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1、实验一实验一 普通果的形态、生活史观察普通果的形态、生活史观察实验日期：2014 年 3 月 12 日 19:00-22:25温度：19 压强：82.76Kpa班级：12 生物技术 姓名：熊东 学号：20120322210一、目的一、目的1了解果蝇生活史中各个不同阶段的形态特点；区别雌雄果蝇以及几种常见突变类型的主要性状特征；掌握实验果蝇的饲养、管理及实验处理方法和技术。2掌握果蝇的基本特征及鉴别雌、雄果蝇的方法，熟悉常见突变型；了解果蝇生活周期特征及各阶段的形态变化。3掌握实验果蝇的杂交技术，并学会记录交配结果和掌握统计处理方法。4掌握果蝇的麻醉方法，熟悉使用体视显微镜观察果蝇的形态特征。二
2、、原理二、原理果蝇（fruit fly）是双翅目昆虫，属果蝇属，广泛存在于温带及热带地区，主食为腐烂水果中的酵母菌约有 2500 个种。通常用作遗传学实验材料的是黑腹果蝇。用果蝇作为实验材料有许多优点：1. 饲养容易。在常温下，以玉米粉等作饲料就可以生长，繁殖。2. 生长迅速。十二天左右就可完成一个世代，每个受精的雌蝇可产卵 400500 个，因此在短时间内就可获得大量的子代，便于遗传学分析。3. 染色体数少。只有 4 对。4. 唾腺染色体制作容易。横纹清晰，是细胞学观察的好材料。5. 突变性状多，而且多数是形态突变，便于观察。6.果蝇的生活史：果蝇是完全变态昆虫，它的生活史包括卵、幼虫、蛹及
3、成虫四个发育时期。7.果蝇的生活周期长短与温度有密切关系。一般来说，30以上温度能使果蝇不育或死亡，低温能使生活周期延长，生活力下降，一般在 20-25下培养最为合适。在适宜的温度下，大约经过 10-15天即可繁殖一代。8.果蝇染色体组成果蝇为二倍体 2n8。核内有丝分裂：不涉及细胞分裂和核分裂的染色体分裂方式。体联会：一些特殊的体细胞中（如果蝇唾腺细胞）的染色体经多次复制却不分开，依旧紧密地排列在一起就象减数分裂中的联会现象一样。染色体组：来自二倍体生物的正常配子的所有染色体。连锁群：来自配子中的每条染色体及其携带的基因。雌雄基因平衡理论：对果蝇而言，X 染色体上有决定雌性的基因，常染色体上
4、有决定雄性的基因存在，其比值决定果蝇的雌或雄，Y 染色体只与育性有关，而与性别无关。 9.果蝇的性别决定果蝇的性别决定为 XY 型，Y 染色体在性别决定上不起作用，只与育性有关。含有 Y 染色体，可产生正常的配子，不含 Y 染色体，则配子不育。性别决定与性比值（性指数）有关。X/A=1 则为雌性；X/A=0.5 则为雄性。X/A1，为超雌；X/A0.5，则为超雄；0.5X/A1 则为中间性。雌雄基因平衡理论：果蝇 X 染色体上有很多雌性基因，常染色体上有很多雄性基因，Y 染色体上很少或没有与性别决定有关的基因，因此性别决定于基因的平衡。10.果蝇的连锁群X 染色体上有 141 个基因；第 2
5、染色体上有 228 个基因；第 3 染色体上有 156 个基因；第 4 染色体上有 12 个基因。11.果蝇的研究发展自二十世纪初至二十世纪三十年代，果蝇作为遗传学实验材料就被广泛的应用。不仅验证了孟德尔的分离规律、自由组合规律，还发现了性连锁遗传。特别是 1910 年果蝇白眼突变体的发现，通过设计的伴性遗传实验，证明了控制白眼性状的基因是座落于 X 染色体上，在 1916 年摩尔根的学生 Bridges 设计的 X 染色体不分开实验，无可辩驳地证明了基因是在 X 染色体上，从而建立了摩尔根的基因的染色体学说，即基因在染色体上并呈直线排列。性连锁遗传的发现，推进了常染色体遗传的研究，从而建立了
6、连锁和互换规律，使基因定位和连锁群的建立得到空前的发展，使得经典遗传学得到完整的说明和证实。 Muller 用 X 射线诱变果蝇，得到了大量的染色体数量变异、结构变异和基因突变，研究者们设计了大量的、有说服力的，非常严密的实验，不仅能把突变体检出，还找到了控制某性状的遗传物质在染色体上的对应位置，以至后来的发育遗传学，分子遗传学等的研究也是以果蝇为实验材料，推动了现代遗传学的发展。 由此可知，经典遗传学的建立，除了孟氏的豌豆实验外，果蝇实验也是决定性的基础实验。不仅验证了三大规律，还给人以实验方法、实验设计等方面的启迪和思考。对学生的学习是很有利的。 三、三、试剂、设备、材料试剂、设备、材料试
7、剂：玉米粉，琼脂，白糖，丙酸，香蕉、酵母粉，果蝇培养基，乙醚等。设备：高压灭菌锅，电子天平，微波炉，培养管，搪瓷缸，纱布、药棉，记号笔，胶圈、棉线，双目解剖镜、放大镜、小镊子、麻醉瓶、白瓷板、新毛笔等。材料：黑腹果蝇。四、步骤四、步骤(1)、玉米饲料培养基的配制方法如下:1、取应加水量的一半，加入琼脂 1.5g 煮沸搅拌融化；2、加入白糖 13.5g；3、取另一半水将玉米粉调成糊状，加入到琼脂水中搅拌煮成糊状；4、加入 0.5ml 丙酸搅拌；5、分装入培养瓶，大约 2cm 高，塞上棉塞；6、高压灭菌，15 磅/cm2，20 分种，冷却后加入酵母及灭菌的栖息纸。刚配制完的培养基放凉后在瓶壁上会有
8、许多水滴，这时如果把果蝇放进去，水滴可能将果蝇的翅膀粘住，为避免发生此事，可将配好的培养基放在温箱内 23d，待水分蒸发后再使用，或用酒精棉将瓶壁上的水分擦掉。（2） 、果蝇的接种：选择 5 只雄果蝇和 5 只雌果蝇放入配制好的培养基中进行培养，一般放在 20-25环境温度下培养最为合适。（3）、果蝇生活史的观察记录：果蝇生活史分为卵 、一龄幼虫 、 二龄幼虫 、三龄幼虫 、蛹 和成虫 6 个时期。果蝇生活史图片卵 成熟的雌蝇交尾后（23d）将卵产在培养基的表层。用解剖针的针尖在果蝇培养瓶内沿着培养基表面挑取一点培养基将其置于载玻片上，然后滴上 1 滴清水，用解剖针将培养基展开后放在显微镜低倍
9、镜下仔细进行观察。果蝇的卵为椭圆形，长约0.5mm，腹面稍扁平，前端伸出的触丝可使卵附着在培养基表层而不陷入深层。幼虫 果蝇的受精卵经过一天的发育即可孵化为幼儿虫。幼虫在培养基内及瓶壁上都有，培养基内的幼虫一般要小一些。这是因为果蝇的幼虫从一龄幼虫开始经两次蜕皮，形成二龄和三龄幼虫，随着发育而不断长大，三龄幼虫往往爬到瓶壁上来化蛹，其长度可达 45mm。幼虫一端稍尖为头部，黑点处为口器。幼虫在培养基内和瓶壁上蠕动爬行。蛹 幼虫经过 45d 的发育开始化蛹。一般附着在瓶壁上，颜色淡黄。随着发育的继续，蛹的颜色逐渐加深，最后为深褐色。在瓶壁上看到的几乎透明的蛹是已经羽化完而遗留的蛹的空壳。成虫 刚
10、羽化出的果蝇虫体较长，翅膀也没有完全展开，体表未完全几丁质化所以成半透明透乳白色。随着发育，身体颜色加深，体表完全几丁质化。羽化出的果蝇在 812h 后开始交配，成体果蝇在 25条件下的寿命为 37d。（4）、果蝇的形态观察：待果蝇成虫后进行形态观察记录。1、果蝇麻醉方法：果蝇具有以下一些特性：一是具有趋光性，二是喜欢向上爬。掌握了这些特性，我们就能很方便地将果蝇转移到另外一个培养瓶中。 轻拍培养瓶，使果蝇落于培养瓶底部；右手两指取下培养瓶塞，将培养瓶与麻醉瓶紧密对接；左手握紧两瓶接口处，倒转使培养瓶向上；右手轻拍培养瓶将果蝇震落到麻醉瓶中；分开两瓶，将瓶盖各自盖好；将麻醉瓶的果蝇轻拍到瓶底，
11、迅速拔出塞子，滴上几滴乙醚，重新塞上麻醉瓶，平放在桌面上（不能将培养瓶竖立，以免果蝇落入培养基中不便取出）；半分钟后，观察果蝇，不再爬动，并在瓶壁上站不稳，麻醉完成。注意不能麻醉过度，如果果蝇的翅膀与身体呈 45o 角翘起，表明麻醉过度，不能复苏而死亡。补救措施：用一平皿，内贴一带乙醚的滤纸条，罩住果蝇进行麻醉补救；2.在体视显微镜下观察果蝇形态特征。 将果蝇麻醉后，在解剖镜下仔细辨认各种突变类型。与野生型果蝇作对照，观察突变型果蝇的性状表现，如残翅、黑身、黄身、白眼等。经过一段时间的练习，可以直接区别各种不同性状。果蝇成虫的形态结构野生型：头部有一对复眼，三个单眼和一对触角；胸部有三对足，一
12、对翅和一对平衡棒；腹部背面有黑色环纹，腹面有腹片，外生殖器在腹部末端，全身有许多体毛和刚毛。体色灰，翅膀呈圆卵型，静止时平放交叉重叠，长度约为腹部长度的两倍；眼睛颜色为砖红色，饱满圆形；头胸部以及复眼的周围具有平直，先端略弯的长型粗黑硬毛。性梳：果蝇只有雄体在第一对足的跗节基部有一黑色鬃毛结构，形似一小梳，称为性梳。而雌体没有性梳。性梳的有无是鉴别雌雄成蝇的可靠标志之一，只是需要放大后才易观察。3.雌雄果蝇性别鉴别成虫雌雄的鉴别用性梳的有无就可以很快将雌雄分开，在熟练操作几次后，就可以不必借助解剖镜也能很快区分雌雄。在观察性梳时可以用解剖镜观察，也可以用低倍显微镜观察。雌雄果蝇图片雄性雌性体
13、型 大小形态 腹部末端稍尖腹部末端呈钝圆形颜色 腹部末端色浅，腹部背面呈 5条黑色条纹腹部末端黑色，腹背 3 条条纹，最后一条极宽，并延伸到腹面，呈一明显黑斑性梳 无第一对足的跗节基部有性梳腹部 6 个腹片4 个腹片性梳 没有性梳第一对足的跗节基部有一黑色鬃毛结构，形似一小梳五、结果与分析(1).培养环境温度是室内温度条件。实验过程记录：接种日期：2014 年 3 月 10 日 -幼虫出现日期：2013 年 3 月 15 日 -幼虫化蛹日期：2013 年 3 月 20 日。果蝇化蛹和成虫的日期及数目统计日期年/月/日温度/卵/个一龄幼虫/个二龄幼虫/个三龄幼虫/个蛹/个成虫/只2014/3/1
14、02082014/3/1121死亡 2只2014/3/1219少量死亡 1只2014/3/1320多死亡 3只2014/31422多少量22014/31521.5多少量量多22014/3/1621多大量大量大量22014/322多大量大量大量32/172014/3/1822.5少量大量大量大量822014/3/1923少量大量大量大量1422014/3/2022很少少量大量大量1822014/3/2123无少量少量量多238(2).果蝇的各部形态的功能。翅膀是果蝇的运动器官，有利于果蝇到处寻找食物。复眼视觉传感器。由多个光感或多个红外传感器组成。可以传感一条线或一个面的光值或红外线。平衡棒使果
15、蝇在飞行中保持平衡，掌握飞行方向。刚毛刚毛起到固定支撑作用和辅助运动作用。性梳是一个决定雌雄果蝇的第二性征。性梳着生在雄果蝇的第一对前足的第一个跗节上。只有雄果蝇有性梳。腹片保护果蝇免受环境伤害，的果蝇起保护支持作用。六、讨论与结论六、讨论与结论讨论:果蝇是完全变态昆虫，生活周期可分为 4 个时期：卵、幼虫、蛹和成虫。果蝇生活周期以及各发育阶段的时间长短与温度关系十分密切。超过 30，能使果蝇不育和死亡。温度降低，会使果蝇生活周期延长，生活力降低。一般在 20-25下培养最为合适。在适宜的温度下，大约经过 10-15天即可繁殖一代。最适培养温度 2025，温度越高，生长越快，但高于 30不育甚
16、至死亡。卵：白色，椭圆形，长约 0.5mm，前端背面伸出一触丝，附着在食物上。幼虫：一龄二龄三龄，三龄体长 4-5mm，幼虫头尖尾钝，头上有一黑色钩状口器。蛹：化蛹前三龄幼虫停止摄食，爬到相对干燥的瓶壁上，形成菱形的蛹，形状由淡黄、柔软逐渐硬化为深褐色。成虫：刚羽化的果蝇虫体较肥大，体表呈半透明，颜色逐渐加深，硬化。结论：本次实验果蝇繁殖数目少是因为室内温度变化差异较大导致的，温度低于 25 则果蝇繁殖慢，温度高于 25 则导致果蝇死亡。七、思考题七、思考题1 1、果蝇作为遗传学模式材料的优点有哪些？、果蝇作为遗传学模式材料的优点有哪些？答：容易饲养，生活周期短；繁殖能力较强，每只受精的雌虫约可产卵 400600 粒，因此在短时间内可获得较大的子代群体，有利于遗传学分析；突变类型多，研究得较清楚的突变已达 400 多个，且多数是形态特征的变异，便于观察；唾腺染色体较大因此，果蝇
