遗传学实验— 果蝇实验

实验原理和目的 本实验通过对果蝇二对相对性状的杂交试验，验 证孟德尔第二定律— 自由组合定律（独立分配定 律）。采用的材料是长翅黑檀体果绳和残翅灰体果蝇。 通过对杂交后代翅傍和体色这二个性状的观察，经过 数据处理，验证是否符合杂种第二代的分离比数9:3: 3:1比率。已经知道长翅和残翅是一对相对性状，由位 于第二染色体上的基因十／/vg决定，灰体和黑檀体是 另一对相对性状，由位于第三染色体上的基因十／e决 定，所以都属常染色体遗传。把长翅黑檀体雌蝇 （十＋ee）与残翅灰体（vgvg＋十）的雄蝇杂交，或它们 的反交，F．代全部是长翅灰体。F，代雌雄蝇互交，F, 代产生性状分离，出现了四种表型，图示如下：     

单、双因子杂种交配的模拟试验

（一）甚本原理 果蝇的单、双因子实验Ill可用计算机模拟。假定 模拟的第一个性状是翅形,由第二染色体上的V-。位 点（假定为第一位点）控制,长翅(V）对残翅(v)是 显性;第二个性状是体色,由第三染色体上的E-。位 点（第二位点）控制,灰体（幻对黑檀体（。）是显性。     

黑腹果蝇3号染色体裂翅平衡致死位点的发现及2号、3号染色体裂卷翅双平衡染色体的建立

果蝇的平衡染色体在遗传研究中被广泛应用.文章通过分析黑腹果蝇裂翅新突变体与野生型、982紫眼及黑檀体杂交后代裂翅性状情况,首次将裂翅基因定位于3号染色体上,并阐明了裂翅平衡致死、杂合子纯繁的遗传机制,获得了以裂翅为显性标记的3号平衡染色体品系.探索了双平衡染色体显性标记基因聚合的杂交模式,成功建立了以裂翅和卷翅为标记的2号、3号双平衡染色体.裂翅的发现为3号染色体平衡子提供了更加方便识另0的显性翅型标记,同时裂卷翅双平衡体的建立丰富了果蝇常用工具平衡子,可以广泛用于基因定位及突变筛选过程.     

“遗传学和进化”实验

实验4 单基因杂种杂交 (一)实验器材 1 培养管的真实遗传野生型雄果蝇;1培养管的残翅处女雌;2培养管的培养基(每管贴有一空白标签);孵化箱(调至25℃);其它器材见实验3。注释: 下列配料可为100个培养管提供足够的培养基:120克玉米粉;20克琼脂;20克黄糖;80克红糖;20克酵母;3克尼巴精(nipagin,一种霉菌抑制剂),1升凉水。配制时用约20毫升凉水,使玉米粉呈糊状。把琼脂放入剩余的凉水中加文火。逐渐加入糊状玉米、黄糖和红糖,充分搅拌混合液。沸     

“遗传学和进化”实验

(一)实验器材乙醚(易燃!);麻醉器;麻醉器官;毛笔;白板;手持放大镜或双筒显微镜;陈尸瓶;应急麻醉器。(以上实验器材也是实验4—8共用的)装有若干野生型和突变型果蝇品系的一个培养管。 (二)实验步骤 1.加数滴乙醚于麻醉器的棉絮上,并插入麻醉管[图3(a)]。 2.轻拍培养管使果蝇移至管底;然后,迅速打开其泡沫塞并把培养管倒置于麻醉器上,使果蝇掉入麻醉管内。     

黑腹果蝇黑条体突变体的求偶行为

黑腹果蝇Drosophila melanogaster黑条体果蝇(e^bsr)与黑檀体果蝇(e)为同一个基因(ebony)的不同突变体, 两者具有相似的形态表型, 但行为特征表现出明显的差异。本研究以黑条体、 黑檀体和野生型果蝇为研究对象, 首先检测果蝇的视力和活跃度, 再采用不同交配组合进行求偶成功率、交配时间和求偶模式的分析。结果表明: 黑条体果蝇视力与活跃度与野生型果蝇比较无显著差异; 黑条体果蝇的交配成功率和交配潜伏期与野生型果蝇不存在显著的差异; 黑檀体果蝇的交配成功率和交配潜伏期与野生型果蝇存在极显著的差异（P<0.000）。黑条体果蝇表现出异于黑檀体果蝇的活跃度和交配活力, 可能是由于黑条体果蝇ebony基因的新突变导致了果蝇体内多巴胺水平异常, 从而形成了黑条体果蝇独特的求偶模式。     

果蝇杂交实验方案的设计与安排

在遗传学实验中 ,有许多遗传规律的验证需用果蝇作为实验材料。如 :分离规律、自由组合规律、伴性遗传规律及连锁互换规律的验证。然而在进行实验设计时 ,常常是一个杂交组合 ,只能验证一个规律。在多年的教学实验中 ,我们摸索分析出采用一次杂交设计来完成验证多个遗传规律的方法 ,取得了良好的教学效果 ,现将该实验方法分述如下。1　实验材料与杂交组合1.1　实验材料　果蝇 ( Drosophila melanogaster) ,X染色体的隐性突变体 ,即 :小翅、焦刚毛、白眼 ,已知控制这3个性状的基因 ( m、sn3、w)都位于 X染色体上 ;一隐性突变果蝇 ( e)檀黑…     

四翅果蝇

<正> 果蝇后面两翅已退化,变成了平衡棒(揖翅)。最近,美国和瑞士研究人员成功地从果蝇(这是最常用的试验对象)体中分离出来两组负责机体附属器发育的基因,经X光照射后已引起了突变。生物学家利用这些突变了的基因培育出从未见过的四翅果蝇(见图)。通常果蝇的翅后竖着一对弯曲的平衡棒,用来掌握飞行方     

光照时间对果蝇发生量的影响

设置6个光照时间梯度和两个光照强度梯度,分别对3种（基因型）果蝇进行光照处理,结果显示：在5001ux光照强度下,光照处理3h／d的果蝇发生量最少,其他各光照时间果蝇发生量无显著差异;1000lux光照强度下,不同光照时间果蝇发生量差异不显著,而不同基因型果蝇间表现出显著差异;连续光照处理使黑檀体果蝇后代数明显减少。     

实验果蝇的一些饲养技巧和注意事项

果蝇（Drosophila melanogaster）属双翅目小型昆虫,是经典的遗传学实验材料。摩尔根利用果蝇实验发现了连锁互换规律及白眼基因的性连锁遗传,提出基因在染色体上直线排列的论断,其学生穆勒则开创了X射线诱变的先河。目前果蝇还作为人类基因组计划和行为遗传学以及神经生物学的模式生物,可以说果蝇已成为遗传学各分支学科的最常用实验动物之一,实验室培养果蝇是一项基础技术。现介绍笔者在果蝇饲养方面一些技巧和注意事项。     

黑腹果蝇黑条体突变型的基因定位研究

黑腹果的体色突变类型常见的有黄体（yellow,y）、黑体（black,b）和黑檀体（ebony,e）,分别位于X染色体,第二染色体和第三染色体上,.黑条体突变型是本实验室1991年9月从野外采集的黑腹果蝇野生型单雌系后代中发现的自发突变品系,为了探明黑条体突变型是原有黑体突变类型的再现还是新的突变,采用常规杂交方法和互补7实验技术对黑腹果蝇黑条体突变型的定位进行了探讨,互补测验的结果表明,黑条体与黑檀体杂交的子一代为反式排列的杂合体无互补,表现为突变型,子二代中,由于交换而产生重组类型的顺式排列的杂合体表现为野生型。因此确定黑条体突变基因（bsr）与黑檀体突变基因（e）是等位的,位于第三染色体的93D2区,但分别位于不同的位点上,属于同一顺反子的新的点突变,同时对于各体色间的相互作用及遗传传递方式的进行了讨论。     

三黄果蝇(Drosophila trilutea)近黄果蝇(D.paralutea)的有丝分裂中期染色体

这两种果蝇隶属果蝇科 Drosophilidae 果蝇属 Drosophila (Sophophora) 黑腹果蝇 D.melanogaster 种组(species group)中的D.takahashii 亚组(subgroup)。Bock和Wheeler(1972)在报道新种的文献中,曾记述其有丝分裂中期染色体的形态结构为2对中着丝粒(V形),1对棒状(R)。其中X染色体为棒状,Y染色体稍短。据此,其二倍体染色体数目推测为2n=6。我们观察的结果则与之显然不同。     

在一个中国人家庭中发现的ααα/α-和ααα/αα基因型

<正> 人类每条第16号染色体上具有两个连锁的α-珠蛋白基因(αα/αα)。配子形成时发生染色体间的错配和不等交换可能导致一条染色体上只有一个α基因(-α/)或者三个α基因连锁。我们曾报道在中国人家庭中发现的一例连锁三α基因与α地贫1基因复合体(ααα/--)。本文报告在本例直系或旁系亲属中发现的三例(ααα/αα)及一例ααα/α-基因型。     

黑腹果蝇黑条体突变体突变位点的鉴定

根据果蝇ebony基因的序列设计了一系列特异性引物,对1991年发现的一种黑腹果蝇的新的体色突变（Qian＆Zhang,1994）——黑条体突变型的ebony基因进行克隆和序列测定。与野生型W91910的ebony基因相比,黑条体突变型的ebony基因的编码区无明显的大片段变异,变异仅存在于数个氨基酸位点,且均不位于该基因产物的关键序列。在黑条体的ebony基因的5’端序列的克隆和序列测定中发现,与野生型w^91910及黑檀体e。的ebony基因相比,黑条体突变型的ebony基因有一个大片段的缺失,该缺失包括外显子1的206个碱基和内含子1的747个碱基,由此确定了黑条体突变体的突变类型和突变位点。     

黑腹果蝇white基因在H_2O_2影响下卷翅形成中的作用及机理

卷翅是果蝇遗传学上最常用的标记之一,但卷翅形成的具体机制还不清楚.过去的研究发现,理化刺激影响果蝇卷翅的形成.我们最近研究发现,H_2O_2处理不仅会影响果蝇的羽化率,还会使其出现卷翅现象.本研究通过改变H_2O_2浓度、果蝇培养温度和H_2O_2处理时间,探讨影响黑腹果蝇卷翅形成的具体因素,并对其超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活力进行检测,探讨H_2O_2对果蝇抗氧化能力的影响.结果表明:果蝇的羽化率与H_2O_2浓度成反比.温度、H_2O_2浓度和H_2O_2处理时间的改变均会影响果蝇翅的卷曲程度和卷翅果蝇所占的比例.其中white基因突变果蝇对这3种条件反应最明显,mini-white(white基因回复突变)果蝇却可以拯救该表型,它的反应与野生型OR相似.H_2O_2对含Cy基因的果蝇卷翅的形成也有一定的影响,可以加大果蝇翅的卷曲程度.对SOD、CAT和GSH-PX活力检测发现,H_2O_2处理会使果蝇的抗氧化能力降低.实时荧光定量PCR检测发现,H_2O_2处理会导致果蝇基因表达量发生改变.黑腹果蝇卷翅形成是一个十分复杂的过程,H_2O_2可能作为某种信号分子或是间接影响某种因子参与黑腹果蝇的卷翅形成过程.该卷翅形成过程可能与Cy基因导致的果蝇卷翅过程是同一个信号途径,两者也可能是通过不同的模式进行调控的.     

麦长管蚜9个miRNA在不同发育阶段的表达

[目的]探讨麦长管蚜Sitobion avenae 9个微小RNA(microRNA,miRNA)在两翅型间不同发育阶段的表达模式,揭示其在蚜虫翅型分化中发挥作用的关键时期.[方法]RT-PCR克隆麦长管蚜内参基因U6的cDNA全长序列和9个miRNA,并利用qRT-PCR方法检测9个miRNA在有翅和无翅麦长管蚜不同...     

灵活操控果蝇翅芽中wingless基因表达水平的策略

【目的】灵活操控靶基因的表达水平对于研究基因的功能十分重要。Gal4/UAS系统已被广泛应用于调控基因表达,可研究果蝇Drosophila等模式生物复杂的生物学问题。受采用载体的特性及插入位点的影响,Gal4或UAS转基因品系在构建好之后,其调控靶基因的能力基本是确定的。本研究旨在在现有Gal4/UAS系统的基础上,开发一种新的策略,实现在果蝇翅芽中灵活操控wingless(wg)基因的表达水平。【方法】用遗传学手段将黑腹果蝇Drosophila melanogaster品系的UAS-wg和UAS-wg-RNAi转基因重组到同一黑腹果蝇品系中。将该重组黑腹果蝇品系与dpp-Gal4黑腹果蝇品系杂交,同时驱动UAS-wg和UAS-wg-RNAi在果蝇幼虫翅芽中共表达。杂交子代幼虫分别放置在不同的温度(18, 25和30℃)下培养。将幼虫翅芽解剖并进行免疫组化染色,测量染色的荧光强度,分析翅芽中wg的表达水平。【结果】在低温(18℃)下,UAS-wg在基因表达调控中起主要作用,wg表现为超表达,但其超表达的效率可被UAS-wg-RNAi有效地削弱。相反,在高温(30℃)下,UAS-wg-RNAi起主导作用,wg的表达受到抑制。并且通过转换温度,可实现wg在翅芽发育的不同阶段在超表达和抑制之间相互转化,从而灵活地操控wg基因在翅芽中的表达水平。【结论】该方法可以灵活操控果蝇翅芽中wg基因的表达水平,对于调控转基因的表达有重要的意义。     

性别决定基因

在个体发育过程中,动物的种类不同,性别决定的方式亦有差异。这取决于胚胎早期不同的性别初级信号对性别决定基因的启动和活化,活化的性别决定基因启动性别分化基因的表达,使个体的性别表现出来。本文略述与线虫、果蝇等的性别决定有关的基因。线虫(Caenorhabditis elegans)体长约1mm,雌雄同体,自体受精。有两条 X 染色体(XX);XO型线虫为雄性。线虫(C.elegans)性别决定的初级信号是 X 染色体与常染色体的比率(X∶     

巴西橡胶树HbRop基因家族5个成员的染色体物理定位

巴西橡胶中Rop家族基因能调控植物小G蛋白合成,是分子信号开关,参与橡胶树刮伤诱导乳管分化、防御胁迫应答和胶乳再生。为了揭示巴西橡胶树HbRop基因家族5个成员在细胞核染色体上的实际位置,展现家族基因之间的分布特点和连锁遗传关系,丰富橡胶树分子细胞遗传学信息,为橡胶树的分子辅助育种和比较基因组学研究提供分子细胞遗传学的科学理论依据。本研究以巴西橡胶树‘热研7-33-97’品种为材料将HbRop基因家族5个成员(HbRop1, HbRop2, HbRop3, HbRop4, HbRop5)定位在细胞核染色体上,通过双探针荧光原位杂交技术对橡胶树Rop小G蛋白基因家族5个成员在细胞核染色体上进行物理定位分析。实验结果表明:HbRop1基因定位在第1号染色体的短臂上,其信号位点到着丝粒的平均百分距离是63.34;HbRop2、HbRop3、HbRop4和HbRop5分别定位在第4、第3、第7和第10号染色体的长臂上,这些基因的信号位点到对应染色体着丝粒的平均百分距离分别是25.13、44.68、44.33和17.46,同时还讨论了它们与其他已定位的基因的位置关系。HbRop基因家族5个基因分别位于不同的染色体上,彼此间不存在连锁现象。     

DEAD／H盒超家族新成员—人DDX36和小鼠Ddx36基因的分子克隆和特性

果蝇的基因组序列已经测定 ,因此它是结构基因组学和功能基因组学研究的最为理想的一种模式生物。果蝇中具有RNA和DNA解旋酶功能的非雄基因 (maleless,mle) ,在果蝇的生殖细胞中参与基因的转录后调节。从果蝇非雄基因的全序列出发 ,使用同源克隆的策略克隆了具有长的DNA/RNA解旋酶盒 (DEAD/DEAHbox)的人和小鼠新的同源基因 ,分别命名为DDX36和Ddx36。这两个基因属于DEAD/H盒超家族新成员。人的DDX36与果蝇非雄基因在氨基酸序列上有 37%的一致性和 5 8%相似性 ,与新克隆的小鼠Ddx36在氨基酸序列上有 91 %的一致性和 94 %相似性。1 6种组织的Northern杂交结果显示 ,在睾丸中有一条信号非常强 3 .8kb的杂交带 ,其余组织中不表达或仅可见一条非常微弱的 3.8kb的杂交带。定位分析表明该基因位于染色体 3q2 5 .1～ 3q2 5 .2 ;结构分析初步确定有 2 6个外显子和 2 5个内含子。DDX36和Ddx36基因可能与性别分化、精子发生和男性生育有关