實驗概要
通過對鏈孢霉雜交所產生的子囊孢子的觀察，了解分離和交換現象，并進行統計，計算交換值。
實驗原理
粗糙鏈孢霉(Neurospore crassa )屬于真菌類，子囊菌綱，球殼目，脈孢菌屬，又稱為紅色面包霉。
粗糙面包霉的營養體是由單倍性(n=7)的多核菌絲組成的。生殖方式有無性生殖和有性生殖兩種。無性生殖是菌絲片段或分生孢子經有絲分裂直接發育成菌絲體。有性生殖是不同接合型的菌絲產生有性孢子的過程，主要有兩種方式：(1)未受精的營養體菌絲上產生灰白色的原子囊果，可以接受另一不同接合型的分生孢子，通過雜交形成合子。(2)不同接合型的菌絲靠在一起，通過核融合產生異核體。兩種有性生殖方式形成的二倍性合子都可以經減數分裂形成四個子細胞，每個子細胞又經一次有絲分裂形成8個子細胞，進一步發育形成8個子囊孢子，并以一定順序排列在子囊中，許多子囊又被包在黑色的子囊果中。若兩個親代菌株有某一遺傳性狀的差異，那么經雜交所形成的子囊必定有四個子囊孢子屬于一種類型，其它四個子囊孢子屬于另一類型。成熟的子囊孢子在適當條件下可發育成菌絲，形成新的一代。它們的子囊孢子的性狀的分離比例是嚴格的1：1，而且有一定的順序。不同接合型的子囊孢子具有黑色、白色兩種類型，在子囊中8個子囊孢子常呈4黑4白的排列方式，因此可在顯微鏡下直接觀察基因的分離現象。當基因發生了互換時，8個子囊孢子又會排列成2黑2白2黑2白或排列成2黑4白2黑或2白4黑2白，因此在顯微鏡下也可以觀察基因的連鎖互換現象。
粗糙鏈孢霉的優點： 1、野生型的子囊孢子成熟較早，在一定時期呈現黑色，賴氨酸缺陷型的子囊孢子成熟較晚，在一定時期呈現灰白色。以上兩種接合型的粗糙鏈孢霉雜交在適當時期可以觀察到六種子囊類型。 2、子囊孢子排列的順序固定，可直接觀察到基因的交換。 3、可以計算基因與著絲粒的距離。 4、如果出現A6、a2、A5、a3則表示基因轉變。 粗糙鏈孢霉子囊孢子的分離及分析：
1 正常分離
—————— A —————— A
—————— A —————— A
┈┈┈┈┈┈ a —→ ┈┈┈┈┈┈a —→ AAAAaaaa 非交換型(M1)
┈┈┈┈┈┈ a ┈┈┈┈┈┈a
—————— A ┈┈┈┈┈┈ a
—————— A —————— A
┈┈┈┈┈┈ a —→ —————— A —→ aaAAAAaa(1、3線交換) 交換型(M2)
┈┈┈┈┈┈ a ┈┈┈┈┈┈ a
—————— A —————— A
—————— A ┈┈┈┈┈┈ a
┈┈┈┈┈┈ a —→ —————— A —→ AAaaAAaa(2、3線交換) 交換型(M2)
┈┈┈┈┈┈ a ┈┈┈┈┈┈ a
2 異常分離 （全部為減數后分離）
—————— A ——————A
—————— A 基因轉換 ——————A
┈┈┈┈┈┈ a ————→ ——————A —→ AAAAAAaa(6：2) 染色單體轉變
┈┈┈┈┈┈ a ┈┈┈┈┈┈a
——————A ——————
——————A ——————
—————— ——————A ——————
—————— ——————A —————— ( 5：3 )
┈┈┈┈┈┈ —→ ┈┈┈┈┈┈a —→ —————— 半染色單體轉換
┈┈┈┈┈┈ ┈┈┈┈┈┈a ┈┈┈┈┈┈
┈┈┈┈┈┈a ┈┈┈┈┈┈
┈┈┈┈┈┈a ┈┈┈┈┈┈
——————A ——————
——————A ——————
—————— ——————A ——————
—————— ——————A ┈┈┈┈┈┈ (3：1：1：3)
┈┈┈┈┈┈ —→ ┈┈┈┈┈┈a —→ —————— 半染色單體轉換
┈┈┈┈┈┈ ┈┈┈┈┈┈a ┈┈┈┈┈┈
┈┈┈┈┈┈a ┈┈┈┈┈┈
┈┈┈┈┈┈a ┈┈┈┈┈┈
主要試劑
粗糙鏈孢霉培養基、5％石炭酸等。
主要設備
顯微鏡、接種針、載玻片、試管、三角瓶
實驗材料
粗糙鏈孢霉(Neurospore crassa )野生型菌株和Lys缺陷型菌株。
實驗步驟
1、菌種活化 為使菌種生活得更好，先要進行菌種的活化。從冰箱中取出保存的野生型和Lys缺陷型的原種，在無菌條件下分別接種在兩支完全培養基試管的斜面上，28℃溫箱培養5-6天左右。直至在試管中長成許多菌絲，并且在菌絲上部有許多分生孢子時表明菌種活化成功。
2、雜交 取野生型和Lys缺陷型的少許菌絲接種到同一試管的玉米瓊脂培養基上，共接兩支試管；或者將兩種菌絲分別接種到培養皿中“橋”的兩側。在25℃恒溫箱中培養2-3周，直至在菌絲上有子囊果出現，子囊果為棕黑色，用鑷子或解剖針觸摸時有堅實感。 3、觀察 （1）在長有子囊果的試管中加少量無菌水，搖動片刻，把水倒在空三角瓶中，加熱煮沸，以防止分生孢子飛揚。 （2）取一載玻片，滴1-2滴5%次氯酸鈉，然后用接種針挑出子囊果放在載玻片上（若附在子囊果上的分生孢子過多，可先在5%次氯酸鈉中洗滌，再移到載玻片上），有另一載玻片蓋上，用手指壓片，將子囊果壓破，置顯微鏡下（10×15倍）檢查，即可見30-40個子橐果。觀察子囊中子囊孢子的排列情況。用載玻片蓋上壓片而不用蓋玻片，是因為子囊果很硬，若用蓋玻片會破碎。如發現30-40個子囊果象一串香蕉一樣，可加一滴水，用解剖針把子囊撥開。此過程無需無菌操作，但要注意不能使分生孢子散出。觀察過的載玻片、用過的鑷子和解剖針等物都需放入5%石碳酸中浸泡后取出洗凈，以防止污染實驗室。
注意事項
附：實驗用培養基配方
1、基本培養基（又稱土豆培養基，供接種野生型菌株）50ml用量。 （1） 將土豆洗凈削皮，挖去發芽部分，切成黃豆粒大小的碎塊，每管放5-6粒。 （2）稱瓊脂1.2克，蔗糖1克，加水到50ml，煮沸溶解。 （3）將B分裝到A中，每管放3-4ml。 （4）做好試管塞，用牛皮紙包好，貼好標簽。8磅條件下高壓滅菌30分鐘。
2、補充培養基（供接種Lys缺陷型菌株) 在基本培養基中加入少許Lys ，其它同上。
3、玉米瓊脂培養基（供雜交實驗用） 將玉米粒在水中浸泡24小時后晾干，每試管放2-3粒，配2%的瓊脂放入蒸餾水中煮沸，每試管倒3-4ml，其它方法同基本培養基。