生物体遗传学

概念教师准备学生实验步骤
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  1. 红眼果蝇与白眼果蝇的遗传学
    • 注意:在你的实验台处,应有四瓶果蝇。它们将被标记为雄性或雌性。此外,它们还将标有“REF”表示红眼果蝇,或“WEF”表示白眼果蝇。雌性果蝇的瓶子还应标注“virgin”( virgin,处女蝇),因为本实验要求这些果蝇未交配过。
    • 确保每瓶果蝇约有五只。注意:你将使用这些果蝇进行杂交,以确定红眼或白眼性状的显隐性,以及该性状是否为性连锁遗传。你还应准备两根果蝇麻醉棒、一支画笔、放大镜、果蝇麻醉剂、若干空果蝇培养瓶以及一张白纸。
    • 在白纸上画一条中线,将纸面分为雄性侧和雌性侧。
    • 将果蝇麻醉棒浸入麻醉液中,然后插入红眼雌性果蝇瓶内,直至果蝇停止活动。
    • 接着,将同一根麻醉棒浸入白眼雄性果蝇瓶中,直至这些果蝇也被麻醉。
    • 轻敲两个培养瓶,使果蝇落入白纸上——雌性果蝇放在一侧,雄性果蝇放在另一侧。
    • 检查确认雌性瓶中的果蝇均为雌性,雄性瓶中的果蝇均为雄性。注意:雄性果蝇体型略小,腹部末端具有一块深色的实心色素斑;雌性果蝇体型较大,腹部具有条纹而非实心斑点。
    • 如果在雌性瓶中发现有雄性果蝇,应更换新瓶,因为这些雌性果蝇可能已与同品系的雄性交配并储存了精子,无法用于本实验。
    • 现在,使用画笔将五只红眼雌性果蝇和五只白眼雄性果蝇转移至一个新培养瓶中。
    • 标记该培养瓶,注明这是红眼雌性与白眼雄性之间的杂交。假设:使用庞尼特方格(Punnett squares)为本实验建立假设。思考若白眼等位基因为显性且亲本性别无影响时,几天后你会观察到什么结果?若红眼为显性呢?在每个子代基因型方格下方写出预期的表型。
    • 为设置反交实验,再次将果蝇麻醉棒浸入麻醉液中,先插入白眼雌性果蝇瓶,再插入红眼雄性果蝇瓶,直至所有果蝇停止活动。
    • 将果蝇轻敲至白纸上,并确认雌性瓶中的果蝇均为雌性,雄性瓶中的果蝇均为雄性。
    • 现在,使用画笔将五只白眼雌性果蝇和五只红眼雄性果蝇转移至一个新培养瓶中。
    • 标记该培养瓶,注明这是白眼雌性与红眼雄性之间的杂交。
    • 最后,将含有两个新杂交组合的试管放入试管架中,在室温下培养。注意:大约三天后,试管中应可见幼虫活动。
    • 移除10只成年果蝇,并将其丢入含有70%乙醇的尸体管(morgue tube)中处理。
    • 现在,将试管重新放回试管架,让幼虫继续发育,直至最多两周后发育为成虫。
    • 当所有来自这两个杂交组合的幼虫均发育为成虫后,使用麻醉棒对其中一根试管中的果蝇进行麻醉。
    • 然后,在一张白纸上按性别和表型对果蝇进行分类,并记录这些数据。
    • 现在,重复此过程,统计第二个杂交组合(步骤1–18)的性别和表型数据。
    • 最后,当你完成所有果蝇的计数后,将其全部丢入尸体瓶中处理。
  2. 结果
    • 开始分析结果时,首先将你收集的数据与使用庞尼特方格所作的假设进行比较。
    • 你的数据是否符合简单的庞尼特方格假设,即红眼或白眼为显性且性别无影响?将你的数据与其他实验小组进行比较。
    • 如果你的数据不符合庞尼特方格的预测,这是否表明该基因可能是性连锁的?
    • 如果红眼基因为显性且为性连锁,当我们用红眼雌性与白眼雄性杂交时,所有后代都应具有红眼。假设所有雌性均为该颜色等位基因的纯合子,这是否与你第一次杂交的数据相符?
    • 如果白眼为显性且该基因为性连锁,则情况完全相反,即所有果蝇都应为白眼。根据你的数据,能否从第一次杂交中判断红眼或白眼哪个为显性?
    • 当进行白眼雌性与红眼雄性的反交实验时,如果红眼表型为显性,则所有雌性后代应为红眼,所有雄性后代应为白眼。这也将证实该基因为X连锁,因为白眼雌性只能在与白眼雄性的杂交中产生。你的第二次杂交是否产生了白眼雌性果蝇?
    • 最后,如果该基因为X连锁且白眼为显性,将白眼雌性与红眼雄性杂交,所有后代都将表现为白眼。这一假设是否与你的第二次杂交结果相符?
    • 仔细检查你的数据,判断哪一个假设最符合你在杂交实验中观察到的模式。如果数据与任何假设均不相符,请推测可能的原因。

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