遗传实验2-2 粗糙链孢霉生活史及

实验二粗糙链孢霉生活史及杂交［一、实验原理］粗糙链孢霉属于真菌中的子囊菌纲。粗糙链孢霉的菌丝体是单倍体（n=7），每一菌丝细胞中含有几十个细胞核。由菌丝顶端断裂形成分生孢子。分生孢子有两种，小型分生孢子中含有一个核，大型分生孢子中含有几个核。分生孢子萌发成菌丝，可再生成分生孢子，周而复始，这是粗糙链孢霉的无性生殖过程。链孢霉（Neurosporacrassa）的生活史图8-19粗糙链孢霉的菌株有两种不同的接合型，用A,a或mt+,mt-表示，他们受一对等位基因控制。不同结合型菌株的细胞接合产生有性孢子，这过程称为有性生殖。有性生殖可以通过两种方式进行。一是产生原子囊果，内附有产囊体，若另一接合型的分生孢子落在这原子囊果的受精丝上时，分生孢子的细胞核进入受精丝，到达产囊体，形成接合型基因的异核体。二是不同接合型的菌株的菌丝连接，两种接合型的细胞核发生融合形成合子，产生子囊果。其中，1和2是未交换的，称第一次分裂分离子囊；3-6都是发生交换的，称第二次分裂分离子囊。因此，统计第二次分裂分离子囊占总子囊数的比例，乘以0.5，就可决定某一基因与着丝粒之间的重组值。重组值去掉%（即乘以100），即为该基因图距。粗糙链孢霉的子囊和子囊型粗糙链孢霉的子囊和子囊型本实验用赖氨酸缺陷型（记作Lys-）与野生型（记作Lys+）杂交，得到的子囊孢子分离为4个黑的（＋），4个是灰的（-）。黑的孢子是野生型；赖氨酸缺陷型孢子成熟迟，所以呈灰色。根据黑色孢子和灰色孢子在子囊中的排列顺序，可有6种子囊类型。子囊型（1）和（2）的产生如图。第一次减数分裂（M1）时，带有Lys+的两条染色单体移向一极，而带有Lys-的两条染色单体移向另一极。Lys+/Lys-这对基因在第一次减数分裂时分离，称第一次分裂分离。第二次减数分裂（M2）时，每一染色单体相互分开，形成四分体，顺序是＋＋——或——＋＋，再经过一次有丝分裂，成为（1）和（2）子囊型。形成这两种子囊型时，在着丝粒和基因对Lys+/Lys-间未发生过交换，是第一次分裂分离子囊。图中（3）和（4）的形成。由于Lys基因与着丝粒间发生了一个交换，Lys+/Lys-在第一次减数分离时没有分离，到第二次减数分裂（M2）时，带有Lys+的染色单体才和带有Lys-的染色单体相互分开，所以称为第二次分裂分离。然后再经一次有丝分裂，形成4个孢子对，顺序是＋＋--＋＋--或--＋＋--＋＋。这是第二次分裂分离子囊。（5）和（6）子囊型的形成与（3）和（4）类似，也是两个染色单体发生了交换，不过交换不是发生在第2条染色单体与第3条染色单体之间，而是发生在1，3或2，4两条染色单体之间。粗糙链孢霉lys+与lys-杂交子囊孢子的排列顺序(1)、(2)为非交换型(3)、（4)、(5)、(6)为交换型子囊(7)、（8)、(9)、(10)是由转换造成的异常比例［二、实验目的］1．掌握粗糙链孢霉的杂交技术；2．统计杂交结果，计算基因图距。[三、实验材料]粗糙链孢霉野生型菌株，Lys+,接合型A.粗糙链孢霉赖氨酸缺陷型菌株Lys-,接合型a.[四、实验器具和药品]1.器具：显微镜，钟表镊，解剖针，接种针，载玻片，试管，培养皿。2.药品：５％次氯酸钠。[五、实验步骤]1、菌种活化：把野生型和缺陷型菌种从冰箱取出，分别接在两支土豆培养基试管斜面上，28OC温箱培养５天。培养到菌丝上部有分生孢子产生。２、杂交：（１）同时在杂交培养基上接种两亲本菌株的分生孢子或菌丝，25OC温箱进行混合培养。注意要贴好标签，写明亲本菌株及杂交日期。（2）杂交后５－７天就能看到许多棕色的原子囊果出现，以后原子囊果变黑变成子囊果。（3）在７－１４天左右，就可在显微镜下观察。另外一种方法：在杂交培养基上接种一个亲本菌株，25OC培养５－７天后即有原子囊果出现。同时准备好另一亲本菌株的分生孢子，悬浊于无菌水中（近于白色的悬浊液），将此悬浊液加到形成原子囊果的培养物表面，使表面基本湿润，继续25OC培养。原子囊果在加进分生孢子一天后即可开始增大变黑成子囊果，７天后即成熟。３、显微镜观察步骤：（１）在长有子囊果的试管中加少量无菌水，摇动片刻，把水倒在空三角瓶中，加热煮沸，以防止分生孢子飞扬。（２）取一载玻片，滴一滴５％次氯酸钠，然后用接种针挑出子囊果放在载玻片上，用另一载玻片盖上，用手指压片，将子囊果压破，置显微镜下（１０Ｘ１５倍）检查，即可见到３０－４０个子囊。（3）最后用过的针及玻片要用开水煮过洗净。（4）在显微镜下观察记录子囊孢子在子囊中的排列顺序，将结果记入下表。红色链孢霉性状遗传杂交实验结果子囊类型子囊数非交换型（1）＋＋＋＋――――（2）――――＋＋＋＋交换型（3）＋＋――＋＋――（4）――＋＋――＋＋（5）――＋＋＋＋――（6）＋＋――――＋＋合计其它类型链孢霉的子囊果和子囊(a)成熟的子囊果；(b)散开的子囊交换型子囊交换型子囊未交换型子囊交换型子囊未交换型子囊未交换型子囊六、作业：1、记录每个完整子囊的类型，计算Lys基因的着丝粒距离。2、绘显微镜下观察到的杂交子囊的图。3、分析红色面包霉的子囊孢子分离和交换现象与高等植物的性状分离和交换有什么不同，本实验结果说明了什么？