实验七果蝇的伴性遗传.docx
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实验七果蝇的伴性遗传
实验七果蝇的伴性遗传
09级生物技术2班中午组李昭慧汪琼燕
1、目的
1、记录交配结果和掌握统计处理方法;
2、正确认识伴性遗传的正、反交的差别。
2、原理
1910年，摩尔根在实验室中无数红眼果蝇中发现了一只白眼雄蝇。
让这只白眼雄蝇与野生红眼雌蝇交配，F1全是红眼果蝇。
让F1的雌雄个体相互交配，则F2果蝇中有3/4为红眼，l/4为白眼，但所有白眼果蝇都是雄性的。
这表明，白眼这种性状与性别相连系，外祖父的性状通过母亲遗传给儿子。
这种与性别相连的性状的遗传方式就是伴性遗传。
摩尔根等对这种遗传方式的解释是：
果蝇是XY型性别决定动物，控制白眼的隐性基因（W）位在X性染色体上，而Y染色体上却没有它的等位基因。
如果这种解释是对的，那么白眼雄蝇就应产生两种精子：
一种含有X染色体，其上有白眼基因（W），另一种含有Y染色体，其上没有相应的等位基因；F1杂型合子（Ww）雌蝇则应产生两种卵子：
一种所含的X染色体，其上有红眼基因（W）；另一种所含的X染色体，其上有白眼基因（W）；后者若与白眼雄蝇回交，应产生1/4红眼雌蝇，l/4红眼雄蝇，1/4白眼雌蝇，l/4白眼雄蝇。
实验结果与预期的一样，表明白眼基因（W）确在X染色体上。
果蝇的性染色体有X和Y两种类型.雌蝇细胞内有2条X染色体,为同配性别（XX）,雄蝇为XY是异配性别.性染色体上的基因在其遗传过程中,其性状表达规律总是与性别有关.因此,把性染色体上基因决定性状的遗传方式叫伴性遗传。
果蝇的红眼与白眼是一对由性染色体上的基因控制的相对性状。
用红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配，Ｆ１代雌雄均为红眼果蝇，Ｆ１代相互交配，Ｆ２代则雌性均为红眼，雄性红眼：
白眼＝１：
１；相反用白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配，Ｆ１代雌性均为红眼,，雄性都是白眼，Ｆ１相互交配得Ｆ２代，雌蝇红眼与白眼比例为１：
１，雄蝇红眼与白眼比例亦为１：
１。
由此可见位于性染色体上的基因，与雌雄性别有关系。
伴性遗传可归纳为下列规律：
1.当同配性别的性染色体（如哺乳类等为XX为雌性，鸟类ZZ为雄性）传递纯合显性基因时，F1雌、雄个体都为显性性状。
F2性状的分离呈3显性：
1隐性；性别的分离呈1雌：
1雄。
其中隐性个体的性别与祖代隐性体一样，即1/2的外孙与其外祖父具有相同的表型特征。
2.当同配性别的性染色体传递纯合体隐性基因时，F1表现为交叉遗传，即母亲的性状传递给儿子，父亲的性状传递给女儿，F2中，性状与性别的比例均表现为1：
1。
3.存在于Y染色体差别区段上的基因
在进行伴性遗传实验时，也会出现例外个体，即在B杂交组合，F1代中出现不应该出现的雌性白眼，这是由于两条x染色体不分离造成的，不过这种情况极为罕见，约几千个个体中才有一个。
3、仪器、设备、试剂及材料
1、器材
恒温培养箱,双筒解剖镜，架盘天平,高压灭菌锅,培养瓶,麻醉瓶,白瓷板,毛笔,镊子,棉花塞。
2、试剂
乙醚，丙酸,酵母粉,玉米面,琼脂条,葡萄糖，蒸馏水。
3、材料
黑腹果蝇（Drosophilamelanogaster）品系,野生型红眼（+）和突变型白眼（whiteeye,w）.决定黑腹果蝇红眼和白眼的基因位于X染色体上,是一对等位基因.
4、步骤
1、配制培养基
果蝇培养基配方：
A：
糖6.2克，加琼脂0.62克，再加水38mm煮沸溶解；
B：
玉米粉8.25克，加水38mm，加热搅拌均匀，再加0.7克酵母粉；
A和B混合加热成糊状后，加0.5mm丙酸，即可分装到培养瓶中。
倒入培养基的厚度约2厘米，在培养基中插入一张消过毒的干燥硬纸片，以扩大果蝇的活动场所。
将培养瓶置入高温高压灭菌锅内，以121℃，1.5大气压消毒30分钟。
消毒完成后，待灭菌锅内压力降至常压后开启锅盖使其半开，再以灭菌锅干燥培养瓶之棉塞30分钟，完成后取出使其冷却备用。
待培养基冷却后，用酒精棉花擦去瓶壁上的水珠。
因为瓶里有了积水，移入的果蝇容易淹死或粘住。
2、收集处女蝇
雌果蝇自羽化开始10小时之内尚未成熟而无交配能力。
选择处女蝇时，先把培养瓶中的老果蝇全部除去，收集10小时之内羽化出来的新果蝇，麻醉后用放大镜在百瓷板上将果蝇雌雄分开，这时得到的雌果蝇应该全部都是处女蝇。
如果要验证选取的处女蝇是否准确，先不要放入雄蝇，3天后看雌蝇是否产卵，如果产卵就不是处女蝇了。
3、接种
按照无菌操作技术，一手持培养瓶，一手持广口瓶，轻轻地旋转广口瓶棉塞，使果蝇掉离棉塞，迅速取下两瓶的棉塞，瓶口相对，培养瓶在上，果蝇触角根部的感觉神经能和人类的耳朵一样感知声音和重力，受惊吓后会向上逃走，轻轻敲击广口瓶，果蝇会陆续飞入培养瓶，塞好瓶口，进行伴性遗传杂交时,应该同时配置正交和反交试验组合.因为决定性状的基因在性染色体上,正,反交的结果会出现性状和性别的差异.在果蝇培养前,要在杂交培养瓶上贴上标签,标明实验题目,杂交组合,杂交日期,实验者姓名.最后,把培养瓶放在20～25℃恒温培养箱内饲养果蝇.
B组
WW×+Y
日期
姓名
标签如下：
A组
++×WY
日期
姓名
4、去亲本：
果蝇饲养几天以后,肉眼可见培养瓶中出现了幼虫和蛹,这时可以将亲本移出,以防亲本与F1果蝇混杂,影响实验结果。
5、F1代性状观察和统计：
再经过几天饲养之后,培养瓶中会陆续羽化出F1代果蝇,仔细观察F1代果蝇性状,统计正,反交F1代表型性状的观察结果,并将结果填入表6、F1代自交：
把正交试验得到的F1代果蝇转入一个新培养瓶中进行相互交配,把反交试验得到的F1代果蝇也转入一个新培养瓶中进行互交（不需挑选处女蝇）,以期获得F2代.
7、去亲本：
经过7~8天的培养,当培养瓶里出现了F2代幼虫和蛹时,把培养瓶里的成蝇转移出去,防止与F2代果蝇混杂.
8、F2代性状观察和统计：
再经过几天饲养之后,F2代果蝇会陆续羽化来,仔细观察F2代果蝇的性状,统计正,反交F2代表型性状的观察结果,并将结果填入表格。
9、伴性遗传试验结果分析：
根据实验观察和统计结果,应用统计学分析方法,分析果蝇眼色遗传的现象和特点,深入理解伴性遗传的本质和规律。
5、结果
1、实验记录
表1.果蝇观察记录（A）瓶
日期
室温℃
气压
Kp
恒温箱温度
℃
各类果蝇数目
红眼♂（+）
白眼♂（w）
红眼♀（+）
白眼♀（w）
10.21
18.5
82.11
24.1
接种：
♀（＋）×♂（w）=10:
10
10.27
16.2
81.81
23.8
瓶中出现幼虫，放出亲本
10.30
16.8
82.14
23.2
15
0
16
0
11.2
18.8
82.39
22.4
16
0
19
0
11.4
18.4
81.56
22.6
12
0
15
0
11.5
18.1
81.76
21.4
挑出6对转接入新培养瓶中
11.10
18.4
81.52
21.6
放出F1代亲本
11.12
17.6
81.49
21.4
5
6
13
0
11.13
19.5
81.23
23.1
7
5
13
0
11.14
16.5
81.57
22.7
8
5
12
0
11.17
15.5
83.23
23.1
45
48
85
0
11.21
16.8
83.15
21.5
57
57
106
0
11.24
14.8
83.12
22.0
31
28
65
0
表2.果蝇观察记录（B）瓶
日期
室温℃
气压
Kp
恒温箱温度
℃
各类果蝇数目
红眼♂（+）
白眼♂（w）
红眼♀（+）
白眼♀（w）
10.21
18.5
82.11
24.1
接种：
♀（w）×♂（＋）=10:
10
10.27
16.2
81.81
23.8
瓶中出现幼虫，放出亲本
10.30
16.8
82.14
23.2
0
15
17
0
11.2
18.8
82.39
22.4
0
13
12
0
11.4
18.4
81.56
22.6
0
19
16
0
11.5
18.1
81.76
21.4
挑出6对转接入新培养瓶中
11.10
18.4
81.52
21.6
放出F1代亲本
11.12
17.6
81.49
21.4
9
8
7
6
11.13
19.5
81.23
23.1
6
9
7
8
11.14
16.5
81.57
22.7
4
6
8
9
11.17
15.5
83.23
23.1
44
42
47
39
11.21
16.8
83.15
21.5
56
54
57
49
11.24
14.8
83.12
22.0
36
34
26
38
2、结果统计
表3.F1代统计结果（A）瓶
观察结果
统计日期
各类果蝇的数目
红眼♂（+）
红眼♀（+）
10.30
15
16
11.2
16
19
11.4
12
15
合计
50
43
表4.F1代统计结果（B）瓶
观察结果
统计日期
各类果蝇的数目
白眼♂（w）
红眼♀（+）
10.30
15
17
11.2
13
12
11.4
19
16
合计
47
45
表5.F2代统计结果（A）瓶
观察结果
统计日期
各类果蝇的数目
红眼♂（+）
白眼♂（w）
红眼♀（+）
白眼♀（w）
11.12
5
6
13
0
11.13
7
5
13
0
11.14
8
5
12
0
11.17
45
48
85
0
11.21
57
57
106
0
11.24
31
28
65
0
合计
153
149
294
0
百分比
26%
25%
49%
0
表6.F2代统计结果（B）瓶
观察结果
统计日期
各类果蝇的数目
红眼♂（+）
白眼♂（w）
红眼♀（+）
白眼♀（w）
11.12
9
8
7
6
11.13
6
9
7
8
11.14
4
6
8
9
11.17
44
42
47
39
11.21
56
54
57
49
11.24
36
34
26
38
合计
155
153
152
149
百分比
25%
25%
25%
23%
6、结果分析
表16F2代A组合x2表
红眼♂（+）
白眼♂（w）
红眼♀（+）
白眼♀（w）
观察值（0）
153
149
294
0
理论值（e）
149
149
298
0
（o－e）
4
0
－4
0
（o－e）2
16
0
16
0
（o－e）2/e
0.05
0
0.05
0
x2
0.1
p
0.80~0.70
查x2表得：
当x2=0.1时，0.700.05，说明实验结果与理论预期值相符，他们之间的误差属于随机误差，说明此实验F2代值科学，正交试验成功。
表16F2代B组合x2表
红眼♂（+）
白眼♂（w）
红眼♀（+）
白眼♀（w）
观察值（0）
155
153
152
149
理论值（e）
152
152
152
152
（o－e）
3
1
0
－3
（o－e）2
9
1
0
9
（o－e）2/e
0.06
0.007
0
0.006
x2
0.127
p
0.80~0.70
查x2表得：
当x2=0.127时，0.700.05，说明实验结果与理论预期值相符，他们之间的误差属于随机误差，说明此实验F2代值科学，反交试验成功。
根据x2测定，P>0.05，说明观察值与理论值之间的偏差是没有意义的，也就是说，可以认为观察值是符合假设的，说明实验本身没有不合理，且正交与反交结果不同，与伴性遗传本身特点相符。
综上所述，本实验结果符合伴性遗传的假设，说明眼色这对相对性状是由位于X上的基因控制。
其遗传是伴性遗传。
7、讨论
1.为什么要做正反交？
答：
这是由于伴性遗传的特点所决定的。
性染色体是异形的，其实不仅形态上不相同，质量上也大不相同，以XY型而言，X染色体和Y型染色体有一部分是同源的，该部分的基因是互为等位的，其所控制的遗传行为常与常染色体基因控制的性状相同，另一部分是非同源的，该部分基因就不能互为等位，X染色体非同源部分的基因只存在于X染色体上，Y染色体非同源部分的基因只存在于Y染色体上，两者无配对关系，无功能上的联系，这些基因称半合基因，它们所控制的性状称为伴性性状，因为这些性状的遗传与性别有关，称为伴性遗传。
在伴性遗传中，基因位于性染色体上，在本实验中，果蝇的眼色基因位于X染色体上，所以，正交和反交的结果是不一样的，这是伴性遗传的一个重要特征，当正反交结果不同时，也可反过来证明该性状是伴性遗传。
2、为什么挑取果蝇组成选育F2代时，不需要处女蝇？
答：
亲本挑选时，由于需要该种性状该种基因型的亲本，所以需要处女蝇，当亲本杂交F1代出现后，A组合中只有两种表现型，即红眼雌性和红眼雄性，B组合中只有红眼雌性和白眼雄性，两个组合中，雌雄果蝇都各只有一种性状，随机挑取5对果蝇时，所选的性状也只是那种性状，所以是不是处女蝇都不会影响实验结果。
3、伴性遗传的特点。
答：
1.当同配性别的性染色体（如哺乳类等为XX为雌性，鸟类ZZ为雄性）传递纯合显性基因时，F1雌、雄个体都为显性性状。
F2性状的分离呈3显性：
1隐性；性别的分离呈1雌：
1雄。
其中隐性个体的性别与祖代隐性体一样，即1/2的外孙与其外祖父具有相同的表型特征。
2.当同配性别的性染色体传递纯合体隐性基因时，F1表现为交叉遗传，即母亲的性状传递给儿子，父亲的性状传递给女儿，F2中，性状与性别的比例均表现为1：
1。
3. 3.存在于Y染色体差别区段上的基因（特指人类或哺乳类）所决定的性状，或由W染色体所携带的基因所决定的性状，仅仅由父亲（或母禽、母鸟）传递给其儿子（或雌禽、母鸟）。
表现为特殊的Y连锁（或W连锁）遗传。
八、作业
1、何谓伴性遗传？
限性遗传？
从性遗传？
人类有哪些性状是伴性遗传？
答：
性染色体是异形的，其实不仅形态上不相同，质量上也大不相同，以XY型而言，X染色体和Y型染色体有一部分是同源的，该部分的基因是互为等位的，其所控制的遗传行为常与常染色体基因控制的性状相同，另一部分是非同源的，该部分基因就不能互为等位，X染色体非同源部分的基因只存在于X染色体上，Y染色体非同源部分的基因只存在于Y染色体上，两者无配对关系，无功能上的联系，这些基因称半合基因，它们所控制的性状称为伴性性状，因为这些性状的遗传与性别有关，称为伴性遗传。
从性遗传是常染色体上基因的遗传，具有这种基因的同一基因型个体由于不同性别中内分泌因素的作用，在一性别中表现为显性，在另一性别中表现为隐性。
限性遗传是指只存在于某一性别中表现的性状的遗传，这类性状多数是由常染色体上的基因所决定的，例如，雌性中的产蛋量等。
人类的伴性遗传：
红绿色盲，血友病，抗维生素D佝偻病等。
2、试述常染色体和性染色体的区别与联系。
答：
区别：
1.常染色体形态大小基本一致，而性染色体的形态大小可能有很大区别，如X和Y。
2.性染色体上携带性别决定信息，但常染色体上没有。
3.常染色体上的基因都是成对存在，而性染色体上不是，如X和Y。
4.常染色体遗传中正反交后代中表现型一致，没有性别的差异，但性染色体遗传中后代雌雄中表现型在正反交中不一样。
5.在大多数生物中，常染色体数目多于性染色体数目。
联系：
无论是常染色体还是性染色体，它们的复制，转录，翻译都共用一套密码子，并且遵循核基因控制，它们共同作用，相辅相成才组曾了生物体完整的遗传信息，它们同样都是遗传信息的载体。
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