Transcript 大鳳蝶衣櫥裡的秘密

大鳳蝶魔幻衣櫥裡的祕密
- 大鳳蝶母蝶的形態研究
Exploring the Factors Determining Wing Patterns of Female
Papilio memnon heronus Fruhstorfer
作者：江彗禛、馬慧穎
指導教師：謝佳昌
成蝶形態：雄蝶單型、雌蝶多型
雌蝶形態：有尾白化、有尾黑化
無尾白化、無尾黑化
研究動機
好奇心：
參觀蝴蝶園所得到的啟發
課程內容：
(1)基礎生物第三章第四節(生物與環境的交互作用)：
生物形態會隨環境改變
(2)生命科學第七章(基因與遺傳)：
遺傳也會造成形態的不同
生物形態與環境之關係 – 例子1
生物形態與環境之關係 – 例子2
生物形態與遺傳之關係 – 例子1
生物形態與遺傳之關係 – 例子2
生物形態與遺傳之關係 – 例子3
遺傳法則
孟德爾遺傳法則
性聯遺傳
一性狀由一對基因控制，基因有顯性及隱性之分
表現型
基因型
aa
AA
顯性
Aa
AA A a A a a a
隱性
遺傳學與染色體
隱
)
)
顯
等
位
基
因
白
花
基
因
(
(
紫
花
基
因
同
源
染
色
體
遺傳類型？顯性、隱性？
動動腦 – 推算基因型
基因型
________
Pp, PP
________
pp
Is it PP or Pp?
試交
遺傳法則
孟德爾遺傳法則
性聯遺傳–基因位於性染色體
性染色體
性聯遺傳
Y染色體 – 性聯遺傳
大鳳蝶魔幻衣櫥裡的祕密
實驗目的
是否由幼生期辨識出成蝶之形態
幼蟲
蛹
造成大鳳蝶母蝶不同形態的因素
環境因子？ --- 瞭解決定因子
遺傳因子？ --- 瞭解遺傳類型
實驗方法
觀察幼蟲及蛹的特徵
記錄幼蟲、蛹和成蟲之間的關聯性
利用均質的環境培養
若出現相同形態 – 推論：環境因子決定
若出現不同形態 – 推論：遺傳因子決定
雜交實驗
推算可能的遺傳模式
由子代形態比例，推論遺傳模式
實驗結果 – 1
實驗結果 – 1
幼蟲體色與成蟲型態無一致性，無法
由幼蟲的體色推斷母蝶的形態
實驗結果 – 1
蛹色與成蟲型態無一致性，無法由蛹色推斷母蝶的形態
實驗結果 – 2
實驗結果 – 2
均一環境下，出現不同形態的成蝶，環境因子無法決定形態
實驗結果 – 2
均一環境下，出現不同形態的成蝶，環境因子無法決定形態
遺傳決定不同形態
交配方法
人工交配
遺傳類型的推算
雜交模式
模式1（1♂ × 1♀）：
無法得知雄蝶的基因型，無法由子代推得母蝶基因型
無法得知遺傳類型
模式2（2♂ × 1♀）：
多隻雄蝶造成實驗的複雜，此方式無法得知結果
模式3（1♂ × 2♀）：
將一雄蝶分別與隱性雌蝶及一隻顯性雌蝶進行交配
利用子代雌蝶外型比例，推算出親代雌蝶的基因型
實驗結果 – 3
實驗結果 – 3
母蝶為有尾黑化，子代出現四種形態
無法確定真正的遺傳類型為何
確定：若屬於性聯遺傳，其控制基因在X染色體
實驗結果 – 3
由此結果，得知黑化是顯性的性狀，白化是隱性
的性狀
無法得知其他結果，必需由其他交配實驗得知
實驗結果 – 3
大鳳蝶尾突的表現為孟德爾遺傳，有尾為顯性特徵
實驗結果 – 3
大鳳蝶體色的表現為孟德爾遺傳，黑化為顯性特徵
孩子與我的成長