粗糙链孢霉顺序四分子分析

第一篇：粗糙链孢霉顺序四分子分析

粗糙链孢霉顺序四分子分析

Analysis of the Neurospora crassa’s ordedtetrad

摘要：本实验通过菌种活化、杂交、显微镜观察等方法对粗糙链孢霉的顺序四分子进行遗传分析，从而达到以下目的：

1、了解粗糙链孢霉的生活周期及生长特性；

2、通过对粗糙链孢霉杂交后代的表型分析，掌握顺序四分子的遗传学分析方法；

3、通过有关基因的着丝粒作图，进一步理解基因的分离和连锁交换定律。

Abstract：This experiment by strains of activation, hybridization, microscope observation and other methods of rough chain spore mould order four molecular genetic analysis, so as to achieve the following objectives: 1 and understand the life cycle of the rough chain spore mould and growth characteristics;2, through the rough chain spore mildew hybrid offspring phenotype analysis, grasp the sequence of four molecular genetics analysis method;3, through the relevant genes centromere mapping, separation of further understanding the genetic chain and exchange law.关键词：顺序四分子，连锁交换定律，基因转换，第一次减数分裂，第二次减数分裂

Key words：Ordedtetrad，Chain exchange law，Gene conversion，First division segregation，Second division segregation 前言：粗糙链孢霉(Neurospora crassa)又称红色面包霉，属于真菌中的子囊菌纲、球壳目、脉孢菌属，目前已知4～5种。粗糙链孢霉是低等的真核生物，对其进行遗传学分析具有以下特点：

（1）子囊孢子是单倍体，没有显隐性，其表型直接反应其基因型；

（2）一次只分析一个减数分裂的产物，就可观察到遗传结果，简单易行；

（3）体积小，易培养，繁殖快，一次杂交就能产生大量的后代，便于获得正确的统计学结果；

（4）既能进行有性生殖，又能进行无性生殖，其染色体的结构和功能类似于高等动植物，研究结果可在遗传学广泛应用；

（5）子囊孢子在子囊中的线性排列顺序，与减数分裂中期染色体在赤道板两侧的排列顺序相同，便于观察。

因此，粗糙链孢霉是进行基因分离和连锁交换遗传分析的好材料。而且顺序四分子在遗传分析上有很多优越性：

（1）可以把着丝粒作为一个座位(locus)，计算基因与着丝粒的重组率，即着丝粒作图；（2）子囊中子囊孢子的对称性，证明减数分裂是一个交互过程，而非单向过程；（3）可以检验染色单体的交换是否存在干涉现象；

（4）还可利用它来进行基因转变(gene conversion)的研究；

（5）证明双交换不仅可以包括4线中的两线, 而且可以包括3线或4线双交换。

有关基因与着丝粒之间的重组值

第二次分裂分离子囊数1100%子囊总数2

实验用品与方法：

实验用品：

1.材料

粗糙链孢霉：野生型菌株（Lys+,mt+）； 赖氨酸缺陷型菌株（Lys-, mt-）2.试剂

（1）5％次氯酸钠(NaClO)溶液。（2）5％的石炭酸（苯酚）溶液。（3）马铃薯培养基

（4）补充培养基（培养赖氨酸缺陷型）：1 000 mL马铃薯培养基补加0.1 g赖氨酸。（5）玉米杂交培养基 3.器具

超净工作台、恒温培养箱、高压灭菌锅、电子天平、显微镜、酒精灯、镊子、解剖针、接种环，载玻片、具塞试管（18 mm×180 mm）、培养皿（Φ90 mm）、滤纸、烧杯、量筒等。方法： 1.菌种活化

将粗糙链孢霉野生型和赖氨酸缺陷型菌种从冰箱中取出，在超净工作台上分别接种到两支马铃薯斜面培养基上，28℃恒温箱培养7 d左右。培养到菌丝的上部有分生孢子产生。2.杂交

在玉米杂交培养基滤纸条上同时接种两亲本菌株的分生孢子或菌丝，26℃恒温箱进行混合培养。注意要贴上标签，写明亲本菌株及杂交日期。在杂交后5～7 d就能看到许多棕色的原子囊果出现，以后原子囊果变大变黑成子囊果，7～14 d左右可在显微镜下观察。3.显微镜观察

用镊子将杂交培养基上长有子囊果的滤纸条取出，放入5％次氯酸钠溶液中。取一载玻片，滴1～2滴5％次氯酸钠溶液，然后用接种针挑出子囊果放在载玻片上，取另一载玻片重叠盖上，用手指压片，将子囊果压破，置显微镜下检查，观察子囊中子囊孢子的排列情况。观察过的载玻片、用过的镊子和解剖针等物都需放入5％的石炭酸中浸泡后取出洗净，以防止污染实验室。

实验结果:

实验结果分析：

RF（着丝粒-Lys﹢）=((2309+8+1037+827)/(11381+4+2309+8+1037+827))×(1/2)×100%=13.43% Lys﹢的着丝粒距离为13.43，而理论上Lys﹢的着丝粒距离为14.8，二者有一定差距。本次试验中还有717个其他的子囊类型。这些子囊都属于如下囊类型：

实验讨论：

Lys﹢的着丝粒距离为13.43，而理论上Lys﹢的着丝粒距离为14.8，二者有一定差距，原因可能是：（1）、挑选出的子囊孢子观察时间不好。过早，所有子囊孢子都未成熟；过迟，赖氨酸缺陷性的子囊孢子也成熟了。这导致可能对一部分的子囊类型主观臆断，无法准确判断子囊类型。（2）、压片不到位，造成部分子囊已被破坏，会对实验结果产生影响。实验中有时会观察到异常子囊类型，这些子囊类型的出现除观察时间的影响外，第一种———＋—＋＋＋的异常排列，可能的原因是子囊孢子形成过程中，减数分裂之后进行有丝分裂时，纺锤体的重叠造成第4和第5孢子的位置互换。其他类型则是由于基因转换造成。

参考文献：

1、牛炳韬，孙英莉.遗传学实验教程.兰州：兰州大学出版社，2014。

2、戴灼华，王亚馥，栗翼玟.遗传学（第2版）.北京：高等教育出版社，2008。