807 2003 1791 698 比值：8.32 ： 2.87 ： 2.57 ： 1
2
3.伴性遗传
图谱分析
正交反交
P：X w X w（雌白眼）×X+Y（雄红眼）X+X+（雌红眼）×X w Y（雄白眼）+w（雌红眼）×X w+w（雌红眼）×X+
4.连锁交换定律
利用正交数据进行统计可知，表型+ + sn和w m +个体数目最少，应是双交换产物，由此可以推论，基因sn一定位于中间，而三基因的相对顺序是w sn m
三点测交结果统计
X染通过图谱分析，我们得到正交表型比率（灰体直刚毛：灰体焦刚毛：黑体直刚毛：黑体焦刚毛）分别为3:3:1:1和9:3:3:1。

在双因子χ2适合度检验中，正反交的结果P值均<0.01，与孟德尔自由组合定律相差很大。

针对于以上单因子及双因子χ2适合度检验发生的现象，我认为主要有以下两个方面的原因：
1）选取的实验方案本身存在问题。

这两对基因并不是完全独立遗传，由反交型的单因子适合度测验可以看出，体色分离比不符合3:1，可能两个基因存在于某些有关于性别方面的连锁。

2）实验的随机误差较大。

实验操作的不到位以及对果蝇性别、表型特征分辨错误使
结果出现误差。

3.伴性遗传规律：果蝇的眼色是由X染色体控制的遗传性状，其基因仅位于果蝇的X 染色体上。

对于这对基因来说，遵守伴性遗传的规律，且正反交个体在F1、F2代上表型比率不同，通过图谱分析，正交个体在F1代产生的雄性个体都是白眼的。

通过χ2适合度测验，正反交的结果F1代P值均>0.05，符合伴性遗传规律，而F2代P值均<0.01，不符合伴性遗传规律。

分析原因主要是：
1）在伴性遗传中，眼色基因并不是独立进行遗传，其会与X染色体上其他基因发生连锁交换，从而产生表型性状不符合理论比率的情况，甚至在F2代会出现白眼雌蝇的性状（按照遗传图谱分析，F2代不会出现该性状）。

2）实验的随机误差较大。

实验操作的不到位以及对果蝇性别、表型特征分辨错误使结果出现误差。