基因的连锁与交换

yujian623

一、实验原理

同一条染色体上的遗传因子（基因）是连锁的，而同源染色体基因之间可以发生一定频度的交换，因此在子代中将发现一定频度的重组型，但一般比亲组型少得多。遗传学上以重组百分比作为这两基因之间的距离（除掉％）。重组高说明二基因相距远，重组低说明二基因相距近。但需要指出的是雄性果蝇没有交换，因此只能用雌果蝇的重组值作为某二基因的距离。

二、实验目的

1.理解连锁和交换的原理

2.学习实验结果的数据处理和重组值求法

三、实验材料

黑腹果蝇（Drosophilamelanogaster）的品系

野生型（灰体、长翅），wildtype［++］

双突变型（黑体、残翅），doublemutant［bvg］

四、实验器具和药品

实验工具和药品见实验四（果蝇的伴性遗传）。

培养基以及配方见附录一（果蝇的饲养）。

五、实验说明

1.性状特征：双突变型果蝇黑体残翅（bvg），无论雌、雄它们的体色比正常野生型黑得多，翅膀几乎没有，只有少量的残痕，因而不能飞，只能爬行。基因都在第二染色体上，（b）的座位是48.5，（vg）的座位是67.0。正常的野生型的相对性状是灰体长翅。

2.交配方式：

a.若用纯合野生型++/++为♀，纯合双突变型bvg/bvg为♂进行杂交，F1的双杂合体是++/bvg（相引相），表型是野生型。取F1的♀性个体与双突变型♂回交，得到许多F2子代，其中很多个体都是与原来的亲本相同（即灰体长翅和黑体残翅）称为亲组合（parentalcombination），同时也出现了少量的与亲本不同的个体（即黑体长翅和灰体残翅）称为重组合（recombina-tion）。这些重组类型就是b-vg间发生交换的结果，如下图所示：



F1的♀蝇中有些细胞如果出现基因重组，可产生四种配子：



所以某些F1♀蝇可形成四种配子，但F1♂蝇连锁完全，只产生一种配子，从而F2为：



F2表型 灰、长 灰、残 黑、长 黑、残

数  目  536   112   120   515



这样便可以计算重组值，只要统计重组型的数目，除以总数（亲组型数+重组型数），就可得到重组百分比，或称重组值，遗传学上用除去％的重组值为两基因的距离。根据上面所得到的实际数字计算如下：

亲组型：536+515=1051

重组型：112＋120=232

重组值

这说明（b）和（vg）之间的距离为18.08。但这个数值还有标准差，根据公 （P为重组值，n为总数）。所以得出的标准差是 。

因此这个重组值可写成18.08±1.07％。

b.若用黑体长翅b+/b+为♀，灰体残翅+vg/＋vg为 进行杂交，F1也是杂合体的野生型b+/+vg，但这是相斥相。取F1♀再与双突变型bvg/bvg回交，同样得到大量的亲组型和少量的重组型，同样可以用图表示，因与（a）基本相同，不再重复，与（a）不同之处是亲组型和重组型刚好相反：



其中黑长和灰残为亲组型，黑残和灰长为重组合，经计算，这种交配方式得到的重组值为：



所以这个实验的重组值是17.9±0.65％。

a和b两种不同的交配，得到的重组值基本一致，这说明基因之间的交换重组，只与基因的位置有关而与交配的类型无关，所以重组值大小可作为基因间的距离，两次重组值的差异可看作取样误差。

六、实验步骤

1.收集雌性亲本的处女蝇。在本实验中亲代和F1的雌蝇都应该用处女蝇。

2.准备好培养基，把已麻醉的♀和■果蝇，按其交配方式分别放入不同培养瓶内，进行杂交，贴上标签（标签方式与伴性遗传实验相似）。

3.6—7天后，见到F1幼虫出现，可倒出亲本（倒干净！）。

4.再过3—4天，检查F1成蝇性状。应该都是野生型（灰身、长翅），若性状不符，表明实验有差错，不能再进行下去（错误的可能原因见伴性遗传实验）。

5.选5—6只F1处女雌蝇，再与双突变型雄蝇进行测交。贴上标签。

6.6—7天后倒出F1♀蝇和双突变型■蝇（倒干净！）。

7.再过3—4天，F2成蝇出现，麻醉后倒在白瓷板上，按其表型进行统计，可每隔两天统计一次，连续6—7天。统计方式如下：





七、实验结果的检验

实验中所得到的数据，是否符合于理论值，要进行统计处理。分离比和重组值的检验，通常用X2法（见伴性遗传实验），根据本实验数据计算结果如下：

α交配方式：F1♀×双突变型■



根据遗传学连锁图记录，（b）和（vg）之间的重组值为18.5％，以此值为理论值。因此重组型的理论比各为18.5％÷2=0.0925。亲组型的理论值是（1-18.5％）÷2=40.75，有了理论值，可与实验值进行比较。