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1、实验三果蝇的伴性遗传、目的1、记录交配结果和掌握统计处理方法；2、正确认识伴性遗传的正、反交的差别。二、原理1）、黑腹果蝇（Drosophilamelanogaster）是被人类研究得最彻底的生物之一。 是一种原产于热带或亚热带的蝇种。它和人类一样分布于全世界各地，并且在人 类的居室内过冬。在遗传，发育，生理，和行为等的研究方面，果蝇是最常见 的研究对象之一。原因是它易于培养，繁殖快，使用经济：它在室温条件下，卜天就可以繁殖一代；且只有四对染色体,易于遗传操作；还有它有很多突变体可以利用。中文学名：黑腹果蝇拉丁学名:Drosophila melanogaster别称：二名法:界： 门： 纲：亚
2、纲：fruit flyDrosophila melanogaster 动物界 节肢动物门Arthropoda 昆虫纲Insecta 有翅亚纲目:亚目：双翅目Dip tera 长角亚目、短角亚目科：果蝇科Drosophilidae属：果蝇属 Drosophila亚属：Sophophora种：果蝇分布区域:全球温带及热带气候2）、果蝇的生态学特性果蝇又称小果蝇（Drosophilidae科，Drosophila属），英文全名fruit fly。它和危害农作物 的果实蝇（Trypetidae科，Bactocera属）不同，果实蝇危害瓜果类果实非常严重，是农业 技术上的一大隐忧.刚形成的蛹呈微黄色，之
3、后颜色逐渐加深，羽化前呈深褐色。果蝇类昆虫在自然条件下大多 数以腐烂的瓜果等为食，可为害多种瓜果蔬菜及许多植物的多汁器官，甚至连甜酒也成为取 食对象n。研究表明，果蝇具有强烈的趋化性，嗅到水果发出的气味就会飞来取食、交尾和 产卵7。果蝇对不同水果嗜好程度有差异，该试验表明，黑腹果蝇对几种水果嗜好性顺序 依次是葡萄、苹果、香蕉、桃、梨。昆虫嗜好性与寄主植物或食物挥发出的化学物质以及分 布在昆虫体表的嗅觉和味觉感器有关8。昆虫取食行为取决于从化学感受器输入的感觉信 号9。研究表明，黑腹果蝇触角和下颚须等感受器官组织含有约62种不同的气味受体蛋白 用以检测和识别其所感受的所有化学气味分子i03。黑腹
4、果蝇对不同水果的嗜好程度差异的 原因可能与不同水果挥发出的化学成分相关，水果中的何种化学气味成分在起关键作用有待 于进一步研究。使用化学杀虫剂防治果蝇易增加果实中的农药残留，而且果蝇成虫个体小， 危害隐蔽，发生时不易被察觉，成虫诱杀技术即成为果园果蝇防治的重要手段。明确果 蝇对水果选择性的强弱也是进行农业和生物防治的重要基础和前提。已经证明，糖醋液、香 蕉果肉和杨梅果实均对果蝇有显著的引诱效果121。利用这些技术，果农可以因地制宜地采 取一些简易的手段监测果蝇发生及防治。因此，深入研究不同水果气味中引诱果蝇的活性成 分，开发新型的果蝇成虫引诱剂，对降低葡萄的农药残留将具有重要的理论和实践意义。
5、2. 1、生活周期的观察：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。最适培养温度20 25C，温度越高，生长越快，但高于30C不育甚至死亡。雌蝇可以一次产下400个0.5毫 米大小的卵，它们有绒毛膜和一层卵黄膜包被。其发育速度受环境温度影响。在25 C环境 下，22小时后幼虫就会破壳而出，并且立刻觅食。因为母体会将它们放在腐烂的水果上或 其他发酵的有机物上，所以它们的首要食物来源是使水果腐烂的微生物，如酵母和细菌，其 次是含糖的水果。幼虫24小时后就会第一次蜕皮，并且不断生长，以到达第二幼体发育期。 经过三个幼虫发育阶段和四天的蛹期，在25 C下过一天，就会发育为成虫。
6、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4 5mm。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
7、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 C条件下的寿命为37d。黑腹果聲(1) 成虫习性：黑腹果蝇成虫为舐吸式口器，主要以舐吸水果汁液为食，对发酵果汁和糖 醋液等有较强的趋向性1。饲养观察结果显示成虫可存活25 40 d,温度在8 33 C范 围内均可生存，以25 C左右
8、为最适宜2,高于33C时果蝇成虫陆续死亡，当气温低于8C 时果蝇成虫不在田间活动，多聚集于果壳(如葡萄)、幼虫取食后的烂果孔穴里。果蝇成虫 飞翔能力弱，多在背阴和弱光处活动，多数时间栖息于杂草丛生的潮湿地里。(2) 成虫羽化：成虫羽化时间多数在早6: 00 8: 00。成虫羽化时，先借助于顶囊的顶力 将蛹背部前端顶开一小裂口，或直接顶开蛹盖，靠足的推力及身体的扭动将身体带出。刚羽 化的成虫体色淡，翅未完全展开而紧贴虫体，不能飞翔，30 min 2 h内爬行或静伏并舒展 身体，身体逐渐硬化，体色开始加深，6 h后身体充分硬化，体色变为正常。雌虫比雄虫虫 体微大，雌雄性数量比接近1B1,雌性略高。
9、(3) 求偶与交尾：经羽化后身体充分硬化、体色变为正常的雌雄成虫，开始飞动取食，雄 虫12 h、雌虫8h后达到性成熟。雄虫性成熟后表现兴奋、好动、飞行敏捷迅速开始追逐 异性，主要行为有展翅、振动、尾追、打圈等。而雌虫对此不表现太多反应，只是偶尔飞行。 雌雄成虫交尾时雄虫在上，用足抱握雌虫，腹部向下弯曲连接雌虫生殖器。交尾时间6 25 min,多数为17 18 min,雌虫交尾一次便可终生产卵。(4) 产卵：雌成虫交尾后24 h可产卵。在果实上产卵时，雌虫先找到合适的产卵果(成熟 后表皮软的果实)，在果面上爬行几分钟后，先用腹末端的刺状物刺破果实表皮，然后通 过导卵器产卵于表皮下1 mm处。1头
10、雌虫一般每果产1粒或数粒卵，卵如炮弹状镶在果肉 内。如遇腐烂的果实，果面湿润，雌虫可直接将卵产在腐烂的水果表面。我们在田间调查时, 肉眼可见腐烂果面上有果蝇所产的卵。经观察，黑腹果蝇、铃木氏果蝇和海德氏果蝇的产卵 量和卵的孵化情况较接近。温度在25 C左右、湿度70%左右条件下，雌虫交尾后24 h直至 死亡前一天都可产卵，每只雌虫一生最多可产506粒卵，最少可产390粒，平均产卵量为476粒，日产卵量为1310 4410粒，平均为1516粒。(5) 卵的孵化和幼虫：卵在25C条件下发育，20 h后可陆续孵化，40 h内孵化完毕。孵 化率为9811%。孵化时幼虫凭借自身的蠕动和口钩的力量破卵而出
11、，开始在果肉汁液里蠕动， 并挥动口钩取食。幼虫分3龄，25 C左右时1龄、2龄幼虫发育期各约1 d，3龄约3 d3，5 d左右可发育为老熟幼虫。幼虫每经一龄需蜕皮并遗弃原口钩，长出新口钩。(6) 化蛹和蛹：幼虫发育至老熟时停止取食，开始爬动寻找化蛹场所。果实内的幼虫出果后, 在果面上先是爬行几分钟，后跌落地面,在地面爬行寻找土壤松软处入土，入土时头部先钻 入，呈倒立状，蠕动而入，在土壤内1 3 cm潮湿处化蛹。地面上腐烂食物上的足龄幼虫， 入土化蛹或在腐烂食物上直接化蛹。正常气温下，温度在15 C以上时，这些蛹均能正常羽 化，羽化率为9815%。幼虫入土化蛹的深度与土壤湿度有关，土壤含水量在1
12、0%以下和35%(土壤含水量达到饱和)时，幼虫在土表化蛹，土壤含水量在15%20%时，幼虫在土表下 1 cm左右处化蛹，最深的在3 cm处。在实验室，湿度70%，无阳光直射条件下，供给食物饲 养黑腹果蝇，观察记录不同温度下从卵到成虫的发育历期，特别记录25, 20, 15 e条件下的 卵期、幼虫期、蛹期，计算3种温度下各虫态发育历期平均值。室内饲养表明，黑腹果蝇卵 期018 315 d,幼虫期4 17 d,蛹期3 13 d。各虫态发育时期与温度有很大关系，25 e为 适宜温度，在此恒温条件下，发育1代只需9 d左右，20 C恒温条件下需18 d左右，而 在15 C左右时发育1代约需31 d3)
13、 、果蝇的生物学特性3. 1黑腹果蝇成虫生物学特性在室内对危害葡萄的黑腹果蝇的一些生物学特性进行了深入观察。结果表明，黑腹果蝇在 25C下卵、幼虫、蛹的发育历期分别为1 080. 19), (4. 39 士 0. 43), (3. 9 士 0. 25)d。 成虫交尾时闻集中在21： 3023： 00,持续520 min,交尾后具有梳理行为。并常将卵产 在果肉边缘的坡面上，每次产28粒。幼虫喜在葡萄梗、器皿壁等较硬场所化蛹。羽化时 间集中在4： 307： 30。成虫对不同水果的嗜好强弱程度是依次是葡萄、苹果、香蕉、桃、 梨；而对巨峰、马奶、无核白、红提等葡萄品种的嗜好程度无显著性差异(PO. 0
14、5)，但葡 萄损伤时间影响其嗜好程度，对损伤3 d和4 d的葡萄嗜好程度显著高于损伤2 d的葡萄， 也都极显著高于损伤1 d的(PvO. 01)。幼虫对葡萄和香蕉嗜好程度显著高于梨、桃和苹果 (P0. 05)；对红提的嗜好程度显著大于巨峰、马奶、无核白品种。2. 1. 1求偶与交尾行为黑腹果蝇在羽化10 h左右达到性成熟，之后开始交尾。交尾多数 发生在21： 3023： 00。交尾时间520 min，一般为10 min左右。交尾前，雄虫抖动单 翅追逐雌虫，同时用触角不停地触动雌虫的尾部。偶尔雄虫还跑到雌虫前，摆成头对头姿势 或围绕雌虫打圈。交尾时，雄虫一半身体伏于雌虫背部，并用前足抱握雌虫腹部
15、，将腹部向 下弯曲与雌虫尾部对接。对接成功后，雌虫可拖着雄虫走动，也可静止不动。交尾过程中对 外界的干扰一般反应不强烈，雌雄不会轻易分开。交尾完成后，雄蝇与雌蝇都会用后足梳理 尾部，雌虫梳理的更频繁一些。雄虫还用前足梳理头部。2. 1. 2产卵行为雌蝇在葡萄果肉上来回巡走，同时用产卵器不时地触动葡萄果肉，待找好 产卵位置后，便用两只前足支撑体躯，展开双翅，腹部弯曲，将产卵管刺入果肉内。持续2 S左右后将产卵管迅速提起，然后重复同样的动作，等此次产卵全部结束后分别用前足和后 足快速梳理头部和尾部。每次产卵28粒。卵一般呈散沙状镶嵌在果肉表面，并且与果肉 中部的平坦面及果皮相比,果蝇更倾向于将卵产
16、在果肉边缘的坡面上。卵有触丝的一面朝外， 两根触丝常斜向外伸开，偶尔也会拧在一起。2. 1. 3羽化行为成虫羽化时间集中在4： 307： 30。羽化开始时，先通过顶囊的张力在蛹 壳背部前端顶开一条半弧形裂缝，然后借助前足的顶力以及整个身体的挤压沿半弧形裂缝顶 开1个小口，开口面积占背部1/3左右。最先露出的是头和前足，之后用前足做支撑再将 后半部身体带出来。刚羽化出成虫体色较浅，腹后半部为浅绿色，翅呈“S”状折叠。成虫 从蛹壳中出来便会爬行，边爬行边展翅，爬行速度越来越快，30min左右便可以跳动，40 min 左右翅全部展开。从展翅到能够飞行历时约1 h。2. 2黑腹果蝇幼虫生物学特性2. 2. 1幼虫的取食行为低
