動(dòng)物遺傳學(xué)：實(shí)驗(yàn)一 果蠅的形態(tài)、生活

實(shí)驗(yàn)一

果蠅的形態(tài)、生活周期及其飼養(yǎng)第一部分遺傳的基本規(guī)律一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解果蠅生活史，觀察各發(fā)育階段的形態(tài)特征。2、掌握用肉眼（借以放大鏡、顯微鏡）鑒別雌雄果蠅的方法，認(rèn)識(shí)一些常用突變性狀。3、初步了解實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)果蠅的常識(shí)方法和所用器械果蠅的生物學(xué)知識(shí)

◆果蠅（Drosophilamelanogaster）—遺傳學(xué)研究的好材料

◆果蠅的生活史

◆果蠅雌雄鑒別

◆果蠅的突變型二、實(shí)驗(yàn)原理果蠅的概述

果蠅（fruitfly）是雙翅目（Diptera

）昆蟲(chóng)，屬果蠅屬（genusDrosophila），約有2500個(gè)種。通常用作遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)材料的是黑腹果蠅（Drosophilaelanogaster

）。它的生活史從受精卵開(kāi)始，經(jīng)歷幼蟲(chóng)(一至三齡)、蛹和成蟲(chóng)階段，因此是一個(gè)完全變態(tài)的過(guò)程。果蠅—遺傳學(xué)研究的好材料■屬昆蟲(chóng)綱，雙翅目，果蠅屬的一個(gè)種?！龀上x(chóng)體型小，長(zhǎng)僅4-5毫米?！鰧偻耆儜B(tài)發(fā)育，生活史短■染色體數(shù)目少，2n=8，XY/XX■

容易飼養(yǎng)■

生活力強(qiáng)，子代多■

突變類(lèi)型多■

有著復(fù)雜的行為■

研究結(jié)果可以直接推廣到其他動(dòng)物和人類(lèi)廣泛應(yīng)用于遺傳學(xué)和發(fā)育生物學(xué)研究用果蠅作為實(shí)驗(yàn)材料有許多優(yōu)點(diǎn)1.飼養(yǎng)容易。在常溫下，以玉米粉等作飼料就可以生長(zhǎng)，繁殖。

2.生長(zhǎng)迅速。十二天左右就可完成一個(gè)世代，每個(gè)受精的雌蠅可產(chǎn)卵400～500個(gè)，因此在短時(shí)間內(nèi)就可獲得大量的子代，便于遺傳學(xué)分析。3.染色體數(shù)少。只有4對(duì)。4.唾腺染色體制作容易。橫紋清晰，是細(xì)胞學(xué)觀察的好材料。5.突變性狀多，而且多數(shù)是形態(tài)突變，便于觀察。果蠅的每一體細(xì)胞有8個(gè)染色體（2n=8），可配成4對(duì)，其中3對(duì)在雌雄果蠅中是一樣的，稱(chēng)常染色體。另外一對(duì)稱(chēng)性染色體，在雌果蠅中是XX，在雄蠅中是XY。此外，由于果蠅具有多線(xiàn)染色體以及生活史不同發(fā)育階段的特點(diǎn)和基因組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使其成為生物學(xué)研究中的模式生物，同時(shí)在遺傳學(xué)研究中得到廣泛而深入的研究。果蠅的生活周期長(zhǎng)短與溫度有密切關(guān)系。一般來(lái)說(shuō)，30℃以上溫度能使果蠅不育或死亡，低溫能使生活周期延長(zhǎng)，生活力下降，飼養(yǎng)果蠅的最適溫度為20～25℃。果蠅在25℃時(shí)，從卵到成蠅需10天左右，成蟲(chóng)可活26～33天。生活周期長(zhǎng)短與飼養(yǎng)溫度的關(guān)系10℃15℃20℃25℃卵→幼蟲(chóng)57天18天8天5天

幼蟲(chóng)→成蟲(chóng)6天4天果蠅的雌雄在幼蟲(chóng)期較難區(qū)別，但到了成蟲(chóng)期區(qū)別相當(dāng)容易。雄性個(gè)體一般較雌性個(gè)體小，腹部環(huán)紋5條，腹尖色深，第一對(duì)腳的跗節(jié)前端表面有黑色鬃毛流蘇，稱(chēng)性梳（Sexcombs）。雌性環(huán)紋7條，腹尖色淺，無(wú)性梳。

三、實(shí)驗(yàn)材料、器具及試劑

1、材料

實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)的野生型、殘翅、白眼果蠅各一瓶。

2、藥品：乙醚；玉米粉；瓊脂；蔗糖；酵母粉；苯甲酸。

3、器具

麻醉瓶；鑷子；白瓷板；毛筆；吸水紙；果蠅瓶；棉花；解剖鏡；放大鏡；死蠅盛留器。1.卵2.一齡幼蟲(chóng)3.二齡幼蟲(chóng)4.三齡幼蟲(chóng)5.蛹6.成蟲(chóng)

果蠅的生活史四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

果蠅的生活史果蠅的生活周期長(zhǎng)短與溫度有密切關(guān)系。一般來(lái)說(shuō)，30℃以上溫度能使果蠅不育死亡，低溫能使生活周期延長(zhǎng)，生活力下降。飼養(yǎng)果蠅的最適溫度為20～25℃。果蠅在25℃時(shí)，從卵到成蠅需10天左右。成蟲(chóng)可活20～33天。

1、觀察果蠅各個(gè)發(fā)育階段的形態(tài)特征。a:成蟲(chóng)b：卵c：幼蟲(chóng)d：蛹腹部尖端細(xì)長(zhǎng)腹部尖端呈鈍圓形第一對(duì)足的跗節(jié)基部：性梳果蠅雌雄鑒別四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

果蠅雌雄外形判別（體形大?。┐菩鄹共矿w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)目雄果蠅4節(jié)，腹部底部為交尾器，呈現(xiàn)黑色圓形外觀。雄果蠅在前肢先端第二節(jié)具有性梳性梳性梳

果蠅的突變型

影響部位突變名稱(chēng)基因符號(hào)性狀特征染色體號(hào)數(shù)翅形殘翅vg翅退化Ⅱ

小翅m翅?、?X)

勺狀翅nub2翅小似勺Ⅱ

翹翅cy翅后翻Ⅱ

眼白眼w復(fù)眼白色Ⅰ(X)

棒眼

B復(fù)眼棒狀Ⅰ

體色黑檀體e體色黑亮Ⅲ

黑體b體色黑Ⅱ

黃體

y體色淺橙黃色Ⅰ

剛毛焦剛毛sn3剛毛卷曲Ⅰ

叉剛毛f剛毛近中部分叉Ⅰ四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

突變型：分叉剛毛（f）五、本次實(shí)驗(yàn)步驟

1、配制培養(yǎng)基（老師已做）

2、觀察果蠅各個(gè)發(fā)育階段的形態(tài)特征(視頻）

3、果蠅的雌雄鑒別和突變性狀的觀察

4、一對(duì)因子分離實(shí)驗(yàn)和伴性遺傳實(shí)驗(yàn)親本雜交三、實(shí)驗(yàn)方法及步驟

1.配制培養(yǎng)基培養(yǎng)果蠅用的容器可以采用較粗的指管或用廣口瓶，這些容器均需在實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行高溫滅菌才能使用。果蠅是以酵母菌作為主要食料的，因此實(shí)驗(yàn)室內(nèi)凡能發(fā)酵基質(zhì)，都可用作果蠅飼料。常用的飼料有玉米飼料、米粉飼料、香蕉飼料等。果蠅飼料的幾種配方

玉米飼料米粉飼料香蕉飼料水（毫升）20010050瓊脂（克）1.521.6蔗糖（克）1310—香蕉漿（克）——50玉米粉（克）17——米粉（克）—8—麩皮（克）—8—酵母粉（克）1.41.41.4丙酸（毫升）110.5—11、玉米飼料i)取應(yīng)加水量的一半，加入瓊脂，煮沸，使充分溶解，加糖，煮沸溶解。ii)取另一半水混和玉米粉，加熱，調(diào)成糊狀。iii)將上述兩者混和，煮沸。以上操作都要攪拌，以免沉積物燒焦。iv）待稍冷后加入酵母粉及丙酸，充分調(diào)勻，分裝。按附表用量配制，可得飼料200毫升左右。2、米粉飼料方法與玉米飼料相同，用米粉代替玉米粉。3、香蕉飼料i)將熟透的香蕉搗碎，制成香蕉漿。ii)將瓊脂加到水中煮沸，使充分溶解。iii)將瓊脂溶液加入香蕉漿，煮沸。iv）待稍冷后加入酵母粉及丙酸，充分調(diào)勻，分裝。分裝到5個(gè)經(jīng)高溫滅菌的培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)，塞好棉塞備用。注意在分裝時(shí)不要把培養(yǎng)基倒在瓶壁上。剛配制完的培養(yǎng)基放涼后在瓶壁上會(huì)有許多水滴，這時(shí)如果把果蠅放進(jìn)去，水滴可能將果蠅的翅膀粘住，為避免發(fā)生此事，可將配好的培養(yǎng)基放在溫箱內(nèi)2～3d，待水分蒸發(fā)后再使用，或用酒精棉將瓶壁上的水分擦掉，然后插入消毒過(guò)的吸水紙(作幼蟲(chóng)化蛹時(shí)的干燥場(chǎng)所)。丙酸的作用是抑制霉菌污染，每200毫升飼料約加1毫升左右。如無(wú)酵母粉，也可用酵母液代替，但用法不同。若用酵母菌液則在飼料分裝到培養(yǎng)瓶中以后再加入，每瓶加數(shù)滴。2、觀察果蠅各個(gè)發(fā)育階段的形態(tài)特征以現(xiàn)有的果蠅為材料，畫(huà)圖并說(shuō)明是屬于哪個(gè)發(fā)育階段。3、果蠅的雌雄鑒別和突變性狀的觀察1)麻醉：對(duì)果蠅進(jìn)行檢查時(shí)，用乙醚麻醉，使果蠅處于昏迷狀態(tài)。使用時(shí)將乙醚（2－3滴）滴到麻醉瓶的棉花球上（注意不要讓乙醚流進(jìn)瓶?jī)?nèi)），麻醉瓶要保持干燥，否則會(huì)粘住果蠅翅膀，影響觀察。2)觀察：麻醉果蠅時(shí)，先將長(zhǎng)有果蠅的培養(yǎng)瓶在海棉墊上敲，使果蠅全部震落在培養(yǎng)瓶底部，然后迅速打開(kāi)培養(yǎng)瓶的棉塞，把果蠅倒入去蓋的麻醉瓶中，并立即蓋好麻醉瓶，待果蠅全部昏迷后，倒在白瓷板上進(jìn)行觀察。

五、實(shí)驗(yàn)作業(yè)1、在解剖鏡或放大鏡下觀察比較雌雄果蠅的外形、背腹面和第一對(duì)足的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其區(qū)別（記錄在表1）中。并畫(huà)出雌、雄果蠅的背腹面和雄果蠅的第一對(duì)足及性梳的簡(jiǎn)圖。2、觀察并記錄幾種突變型果蠅的性狀，如體色、翅形，復(fù)眼形態(tài)和顏色、剛毛等（記錄在表2）。表1果蠅雌雄性別鑒定觀察

性性狀別體型腹部尾部

性梳其他雌蠅雄蠅表2野生型及各種突變型果蠅的性狀觀察

性品狀系體色眼色翅長(zhǎng)翅形剛毛其他野生型（＋）白眼型（w）殘翅型（vg）實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng):1）果蠅的麻醉處理在果蠅的性狀觀察、性別鑒定以及雜交親本接種等操作中，應(yīng)先將果蠅麻醉，使其保持安靜狀態(tài)。麻醉方法如下：（1）準(zhǔn)備一只與培養(yǎng)瓶口徑相同的空瓶作為麻醉瓶，并配以脫脂棉塞。（2）去掉培養(yǎng)瓶棉塞，立即與麻醉瓶口相對(duì)，培養(yǎng)瓶在上，一手穩(wěn)住兩瓶，另一手輕輕震拍培養(yǎng)瓶，使果蠅落入麻醉瓶中。（3）滴數(shù)滴乙醚于麻醉瓶棉塞內(nèi)，迅速將兩瓶塞住，約30s，麻醉瓶?jī)?nèi)的果蠅即處于麻醉狀態(tài)。注意不能麻醉過(guò)度。若蠅翅與蠅體呈45o角翹起，表明麻醉過(guò)度，不能復(fù)蘇而死亡。（4