实验一果蝇的单因子实验一:目的1. 理解分离定律的原理;2. 掌握果蝇的杂交技术;3记录交配结果和掌握统计处理的方法。
二.原理一对基因在杂合状态中保持相对的独立性,而在配子形成时,又按原样分离到不同的配子中去。
理论上配子分离比是1:1,子二代基因型分离比是1:2:1,若显性完全,子二代表型分离比是3:1。
这就是分离定律。
孟德尔从豌豆中选取了许多稳定的,易于观察的性状观察分析。
所谓的性状是生物体所表现的形态特征和生理特性的总称。
孟德尔在研究豌豆等植物的性状遗传时,把植株所表现的性状总体区分为各个单位作为研究对象,这些被区分开的每一个具体性状称为单位性状(unit character).如豌豆的花色,种子形状,子叶颜色,豆荚形状,未成熟豆荚的颜色,花序着生部位和株高等性状。
不同个体在单位性状上常有着各种不同的表现,如豌豆有红花和白花,种子形状有圆粒和皱粒,子叶颜色有黄色和绿色等。
这种同一单位性状在不同个体间所表现出来的相对差异,称为相对性状。
果蝇的长翅(+)和残翅(vg)是一对相对性状。
它们是位于常染色体上的一对等位基因。
野生型果蝇的双翅是长翅,(+/+)翅长过尾部。
残翅果蝇(vg/vg)的双翅几乎没有,只有少量残痕,无飞翔能力。
vg的座位是第二染色体67.0。
长翅对残翅显性完全。
交配方式:用长翅果蝇与残翅果蝇交配,得到子一代都是长翅,子一代雌雄个体间相互交配,子二代产生性状分离,出现两种表型,呈3:1之比。
现以长翅雌蝇与残翅雄蝇交配为例P:长翅(♀)×残翅(♂)+/+↓vg/vgF1:长翅+/vg↓♀.♂相互交配F2:长翅残翅(1 +/+,2+/vg) (1 vg/vg)三.材料与方法材料:黑腹果蝇( Drosophila melanogaster ) 的两个品系:野生型:长翅果蝇(+ /+)突变型:残翅果蝇(vg /vg)野生型果蝇的双翅为长翅(+ /+) ,翅长超过尾部。
残翅果蝇(vg /,g) 的双翅几乎没有,只留少量残痕,无飞翔能力。
仪器设备:双筒解剖镜,恒温培养箱,天平,培养瓶,麻醉瓶,毛笔、白瓷板,放大镜,棉花,镊子,大烧杯,电炉,玻璃棒,铁架台,漏斗,胶管,无数锥形瓶。
药品试剂:乙醚、玉米粉、琼脂、葡萄糖、酵母粉、丙酸。
1、配培养基2、选野生型和残翅果蝇为亲本。
雌蝇一定要选处女蝇,可在实验前2-3 天陆续收集,雌雄个体分开培养.数目多少根据需要而定。
3、7 天后,释放杂交亲本。
4、再过4-5 天,Fl 成蝇开始出现,观察F1 翅膀( 表型) ,注意显、隐性关系,连续检查2-3 天,并计数统计,或在释放亲本7 天后集中观察。
5 、选取正、反交各5 对F1 雌雄果蝇,分别移入一新培养瓶( 这里不需用选取处女蝇) ,置25 ℃温箱小培养。
当看到培养瓶内有蛹出现时,及时将亲本处死,以防发生回交。
8 、7 天后,释放Fl 亲本。
再过4-5 天,F 2 代成蝇出现后,进行观察统计,可连续统计7-8 天,观测数目在200 只以上。
被统计过的果蝇倒入水槽冲掉。
注意事项:1.杂交前必须选择处女蝇2.挑果蝇时,除了要注意雌雄外,还要注意性状,防止因果蝇混杂而引起实验结果的失败。
3.不可麻醉过度。
4.放到培养瓶中时要先把瓶子倾斜,待果蝇苏醒后再把瓶子竖起来,防止果蝇粘在培养基中而不能苏醒。
5.剩余的果蝇可放到大瓶子中,以保留种用。
6.写好标签放到培养箱中。
7.无论是对F 1 还是对F 2 进行统计,都要及时进行,避免陆续羽化出的果蝇在培养瓶内交尾后将卵产在培养基内。
因此要求实验者不断进行观察,只要有新羽化出的果蝇,就要及时取出,并进行统计和观察。
四、结果与分析表1 F1代正交统计结果登记表观察日期正交:灰体残翅(♀)× 黑檀体长翅(♂)灰体长翅数灰体残翅数黑檀体长翅数黑檀体残翅数6.09 21 0 0 0 6.08 69 0 0 0 6.09 48 0 0 0 6.10 87 0 0 0 合计225 0 0 0表2 F1代反交统计结果登记表观察日期反交:黑檀体长翅(♀)× 灰体残翅(♂)灰体长翅灰体残翅黑檀体长翅黑檀体残翅6.09 15 0 0 0 6.10 84 0 0 06.11 30 00 0 6.12 108 0 0 0 合计237观察并统计F2代表型及各种表型的个体数,特别要注意新性状组合个体的出现,计算不同表型个体数的比例,确定这两对基因的遗传规律,将统计结果填入表3表3 对F2代正反交统计结果登记表 观察 日期 正交:VgVg++(♀)×++ee(♂) 反交:++ee(♀)×VgVg(♂) 灰体长翅 灰体残翅 黑体长翅 黑体残翅 灰体长翅 灰体残翅 黑体长翅 黑体残翅 6.24 84 36 27 12 54 15 21 3 6.25 51 15 15 3 153 57 57 6 6.26 45 12 18 3 30 15 12 0 6.27 63 18 21 6 153 63 48 12 6.28 39 9 12 3 24 9 6 0 6.29 15 3 6 0 21 6 3 3 6.30 69 15 12 6 33 6 9 3 7.01 51 18 15 6 36 12 15 3 7.02 63 24 18 6 60 18 21 6 7.03 78 27 30 6 39 15 9 3 7.04 54 12 18 3 54 21 18 6 合计61221919254 65723120445根据以上统计的结果,对 F2 代的统计结果作 x ²测验,填入下列表四中: 对 F2 正交结果作 x ²测验(表4): 表4:F2代正交结果做x ²测验灰体长翅数 灰体残翅数 黑檀体长翅数黑檀体残翅数 合计实际值( o ) 612 219 192 54 1077理论值( c ) 605.82 216.79 190.06 53.45 偏差( o - c ) -6.18 -2.21 - 1.94 - 0.55 (o - c) ² /c0.16300.12250.01980.1057f 3 x ² 1.342246 P0.80 ﹤ P ﹤ 0.90对 F2 代反交结果作 x ²测验(7)表5 F2代反交结果做x ²测验灰体长翅数 灰体残翅数 黑檀体长翅数黑檀体残翅数 合计实际值( o ) 657 231 204 45 11 37理论值( c ) 639.261 224.763 198.492 43.785 偏差( o - c ) -17.4525 17.815 9.1875 24.0625 (o - c) ² /c0.1584770.4961220.1319813.186181f 3 x ² 3.972761P0.20 ﹤ P ﹤ 0.30表6 不同x ²值和不同自由度n 时的P 值0.990.950.900.800.700.500.300.200.100.050.020.011 0.000160.04 0.016 0.064 0.148 0.455 1.074 1.642 2.706 3.841 5.412 6.6352 0.02010.103 0.211 0.446 0.713 1.386 2.048 3.219 4.605 5.991 7.824 9.2103 0.115 0.352 0.584 1.005 1.424 2.366 3.665 4.642 6.251 7.815 9.837 11.345 4 0.297 0.711 0.064 1.649 2.195 3.357 4.878 5.989 7.779 9.488 11.668 13.277 50.5541.1451,6102.3433.0004.3516.0647.2699.23611.07013.38815.086对以上所得的结果进行分析如下:由正交结果进行χ 2测验结果可知0.8<P<0.9,长翅数与残翅数的比值接近3:1,由反交结果进行χ 2测验结果可知0.8<P<0.9,长翅数与残翅数的比值也接近3:1,由此可以确定果蝇的长翅与残翅这一相对性状是位于常染色体上的一对等位基因,这对基因在杂合状态中保持相对的独立性,而在配子形成时,又按原样分离到不同的配子中去,导致子二代的表性比为3:1.同时也可以确定长翅是受显性基因控制的,而残翅则是受隐性基因控制的。
将正反交合并后进行χ 2测验可知0.7<P<0.8,同样符合孟德尔的分离比例,只是合并后的概率比没有合并后的要小,说明正交与反交之间存在一定的差异,但明显看出这个差异不是很大,存在差异的原因是由许多因素造成的,如温度,大气压,人为因素等等。
我认为最主要的因素则应该是果蝇本身。
正交是用长翅作为母本,反交则是用残翅作为母本,因为残翅果蝇无飞翔能力,进行杂交时较用残翅做父本时更加容易,因而造成了正反交之间的差异。
五:结论与讨论根据以上实验结果并对其进行分析后可得到如下结论:1.果蝇的长翅与残翅是位于常染色体上的一对等位基因,并且长翅是受显性基因控制的,为显性,而残翅则是受隐性基因控制的,为隐性。
2.常染色体上的遗传其正交和反交的结果是一致的,并不受到性别的决定。
3.用长翅果蝇与残翅果蝇进行交配,配子分离比为1:1,子一代雌雄个体间相互交配,子二代基因型分离比为1:2:1,显性完全时,子二代表型分离比是3:1.4.用果蝇的长翅与残翅进行杂交,F2代长翅数与残翅数之比为3:1,符合孟德尔的分离定律。
1.就本次试验而言,可采用什么样的方法来验证分离定律?分离定律的实质是指位于一对同源染色体上的一对等位基因在配子形成过程中,彼此分离,互不干扰,各自独立的分配到不同的配子中去,每个配子中只含有一对基因中的一个成员,对本次实验的真实性可以采用不同的方法进行验证。
(1).测交法(test cross):测交法是把被检测的个体与隐性纯合体杂交,由于测交时常利用一个原来的隐性纯和亲本进行杂交,故又常称为回交,根据测交子代所出现的表型种类和比例,可以确定被测验个体的基因型。
由于隐性纯合体只能产生一种含隐性基因的配子,他们与含有任何基因的另一种配子结合,其子代将只能表现出另一种配子所含基因的表型,因此,测交子代表型的种类和比例正好反映了被测个体所产生的配子种类和比例。
在本次试验中,我们已经验证了长翅与残翅是位于常染色体上的一对等位基因,要验证F2的表型分离比为3:1,即验证分离定律,可以用纯和的长翅果蝇和残翅果蝇进行杂交,F1代表现性为长翅,当用F1再与残翅果蝇测交时,F1形成两种配子,它们的数目应相等。