通过果蝇杂交实验重现自由组合定律

黄淑峰

(江苏省泰州市第三高级中学 225323)

朱小碗

(江苏省口岸中学 泰州 225321)

“孟德尔的豌豆杂交实验(二)”是人教版生物学教材必修2第一章“遗传因子的发现”第二节内容，这节内容介绍了孟德尔通过豌豆杂交实验，运用假说演绎法得到自由组合定律，内容比较抽象，难度也较大，学生难以理解和运用。如果能够将孟德尔的豌豆两对相对性状杂交实验重现，让学生自己动手操作实验、分析结果并得出结论，能将抽象的内容具体化，将更有利于学生理解和掌握自由组合定律的原理。但是，让学生做豌豆杂交实验难以实现，因周期较长。因此可选用果蝇做杂交实验。因为，果蝇是遗传学模式动物之一，它具有作为遗传学实验材料的各种优点。如生活周期较短、易于区分性状和容易饲养等。具体实验操作过程如下：

1 果蝇材料

黑腹果蝇包括纯种黑体长翅果蝇和纯种灰体残翅果蝇，前者黑色身体，翅膀长过尾部；后者灰色身体，几其次，观鸟爱好者通过每种鸟独特的叫声和歌声来识别鸟。组织者从纽约中部地区的鸟类清单中选取了七种最常见的鸟。然后从康奈尔大学鸟类实验室的网页上下载了这些鸟叫声和歌声的录音和拟声词，通过集体筛选和反复确认之后，创建了一张当季七种常见鸟的工作表(图2)。并在活动开始前，给每位观鸟爱好者分发一张。

乎没有翅膀，只有少量残痕，无飞翔能力。灰体对黑体为完全显性，长翅对残翅为完全显性。

2 实验用品

准备的实验用品包括： ①器具： 培养瓶、麻醉瓶(玻璃牛奶瓶)、白瓷板、毛笔；②药品： 乙醚、玉米粉、琼脂、蔗糖、酵母粉、丙酸，培养基的配制根据《遗传学实验》一书[1]，实验前由教师配制好。

3 实验过程

(1) 选纯种黑体长翅果蝇和纯种灰体残翅果蝇为亲本，雌蝇一定要选处女蝇。处女蝇的选择： 雌蝇孵出后8～12h内不会交配，所以把老果蝇除去后，几小时内所收集到的雌蝇必为处女蝇。雌、雄果蝇的区分： 肉眼看到个体较小、第一对足的跗节前端有性梳、腹部底端颜色深且圆的为雄蝇；个体较大、第一对足的跗节前端无性梳、腹部底端颜色浅且尖的为雌蝇。

(2) 把纯种黑体长翅果蝇和纯种灰体残翅果蝇进行杂交，正交和反交各一瓶。即： 黑体长翅雌和灰体残翅雄正交；黑体长翅雄和灰体残翅雌反交。每瓶接种雌蝇(处女蝇)、雄蝇各8只，贴好标签，标签上注明正交还是反交、日期及姓名。然后杂交瓶放到23℃的恒温箱中培养。

(3) 7d后倒去亲本果蝇。

(4) 再过5d，F1成蝇出现，麻醉、观察并统计记录F1中黑体长翅果蝇与灰体残翅果蝇数目，连续记录5d。

(5) 麻醉F1成蝇，各选择雌、雄蝇8只，放到另一培养瓶内。这里雌蝇无须处女蝇(因为不影响实验结果)，贴好标签，标签上注明日期及姓名，在23℃的恒温箱中培养。

(6) 7d后倒去F1亲本。

(7) 再过5d，F2成蝇出现，开始麻醉、观察并统计记录。连续统计5d。

(8) 同时，进行测交，取F1成蝇，选择处女蝇8只，放到另一个培养瓶内，再取8只纯种黑体残翅雄蝇放进去，再做反交一瓶，贴好标签，标签上注明正交还是反交、日期及姓名，在23℃的恒温箱中培养。

(9) 7d后倒去测交亲本。

(10) 再过5d，测交子代成蝇出现，开始麻醉、观察并统计记录，连续统计5d[1]。

4 实验结果

把实验结果填写在下列表格中(表1～3)。

表1 F1代实验结果

观察结果统计日期 黑体长翅♀×灰体残翅♂灰体长翅灰体残翅黑体长翅黑体残翅灰体残翅♀×黑体长翅♂灰体长翅灰体残翅黑体长翅黑体残翅合计

表2 F2代实验结果

表3 测交后代实验结果

观察结果统计日期 灰体长翅♀×黑体残翅♂灰体长翅灰体残翅黑体长翅黑体残翅黑体残翅♀×灰体长翅♂灰体长翅灰体残翅黑体长翅黑体残翅合计

5 实验小结

学生根据实验结果得出正、反交的F1都为灰体长翅，统计得出F2中灰体长翅、灰体残翅、黑体长翅与黑体残翅的比例接近9 ∶3 ∶3 ∶1，测交后代灰体长翅、灰体残翅、黑体长翅和黑体残翅的比例接近1 ∶1 ∶1 ∶1，与孟德尔的豌豆两对相对性状杂交实验的结果一致。学生通过自主实验探究并得出结论，体验自由组合定律的发展过程，并理解了自由组合定律的原理。掌握了孟德尔对两对遗传因子杂交实验解释的科学性，懂得了假说演绎法的逻辑性，突破了本节的教学重点和难点，实现了课程标准的教学目标，效果较好。