文档介绍：实验六粗糙链孢霉的杂交一、实验原理粗糙链孢霉( Neurospora crass ) 属于真菌中的子囊菌纲。它是进行顺序排列的四分体的遗传学分析的好材料。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。粗糙链孢霉的菌株有两种不同的接合型(mating type) ,用 A、a或 mt +、 mt - 表示,它们受一对等位基因控制。不同接合型菌株的细胞接合产生有性孢子,这过程称为有性生殖。有性生可以通过两种方式进行: 1. 当菌丝在有性生殖用的杂交培养基上增殖时, 就会产生许多原子囊果, 内部附有产囊体, 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,到达原子囊果的产囊体中,形成接合型基因的异核体。进入产囊体中的分生孢子的核发生分裂,并进入产囊菌丝中,被隔膜分成一对细胞形成钩状细胞,亦称原子囊。钩状细胞顶端细胞的二个核形成合子,合子核再进行减数分裂, 成为四个单倍体的核, 就是四分体, 再进行一次有丝分裂, 变成八个核, 顺序地排列在一个子囊中。原子囊果在受精后增大变黑,成熟为子囊果。一个子囊果叶集中着三十到四十个子囊,成熟的子囊孢子呈橄榄球状,长 30-40 微米,比 3-5 微米的分生孢子要大得多。子囊孢子如经 60℃处理 30-60 分钟, 便会发芽,长出菌丝,再度开始无性繁殖(图 10-1 )。图 6-1 链孢霉生活史 2. 不同接合型的菌标的菌丝连接, 两种接合型的细胞核发生融合形成合子, 产生子囊果。粗糙链孢霉的子囊孢子是单倍体细胞,由它发芽长成的菌丝体也是单倍体。所以一对等位基因决定的性状在杂交子代中就能分离。在粗糙链孢霉中;一次减数分裂产物包含在一个子囊中,所以很容易看到一次减数分裂所产生的四分体中一对基因的分离, 这就直观地证明基因的分离, 并证明基因在染色体上。同时由于 8 个子囊孢子顺序地排列在子囊中,这就可以测定着丝粒距离并发现基因转变(gene conversion) 。若两个亲代菌株有某一遗传性状的差异, 那么杂交所形成的每一子囊, 必定有 4 个子囊孢子属于一种类型,4 个子囊孢子属于另一类型,它们的分离比倒是 1:1 ,而且子囊孢子按一定顺序排列。如果这一对等位基因与予囊孢子的颜色或形状有关,那么在显微镜下可以直接观察到子囊孢子的不同排列方式。本实验用赖氨酸缺陷型(记作 L ys - )与野生型(记作 L ys + )杂交,得到的子囊孢子分离为 4 个黑的(+),4 个灰的(- ) 。黑的孢子是野生型的,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。(1) ++++ ---- 第一次分裂分离子囊(2 )---- ++++ (3) ++ -- ++ -- (4 )-- ++ -- ++ (5) ++ ---- ++ (6 )-- ++++ -- 子囊型( 1 )和( 2 )的产生如图 10-2 。第一次减数分裂( M 1 )时,带有 L ys + 的两条染色单体移向一致,而带有 L ys - 的两条染色单体移向另一极。 L ys +/L ys