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果蝇突变体的筛选和鉴定[附2014江苏33]  

2014-06-18 16:30:47|  分类: 遗传与变异 |  标签: |举报 |字号 订阅

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         在生物界中,时时刻刻都在发生着突变,突变体的筛选和保存往往是非常困难的。当一个突变发生之后,我们首先要将它鉴定出来,之后,要能够通过一定的方法筛选出来并且保存起来继而进行研究,那么这个突变对我们才是有意义的。
         从孟德尔的实验开始,要知道一个基因的存在,通常要依靠这个座位上的不同等位基因所产生的表型改变。有了不同等位基因所产生的表型改变,才使我们能够观察性状的遗传方式。如果某一座位的所有等位基因在表型效应上是相似的,那么这样的基因在作用上缺乏独特的标志,始终作为正常表型的一部分,没有办法把他检查出来。换句话说,如果基因没有等位上的差异,就不能用孟德尔遗传实验方法检查出来;只有当这种等位上的差异存在时,才使我们可以推论,由某一特定基因存在。所以察看基因突变,主要就是检出能产生新的表型效应的不同等位基因。现简要介绍Muller精心设计的两个突变检出系统。
1、CIB法
         果蝇有一个品系称ClB系:X染色体上有一个大的倒位C;隐性致死突变l;显性棒眼基因B。由于l基因而使雄果蝇不能存活,B基因可作为标记,凡带有ClBX染色体的雌果蝇可以从棒眼性状上加以辩认,大的倒位C可以抑制ClBX染色体与另一同源染色体交换。检测的方法是让受检的雄果蝇与ClB雌果蝇杂交,所生子代应为2♀:1♂。在雌蝇中有半数带ClB,可以从棒眼上加以辩认,在这些棒眼雌蝇中的两条X染色体,一条是ClB,另一条是受检雄蝇来的X染色。将这一棒眼雌性与正常雄性单对交配,观察子二代的性状。
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2 Muller-5法
        Muller-5品系,是人工创造的一个果蝇品系。它的X染色体上带一个棒眼基因B,一个杏色眼w和一个倒位区段。倒位区段的存在可以抑制杂合体的交换重组。用经诱变处理的雄蝇,与Muller-5品系雄蝇杂交,得到子一代后再做单对交配,看F2代的分离情况。如有致死突变,子二代中没有野生型雄蝇,如有隐性的形态突变,则除Muller-5雄蝇外,还可出现具有突变性状的雄蝇。(如图所示)
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        这个技术的缺点:1.只能检出完全致死的隐性基因。2.有时Y染色体上有些正常作用的基因可能降低X染色体上的致死效应,给结果带来误差。
         这个技术的优点:1.子二代中有野生型还是没有野生型可以客观地决定。2.致死基因存在于子二代杂合体♀蝇中,供进一步研究使用,而不会马上丢失。3.可研究致死基因(e)在杂合体中的作用。4.同样的方法可以检测隐性可见突变。
http://hi.baidu.com/biodna/item/fd79e0cfbf9eb53844941653

【例题】江苏33.9分)有一果蝇品系,其一种突变体的X染色体上存在ClB区段用(XClB表示)B基因表现显性棒眼性状;l基因的纯合子在胚胎期死亡(XClBXClBXClBY不能存活);ClB存在时,X染色体间非姐妹染色单体不发生交换;正常果蝇X染色体无ClB区段用(X+表示)。果蝇的长翅(Vg)对残翅(vg)为显性,基因位于常染色体上。请回答下列问题:

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 1)图1是果蝇杂交实验示意图。图中F1长翅与残翅个体的比例为           ,棒眼与正常眼的比例为           。如果用正常眼长翅的雌果蝇与F1正常眼残翅的雄果蝇杂交,预期产生正常眼残翅果蝇的概率是           ;用F1棒眼长翅的雌果蝇与正常眼长翅的雄果蝇杂交,预期产生棒眼残翅果蝇的概率是      

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 2)图2是研究X射线对正常眼果蝇X染色体诱变示意图。为了鉴定X染色体上正常眼基因是否发生隐性突变,需用正常眼雄果蝇与F1          果蝇杂交,X染色体的诱变类型能在其杂交后代                  果蝇中直接显现出来,且能计算出隐性突变频率,合理的解释是    ;如果用正常眼雄果蝇与F1             果蝇杂交,不能准确计算出隐性突变频率,合理的解释是                      

【答案】(9分)131  12  1/3  1/27 2)棒眼雌性  雄性

杂交后代中雄果蝇X染色体来源于亲代(备注:官方答案为雄)果蝇,且X染色体间未发生交换,T染色体无对应的等位基因  正常眼雌性  X染色体间可能发生了交换

【解析】

1)长翅与残翅基因位于常染色体上,与性别无关联,因此P: VgⅹVg→长翅残翅=3∶1XCIBX+ × X+Y→ X+X+ X+YXCIBX+XCIBY(死亡),故棒状眼和正常眼的比例为1∶2F1长翅为1/3 Vg Vg2/3 Vgvg,残翅为vgvg2/3 Vgvg× vgvg→ 残翅vgvg2/3× 1/2=1/3F1正常眼雌果蝇为X+X+ ×正常眼雄果蝇X+Y所得后代均为正常眼,故产生正常眼残翅果蝇的概率是1/3×1=1/3F1长翅× 长翅残翅,2/3 Vg vg× 2/3 Vg vg→2/3× 2/3× 1/4=1/9残翅vgvgF1棒眼雌果蝇XCIBX+×正常眼雄果蝇X+Y→XCIBX+X+X+XCIBX+XCIBY (死亡),故棒眼所占比例为1/3,二者合并产生棒眼残翅果蝇的概率是1/9×1/3=1/27

2PXCIBX+×X?YF1:雌性XCIBXXX+雄性X+YXCIBY(死亡) F1中雌果蝇为正常眼X?X+和棒眼XCIBX?,正常眼雄果蝇的基因型为X+Y,由于ClB存在时, X 染色体间非姐妹染色单体不发生交换,故XCIB X?不会交叉互换,X? X+可能会发生交叉互换。又由于杂交后代中雄果蝇 X 染色体来源于亲代雌果蝇,Y 染色体无对应的等位基因,故隐性突变可以在子代雄性中显性出来,所以选择F1棒眼雌性XCIBX?与正常眼雄性X+Y交配,后代雄性将会出现三种表现型即棒眼,正常眼和隐性突变体。可以根据子代隐性突变个体在正常眼和突变体中所占的比例计算出该隐性突变的突变率;如果选择F1雌性正常眼X?X+与正常眼雄性X+Y交配,则雌性X染色体有可能存在交叉互换,故不能准确计算出隐性突变频率。

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