大学课程遗传学实验萌萌哒果蝇课件

实验一 果蝇的观察和饲养
厦门大学生命科学学院
原理和目的
果蝇英文俗名fruit fly或vinegar fly ， 果蝇广泛地存在于全球温带及热带气候 区，而且由于其主食为腐烂的水果，因 此在人类的栖息地内如果园，菜市场等 地区内皆可见其踪迹。除了南北极外， 目前至少有1000个以上的果蝇物种被发 现，大部分的物种以腐烂的水果或植物 体为食，少部分则只取用真菌，树液或 花粉为其食物。
果蝇的生活史
图1 果蝇的生活史 1.卵 2.一龄幼虫 3. 二龄幼虫 4.三龄幼虫 5.蛹 6.成虫
果蝇营养需求

在不供给食物的情况下，果蝇可存活50 小时左右，在不供给水的情况下，果蝇 无法活过一天。蛹期果蝇在其正常5天生 活周期下可取食其体重3~5倍之食物，雌 果蝇在产卵期每日可取用与其体重等重 之食物。果蝇成虫的食物内需有醣类， 而蛹期果蝇则可只依赖酵母即可生育。
原理和目的

黑腹果蝇(Drosophila )是双翅目昆虫 特点：生活史短，易饲养，繁殖快，
染色体少，突变型多，个体小
是一种很好的遗传学实验材料， 是一种模式生物
背景资料

以果蝇作为遗传学研究的材料，利用突变株研 究基因和性状之间的关系已近一百年，至今， 各种研究遗传学的工具已达完善的地步，果蝇 提供我们对今日的遗传学的知识有其不可磨灭 的贡献；从1980年初，Drs. C. NessleinVolhard和E. Weichaus以果蝇作为发育生物学 的模式动物，利用其完备的遗传研究工具来探 讨基因是如何调控动物体胚胎的发育，也带动 了其它模式生物（线虫、斑马鱼、小鼠和拟南 芥等）的研究，且有非常具体的成果。
果蝇操作方法

搬移果蝇至新培养瓶或麻醉瓶
– 取新培养瓶一瓶，将棉塞略为松动，放置于右手侧， 取欲转移之果蝇培养瓶置于左手侧，以左手握住瓶 颈，两指轻扣棉塞顶部，以右手轻拍瓶底使果蝇掉 落于培养基表面，将培养瓶置于左手侧，拔起棉塞 以左手两指夹住棉塞外端，再将置于右手侧之新培 养瓶棉塞拔起，以右手两指夹住棉塞外端，再以右 手将新培养瓶倒扣于旧培养瓶上，再以左手握住两 瓶口相接处，翻转使新培养瓶位于下方，然后以右 手掌心轻拍新培养瓶瓶底，使果蝇掉落于新培养瓶 瓶底，然后迅速盖上各瓶棉塞。

（雌） 与三隐形（雄）测交，一周后统计后 表型，计算基因相对距离和顺序。
Data table / 数据表 （举例）
Gp: A . Parents: ♀vg-wing x wild type♂
phenotype
session sub- total(O) total E(3:1) O-E
Mon Tue Wen Thu
果蝇的饲养及操作
培养基：玉米粉；香蕉；米粉 20-25 ℃ 麻醉、操作：乙醚、CO2；麻醉器、毛笔、
白纸/白瓷板 等
果蝇的生活史/life cycle
4 stages: - egg （卵） - larva（幼虫） - pupa （蛹） - adult （成虫）
25℃时从卵到成虫约 10-12天
2）Law of independent assortment/自由组合定律 生物在减分裂形成配子的过程中,位于非同源染
色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的， 可以均等的机会组合到同一个配子中。
孟德尔(Gregor Johann Mendel) (1822年7月22日-1884年1月6日)
3，果蝇的遗传分析
动植物细胞及人类遗传学实验（第10-11周）
4. 细胞有丝分裂标本的制备与观察(教材P208.）（第10周） 5. 减数分裂标本的制备与观察(教材P1.及补充材料）（第10周） 6. 染色体组型分析(教材P213.及补充材料）（第10周） 7. 数量性状遗传分析：人类指纹的分析(补充材料）（第11周）
果蝇唾腺染色体的特点：
4. 横纹:
- 每条染色体的染色线在不同的区段螺旋化程度不一，出现一系列宽 窄不同、染色深浅不一或明暗相间的横纹。
- 不同染色体横纹宽窄、疏密、数目、形状和排列顺序恒定，具有物 种特异性。

Ｓ ｎ ｓ。 ：Ａｐｉ ｃ ｔ ｎ Ｅｌｃｒｎ ｅｏｃｒ ｔ ｕ Ｊ ｈ二 ｉ Ｉｉａｉ ｏ ｌ ｏ ｆ ｅ ｔ ｏ Ｍｉｒｓｏ ｐ ｏ
Ｇ ｎｔ Ｅ ｇｎ ｅｒ ｇ ｅ ｅｃ ｉｎ ｅｉ ｉ ｎ ｎ
生渗透压的变化， 或使用蛋 白质变性剂， 在蛋 白
子 量为 ２１ Ｘ ０道尔顿。 ．３ １６
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不转录间隔区
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图 １ ｃｏ ｒ ｘ ｎ ｐ，的核外休 Ｄ ｉ ＮＡ 根据 化学和 电 镜资料绘制的一个重廷 长度的 图解
３７
的前体，在活细胞中经酶作用而切成 １Ｓ ８或
钟， 或用无水酒精脱水后 ， 再用饿酸蒸气薰） 。 展开溶液 很多球状碱性蛋 白均有展开
转移该膜。 实验证明， 如果在 ２ 分钟内即进行 转移， 则由于单分子膜尚未很好形成， 因而核酸 分子未能吸附。 在 斗 分钟至 ５ 小时内， 核酸分 子在膜上的吸附浓度与 （ 时间）成正比，。 “ 二
０７ ０ ．５
Ｖ ｈ ｒ ｐ ａ Ｃ ｎ ｒ ｓ ｏ ＥＭ． ８ ｔ Ｅａ ｏ ｅ ｎ ｏ ｇ ｅｓ ｎ ２ ． ３
（ 上接第 ３ ５贞）
图 ｔ 快速法制备的小 鼠外 周血 中期染 色体 （ｎ ９ ２ ＝ 叮 左 ；雄性小 鼠中期图。 右 ：雌 胜小 鼠巾期图。
质单分子膜的展开形成过程中，同时使核酸直 此外 ， 在观察某一核酸分子时 ， 可以在制剂 接从病毒、 噬菌体、 细菌或含有核酸的细胞器中 中同时加人另一已知形态及 长度的单链或双链 释放出来， 从而简化了核酸的分离提纯工作〔。 核酸分子作比较。 例如。 ， ， 已知噬菌体 ， Ａ ｘ的 Ｒ ｆ 操作步骤同展开法。 型核酸为双链的 Ｄ Ａ分子， Ｎ 其分子量为 ３ Ｘ ． ４ 下相溶液是蒸馏水或０ ５ ． Ｍ酷酸按。 ２ １６ ０道尔顿。 如把这种核酸制剂加人到 又 噬菌体 展开溶液为６ Ｍ酷酸按，对烟草花叶病病 的核酸样品中， ｒ菌体与 ｏ 则Ａ 雄 ｘ的Ｒ 型的双 ｆ 毒核酸进行释放。也可取大肠杆菌 Ｒ Ａ噬菌 链 Ｄ Ａ分子 录长度比为 ９１ ０ ，因此 ） Ｎ Ｎ ．士 ． １ 噬 休Ｃ 和Ｆ各 ０ ５ ： ： ． 毫升（ ０ 其浓度分别为 ５Ｘ１＂ 菌体的 Ｄ Ａ分子量为 （１ 士（ ） １ 道 ０ Ｎ ３． ０ Ｘ 。 ． ３ ０ ６ 与用其他物理化学方法测得 个／ 毫升和２ １ 个／ Ｘ ＂ 毫升） ０ ，然后分别加人 尔顿。 这一数据， ０５ ． 毫升含有 １０ ０ 微克／ ４ ０－２０ 毫升细胞色素Ｃ 的分子量完全相符。 （ 三）重组质粒的电镜观察 的２ 昔 Ｍ酉酸按溶液中（ 展层前加入０ 多异丙醇） ． ５ 质粒 ＰＣ １ Ｓ １ 与质粒 Ｃ ｌ ０ ｏＥ １ 郴可以用电镜 作为展开溶液「 ３ ） ０ ４金属投影 ． 核酸分子直径较小， ２ 观察拍照， 约 ０ 并计算其分子量。 二者经限制性内 用 Ｎ 转 埃。 所以要求投影角小， 一般在 ５－９ 之间， ｃ 。 喷 切酶切割， Ｄ Ａ连接酶连接成重组质粒。 涂源与旋转台水平距离 １－１ 厘米， ０ ５ 旋转台转 化到受体细菌大肠杆菌 Ｃ ０ 中， ６０ 经过筛选， 得 速为每分钟 ３－６ 转。 钨丝直径 ０ －１ 毫 到了既抗四环素又杭大肠杆菌 Ｅｌ的菌株。 从 ０ ０ ． ． ５ ２

要点二
展望
通过对果蝇伴性遗传现象的深入研究，不仅可以推动对性 别决定和性别分化机制的理解，也有助于解决一些社会问 题，如性别比例失调等。同时，果蝇作为重要的模式生物， 其研究成果也将有助于对其他生物性别决定和性别分化机 制的研究和理解。
1.谢谢聆 听
04
杂交实验的准备
实验材料准备
挑选健康且性成熟的果蝇，确保 其处于适宜的生理状态。同时准 备实验器材，如培养皿、盖玻片、
染色剂等。
实验设计
根据研究目的和要求，确定合适的 杂交组合和分组，制定实验方案。
实验场地选择
选择安静、无污染的实验场地，确 保实验过程中不受外界干扰。
杂交实验的操作流程
亲本选择
选择适合的果蝇亲本，要求其具有不 同的伴性遗传特征，以便产生具有特 定遗传特征的后代。
01
02
配对操作
将选择的亲本果蝇进行配对，根据实 验设计要求，可采用单对或群体配对 的方式。
03
交配诱导
通过食物或化学诱导方法，促进果蝇 进行交配，提高交配成功率。
后代筛选
根据伴性遗传的特征，对培养出的后 代进行筛选，选择具有特定遗传特征 的果蝇。
挑战所在
果蝇的伴性遗传机制复杂，涉及的基因和分 子调控网络庞大，对其实质的理解需要不断 深入。此外，由于果蝇的繁殖和饲养条件对 实验结果的影响不可忽视，因此需要严格控
制实验条件。
研究前景与展望
要点一
研究前景
随着技术的不断进步和研究手段的不断创新，对果蝇伴性 遗传的研究前景广阔。未来可以通过构建果蝇基因组数据 库、开发新的遗传筛选方法等手段，更深入地探究果蝇的 伴性遗传机制。
02
伴性遗传通常与性别决定和性别 分化有关，涉及到多个基因和环 境因素的相互作用。

眼色(w)、翅型(m)、体色(e)、刚毛(sn) 眼色(w)、翅型(m)、体色(e)、刚毛(sn) (w) (m) (e)
2、杂交程序
1）挑选处女蝇 2）杂交：正交 6号× 26号 反交 杂交： 26号 3）7-8天后除去亲本 4）过3-5天统计F1的形状和性别，并将F1的5对移 天统计F 的形状和性别，并将F 入新鲜培养基的瓶内 天后除去F1 F1亲本 5） 7-8天后除去F1亲本 F2的形状和性别 6）过3-5天统计 F2的形状和性别 7）分析实验结果 6号× 26号 26号
缺翅 黑眼
卷翅
残翅
无隔脉
果蝇的雌雄鉴别
雄♂ 尾 个体大小 性梳 腹部环纹 尖，突起，尤以颜色 突起， 较深部分 小 有，第一对附肢 5条 条
雌♀ 钝、圆 大 无 5~7条 条
交尾器 腹板 雄 雌 腹部环纹 腹板 产卵管 腹部环纹
二、实验步骤
1、性状观察 1）观察果蝇的体色、眼色、刚毛形状和翅型 观察果蝇的体色、眼色、 2）雌雄果蝇腹部环纹 雌雄果蝇腹部环纹 3）性疏 26号 红眼，黑檀体，长翅， 26号：红眼，黑檀体，长翅， 直刚毛 白眼， 灰体， 6号： 白眼， 灰体， 短翅， 短翅， 焦刚毛
F1数据统计
正交 性别 性状 数目 雌 雄 雌 反交 雄
正交
F2 数据统计
性状
反交
Байду номын сангаас
性状
性别 雌数 雄数
性别 雌数 雄数
三、实验报告内容
实验结果部分 果蝇雌雄腹部简图 性梳简图 焦刚毛简图
通过杂交辨别各性状的显隐性， 通过杂交辨别各性状的显隐性，哪些是 伴性遗传， 伴性遗传，哪些是常染色体遗传 ，哪些 是连锁的 F1雌雄比 F1雌雄比 任何一对性状是否符合分离规律

表型
长翅灰体 长翅黑檀 短翅灰体 短翅黑檀
总计
观察数 理论数 偏差值 X2值
五、实验结果记录表格
（3）伴性遗传： P: ♀26 红 × ♂6 白
实验日期：
世代
♀红数目 ♂红数目 ♂白数目
总计
比例
F1
F2
X2检验：（F2代）
表型
பைடு நூலகம்
♀红
♂红
♂白
总计
观察数
理论数
偏差值
X2值
六、预期实验结果
六、预期实验结果
四、实验步骤（技术路线）
各实验具体步骤 三.伴性遗传： 1.选择处女蝇 2.杂交：6号雄果蝇和26号雌果蝇杂交，25℃恒温培养。 3. 弃除亲本：待F1幼虫出现即可弃除亲本。 4.观察F1：观察F1眼色、性别。 5.F1互交：在新的培养瓶中，放入3-5对F1果蝇并培养。 6.弃除F1：待F2幼虫出现即可放掉并处死F1果蝇。 7.观察F2：观察F2眼色、性别后处死，连续观察并统计数 据。 8.数据处理及统计分析：分析实验结果与预期理论的符合 程度。
世代
黑檀数目
F1
F2
实验日期：
灰体数目 总计
X2检验：（F2代） 表型 观察数 理论数 偏差值 X2值
黑檀
灰体
比例
总计
五、实验结果记录表格
（2）自由组合定律:
P: ♀26 黑檀长翅 × ♂6 灰体短翅
实验日期：
世代 F1
长翅灰体 长翅黑檀数 短翅灰体数 短翅黑檀数 总计 比例
数目
目
目
目
F2
X2检验：（F2代）
二、实验原理
二、实验原理
（一）果蝇（Drosophila melanogaster）属于昆虫纲，双翅目。果蝇形体小， 生长迅速，繁殖率高，饲养简便，染色体数目少，突变性状多，是遗传学 研究的好材料。

雄）
雄）
雄）
合计
单因子杂交测交的结果统计
观察结果
正交
反交
统计日期
红眼果蝇 （雌：雄）
白眼果蝇（雌： 红眼果蝇（雌： 白眼果蝇（雌：
雄）
雄）
雄）
合计
实验结果卡方测验表
实验观察 数（O） 理论数3:1
（C） 偏差
（O－C）
(o-c)2 /c
长翅
殘翅
合计
•作 业
1、写出实验设计，逐步写出实验流程，用箭 头、短线示实验流程也可，注明每步骤所 需时间及注意事项。
1.2 配制方法
用水将琼脂加热溶解
再溶入玉米粉
然后加蔗糖，边加边搅拌，以防糊底结块。
煮成稀糊状，停火 待冷却至50℃左右
加入酵母粉 待冷却至不烫手时加入丙
酸，搅拌均匀 分装于已灭菌的培养
瓶中，厚度2.0cm即可，封口。
1.3 注意事项
⑴分装前将饲养瓶、棉塞、吸水纸及其它用具和器皿高压 灭菌（15磅，20min）。 ⑵分装时，勿使饲料粘附瓶壁。 ⑶待饲料冷却后，洒上一层酵母粉或滴几滴酵母液于饲料 表面。用吸水纸擦净瓶壁上水汽，塞上棉塞。
• 因此在做杂交时，雌体必须选用处女蝇。 • 雌蝇羽化出来12小时内一般不会交配。
• 我们选择在这个时间段内所收集的雌体，均属 处女蝇，可放心做为杂交亲本用。
• 雄体可事先收集好，放在一个新的培养瓶中， 也可等收集到处女蝇后再收集雄蝇。
杂交实验内容
1.果蝇的单因子实验杂交组合
长翅♀ x 残翅♂ (正交） 残翅♀ x 长翅♂(反交)
转移出成虫
雄蝇收集
12小时内，收集处女蝇
雄蝇收集
4♂4♀，放入一个新的培养瓶中

生命周期
果蝇的生命周期大约为 10~30天，具体时间取决 于温度和食物供应。
果蝇的繁殖方式
交配与产卵
雌蝇通常在腐烂的水果或蔬菜表 面产卵，一次可产数百个卵。雄 蝇通过交配将精子送入雌蝇体内 ，受精卵孵化成幼虫，再经过蛹
阶段最终变成果蝇。
性别比例
在正常的繁殖条件下，雌蝇的数 量通常多于雄蝇。
繁殖特点
实验材料
01
果蝇
为了进行伴性遗传杂 交实验，需要准备不 同性别的果蝇，以便 进行杂交。
02
培养基
用于培养果蝇，提供 适宜的生长环境。
03
显微镜
观察果蝇的性状和杂 交结果。
04
其他工具
如移液器、玻璃培养 皿等。
实验步骤
1. 准备实验材料
准备好所需的果蝇、培养基和显微镜等实验 材料。
3. 观察杂交结果
详细描述
直毛和分叉毛的遗传规律与红眼和白眼的遗传规律类似，也是伴性遗传现象。 通过研究直毛和分叉毛果蝇的杂交后代，可以进一步揭示伴性遗传的奥秘。
其他伴性遗传现象
总结词
除了红眼与白眼、直毛与分叉毛外，果蝇还有其他伴性遗传 现象。
详细描述
除了红眼与白眼、直毛与分叉毛外，果蝇还有其他多种伴性 遗传现象，如长翅与短翅、橙色与黄色等。这些现象都可以 通过果蝇的杂交实验进行研究，以深入了解伴性遗传的规律 。
红眼与白眼
总结词
红眼果蝇与白眼果蝇之间的遗传规律 ，是研究果蝇伴性遗传的基础。
详细描述
果蝇的红眼和白眼是典型的伴性遗传 现象，其中红眼对白眼为显性。通过 观察红眼和白眼果蝇的杂交后代，可 以深入了解伴性遗传的规律。
直毛与分叉毛
总结词
直毛和分叉毛果蝇之间的遗传规律，也是研究果蝇伴性遗传的重要内容。

(一)果蝇生活史的观察
影响果蝇生活史所需时间的因素： 1.饲养温度 2.营养条件
在营养条件适宜的条件下， 在20℃下饲养，果蝇的生活 史为14天，在25℃下饲养只 需10天即可完成一个生活史, 当温度低于10℃,生活周期将 延长至57天,且生活能力明显 降低,如果温度高于30℃,将引 起不育和死亡
卵
一龄幼虫 蛹
二龄幼虫 三龄幼虫
卵 羽化后的雌蝇一般在12h左右 开始交配。交配后2天开始产卵。受精卵 呈白色，长约 0.5毫米，为椭圆形，腹 面稍扁平，在背面的 前端伸出一对触丝， 它能使卵附着在食物（或瓶壁）上，不 至深陷到食物中去。 果蝇卵的观察方法: 可取附有卵的培养基少量涂于载玻片上， 滴加一滴生理盐水进行稀释，盖上盖玻 片，置显微镜的低倍镜下观察。也可取 直成熟的果蝇放于载玻片上，用解剖针 轻轻向后挤压果蝇腹部中部，可见从尾 部挤出一些白色的颗粒，即卵粒。去掉 雌果蝇，在卵粒上滴加一滴生理盐水， 放于显微镜的低倍镜下观察。
蛹 幼虫生活7~8天后即化蛹， 化蛹前从培养基上爬到瓶壁上， 逐渐形成一个梭形的蛹，在蛹前 部有2个呼吸孔，后部有尾芽， 起初蛹壳颜色淡黄，柔软，经 3~4天后硬化为深褐色，显示要 羽化了。
成虫 幼虫在蛹壳内完成成虫 体型和器官的分化，最后从蛹壳 前部爬出。刚从蛹壳里羽化出来 的果蝇，虫体较长，翅还没有展 开，体表也未完全几丁质化，所 以呈半透明的乳白色，透过腹部 体壁可以看到消化道和性腺。1h 后蝇体变为粗短椭圆形，双翅伸 展，体色加深，如野生型果蝇起 初为浅灰色，而后成为灰褐色。 雌性成虫果蝇自羽化后约12 小时即可交配。交配后2天雌蝇 开始产卵。
雄蝇外生殖器的构造比雌蝇复杂,颜色很深,雌蝇 则很浅,这是区分雌雄依据之一
平衡棒：位于果蝇的翅与第三对附肢之间。是双翅 目昆虫调整姿势，保持平衡的器官

果蝇等生物有关性状的遗传学分析
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律பைடு நூலகம்必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭