果蝇在遗传学中的应用

果蝇在遗传学中的应用
果蝇在遗传学中的应用

果蝇在遗传中的应用及最新进展

摘要:随着遗传学的发展,果蝇也经历了由发现、利用,到重视,再到发展前景的演变过程。在这一演变过程中,果蝇与遗传学相互融合、共同发展、共同进步,果蝇在不断被利用、遗传学的研究也不断更新。果蝇对于遗传学的发展来说付出了不可磨灭的贡献。

关键词:果蝇;遗传学;研究

果蝇是果蝇科果蝇属昆虫。约1,000种。广泛用作遗传和生物演化的研究材料。

关于果蝇的遗传资料收集得比任何动物都多。用果蝇的染色体,尤其是成熟幼虫唾腺中最大的染色体,研究遗传特性和基因作用的基础。对果蝇在自然界的生物学了解得还不够。有些种生活以腐烂水果上。有些种则在真菌或肉质的花中生活。黑腹果蝇在1830年首次被描述。而它第一次被用作试验研究对象则要到1901年,试验者是动物学家和遗传学家威廉·恩斯特·卡斯特。他通过对果蝇的种系研究,设法了解多代近亲繁殖的结果和取自其中某一代进行杂交所出现的现象。1910年,汤玛斯·亨特·摩尔根开始在实验室内培育果蝇并对它进行系统的研究。之后,很多遗传学家就开始用果蝇作研究,并且取得了很多遗传学方面的知识,包括这种蝇类基因组里的基因在染色体上的分布。随着遗传学的发展,果蝇也经历了由发现、利用,到重视,再到发展前景的演变过程。在这一演变过程中,果蝇与遗传学相互融合、共同发展、共同进步,果蝇在不断被利用、遗传学的研究也不断更新。果蝇对于遗传学的发展来说付出了不可磨灭的贡献。

一、果蝇的基本信息

1、外观特征:体型较小,身长3~4mm。近似种鉴定困难,主要特征是具有硕大的

红色复眼。

雌性体长2.5毫米, 雄性较之还要小。雄性有深色后肢,可以此来与

雌性作区别。

2、分布范围:果蝇类昆虫与人类一样分布于全世界,并且在人类的居室内过冬。由于体型

小,很容易穿过砂窗,因此居家环境内也很常见。

3、生活环境:有些种生活以腐烂水果上。有些种则在真菌或肉质的花中生活。

在垃圾筒边或久置的水果上,只要发现许多红眼的小蝇,即是果蝇;

果蝇类幼虫习惯孳生于垃圾堆或腐果上。

二、果蝇作为遗传学研究的原因

作为实验动物,果蝇有很多优点。首先是饲养容易,用一只牛奶瓶,放一些捣烂的香蕉,就可以饲养数百甚至上千只果蝇。第二是繁殖快,在25℃左右温度下十几天就繁殖一代,一只雌果蝇一代能繁殖数百只。果蝇只有四对染色体,数量少而且形状有明显差别;果蝇性状变异很多,比如眼睛的颜色、翅膀的形状等性状都有多种变异,这些特点对遗传学研究也有很大好处

三、果蝇与摩尔根

1、发现伴性遗传

摩尔根的实验室起初是用果蝇研究后天获得性状能否遗传的问题。他把果蝇在黑暗环境中连续培养很多代,按照拉马克的用进废退、后天获得性状可以遗传的理论,其视力应该逐渐退化。但是结果不是这样,摩尔根认为这个实验白费功夫了。

摩尔根用果蝇做出了重要的遗传学发现,是从一只白眼果蝇开始的,他由这只白眼果蝇发现了伴性遗传。野生的果蝇眼睛都是红色,但是在1910年时摩尔根发现了一只白眼雄果蝇。按照基因学说,这是发生了基因突变。用这只白眼雄蝇与普通的红眼雌蝇交配,子一代的果蝇都是红眼。按孟德尔学说解释,红眼是显性性状,白眼是隐性性状。子一代的果蝇交配产生出了子二代,结果雌果蝇全是红眼,雄果蝇一半是红眼、一半是白眼。如果不论雌雄,红眼果蝇与白眼果蝇的比例是3:1,符合孟德尔定律。可是为什么白眼都出现在雄果蝇身上呢?

摩尔根也做了回交试验,让子一代的红眼雌蝇与最初发现的那只白眼雄蝇交配,结果生出的果蝇无论雌雄都是红眼白眼各占一半,这也符合孟德尔定律。

摩尔根根据这些实验结果进行了深入思考,他提出了一种假设:决定果蝇眼睛颜色的基因存在于性染色体中的X染色体上雄果蝇的一对性染色体由X染色体和Y染色体组成,Y染色体很小,其上基因很少,所以只要其x染色体上有白眼基因,白眼性状就表现出来。雌果蝇的性染色体是一对x染色体,因为白眼是隐性性状,只有其一对X染色体上都有白眼基因才会表现为白眼性状。根据这种假设,就可以圆满解释上述实验结果。

白眼基因存在于性染色体上,它的遗传规律与性别有关,这就叫:“伴性遗传”。

人色盲的遗传、血友病的遗传,也是伴性遗传。色盲患者多是男性,女性很少,男性色盲患者的子女一般不色盲,可是其外孙中又出现色盲。对这种现象人们过去一直迷惑不解,伴性遗传概念的提出使人明白了其中的奥妙。

2、发现连锁与交换定律

各种生物染色体的数量是不多的,例如果蝇是4对染色体,豌豆是7对,玉米是10对,人也只有23对。但是,每种生物基因的数量要比其染色体数量多得多。既然基因是存在于染色体上,那么每条染色体上肯定不只有一个基因,而是有许多个。好多人都从理论上做出了这种推测,但是拿不出实验证据,他们根本无法确定某种生物的哪个基因是存在于它的哪一条染色体上。自然科学讲究实证,没有证据时理论是不能得到承认的,至多算是一种合理的假设。

第一个拿出这种证据的是摩尔根,证据来自对果蝇的研究。

在证明白眼突变基因是存在于果蝇的x染色体上之后,摩尔根又发现了残翅突变、朱色眼突变、黄身突变等也是伴性遗传,表明它们的基因也是存在于x染色体上。

孟德尔定律说,在形成配子时成对的基因互相分离,自由组合。根据细胞学研究结果,形成配子时是成对的染色体互相分离,自由组合,所以,只有不在同;条染色体上的基因才可以自由组合,而位于同一染色体上的基因则会连在一起遗传,这就是基因连锁。这种认识也是先从理论上推测出来,然后实验证实。

通过适当地选择交配对象,摩尔根得到了同时具有两种伴性遗传突变的果蝇,如白眼黄身果蝇。他让这种果蝇与普通的野生果蝇或具有不同伴性遗传突变的果蝇交配,果然发现了基因连锁。例如白眼黄身果蝇与野生的红眼灰身果蝇交配,后代中白眼黄身者或红眼灰身者占99%,而没有表现为连锁遗传的即白身灰身者或红眼黄身者,只占1%。

然而连锁并不是百分之百,而且不同基因之间的连锁程度有高有低。摩尔根因此提出,不同染色体之间在形成配子时会发生基因交换,这是由于染色体之间可能发生物质交换而引起的。

摩尔根又进一步想到,同一条染色体上的两个基因,相距越远则发生交换的可能性越大,因此,根据交换率的高低可以判断出基因之间的相对位置。综合大量实验结果、摩尔根绘出了果蝇4对染色体的基因图:把每条染色体上的所有基因排成一条直线,交换率越小的摆的位置愈近。在根本无法直接看到基因的情况下,摩尔根竟然绘出了这样的基因图,人们不得不佩服他的实验工作和逻辑推理都非常严密。

3、果蝇让位于微生物

摩尔根用果蝇做的遗传学研究,证据确凿地表明基因存在于染色体上,发现了伴性遗传和连锁与交换规律,而且他们对果蝇遗传所做的精细分析还导致这样估计:基因的大小可能类似于最大的有机分子。但是,基因是什么?基因是通过什么方式控制性状呢?直到20世纪30年代仍然一无所知。孟德尔-摩尔根学派遗传学实质上是形式遗传学。虽然基因有物质基础,但是摩尔根用果蝇做的遗传学研究并非是从对基因物质本身的认识出发的,各种结论都是依据实验结果分析推理出来的。

摩尔根想把他的遗传学研究推进到一个新层次,想研究基因是怎样发挥控制性状功能的。

20世纪初时曾有一位英国医生发现黑尿病是遗传性疾病,而且发现黑尿病的病因是患者体内缺少尿黑酸氧化酶,因而不能使尿黑酸分解。他因此提出,基因能控制酶的形成,进而影响代谢过程。

摩尔根的实验室早在30年代用果蝇继续做这方面的研究。他们的实验结果表明,决定果蝇眼睛颜色的物质有一个转化过程,而且他们可以分析出来,哪一种眼色突变是缺少哪一步反应所需要的酶。可是他们无法把有关的各种物质检验和分离出来,实验无法深入。

在生物科学发展迅速的今天,虽然对于生物的研究领域及研究生物逐步多元化,但果蝇作为经典模式生物,在生物学领域的研究和发展有着极其重要的地位。果蝇作为一种模式生物,依旧具有很大的研究潜力。

四、果蝇在现阶段遗传学中的应用

1、果蝇S2细胞中高表达荧光素酶重组质粒的构建及活性测定

构建果蝇S2细胞中高表达荧光素酶的重组质粒。在此实验中用PCR方法扩增得到pac 启动子的基因片段,经酶切亚克隆至pGL3Basic的真核表达载体中,转染果蝇S2细胞,通过测定荧光素酶和β半乳糖苷酶的活性计算荧光素酶的相对活性。构建的重组质粒在S2细胞中荧光素酶的相对活性较pGL3Control中增加了2.7万倍。所以能够成功构建果蝇S2细胞中高表达荧光素酶的重组质粒pGL3pac。

2、果蝇的性别决定

果蝇的性别分化需要很多调控环节。果蝇早期胚胎中性指数(sex index)(X:A)决定了性别的分化。与性指数相关的性别决定途径是由Thomas Cline Baker (1984,1993)及其同事们建立的。在这些途径中有主调节基因和系列性别特异基因,它们涉及到RNA的不同剪接,产生不同的雌性和雄性的转录因子。在此调节途经的第一步是由性指数(X染色体的条数和常染色体组数之比) X:A的比例决定的。性指数使转录因子具有特殊的浓度。而这种特殊的浓度充当了主调节基因的开关。当开关打开时RNA能正常剪切而产生下一步调节的活性转录因子,从而激活雌性特异基因,使胚胎发育为雌体;若开关是关闭的,那么因剪接的方式不同选择性地产生了另一种转录因子,它能激活性特异基因,使胚胎发育为雄体。

性别转换基因tra(transformer)发生突变使得X:A比率为雌性(X:A=1)的果体发育成雄性表型,但核型并不改变。双重性别基因dsx(doublesex,)突变使个体变成为间性,而不受性染色体的控制。还有一种突变会导致一种性别致死,这就是性别致死Sxl(Sex-lethal)

基因,其突变有的等位基因是隐性的,可特异导致雌性致死;而另一些等位基因是是显性的,可导致雄性致死。无女儿da(daughterless,)基因是母体基因,对性别决定具有母体效应,da纯合时母体不产生“女儿”,而“儿子”发育却正常,这是由于其产物对Sx1的早期表达起着正调控作用。在卵产生时da若无活性,那么在受精后无论X染色体数量如何,都不能激活Sx1,结果所有的子代都向雄性方向发育,但XX个体因X-连锁基因的剂量比XY多了一倍,因剂量不适而死亡。特大刚毛基因emc(extramacrochaetae)也是母体效应基因,其作用与da相反,是Sx1的负调因子,emc的突变将抑制雄性方向的发育。合子中染色体上的da和emc两个基因并不影响合子本身的性别发育。

五、果蝇的研究前景

新时期的金融监管呈现以下趋势:

1.监管理念方面,发生重心转移。注重加强监管者与被监管者之间的合作,变“猫鼠对立关系”为“脑与四肢的协同关系”。

2.监管机制方面,走向多元化。由偏重于国家监管机制向监管机制多元化转变——国家专门监管机制、银行内控机制及自律机制的齐头并举。

多元化监管机制实现的关键在于引入市场约束,强化金融机构的信息披露,便于存款户、投保者、股东等多方市场主体及时掌握金融机构的风险状况。

3.监管模式方面,向功能型监管转变。功能型监管是指在一个统一的监督机构内,由专业分工的管理专家和相应的管理程序对金融机构的不同业务进行监管。其优点主要是有效地解决混业经营条件下金融创新产品的监管归属问题,避免监管真空和多重监管现象;可使监管机构的注意力不仅限于各行业内部的金融风险;能更好地适应金融业在今后发展中可能出现的各种新情况。

功能型监管的不足之处在于协调过多,程序复杂,对金融机构经营行为的风险确认速度比不上机构型监管模式。但随着电子计算机的广泛运用、金融信息网的建成完善,功能型监管的不足之处将会降到最小的程度。

4.监管技术方面,出现了一种激励相容的新方案。激励相容方案的主要内容是:监管当局设定一个测试期,银行在测试期初向监管当局承诺其资本水平,为该期间内可能出现的损失做准备,在整个期间内,只要累积损失超过承诺水平,监管当局就对其进行惩罚,如交纳额外资本费给中央银行。

5.监管范围方面,有所扩大。从单纯的表内业务,扩展到包括表外业务在内的所有业务,还通过并表监督来加强监管。

六、关于我国网络金融监管的政策建议

网络金融的迅速发展,向金融监管体制提出了挑战。对此,戴相龙行长提出:网络金融的监管要纳入网络、商务整体管理框架中考虑;网络银行监管的国际性标准、国际化合作日益重要,过分强调一国金融业的特殊性,有可能成为全球金融一体化外的“孤岛”而在竞争中失败;在存款人利益得到有效保护的情况下,适当降低银行开展网络业务的市场准入要求,将有利于金融机构降低成本;严格控

制网络银行已办业务的终止和市场退出。为此,我国网络金融监管应基于以下几个方面:

1、完善网络银行监管的法规框架。我国银行开展网上银行业务已有6年多,但国内法律法规还未给网上银行业务发展提供充分的法律保障。目前除了《安全法》、《保密法》以及近期出台的《网上银行业务管理暂行办法》外,有关的法律法规非常有限,如不及时制定相关法律法规,无疑会妨碍网上银行业务的进一步发展。包括:①管理条例。用以界定网络银行的要领和范围,市场进入的基本要求,交易行为的基本规范,一般的风险管理和站点管理、客户保护措施、信息报告制度等。②指引公告。对已基本认定但仍未成熟,或者可推广的技术操作系统、标准、系统设置、风险管理手段等,或有可能形成系统性风险的业务流程、项目和规范,以及计划的检查项目、检查手段等,以指引公告的方式发布,随情况的变化及时调整。③风险警示。对于一些偶然性的网络、信息安全问题,一些潜在的、有可能扩展但不确定的风险因素,以警示的方式向网络银行输送必要的信息。

2、强化网上银行业务审批制度。审批制度对提高银行业整体风险管理能力、防止盲目扩张具有积极的现实意义。目前我国银行开办的网上银行业务,大部分是在网上提供传统银行业务,但因业务载体发生了变化,风险的内涵和表现形式也相应发生变化,似应视为新业务品种。因此,商业银行开办网上银行业务应获得人行的批准,在审批中应予以优先考虑:①遵循审慎性原则。必须严格监督网络银行公示、信息发布、交易风险揭示、系统安全机制设计等制度性安排。对于设备装备、技术投入、系统等技术性标准,宜采用较为灵活、宽松的策略。②要求网络银行具有较为完备的风险识别、鉴定、管理、处置方案和计划,应急处理措施及辅助替代手段等。③严格跨境业务管理。这既与我国目前的监管水平、外汇制度相适应,也为网络银行将来的发展提供了一个公平的竞争环境。

3、提高监管人员的专业技术水平。网上银行业务的监管,要求监管部门必须设置专门的部门,培训专业监管人员,从组织上保证对网上银行业务实施有效的监管。

4、金融业混业经营的监管问题。金融业混业发展是目前的国际趋势,也将是我国金融业未来的发展方向。为此,应在现有法律框架范围内,允许银行在证券公司和保险公司合法委托的情况下,开办代理证券类业务或代理保险类业务。目前,我国金融监管机构对金融业分业经营的政策已作出了适当调整,银行、保险、证券三业出现了互相渗透共同发展的趋势。金融网络化为混业经营发展带来了新的契机,我们应顺应这一趋势,把握这一机遇,促进银行业、证券业、保险业的进一步融合。

参考文献:

对当前金融监管体系的几点思考财会论文网(https://www.360docs.net/doc/2811604496.html,)2008-3-25

关于金融监管问题的思考毕业论文网(https://www.360docs.net/doc/2811604496.html, )2007-03-31

论网络银行发展与金融监管的新问题中华会计网校(https://www.360docs.net/doc/2811604496.html,)2002-1-8

遗传学实验

实验一果蝇遗传性状的观察 背景知识 果蝇是在世界各地常见的昆虫,属于昆虫纲,双翅目,果蝇科,果蝇属(Drosophila)。果蝇属有3000多种,我国发现800多种,遗传学研究中通常用的是黑腹果蝇(D.melanogaster)。作为遗传学研究的材料,果蝇具有非常突出的优点。它形体小,生长迅速,繁殖率高,饲养方便;世代周期短(约12天即可繁殖一带);突变性状多;染色体数目少,基因组小;实验处理十分方便,容易重复实验,便于观察和分析。果蝇的遗传学研究广泛而深入,尤其在基因分离、连锁、互换等方面十分突出,为遗传学的发展做出了突出的贡献。目前果蝇仍然是遗传学、细胞生物学、分子生物学、发育生物学等研究中常用的模式生物。 一、实验目的 1.掌握果蝇的基本特征及鉴别雌、雄果蝇的方法,熟悉常见突变型。 2.了解果蝇生活周期特征及各阶段的形态变化。 二、实验材料 野生型和几种常见的突变型黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)。 三、仪器设备 双筒立体解剖镜,培养瓶(粗平底试管或牛奶瓶)及麻醉瓶(与培养瓶一致的空瓶),白瓷板,毛笔。 四、药品试剂 乙醚,玉米粉,酵母粉,蔗糖,丙酸。 五、实验内容和步骤 (一)生活周期的观察 果蝇是完全变态昆虫,其完整的生活周期可分为4个明显的时期,即卵、幼虫、蛹和成虫(图1-1)用放大镜从培养瓶外即可观察到这4个时期,也可取出用立体解剖镜仔细观察。 果蝇的生活周期长短与温度关系很密切,低温使生活周期延长,生活力减低,高于30℃使果蝇不育甚至死亡。果蝇培养的最适温度为20~25℃,25℃培养条件下果蝇从受精卵到成虫约10天,其中卵和幼虫期5天,蛹4天。成虫果蝇在25℃时约成活15天。 卵:受精卵白色,椭圆型,腹面稍扁平,长约0.5mm,在前端背面伸出一触丝,他能使卵附着在事物上。 幼虫:受精卵经24h就可孵化成幼虫,幼虫经2次蜕皮到第3龄期体长可达4~5mm。肉眼观察可见幼虫一端稍尖为头部,上有一黑色沟状口器。 蛹:幼虫4天左右即开始化蛹。化蛹前3龄幼虫停止摄食,爬到相对干燥的表面(如培养瓶壁),渐次形成一个菱形的蛹,起初颜色淡黄、柔软,以后逐渐硬化变成深褐色,此时即将羽化。 成虫:刚从蛹壳中羽化出来的果蝇,虫体较肥大,翅还未展开,体表也未完全几丁质化,所以成半透明的乳白色。透过腹部体壁还可以观察到消化道和性

果蝇不同性状的观察

姓名班级同组人 科目遗传学实验题目果蝇的观察组别匙形翅 一、研究背景 果蝇(Drossphila)是遗传学试验中最常用的多年生物之一。属昆虫纲,双翅目,果蝇科,果蝇属。果蝇的染色体数目少(仅四对),具有许多自然的或诱发的可遗传突变性状,世代周期短(25℃下10~12天一代,个体小易于饲养,培养费用低廉,繁殖能力强,后代数目繁多,故被作为遗传学实验的典型模式生物。后续实验要作果蝇的杂交实验,需要大量的果蝇,本次实验可以学会识别果蝇的各种形状、区分果蝇的性别以及基本的饲养方法,为后续的实验打下基础。 黑腹果蝇(Drosophila melanogaster),果蝇科(Drosophilidae)果蝇属(Drosophila)昆虫。因其生活史短(在25℃左右温度下十天左右繁殖一代),繁殖力强(雌性可一次产下400个0.5毫米大小的卵),相对性状明显且可遗传,易于培养,培养成本低(酵母和细菌,腐烂水果),符合上述遗传学实验研究要求,同时因其染色体仅4对,基因组仅约165Mb,并且基因组超过60%的片段同人类疾病基因相似。故已将其作为一种常见的模式生物(model organism)大量使用在遗传学(genetics)和发育生物学(developmental biology)的研究。 二、实验目的 1、了解果蝇生活史,观察各发育阶段的形态特征 2、掌握麻醉瓶的使用,即果蝇麻醉技术 3、学会用肉眼(或解剖镜、显微镜)识别果蝇的性别,以及几种果蝇的特征(大 小、形态、条纹、性梳和外生殖器等); 4、了解实验室饲养果蝇的常识方法和所用器械 5、熟练观察果蝇几种突变性状,为果蝇杂交系列实验做准备。 三、实验器材 解剖镜、蓝色塑料板(10cm*10cm)一张、小毛笔、解剖针、麻醉瓶、培养皿、实 验室饲养的黑腹果蝇野生型及其突变体(在果蝇瓶,即指管内)、镊子、酒精灯 四、实验试剂 乙醚、70%乙醇水溶液(含脱脂棉) 五、实验步骤 1、麻醉果蝇 观察果蝇要先把果蝇麻醉,使之处于昏迷状态,便于观察。具体步骤如下: (1)麻醉瓶灭菌 用70%的酒精擦拭麻醉瓶内壁,用镊子夹着在酒精灯上方烤干,注意镊子应与麻 醉瓶口大约成45°角,以免酒精高温产生的火舌产生伤害事件。 原因:做果蝇杂交实验时,转移、分拣果蝇需要无菌处理,否则将影响果蝇瓶中 酵母的生长,因而本次实验要求对其麻醉时需要灭菌。 (2)果蝇麻醉 将麻醉瓶冷却,用手背轻碰,直至不烫为止。拿出培养瓶,轻拍使果蝇震落到培 养基上。拔掉培养瓶的塞子,迅速将培养瓶口倒扣在麻醉瓶口上。向培养瓶瓶塞

遗传学及其应用

遗传学及其应用 阮庆丰 2013年11月10日 摘要 遗传学是20世纪兴起的一门年轻而又发展迅速的学科,随着研究的进展,它的分支已渗入到生物科学的所有领域,成为现代生物学的中心和带头学科。它既是生物学中的一门基础理论学科,同时又是应用性非常强的的一门课程。遗传学新理论、新技术、新成果层出不穷,而新成果又快速的转化为生产力。如遗传工程技术已成为世界多国的支柱产业,而基因诊断和基因治疗等正在为人类展示出美好的前景。这一切也向人们展示,21世纪的遗传学是一个极具活力的学科,它将带动整个生命科学迅速发展,使人类支配和主宰生命世界的能力再有一个巨大的飞跃。本文主要从遗传学的发展史,遗传学的基础和原理以及遗传学在遗传标记方面的应用三个方面,阐述了遗传学的发展和遗传学在生活中的实际应用。 关键词:遗传学发展史原理基础遗传标记 1.遗传学的概念及发展史 1.1遗传学的基本概念 遗传学是研究生物遗传和变异的科学,是生命科学最重要的分支之一。遗传和变异的生物界最普遍和最基本的两个特征。所谓遗传(heredity),是指亲代与子代之间相似的现象;变异(variation)则是指亲代与子代之间存在的差异。

1.2遗传学的研究对象和任务 遗传学所研究的主要内容是由细胞到细胞、由亲代到子代,亦即由世代到世代的生物信息的传递,而细胞及所含的染色体则是生物信息传递的基础。 遗传学研究的任务在于:阐明生物遗传和变异的现象及其表现的规律;探索遗传和变异的原因及其物质基础,揭示其内在的规律;从而进一步指导动物、植物和微生物的育种实践,防治遗传疾病,提高医学水平,造福人类。 1.3遗传学发展简史 人们在古代从事农事生产过程中便注意到遗传和变异的现象。春秋时有“桂实生桂,桐实生桐”,战国时又有“种麦得麦,种稷的稷”的记载。这说明古代人民对遗传和变异有了粗浅的认识。但直到19世纪才有人尝试把积累的材料加以归纳、整理和归类,并用理论加以解释,对遗传和变异进行系统的研究。总结起来,遗传学的诞生和发展经历了以下阶段: 一、遗传学的诞生 拉马克的“用进废退学说”和“获得性遗传假说”→达尔文的“泛生论学说”→魏斯曼的“种质学说”→孟德尔的“遗传因子假说”→遗传学正式成为一门独立的学科 二、遗传学的发展 (一)经典遗传学的发展 摩尔根的连锁遗传定律→人工诱变→群体遗传、数量遗传和杂种优势理论的确立→遗传物质是DNA或RNA的证实→“一个基因一个酶”学说 (二)现代遗传学的发展 分子遗传学的诞生和发展→基因表达调控的研究→重组DNA技术的诞生和发展→基因多样性的确立→基因组计划的启动和应用 遗传学100余年的发展历史,充分的说明遗传学是一门发展极为迅速的学科,无数事实说明,遗传学的发展正在为人类的未来展示出无限美好的前景。 2.遗传学的原理及基础 2.1遗传学的基本原理 通过前人的观测与实验以及后人对这些实验的总结和验证,遗传学家们已把各种基本概念作为遗传学的原理而建立起来。这些原理有诸如:

遗传学实验常考题

遗传学实验考题 1、固定植物材料的卡诺氏(Carnoy)固定液配方是什么? 配方:无水酒精3份:冰醋酸1份或无水乙醇6份,氯仿3份,冰醋酸1份 2、固定动物材料的卡诺氏(Carnoy)固定液配方是什么? 3、有丝分裂实验的原理是什么? 实验原理:有丝分裂是真核细胞分裂的一种常见方式,存在于所有的细胞当中。这一过程的特点是:染色体复制一次,分裂一次,结果形成两个核,分裂为两个细胞,每个核中含有二倍体的染色体,染色体数目不减半。 4、有丝分裂实验的目的是什么? 实验目的:①了解动植物细胞有丝分裂全过程。 ②掌握植物有丝分裂样品的制备方法,学会观察各 种有丝分裂的细胞 5、制作植物有丝分裂染色体标本的基本步骤有哪些? 自来水浸泡蚕豆(1 至2天)——萌发3~4天——取根尖

(1~1.5cm)秋水仙素处理——卡诺氏固定液固定24小时,70%的酒精保存(4°C)(水洗)——0.1mol/L HCl 水解(60。C8至10分钟)——洗后用改良苯酚品红染色(20分钟)——压片法制片,观察(低倍到高倍) 6、制作植物有丝分裂染色体标本时需用哪些工具、器皿?用具:镊子,培养皿,温度计,温浴锅,刀片,载玻片,盖玻片,吸水纸,显微镜等。 7、制作植物有丝分裂染色体标本时需用哪些药品和染液?盐酸,碱性品红,改良苯酚品红染色酒精,秋水仙素,卡诺氏固定液 8、减数分裂实验的原理是什么? 实验原理:在动、植物有性生殖过程中,由一个二倍体到单倍体的减数分裂过程:动物的精巢分化出精母细胞,精母细胞减数分裂,形成单倍染色体的精子。对精母细胞分裂过程的观察,可用来了解动物生殖细胞的形成过程。

果蝇杂交实验实验报告

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

果蝇在遗传学中的应用

果蝇在遗传中的应用及最新进展 摘要:随着遗传学的发展,果蝇也经历了由发现、利用,到重视,再到发展前景的演变过程。在这一演变过程中,果蝇与遗传学相互融合、共同发展、共同进步,果蝇在不断被利用、遗传学的研究也不断更新。果蝇对于遗传学的发展来说付出了不可磨灭的贡献。 关键词:果蝇;遗传学;研究 果蝇是果蝇科果蝇属昆虫。约1,000种。广泛用作遗传和生物演化的研究材料。 关于果蝇的遗传资料收集得比任何动物都多。用果蝇的染色体,尤其是成熟幼虫唾腺中最大的染色体,研究遗传特性和基因作用的基础。对果蝇在自然界的生物学了解得还不够。有些种生活以腐烂水果上。有些种则在真菌或肉质的花中生活。黑腹果蝇在1830年首次被描述。而它第一次被用作试验研究对象则要到1901年,试验者是动物学家和遗传学家威廉·恩斯特·卡斯特。他通过对果蝇的种系研究,设法了解多代近亲繁殖的结果和取自其中某一代进行杂交所出现的现象。1910年,汤玛斯·亨特·摩尔根开始在实验室内培育果蝇并对它进行系统的研究。之后,很多遗传学家就开始用果蝇作研究,并且取得了很多遗传学方面的知识,包括这种蝇类基因组里的基因在染色体上的分布。随着遗传学的发展,果蝇也经历了由发现、利用,到重视,再到发展前景的演变过程。在这一演变过程中,果蝇与遗传学相互融合、共同发展、共同进步,果蝇在不断被利用、遗传学的研究也不断更新。果蝇对于遗传学的发展来说付出了不可磨灭的贡献。 一、果蝇的基本信息 1、外观特征:体型较小,身长3~4mm。近似种鉴定困难,主要特征是具有硕大的 红色复眼。 雌性体长2.5毫米, 雄性较之还要小。雄性有深色后肢,可以此来与 雌性作区别。 2、分布范围:果蝇类昆虫与人类一样分布于全世界,并且在人类的居室内过冬。由于体型 小,很容易穿过砂窗,因此居家环境内也很常见。 3、生活环境:有些种生活以腐烂水果上。有些种则在真菌或肉质的花中生活。 在垃圾筒边或久置的水果上,只要发现许多红眼的小蝇,即是果蝇; 果蝇类幼虫习惯孳生于垃圾堆或腐果上。 二、果蝇作为遗传学研究的原因 作为实验动物,果蝇有很多优点。首先是饲养容易,用一只牛奶瓶,放一些捣烂的香蕉,就可以饲养数百甚至上千只果蝇。第二是繁殖快,在25℃左右温度下十几天就繁殖一代,一只雌果蝇一代能繁殖数百只。果蝇只有四对染色体,数量少而且形状有明显差别;果蝇性状变异很多,比如眼睛的颜色、翅膀的形状等性状都有多种变异,这些特点对遗传学研究也有很大好处 三、果蝇与摩尔根

遗传学实验指导

遗传学实验指导

实验须知 一、实验课的目的 1.培养锻炼科学的思维方法,实事求是的科学态度和严格的科学作风,提高分析问题解决问题的能力。 2.通过实验加深对理论知识的理解,学习掌握基本的实验技术和实验技能,为今后学习和研究打下一定的基础。。 3.培养学生爱好公物,爱护集体,团结互助的优良道德品质。 二、实验课要求 1.课前必须预习,了解基本原理和主要步骤及意义,写出预习报告。 2.上课必须穿白大褂,带实验讲义和实验报告纸。 3.遵守实验室制度,注意安全(水、电、暖、强酸、强碱、有毒物质等)。 4.实验中要正规操作,动手动脑主动进行实验;掌握关键,力求得出准确结果;仔细观察,认真思考,及时做好记录;综合分析得出正确的结果。 5.在实验过程中不诉大声喧哗,有问题及时请教老师或同学。 6.器材、药品等按规定使用,严禁乱用乱放。 7.爱护仪器,在实验过程中因个人未能安实验要求操作而导致的器材损坏,按规章制度进行赔偿。 8.实验结束后,相关器材要彻底清洗干净,放到指定原位。 9.废弃物按要求分类收集、处理。 10.值日生要打扫干净实验台、地面,并负责关好门窗、检查水、电等。 11.因故不能上实验者应有请假手续。

实验1 植物染色体压片技术 一、实验原理 植物根尖的分生细胞的有丝分裂,每天都有分裂高峰时间,此时把根尖固定,经过染色和压片,再置放在显微镜下观察,可以看到大量处于有丝分裂各时期的细胞和染色体。 二、实验目的 学习植物材料的固定方法和常规压片技术;观察染色体的动态变化。 三、实验材料 洋葱(Aillum cepa)根尖 四、实验器具和药品 1.用具:染色板,载玻片,盖玻片,指管,温度计,试剂瓶,滴瓶,镊子,解剖针,毛边纸。 2.药品:无水酒精,70%酒精,冰醋酸,对二氯苯或秋水仙素,醋酸钠,碱性品红,石炭酸,甲醛,山梨醇,二甲苯。 a卡诺固定液的配制:用3份无水酒精,加入1份冰醋酸(现配现用)。 b染色液的配制: 配方Ⅰ.石炭酸品红(Carbol.fuchsin),先配母液A和B。 母液A:称取3g碱性品红,溶解于100mL的70%酒精中(此液可长期保存)。 母液B:取母液A 10mL,加入90mL的5%石炭酸水溶液(2周内使用)。 石炭酸品红染色液:取母液B 45mL,加入6mL冰醋酸和6mL 37%的甲醛。此染色液含有较多的甲醛,在植物原生质体培养过程中,观察核分裂比较适宜,后来在此基础上,加以改良的配方Ⅱ,称改良石炭酸品红,可以普遍应用于植物染色体的压片技术。 配方Ⅱ:改良石炭酸品红。取配方Ⅰ石炭酸品红染色液2-10ml,加入 90-98ml45%的醋酸和1.8g山梨醇(sorbitol)。此染色液初配好时颜色较浅,放置二周后,染色能力显著增强,在室温下不产生沉淀而较稳定。 1N Hcl :浓HCl82.5ml→1000ml 五、实验说明 1.有丝分裂主要发生在根尖、茎生长点及幼叶等部位的分生组织,根尖取材容易,操作和鉴定方便。根尖由于取材方便,是观察植物染色体最常用的材料,有些植物种子难以发芽,或仅有植株而无种子,也可以用茎尖作为材料; 2.植物细胞分裂周期的长短不尽相同,通常在十到几十小时之间,温度明显地影响分裂周期,对于一个不太熟悉的实验材料,最好在特定温度下长根,掌握有丝分裂高峰期,以便得到更多的有丝分裂的细胞。 3.预处理是降低细胞质的粘度,使染色体缩短分散,防止纺锤体形成,让更多的细胞处于分裂中期。预处理的方法有低温预处理和药物预处理。(1)低温预处理将材料浸在蒸馏水中,放在1-4℃冰箱内离体处理24h。此法效果很好,对染色体无破坏作用,染色体缩短均匀,简便易行,各种作物都适用。(2)药物预处理:①0.05-0.2%秋水仙素溶液与室温下处理2-4h,对抑制纺锤体活动效果明显,易获得较多的中期分裂相,且染色体收缩较直,有利于染色体结构的研究。②饱和对二氯苯溶液室温下处理3-5h,对阻止纺锤体活动和缩短染色体效果也较好,但对染色体小而多的植物来说不利于染色体的计数。③0.002-0.00mol/L8-羟基喹啉18℃条件下处理5-6h,可以引起细胞粘度的改变,导致纺锤体活动受阻,使中期染色体在赤道面上保持相应的排列位置。缢痕区也较为清晰。一般认为对中等或长染色体的植物较合适。④70ppm放线菌酮和250ppm8-羟基喹啉的混合液于25℃条件

果蝇形态观察实验报告

果蝇的形状观察和饲养管理 一、实验目的 了解果蝇的生活习惯,掌握果蝇饲养管理的方法,学习鉴定果蝇的雌雄性别,观察果蝇某些遗传性状。 二、实验原理 果蝇广泛存在于全球温带及热带气候区,在果园、菜市场等地皆可见其踪迹,目前已发现1000多种。果蝇以酵母菌为食,能发酵的水果或植物基质,都可用作果蝇的饲料。 黑腹果蝇,双翅目果蝇属。生活史短,每12天左右即可完成一个世代;饲养容易,以玉米粉等做饲料就可以生长繁殖;繁殖能力强,每只受精的雌蝇可以产卵500个左右;突变型多,突变性状多,多数是形态变异,容易观察;染色体少、个体小,是一种很好的遗传学实验材料,是一种模式生物。 1、果蝇的生活史 果蝇是完全变态昆虫,生活周期可分为4个时期:卵、幼虫、蛹和成虫。最适培养温度为25~30℃。果蝇在25℃时,从卵至蝇需10天左右。由蛹羽化成的成虫,雄性在12小时内为处女蝇,24小时后开始产卵,每天每个成虫可产50-75个卵,10天内最高产卵总股数为400-500个。 卵:白色,椭圆形,长约 0.5mm,前端背面伸出一触丝,附着在食物上。 幼虫:一龄——二龄——三龄,三龄体长4-5 mm,幼虫头尖尾钝,头上有一黑色钩状口器。 蛹:化蛹前三龄幼虫停止摄食,爬到相对干燥的瓶壁上,形成菱形的蛹,形状由淡黄、柔软逐渐硬化为深褐色。 成虫:刚羽化的果蝇虫体较肥大,体表呈半透明,颜色逐渐加深,硬化。 2、果蝇的雌雄鉴别

4、果蝇饲料的配制 果蝇是以酵母菌作为主要食料的,因此实验室内凡是能发酵的物质,都可用作果蝇的饲料,常用的饲料油玉米饲料、米粉饲料、香蕉饲料等。 三、动物与器材 黑腹果蝇品系:突变型(三隐性、黑体) 药品:乙醚、酒精、丙酸、酵母粉、琼脂、玉米粉、白糖。 培养箱、高压灭菌锅、电磁炉、解剖镜、搪瓷杯、玻棒、镊子、培养瓶、海绵塞、滤纸、酒精棉球、毛笔、麻醉瓶、白纸板。 四、实验内容 1、果蝇培养基配制 (1)清洁指管,盖上适当大小的瓶塞,置高压灭菌锅内,以121℃,1.5大气压消毒15分钟,冷却备用。 (2)按配方称取培养基各组分。先取一半水加入琼脂于电磁炉上加热溶解,再加入蔗糖煮沸。 (3)取剩余的水将玉米粉调成糊状边搅拌边加入到琼脂糖溶液中,煮沸。(4)待稍冷后加入酵母粉和丙酸,充分调匀、分装(20 ml/管)。 2、果蝇性别鉴定及形状观察 取白纸板平置于桌面,将麻醉的果蝇倒于白纸板上。于解剖镜下进行性状观察,并记录。 五、思考题及注意事项 1、通过对果蝇雌雄个体的鉴别,你认为哪几个特征在鉴别中是主要的? 答:黑色条纹和性梳。在实体镜下即可清楚地观察到雄蝇的三条条纹(第三条较宽)和雌蝇的五条黑色条纹。肉眼可以观察到性梳为第一对附肢第二小节上的一个小黑点,若用显微镜观察则可以观察到清晰的梳状结构。 相比之下,其他几个特征就不太好观察。首先是体型,在实体镜下很难判断哪个个体体型大或小(放大倍数不同),除非将雌雄蝇一同对比看,而用肉眼基本看不出体型的区别。腹部形状也容易判断错。腹片由于没有特殊眼色,也较难观察数量差别。 2、叙述配制培养基以及果蝇观察时的注意事项。 答:(1)玉米粉一定要先用凉水拌匀后再加热,不能直接倒入加热的培养基中,否则容易聚集成团,不易溶解。配制的培养基容易出现块状,不易于果蝇的利用。 (2)酵母为活性物质,高温易失活。因此应当在培养基冷却到50℃左右时加入到培养基中,切勿将酵母粉加入到培养基中直接煮沸。 (3)将培养基倒入指瓶中时应悬空,不要把培养基沾到指瓶壁上。如不慎沾到,应用酒精棉球擦拭,擦拭过程中注意酒精不要滴到培养基上。 (4)本次观察所用果蝇为已麻醉过的果蝇,应注意如果在观察过程中果蝇醒来,要及时再麻醉,不要让其飞走。

遗传学实验果蝇杂交设计书

遗传学实验果蝇杂交设计书 一、单因子试验 1、实验原理 分离定律(law of segregation)也称孟德尔分离定律。一对基因在杂合状态下不互相影响,各自保持相对的独立性,而在形成配子的时候,就会互相分开,并按照原样分配到不同的配子中去。 在一般情况下,配子的理论分离比是1:1,子二代(F2)的基因型分离比是1:2:1,若显性完全,F2的表型分离比是3:1。杂种后代分离出来的隐性基因纯合体与原来隐性亲本在表型上是一样的,隐性基因并不因为和显性基因在一起而改变它的性质。 单因子杂交是指一对等位基因间的杂交。野生型果蝇是长翅(+/+),其长翅超出腹部末端约1/3.残翅果蝇的双翅已经退化,只留下少量残迹(vg/vg),无飞翔能力。Vg的基因座位于第二染色体,。对长翅(+)完全隐性。 用野生型长翅果蝇与残翅果蝇杂交,子一代(F1)全是长翅。子一代系内交配,子二代产生性状分离,长翅:残翅为3:1,。 基因型为+/vg(长翅)雌雄均可产生两种配子+和vg,并且各占1/2,。简单列表可知F2的性状比为3:1。 2、实验步骤 (1)确定杂交亲本,挑选处女蝇。 选用2#与18#为亲本进行杂交实验。 选用野生型长翅和突变型残翅果蝇为杂交亲本。雌蝇一定要选处女蝇。处女蝇的挑选方法:亲本饲养2周之后,提前10—12小时把培养瓶内所有活的成虫倒干净,然后在倒掉成虫的12小时内吧新羽化的成虫倒出来,装进消毒过的培养瓶或者平底试管进行适度麻醉,麻醉后放在消毒过的白瓷板或者硬纸板上把雌雄蝇分别挑出,雌蝇即为处女蝇。根据实验所需处女蝇数量的多少,可连续收集,但不要超过3天。 (2)配好杂交组合,进行正、反杂交。 正交组合:野生型长翅(♀)×突变型残翅(♂)。用消毒过的毛笔把3—4只长翅处女蝇扫入培养瓶中,然后把培养瓶水平放置,一面麻醉状态下的果蝇沾到培养基或水珠而被闷死,随机用同样方法扫入3—4只残翅雄蝇,塞紧棉塞,贴好标签,保持水平直至果蝇苏醒后放入25℃恒温培养箱中培养。 反交组合:将亲本性别交换。 (3)培养7天之后把亲本果蝇成虫全部倒出来处死。 (4)再过7天F1成蝇出现,把F1成蝇转移到经过消毒的空瓶子里进行适度麻醉,观察F1翅形的变化,并把结果记录。把5~6对适度麻醉的F1转入另一培养瓶,标明信息。 表2 正、反交F1果蝇翅形观察结果记录表

果蝇形态观察实验报告

一、实验目的 了解果蝇的生活习惯,掌握果蝇饲养管理的方法,学习鉴定果蝇的雌雄性别,观察果蝇某些遗传性状。 二、实验原理 果蝇广泛存在于全球温带及热带气候区,在果园、菜市场等地皆可见其踪迹,目前已发现1000多种。果蝇以酵母菌为食,能发酵的水果或植物基质,都可用作果蝇的饲料。 黑腹果蝇,双翅目果蝇属。生活史短,每12天左右即可完成一个世代;饲养容易,以玉米粉等做饲料就可以生长繁殖;繁殖能力强,每只受精的雌蝇可以产卵500个左右;突变型多,突变性状多,多数是形态变异,容易观察;染色体少、个体小,是一种很好的遗传学实验材料,是一种模式生物。 1、果蝇的生活史 果蝇是完全变态昆虫,生活周期可分为4个时期:卵、幼虫、蛹和成虫。最适培养温度为25~30℃。果蝇在25℃时,从卵至蝇需10天左右。由蛹羽化成的成虫,雄性在12小时内为处女蝇,24小时后开始产卵,每天每个成虫可产50-75个卵,10天内最高产卵总股数为400-500个。 卵:白色,椭圆形,长约,前端背面伸出一触丝,附着在食物上。 幼虫:一龄——二龄——三龄,三龄体长4-5 mm,幼虫头尖尾钝,头上有一黑色钩状口器。 蛹:化蛹前三龄幼虫停止摄食,爬到相对干燥的瓶壁上,形成菱形的蛹,形状由淡黄、柔软逐渐硬化为深褐色。 成虫:刚羽化的果蝇虫体较肥大,体表呈半透明,颜色逐渐加深,硬化。 2、果蝇的雌雄鉴别 果蝇是以酵母菌作为主要食料的,因此实验室内凡是能发酵的物质,都可用作果蝇的饲料,常用的饲料油玉米饲料、米粉饲料、香蕉饲料等。

三、动物与器材 黑腹果蝇品系:突变型(三隐性、黑体) 药品:乙醚、酒精、丙酸、酵母粉、琼脂、玉米粉、白糖。 培养箱、高压灭菌锅、电磁炉、解剖镜、搪瓷杯、玻棒、镊子、培养瓶、海绵塞、滤纸、酒精棉球、毛笔、麻醉瓶、白纸板。 四、实验内容 1、果蝇培养基配制 (1)清洁指管,盖上适当大小的瓶塞,置高压灭菌锅内,以121℃,大气压消毒15分钟,冷却备用。 (2)按配方称取培养基各组分。先取一半水加入琼脂于电磁炉上加热溶解,再加入蔗糖煮沸。 (3)取剩余的水将玉米粉调成糊状边搅拌边加入到琼脂糖溶液中,煮沸。(4)待稍冷后加入酵母粉和丙酸,充分调匀、分装(20 ml/管)。 2、果蝇性别鉴定及形状观察 取白纸板平置于桌面,将麻醉的果蝇倒于白纸板上。于解剖镜下进行性状观察,并记录。 五、思考题及注意事项 1、通过对果蝇雌雄个体的鉴别,你认为哪几个特征在鉴别中是主要的? 答:黑色条纹和性梳。在实体镜下即可清楚地观察到雄蝇的三条条纹(第三条较宽)和雌蝇的五条黑色条纹。肉眼可以观察到性梳为第一对附肢第二小节上的一个小黑点,若用显微镜观察则可以观察到清晰的梳状结构。 相比之下,其他几个特征就不太好观察。首先是体型,在实体镜下很难判断哪个个体体型大或小(放大倍数不同),除非将雌雄蝇一同对比看,而用肉眼基本看不出体型的区别。腹部形状也容易判断错。腹片由于没有特殊眼色,也较难观察数量差别。 2、叙述配制培养基以及果蝇观察时的注意事项。 答:(1)玉米粉一定要先用凉水拌匀后再加热,不能直接倒入加热的培养基中,否则容易聚集成团,不易溶解。配制的培养基容易出现块状,不易于果蝇的利用。 (2)酵母为活性物质,高温易失活。因此应当在培养基冷却到50℃左右时加入到培养基中,切勿将酵母粉加入到培养基中直接煮沸。 (3)将培养基倒入指瓶中时应悬空,不要把培养基沾到指瓶壁上。如不慎沾到,应用酒精棉球擦拭,擦拭过程中注意酒精不要滴到培养基上。 (4)本次观察所用果蝇为已麻醉过的果蝇,应注意如果在观察过程中果蝇醒来,要及时再麻醉,不要让其飞走。 六、实验结果 1、三隐形个体的观察

遗传学实验题(自制)

遗传学实验题 常见题型:①验证突变类型(显性突变、隐性突变)或基因型(DD、Dd) ②验证性状的遗传是否符合孟德尔遗传定律 ③判断基因所在位置(细胞质遗传;细胞核遗传中的常染色体遗传、伴性遗传、XY同源区遗传) ④设计育种方案 典例1:体色是划分鲤鱼品种和检验其纯度的一个重要指标。不同鲤鱼品种的体色不同,是由于鱼体鳞片和皮肤含有不同的色素细胞及其数量分布差异所致。科研人员用黑色鲤鱼(简称黑鲤)和红色鲤鱼(简称红鲤)进行杂交实验。 a:黑鲤和红鲤杂交,无论正交、反交,F1皆表现为黑鲤 b:F1雌雄个体间相互交配,F2既有黑鲤也有红鲤,且黑鲤:红鲤约为15:1。 (1)鲤鱼体色中的_________是显性性状。 (2)分析实验结果推测:鲤鱼的体色是由________对基因控制的,该性状的遗传遵循 _________定律。 (3)为验证上述推测是否正确,科研人员又做了如下实验: ①选择纯合黑鲤和纯合红鲤做亲本杂交获得F1; ② ③ 预期结果 _。 (4)一条雌性鲤鱼的眼型表现为异型眼,该异型个体与双亲及其他个体的眼型均不同,假如已知该眼型由核内显性基因E控制,则该变异来源最可能是。 典例2:请根据下列不同遗传问题情形,回答有关问题。 (1)若果蝇的一对等位基因A-a控制体色,B-b控制翅的刚毛,两对基因位于不同的同源染色体上。将纯合的两种果蝇先后进行如图杂交:

根据以上实验结果,分析回答: (1)控制灰身和黑身的基因位于染色体上。控制正常刚毛和截刚毛的基 因位于染色体上。 (2)写出F1的基因型♀_______________、♂_______________。 (3)若刚毛基因(B)和截毛基因(b)这对等位基因存在于X、Y染色体的同源区段,则刚毛雄果蝇表示为X B Y B、X B Y b、X b Y B,若仅位于X染色体上,则只表示为X B Y。现有各种纯种果蝇若干只,请利用一次杂交实验来推断这对等位基因是位于X、Y染色体上的同源区段还是仅位于X染色体上,请写出遗传图解,并用文字简要说明你的实验方案。 遗传图解: 说明你的实验方案:_____________________________________________ 预期:若______________________________,则______________________________。 若______________________________,则______________________________。 变式1:某种鸟类体色(基因用A、a表示)、条纹的有无(基因用B、b表示)是两对独立 (1)根据组杂交试验的结果,可判定这两对性状中的显性性状分别是。(2)第2组亲本中黄色无纹个体的一个卵原细胞能够产生的卵细胞基因型是。在配子形成过程中,减数第二次分裂后期细胞中含个染色体组。 (3)第3组杂交试验后代比例为2:l,请推测其原因最可能是。根据这种判断,若第二组后代中绿色无纹个体自由交配,F2的表现型及比例应为. (4)请用遗传图解表示第2组杂交试验:

8知识讲解_遗传学研究方法及其应用

高考总复习8遗传学研究方法及其应用 【考纲要求】 1.理解孟德尔遗传实验思路。 2.能够推导分析亲子代的基因型、表现型及有关比例概率方面的问题。 3.掌握一些分析解决遗传学应用题时的方法和技巧。 【考点梳理】 考点一、回顾孟德尔一对相对性状的遗传实验 考点二、基因分离定律的研究方法 孟德尔在研究基因分离规律时采用了“假说—演绎法”。 “假说—演绎法”是形成和构造科学理论的一种重要思维方法。对学生来讲是“授之以渔”的过程重要手段之一; 学完课程以后,别的都可以忘记,这些方法会存留下来,这就是真正的素养和能力。考纲也明确要求:能运用“假说—演绎法”等科学探究的方法解决基本的生物学现象。 在孟德尔证明遗传因子的分离规律时,他以“假说”作为理论依据,推导出可出现的具体事例(测交后代会出现1:1),并以实验去验证,这一发现过程就是“假说一演绎法”基本思路的完整体现。 1现象高茎豌豆与矮茎豌豆杂交F1代全为高茎,高茎自交后代高茎和矮茎的比例为3:1,其他6对相对性状均如此。 2提出问题 (1) F1代中全为高茎,矮茎哪里去了呢? (2)为什么后代的比值都接近3:1? 3分析问题 (1)矮茎可能并没有消失,只是在F1代中未表现出来。因为F2代中出现了矮茎。 (2)高茎相对于矮茎来说是显性性状。 (3)显性性状可能受遗传因子的控制,遗传因子成对存在,可能有显隐之分。 4 形成假说 (1)生物的性状是由遗传因子决定的。体细胞中遗传因子是成对存在的。 (2)遗传因子有显性与隐性之分。

(3)生物体在形成生殖细胞配子时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中, 配子中只含有每对遗传因子中的一个。 (4)受精时,雌雄配子的结合是随机的。 5演绎推理将F1代植株与矮茎豌豆杂交,预期后代中高茎植株与矮茎植株的比例为1:1 6实验验证实际结果:后代中高茎植株与矮茎植株的比例为l:1 7得出结论预期结果与真实结果一致,假说正确,得出基因的分离定律。 考点三、假说演绎法及其应用 所谓假说-演绎法是指:在观察和分析的基础上提出问题以后,通过推理和想像提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期相符,就证明假说是正确的,反之,则说明假说是错误的。 在教学中,我们利用这一科学方法证明了分离定律、自由组合定律、基因在染色体上等事实。其实,这一科学方法在解题中也有着较为广泛的应用,只是在解题中没有实验的过程,我们可以把题干中的事实作为实验的结果来支持假设。 下面举例说明:用亲本黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交产生F1,F1自交产生F2,F2中黄圆∶黄皱∶绿圆∶绿皱=9∶15∶15∶25.请判定亲本黄色圆粒基因型.对学生来说,这是一个不熟悉的比例,一时无从着手。 首先我们分别分析一对相对性状。黄色∶绿色=(9+15)∶(15+25)=3∶5,圆粒∶皱粒=(9+15)∶(15+25)=3∶5。 然后利用假说-演绎的方法分析,亲本黄色基因型为YY或Yy。假设亲本黄色为YY,则F1为Yy,F1自交后代应为黄∶绿=3∶1,与事实不符。假设亲本黄色为Yy,则F1为Yy∶yy=1∶1,自交结果为3∶5,与结果相符。同理可假设圆粒的基因型,所以亲本黄色圆粒的基因型为YyRr. 【高清课堂:02-遗传学研究方法及应用】 考点四、杂交实验法及其应用

普通遗传学实验 试题及答案详解三

一、名词解释(每小题1分,共5分) 1、遗传率(遗传力) 2、数量性状 3、gene frequehcy) 4、 sex-linked inheritance 5、Barr小体 二、填空题(每空1分,共10分) 1、在使用电子天平时,应该先把水平仪气泡调整至() 2、在使用高压蒸汽灭菌锅的时候应该在压力表显示为()的时候开始放气至压力为0. 3、测交是指将被测个体与()杂交,由于()只能产生一种含()的配子,因而可以确定被测个体的基因型。 4、果蝇共有( )对染色体,其中一对称为( )。其上的基因的遗传方式称( )。 5、孟德尔遗传定律包括()和() 三、选择题(每小题1分,共5分) 1、分离定律证明, 杂种F1形成配子时, 成对的基因()。 (A)分离, 进入同一配子(B)分离, 进入不同一配子 (C)不分离, 进入同一配子(D)不分离, 进入不同一配子 2、.孟德尔定律不适合于原核生物,是因为(): (A)原核生物没有核膜(B)原核生物主要进行无性繁殖 (C)原核生物分裂时染色体粘在质膜上(D)原核生物细胞分裂不规则。 3、在果蝇中,红眼(W)对白眼(w)是显性,这基因在X染色体上。果蝇的性决定是XY型。纯合的红眼雌蝇与白眼雄蝇交配,在它们的子代中可期望出现这样的后代(): (A)♀红,♂红(B)♀红,♂白(C)♀白,♂红(D)♀白,♂白

4、一般地说,X连锁隐性突变比正常染色体隐性突变较易研究,其原因是( ): (A). 隐性基因位于X染色体上,容易检测(B). 隐性基因纯合率高(C).隐性基因容易在雄性半合子身上表现出来(D).显性基因较难检测 5、三对基因不完全连锁遗传且完全显性时,F2代可产生类型的表现型。 (A) 4种(B) 6种(C) 8种(D) 16种 答案:1、B 2、D 3、A 4、C 5、C 四、论述题(每小题10分,共30分) 1、现在三个番茄品种,A品种的基因型为AABBdd,B品种的基因型为AabbDD,C品种的基因型为aaBBDD。三对等位基因分别位于三对同源染色体上,并且分别控制叶形、花色和果形三对相对性状。请回 2、有人选取豌豆的高茎与矮茎杂交得子一代,子一代全为高茎。子一代自交得子二代,子二代出现了性状分离,但分离比并不是预期的3∶1,而是出现了高∶矮=35∶1。试分析产生这一现象的原因,并设计一个实验方案加以证明。 3、已知家鸡的突变类型无尾(M)对普通类型有尾(m)是显性。现用普通有尾鸡自交产的受精卵来孵小鸡,在孵化早期向卵内注射一点点胰岛素,孵化出的小鸡就表现出无尾性状。

遗传学实验题归类解题及训练1

遗传学实验题归类解题及训练 1、有人发现某种花卉有红花和白花两种表现型(已知为纯种)。 (1)请你设计一个实验,探究花色的遗传是细胞质遗传还是细胞核遗传。用图解和简洁语言回答。 (2)如果花色的遗传是细胞核遗传,请写出F 2代的表现型及其比例。 2、有一只雄狗表现出与双亲及群体中其他个体都不同的新性状,该性状由核内显性基因D 控制,让这只雄狗与正常雌狗杂交,得到了充足多的F 1个体。 ①如果F 1代中出现了该新性状,且显性基因D 位于X 染色体上,则F 1代个体的性状 表现为: ②如果F 1代中出现了该新性状,且显性基因D 位于常染色体上,则F 1代个体的性状表 现为: ③如果F 1代中没有出现该新性状,请分析原因: 3、右图为两个纯合亲本杂交产生的某雄性动物的性染色体简图。X 和 Y 染色体有一部分是同源的(图中I 片段),该部分基因互为等位:另 一部分是非同源的(图中的Ⅱ-1,Ⅱ-2片段),该部分基因不互为等位。已知该雄性个体某对基因(设为A 、a )是杂合的,但不知该对基因是位于X 和Y 染色体的I 片段上还是位于常染色体上,请通过杂交试验 判断(简要写出杂交组合、预期结果并得出结论)。 【答案】 4、现用两个杂交组合:灰色雌蝇?黄色雄蝇、黄色雌蝇?灰色雄蝇,只做一代杂交试验,每个杂交组合选用多对果蝇。推测两个杂交组合的子一代可能出现的性状,并以此为依据,对哪一种体色为显性性状,以及控制体色的基因位于X 染色体上还是常染色体上这两个问题,做出相对应的推断。(要求:只写出子一代的性状表现....和相对应推断的结论.. ) 5、某种雌雄异株的植物有宽叶和狭叶两种叶型, 由一对等位基因B 、b 控制,且基因b 使雄配子致死。现获得数株宽叶雌株,试用宽叶雌株×狭叶雄株这个杂交组合,只做一代杂交试验,以子一代可能出现的性状为依据,对宽叶叶型是否为显性性状,以及控制宽叶的基因位于X 染色体上还是常染色体上这两个问题,做出相对应的推断。(要求:只写出子一代的性状表现....和相对应推断的结论.. ) 【答案】 6、已知果蝇的长翅(V )对残翅(v )是显性,基因位于常染色体上,现有甲乙两管果蝇,X Ⅰ Ⅱ-1 Ⅱ

果蝇性状性别观察实验报告(20201223115317)

实验目的 了解果蝇的生活习惯,掌握果蝇饲养管理的方法,学习鉴定果蝇的雌雄性别和某些遗传性状。 二、实验原理 果蝇是遗传学研究重要的实验材料和模式生物,属双翅目果蝇科。因为其易于饲养,染色体数目少,具有许多天然的或诱发的可遗传突变性状等优点而受到全世界遗传学家学家的广泛关注和使用,并且利用果蝇解决了一系列重大的遗传学问题。我们的果蝇杂交实验,是重走经典科学研究之路,也能掌握一定的实验方法和技能,也有利于我们今后的学习和研究。目前已发现1000 多种果蝇,果蝇以酵母菌为主要食料,能发酵的水果或植物基质,都可用作果蝇的饲料。 果蝇具有以下特征:生活史短,每12 天左右即可完成一个世代;饲养容易,以玉米粉等做饲料就可以生长繁殖;繁殖能力强,每只受精的雌蝇可以产卵500 个左右;突变型多, 突变性状多,多数是形态变异,容易观察;染色体少、个体小,是一种很好的遗传学实验材料,是一种模式生物。 三、实验材料及仪器 实验材料:各种形态的果蝇。 实验试剂:乙醚、酒精、丙酸、酵母粉、琼脂、玉米粉、白糖。实验仪器:培养瓶、麻醉瓶、瓶塞、冰袋、体视显微镜一台、解剖针、滤纸、毛笔、白瓷板、酒精棉球、玻璃板、小烧杯。 四、实验方法 1、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。 2、麻醉方法 取一麻醉瓶,瓶口应与培养瓶大小相仿,使两瓶口相对,培养瓶在上,用手拍击培养瓶, 使果蝇落入麻醉瓶内,迅速盖上棉塞,滴加 3 滴乙醚于小管口中的棉花上,约一分钟左右果蝇倒卧于瓶底,即可将果蝇倒出进行操作。 注意:过度麻醉将导致果蝇死亡。如果果蝇的翅膀与身体呈45 度角翘起,表明麻醉过度,不能复苏。 3、观察、计数 取白瓷板平置于桌面,将麻醉的果蝇倒于白瓷板上,解剖镜或低倍显微镜下进行性状观察,并将雌雄果蝇分开放置。 接种观察过的果蝇(2-3 对)到新配置的培养瓶中,为避免麻醉的果蝇直接掉落于培养基表面而粘着于培养基表面致死,先将培养瓶横放,将麻醉的果蝇用毛笔转移到瓶壁,待其苏醒后再将培养瓶正立。

遗传学实验-果蝇杂交实验实验报告

传学设计性实验报告 实验名称果蝇杂交实验 学院生命科学学院 专业生物技术 班级名称 学生姓名 学号 任课教师 完成日期2015年11月15日 教务处制 1前言 1.1 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。 1.2 实验原理 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,少部分则只取用真菌,树液或花粉为其食物。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,果蝇对今日的遗传学的发展有其不可磨灭的贡献;从1980年初,Drs. C. Nesslein-Volhard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。 通常用作遗传学实验材料的是果蝇。用果蝇作为实验材料有许多优点: ⑴饲养容易。在常温下,以玉米粉等作饲料就可以生长,繁殖。 ⑵生长迅速。十天左右就可完成一个世代,每个受精的雌蝇可产卵400~500个,因此在短时间内就可获得大量的子代,便于遗传学分析。 ⑶染色体数少。只有4对。 ⑷唾腺染色体制作容易。横纹清晰,是细胞学观察的好材料。 ⑸突变性状多,而且多数是形态突变,便于观察。 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。 果蝇的雌雄在幼虫期较难区别,但到了成虫期区别相当容易。雄性个体一般较雌性个体小,腹部环纹5条,腹尖色深,第一对脚的跗节前端表面有黑色鬃毛流苏,称性梳(Sex combs)。雌性环纹7条,腹尖色浅,无性梳。 实验中选用的果蝇突变性状一般都可用肉眼鉴定,例如红眼与白眼,正常翅与残翅等。 2 实验材料 2.1果蝇品系 正交:2#(雌)×6#(雄)反交:2#(雄)×6#(雌) 2.2实验用具、药品 显微镜、培养瓶、棉塞、量筒、麦片、玉米粉、蔗糖、琼脂粉、丙酸、乙醚等 3实验方法 3.1、果蝇的饲养 3.1.1 培养基的配制(以100ml量为例) 70ml水 + 0.85g琼脂 +

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