果蠅形態(tài)、生活史

1、No3 Experiment for genetics果蠅形態(tài)、生活史果蠅形態(tài)、生活史一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊弧?shí)驗(yàn)?zāi)康?了解果蠅的生活習(xí)性，掌握果蠅飼養(yǎng)管理的方法，鑒定果蠅的雌雄性別和突變性狀. short generation time for a eukaryotic organisms (two weeks) ，large offspringsavailability of many mutants controlling specific phenotypes large chromosomes with well-defined cytogenetic system survives wel

2、l in the lab and mating are easily performed currently, the best organism to study developmental genetics transposable elements can be manipulated to clone genes can be genetically engineered 用果蠅做實(shí)驗(yàn)材料有許多優(yōu)點(diǎn)：果蠅對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)研究的貢獻(xiàn) 果蠅的整個(gè)中樞神經(jīng)系統(tǒng)大約分布了300,000個(gè)神經(jīng)元，按照神經(jīng)元所處位置又分為食管上神經(jīng)節(jié)（supraoesophageal ganglion）、食管下神經(jīng)節(jié)（

3、suboesophageal ganglion）以及胸腹神經(jīng)節(jié)（thorax-abdominal ganglia）三部分，前兩者又統(tǒng)稱頭節(jié)。除視葉（optic lobe）以外的食管上神經(jīng)節(jié)及食管下神經(jīng)節(jié)組成了通常意義上的果蠅的腦中央腦（central brain），其中包含了大約50,000個(gè)神經(jīng)元。 果蠅的神經(jīng)系統(tǒng)相對(duì)于脊椎動(dòng)物等其它物種來(lái)說(shuō)相對(duì)簡(jiǎn)單，因而對(duì)其生理、生化及解剖的研究相對(duì)簡(jiǎn)單易行。但是它的神經(jīng)系統(tǒng)又具有一定的復(fù)雜性，使得果蠅可以完成覓食、交配、求偶、學(xué)習(xí)記憶以及晝夜節(jié)律等復(fù)雜行為。果蠅無(wú)論在蛋白質(zhì)分子基礎(chǔ)，還是信號(hào)傳導(dǎo)通路；無(wú)論是神經(jīng)編碼方式，還是突觸傳遞機(jī)制，以及神經(jīng)疾病的發(fā)

4、生和病癥上，都與哺乳動(dòng)物有高度的相似性。因此，以果蠅為模型，研究神經(jīng)系統(tǒng)的一些基本問(wèn)題，是一個(gè)簡(jiǎn)捷而有效的途徑。 Fru (fruitless) 黑腹（普通）果蠅（Drosophila melanogaster）為雙翅目昆蟲(chóng)，果蠅屬，具完全變態(tài)。3000（513）個(gè)種或亞種，2n=122n=6家蠅(Musca domestica domestica.雙翅目(Diptera)蠅科(Muscidae) 雙翅目：一對(duì)翅膀+一對(duì)平衡棒1、生長(zhǎng)迅速 每10-12天左右即可完成一個(gè)世代；10152025卵幼蟲(chóng)幼蟲(chóng)成蟲(chóng)57天18天8天6.3天5天4.2天生活史生活史果蠅的生活史包括卵、幼蟲(chóng)、蛹、成蟲(chóng)四個(gè)連續(xù)

5、的發(fā)育階段（圖3-1）。卵：卵白色，長(zhǎng)橢圓形，長(zhǎng)約0.5mm，在背面的前端伸出一對(duì)觸絲，它能使卵附著在柔軟的食物上，不至于深陷到食物中去。幼蟲(chóng)：幼蟲(chóng)從卵中孵化出來(lái)后，經(jīng)過(guò)兩次蛻皮到第三齡期，體長(zhǎng)可達(dá)45mm。在解剖鏡下觀察可見(jiàn)一端稍尖為頭部，并且有一黑點(diǎn)即口器；稍后有一對(duì)半透明的唾腺，每條唾腺前有一條唾腺管向前延伸，然后會(huì)合成一條導(dǎo)管通向消化道。神經(jīng)節(jié)位于消化道前端的上方。蛹：幼蟲(chóng)生活七天左右即化蛹，化蛹前從培養(yǎng)基中爬出附在瓶壁上，漸次形成一個(gè)棱形的蛹。起初顏色淡黃、柔軟，以后逐漸硬化，變?yōu)樯詈稚?，這就顯示即將羽化了。 圖圖3-1果蠅生活史果蠅生活史1卵卵2一齡幼蟲(chóng)一齡幼蟲(chóng)3二齡幼蟲(chóng)二齡幼蟲(chóng)4

6、三齡幼蟲(chóng)三齡幼蟲(chóng)5蛹蛹6成蟲(chóng)成蟲(chóng)(雄雄)7成蟲(chóng)成蟲(chóng)(雌雌)4-5天天1天天1天天1天天3-4天天 成蟲(chóng)：剛羽化出的果蠅，身體狹長(zhǎng)，翅還成蟲(chóng)：剛羽化出的果蠅，身體狹長(zhǎng)，翅還沒(méi)有展開(kāi)，身體較白嫩，此時(shí)野生型體色沒(méi)有展開(kāi)，身體較白嫩，此時(shí)野生型體色與黑檀體體色都是一樣的，沒(méi)有多大區(qū)別。與黑檀體體色都是一樣的，沒(méi)有多大區(qū)別。不久，蠅體變?yōu)榇侄虣E圓形，雙翅展開(kāi)，不久，蠅體變?yōu)榇侄虣E圓形，雙翅展開(kāi)，體色加深，如野生型果蠅的體色成為灰褐體色加深，如野生型果蠅的體色成為灰褐色，突變型黑檀體果蠅的體色成為烏黑色。色，突變型黑檀體果蠅的體色成為烏黑色。 果蠅生活周期的長(zhǎng)短與溫度關(guān)系密切，果蠅生活周期的長(zhǎng)短與溫度關(guān)

7、系密切，30以上時(shí)果蠅則將不育且瀕臨死亡，低以上時(shí)果蠅則將不育且瀕臨死亡，低溫則使它的生活周期延長(zhǎng)，同時(shí)生活力也溫則使它的生活周期延長(zhǎng)，同時(shí)生活力也降低。培養(yǎng)果蠅的降低。培養(yǎng)果蠅的最適溫度是最適溫度是2025。2、繁殖能力強(qiáng) 每只受精的雌蠅可以產(chǎn)卵500個(gè)左右，因此在短時(shí)間內(nèi)即可獲得大量的子代，便于遺傳分析；3、飼養(yǎng)容易 以玉米粉等做飼料就可以生長(zhǎng)繁殖；4、突變性狀多 達(dá)400以上，且多數(shù)是形態(tài)變異，容易觀察。 三、實(shí)驗(yàn)材料三、實(shí)驗(yàn)材料 野生型果蠅及幾種常見(jiàn)的突變型果蠅 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟 （一）果蠅麻醉檢查果蠅或進(jìn)行果蠅雜交時(shí)，（一）果蠅麻醉檢查果蠅或進(jìn)行果蠅雜交時(shí)，應(yīng)先進(jìn)

8、行麻醉，使其保持安靜狀態(tài)。果蠅具有以應(yīng)先進(jìn)行麻醉，使其保持安靜狀態(tài)。果蠅具有以下一些特性：一是具有趨光性，二是喜歡向上爬。下一些特性：一是具有趨光性，二是喜歡向上爬。掌握了這些特性，我們就能很方便地將果蠅從培掌握了這些特性，我們就能很方便地將果蠅從培養(yǎng)瓶轉(zhuǎn)移到麻醉瓶中。養(yǎng)瓶轉(zhuǎn)移到麻醉瓶中。 向麻醉瓶中滴入幾滴乙醚，約半分鐘，果蠅即被向麻醉瓶中滴入幾滴乙醚，約半分鐘，果蠅即被麻醉。麻醉。 注意不能麻醉過(guò)度，如果果蠅的翅膀與身體呈注意不能麻醉過(guò)度，如果果蠅的翅膀與身體呈45o角翹起，表明麻醉過(guò)度，不能復(fù)蘇而死亡。角翹起，表明麻醉過(guò)度，不能復(fù)蘇而死亡。 麻醉后的果蠅放在濾紙上方便觀察。檢查后的果麻醉

9、后的果蠅放在濾紙上方便觀察。檢查后的果蠅可以放回原培養(yǎng)瓶中，也可以進(jìn)行處死。蠅可以放回原培養(yǎng)瓶中，也可以進(jìn)行處死。（二）果蠅雌雄性別的鑒別（二）果蠅雌雄性別的鑒別果蠅有雌雄之分，果蠅有雌雄之分，幼蟲(chóng)期較難區(qū)別，成蟲(chóng)期則較易區(qū)別（圖幼蟲(chóng)期較難區(qū)別，成蟲(chóng)期則較易區(qū)別（圖3-2）。）。雌 雄 雌雄果蠅的比較：雌雄果蠅的比較： 1體型體型雌果蠅體型較大，雄果蠅較小；雌果蠅體型較大，雄果蠅較?。?2腹部末端腹部末端雌性腹部橢圓，末端稍尖，雄性末端雌性腹部橢圓，末端稍尖，雄性末端鈍圓；鈍圓； 3腹部背面腹部背面雌性有明顯雌性有明顯5條黑色條紋，雄性有三條黑色條紋，雄性有三條，前兩條細(xì)，后一條寬，延至腹面，

10、肉眼看其腹條，前兩條細(xì)，后一條寬，延至腹面，肉眼看其腹部末端呈現(xiàn)一明顯黑點(diǎn)。部末端呈現(xiàn)一明顯黑點(diǎn)。 4腹部腹面腹部腹面雌性有較明顯的雌性有較明顯的6個(gè)腹片，雄性有個(gè)腹片，雄性有4個(gè)個(gè)腹片。腹片。 5性梳性梳雄性第一對(duì)足的跗節(jié)基部外側(cè)有黑色鬃毛雄性第一對(duì)足的跗節(jié)基部外側(cè)有黑色鬃毛狀性梳（圖狀性梳（圖3-3），雌性則無(wú)。），雌性則無(wú)。 性梳的有無(wú)，是鑒別雌雄性果蠅的明顯標(biāo)志之一。性梳的有無(wú)，是鑒別雌雄性果蠅的明顯標(biāo)志之一。腹部體節(jié)數(shù)目：腹部體節(jié)數(shù)目：雌果蠅6節(jié)，腹部底部為產(chǎn)卵管，呈現(xiàn)圓錐狀凸出。 腹部體節(jié)數(shù)目：腹部體節(jié)數(shù)目：雄果蠅4節(jié)，腹部底部為交尾器，呈現(xiàn)黑色圓形外觀。 圖圖3-3左：雄性果蠅的

11、左前足左：雄性果蠅的左前足中：跗節(jié)基部的性梳中：跗節(jié)基部的性梳右：雌果蠅無(wú)性梳右：雌果蠅無(wú)性梳C、基節(jié)、基節(jié)TR、轉(zhuǎn)節(jié)、轉(zhuǎn)節(jié)F、腿節(jié)、腿節(jié)TI、脛節(jié)、脛節(jié)TA、跗節(jié)、跗節(jié)（三）幾種常見(jiàn)的突變性狀實(shí)驗(yàn)中常用的果蠅突（三）幾種常見(jiàn)的突變性狀實(shí)驗(yàn)中常用的果蠅突變性狀多可用肉眼鑒別，有一些則可借助于解剖鏡變性狀多可用肉眼鑒別，有一些則可借助于解剖鏡辨認(rèn)，這些性狀一般都是明顯而穩(wěn)定的。辨認(rèn)，這些性狀一般都是明顯而穩(wěn)定的。突變名稱突變名稱 基因符號(hào)基因符號(hào)性性 狀狀 特特 征征在染色體上座在染色體上座位位 白眼白眼殘翅殘翅黃體黃體黑檀體黑檀體焦毛焦毛小翅小翅w wvgvgy ye eSnSnm m復(fù)眼白色

12、復(fù)眼白色翅全退化，部分殘留翅全退化，部分殘留不能飛不能飛全身呈淺橙黃色全身呈淺橙黃色身體呈烏木色，黑亮身體呈烏木色，黑亮剛毛卷曲如燒焦?fàn)顒偯砬鐭範(fàn)畛岫虄H長(zhǎng)至腹端翅短僅長(zhǎng)至腹端X 1.5X 1.5 R 67.0 R 67.0X 0.0X 0.0 R 70.7 R 70.7X 21.0X 21.0X 36.1X 36.1果蠅常見(jiàn)突變性狀突變性狀基因符號(hào)染色體號(hào)性狀特征棒眼B1復(fù)眼呈狹窄垂直棒形，小眼數(shù)少褐眼bw2眼呈褐色卷曲翅Cy2翅膀向上卷曲，純合致死小翅m1翅膀小，長(zhǎng)度不超過(guò)身體白眼w1復(fù)眼白色黑檀體e3身體呈烏木色，黑亮黑體b2體黑色，比黑檀體深黃體y1全身呈淺橙黃色殘翅vg2翅明顯退

13、化，部分殘留，不能飛叉毛f1毛和剛毛分叉且彎曲猩紅眼st3復(fù)眼呈明亮猩紅色墨色眼se3羽化時(shí)眼呈褐色并深化成墨色突變型：黃體（y）突變型：白眼（w）突變型：朱紅眼（v）突變型：墨黑眼（se）突變型：棒眼（B）突變型：小翅（m）突變型：卷翅（Cy）突變型：殘翅（vg）突變型：短翅（dp）突變型：無(wú)橫隔脈（cv）突變型：短剛毛（Sb）突變型：叉毛（f） （四）果蠅培養(yǎng)基果蠅在水果攤或果園里（四）果蠅培養(yǎng)基果蠅在水果攤或果園里?？梢?jiàn)到，但它并不是以水果為食，而是采?？梢?jiàn)到，但它并不是以水果為食，而是采食生長(zhǎng)在水果上的酵母菌，因此實(shí)驗(yàn)室內(nèi)凡食生長(zhǎng)在水果上的酵母菌，因此實(shí)驗(yàn)室內(nèi)凡能發(fā)酵的基質(zhì)，均可作為果

14、蠅的飼料。實(shí)驗(yàn)?zāi)馨l(fā)酵的基質(zhì)，均可作為果蠅的飼料。實(shí)驗(yàn)室常用的培養(yǎng)基配制方法是：室常用的培養(yǎng)基配制方法是： 玉米粉為主料：玉米粉為主料：300ml+3gagar+26gsucrose+20gmaizepowder+2.8gyeastextract+2mlaceticacid50gbanana防止培養(yǎng)基長(zhǎng)霉，加防止培養(yǎng)基長(zhǎng)霉，加2ml丙酸作為防腐劑。丙酸作為防腐劑。 （五）原種培養(yǎng)在作新的留種培養(yǎng)時(shí)，（五）原種培養(yǎng)在作新的留種培養(yǎng)時(shí)，應(yīng)仔細(xì)檢查果蠅有沒(méi)有混雜，有沒(méi)有突變應(yīng)仔細(xì)檢查果蠅有沒(méi)有混雜，有沒(méi)有突變個(gè)體的產(chǎn)生。一般一瓶放兩對(duì)親本為宜。個(gè)體的產(chǎn)生。一般一瓶放兩對(duì)親本為宜。果蠅移入新瓶時(shí)，需將瓶

15、子橫放，待果蠅果蠅移入新瓶時(shí)，需將瓶子橫放，待果蠅清醒過(guò)來(lái)后再把培養(yǎng)瓶豎起。原種每清醒過(guò)來(lái)后再把培養(yǎng)瓶豎起。原種每24周換一次培養(yǎng)基，最好每一個(gè)品種分成兩周換一次培養(yǎng)基，最好每一個(gè)品種分成兩套分別培養(yǎng)。標(biāo)簽上標(biāo)明品種名稱和日期，套分別培養(yǎng)。標(biāo)簽上標(biāo)明品種名稱和日期，溫度控制在溫度控制在18左右。左右。 原種果蠅培養(yǎng)常遇到的麻煩是培養(yǎng)基發(fā)霉。原種果蠅培養(yǎng)常遇到的麻煩是培養(yǎng)基發(fā)霉。導(dǎo)致發(fā)霉的原因很多，用具沒(méi)有消毒，空導(dǎo)致發(fā)霉的原因很多，用具沒(méi)有消毒，空氣污染，在接種時(shí)，果蠅掉在桌面上粘有氣污染，在接種時(shí)，果蠅掉在桌面上粘有污染源，又將果蠅撿到瓶中污染源，又將果蠅撿到瓶中。發(fā)現(xiàn)培。發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基有少量的霉點(diǎn)時(shí)，可用燒過(guò)的解剖針養(yǎng)基有少量的霉點(diǎn)時(shí)，可用燒過(guò)的解剖針挑出，或用挑出，或用70