遗传学单因子验证试验

实 验 三 单因子分离规律验证

一、实验目的

1. 熟悉以果蝇为材料进行遗传学杂交实验的基本方法；

2. 验证遗传的基本规律——分离规律;

3. 熟悉卡方检验的统计学处理方法。

二、实验原理（预备知识）

1．遗传是自然界极其复杂的生命现象，只有通过少数有相对性状差异的类型

之间进行杂交，并分析这些性状在亲本和杂种子代中的表现，才易于在复杂的遗传现象中找到遗传的基本规律。分离规律、自由组合规律、连锁规律等都是采用这种杂交实验的方法发现的。

2．在果蝇杂交中，有相对性状的品系之间进行杂交，杂种F1表现为显性，杂种F1形成配子时，带有显隐杂合等位基因的一对同源染色体对等分离，等位基因也随着分离，产生两种不同配子，因此，不论显性性状还是隐性性状都将在F2中按一定的比例在不同的个体上重新出现。

3．基因分离定律: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。

4．卡方检验法：卡方检验是一种用途很广的计数资料的假设检验方法。它 属于非参数检验的范畴，主要是比较两个及两个以上样本率( 构成比）以及两个分类变量的关联性分析。其根本思想就是在于比较理论频数和实际频数的吻合程度或拟合优度问题。它在分类资料统计推断中的应用，包括：两个率或两个构成比比较的卡方检验；多个率或多个构成比比较的卡方检验以及分类资料的相关分析等。

∑=2-=n

i i i

i

E E O 1

2

)(χ (E 为预期数，O 为实际观察数)

2χ表（常用部分摘录）

df P 0.99

0.95

0.50

0.10

0.05

0.02

0.01

1 0.00016 0.0039 0.46 2.71 3.84 5.41 6.64

2 0.0201 0.10

3 1.39 4.61 5.99 7.82 9.21 3

0.115

0.352

2.37

6.25

7.82

9.84

11.35

三、实验材料

野生型黑腹果蝇、黑体果蝇

四、器材药品

解剖镜、毛笔、麻醉瓶、白瓷板、标签、吸水纸、培养瓶 (4瓶/人)、

乙醚、75%乙醇

五、实验步骤

1.亲本果蝇的培养。

2.处女蝇的收集：清除成虫后10小时内进行收集，收集的处女蝇分品系单独

培养，如一次收集数量不够，可再做第二、第三次收集。

3.选处女蝇分正交（++♀/bb♂）、反交（bb♀/++♂）两个杂交组合，分别置

于新鲜培养瓶中，每瓶5～6对，贴上标签，注明亲本类型，实验日期，姓名，学号等，然后置于22℃～25℃培养箱中培养。

4.一周后，清空亲本果蝇。

5.取5-6对F1果蝇放入新鲜培养瓶中，每种组合放两瓶。

6.三周后，清空F1果蝇。

7.四周后，F2成蝇长出，统计各类果蝇数，2～3天后再统计二周后，观察F1

果蝇体色，看是否与预期结果相符。一次，统计过的果蝇处死。

8.在表格中记录实验结果。

六、实验数据及处理

1.F2性状统计表

交配类型F2中野

生个数

F2中黑

体个数

F2统计

总数

理论F2

野生个

体数

理论F2

黑体个

体数

正交（++

♀/bb♂）

145 49 194 145.5 48.5 反交（bb

♀/++♂）

88 26 114 85.5 28.5 合计233 75 308 231 77

附：F1代全是野生型个体，说明野生是显性性状，黑体是隐性性状；

2.卡方计算

正交：

0.0069

5.

48

5.0

5.

145

5.0

)

(2

2

1

2

=

+

=

-

=∑

=

2

n

i i

i

i

E

E

O

χ

反交：

32

.0

5.

25

5.2

5.

85

5.2

)

(2

2

1

2

=

+

=

-

=∑

=

2

n

i i

i

i

E

E

O

χ

合并计算：

069

.0

77

2

231

2

)

(2

2

1

2

=

+

=

-

=∑

=

2

n

i i

i

i

E

E

O

χ

本次实验自由度为1，对照卡方表，得知：

0.0069<0.46 正交数据在50%差异显著水平上与理论值差异不显著；

0.32<0.46 反交数据在50%差异显著水平上与理论值差异不显著；

正反交整体来看，杂交数据在50%差异显著水平上与理论值差异不显著。

故本次杂交实验可以验证孟德尔第一定律（分离定律）

七、实验思考

1.实验注意事项：

?进行杂交的亲本必须是纯种，自交不产生分离，这样的个体才能作为杂交的亲本。

?必须防止意外的杂交，雌蝇应选用孵化后12小时内的处女蝇。

?正确记录杂交子代每种类型的个体数，并且尽可能获得较大的杂交群体，以正确可靠地反映出遗传规律。

?保持相对稳定的环境条件，使杂交性状的表现不致因不同的条件影响而改变。

2.收集处女蝇的必要性与重要性：

由于雌蝇生殖器官中有贮精囊，一次交配可保留大量精子，供多次排卵受精用，因此做杂交实验前必须收集未交配过的处女蝇，否则无法判别后代是野生和黑体的杂交后代还是各自相同基因型交配的后代，严重影响实验的分离比。

3.杂交和F1自交后清空亲本的原因：

避免亲本果蝇与子代果蝇之间发生交配，影响其分离比。

4.通过卡平方检验得知，在50%差异显著水平上，与理论值差异不显著，因此可认为符合孟德尔第一定律。

5.环境因素对果蝇生长发育的影响：

●果蝇生活周期与温度的关系：25℃左右最适合果蝇的生长。低于或高于最

适温度，果蝇的生活周期都要变长，导致子一代数目减少。反交实验组因带回宿舍观察，温度不足20度，故延长了其生活周期，导致二周后统计F2时果蝇个体数目偏少。

●如何防止培养基长霉

当环境温度不适应果蝇生长时(温度低于18℃) ,培养基接种后的7d内,特别容易长霉。要避免长霉,应注意: ①培养果蝇的器皿要严格消毒。培养瓶洗干净后,自然凉干, 再与棉塞一道进行高温干燥灭菌(120℃, 30min) 。②培养基营养要全面。果蝇培养基的种类很多,本实验室用的是玉米培养基,配方如下:水750mL煮开,加琼脂6. 2g,待琼脂溶解后加白糖62.5g,搅拌溶解后加调成糊状的玉米糊(玉米粉82. 5g,用冷水调成糊状) ,煮开2～3min,加酵母粉7g,加热1～2min,搅拌均匀后,移去火源,加丙酸2mL (起杀菌防霉的作用) 。培养基稍稍冷却后,倒入已灭菌的培养基瓶中,尽量不要让培养基粘在瓶壁上,塞好棉塞,多余的水蒸气用酒精棉球擦去。③接种后,放入适宜果蝇生长温度的培养箱中培养果蝇(温度20～25℃) 。每次转移操作时注意塞子不要随便放在桌面上，镊子取幼虫时要先消毒等，尽量避免引入其他微生物。