3． 转基因果蝇的杂交重组和鉴定（开放实验）实验目的：把插入在同一个染色体上的不同目的基因通过重组交换整合到同一品系果蝇的同一染色体上，并得到可以稳定保存的品系（balanced 或 homozygous）。背景知识：转基因果蝇（transgenic fly）是将带有目的基因的质粒通过显微注射转入白眼果蝇卵中，这些质粒上一般带有 P 转座子序列（P elements are transposable pieces of DNA that randomly insert themselves into genomic DNA），使得目的基因可以插入到果蝇染色体中。一般使用白眼果蝇的卵进行显微注射，质粒上带有的 mini-white 基因（红眼）可以作为转基因成功的标记（marker），带有目的基因的果蝇将成为红眼果蝇。mini-white 的表达量决定了果蝇眼睛红色的深浅，这与目的基因插入位置和 copy 数目有关（可请学生思考为什么——插入位置附近的染色体结构和启动子决定 mini-white 表达量，纯和果蝇比杂合果蝇表达量也高，有多个插入位点的比单个插入位点的表达量高，一般情况下只有一个插入位点）。常用的带 P 转座子载体示意图如下：实验提供几种转基因果蝇，由于受质粒大小的限制，一般一个转基因果蝇品系只能转入一个目的基因，有时需要把不同目的基因整合到同一个果蝇品系中，讨论两个基因的功能及相互作用等。假如两个目的基因都插在不同果蝇品系的同一个染色体上，可以通过遗传重组的方法得到重组型后代（眼睛颜色），重组型后代将在同一个染色体上同时带有两个目的基因，并可以建立稳定保持的品系。例如有基因 A 的转基因果蝇系 tA 和基因 B 的转基因果蝇系 tB，A 和 B 分别插在 tA 和 tB 的三号染色体上（t 表示 transgenic），通过重组交换可以得到三号染色体上同时带有基因 A 和基因 B 的转基因果蝇系 tAB，将 tAB 稳定保存即可。重组实验还需要带 TM3 平衡子(balancer)的果蝇来辅助，带平衡子的果蝇相应染色体不能发生重组，使得杂交过程和鉴定方法更为简单。另外，还需要应用到一个 UAS-Gal4 系统的神经细胞的 driver，为 GMR-Gal4，进行重组成功的鉴定。GAL4/UAS 系统是目前果蝇中十分常用的实验系统（见下图说明）。该系统利用组织特异性的启动子或增强子，将 GAL4 基因与启动子或增强子相连接,建立 GAL4 转基因系，通过这种启动子以细胞和组织特异性的方式来控制 GAL4 的表达。另外，将 UAS 与靶基因融合，建立带有 UAS-靶基因的转基因系。在杂交后代中...
