遗传学实验

只用一种基因型的母本和另外一种基因型的父本果蝇杂交，观察和计数分析子二代的果蝇表型和数量，就可以同时验证遗传学的几大定律：分离定律，自由组合，伴性遗传，连锁和交换。学生从挑选处女蝇与雄性果蝇杂交做起，首先获得子一代的雌雄个体，自交后再获得子二代的个体，前后历时4周。在此期间学生亲自保管自己的果蝇杂交瓶，观察果蝇从卵、幼虫、蛹到成虫的发育过程和各种行为，以日记的形式详细记录观察结果。我们将提供压缩视频，供大家详细观察果蝇从卵、幼虫、蛹到成虫的发育过程。

通过计数子一代或者子二代玉米果穗上不同表型性状的玉米籽粒数量，推测可能的亲本基因型，涉及多种基因互作的比例。本基因互作的验证实验，作为经典遗传实验规律验证的一个补充。从数据分析的角度，是通过后代表型性状的比例反推亲本的基因型，而上一个果蝇杂交实验亲本的基因型是已知的。

介绍基因功能研究策略的背景知识，以被誉为果蝇遗传学家瑞士军刀的Gal4-UAS系统原理和灵活多样的使用为基础，说明如何通过遗传策略实现目的基因的敲除（敲低）或过表达。转基因果蝇的构建流程和如何利用平衡染色体定位转基因发生在哪条染色体上；果蝇复眼和翅（作为基本问题研究的窗口）的特点介绍等。具体实验：利用简单高效的FLP/FRT 重组系统，通过遗传杂交获得纯合突变克隆，实现体内对纯合突变基因（包括致死基因）功能的研究。

正向遗传学策略，以EMS诱变果蝇，筛选两类表型：1. 睡眠异常表型；2.根据翅的表型筛选与Notch、Hedgehog以及Wingless信号通路相关的基因。然后以平衡染色体为路标工具，确定突变的基因是什么。反向遗传学策略，针对携带P因子插入的基因品系，通过遗传杂交，获得该基因的突变体。进一步对突变体的功能进行研究：通过rescue实验确认基因突变与表型的特异性的对应关系；确定内源基因表达在哪里（原位杂交, 抗体染色等）；基因间的相互作用，上下游关系的确定；细胞（神经元）间的相互作用等。