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1、遗传学实验一遗传学实验一 果蝇的形态、果蝇的形态、生活周期观察及其生活周期观察及其饲养饲养 燕山大学生物工程系燕山大学生物工程系实验目的实验目的1.1.掌握果蝇的基本特征及鉴别雌、雄果蝇的方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。法，熟悉常见突变型。2.2.了解果蝇生活周期特征及各阶段的形态变化。了解果蝇生活周期特征及各阶段的形态变化。 3.3.了解果蝇的麻醉方法及饲养方法。了解果蝇的麻醉方法及饲养方法。 原理原理n果蝇英文俗名果蝇英文俗名fruit flyfruit fly，广泛存在于，广泛存在于全球温带及热带气候区，大部分的物种全球温带及热带气候区，大部分的物种以腐烂的水
2、果或植物体为食，少部分则以腐烂的水果或植物体为食，少部分则只取用真菌，树液或花粉为其食物。只取用真菌，树液或花粉为其食物。n果蝇在人类的栖息地内如果园，菜市场果蝇在人类的栖息地内如果园，菜市场等地区内皆可见其踪迹。等地区内皆可见其踪迹。n果蝇属于昆虫纲，双翅目，果蝇科，果蝇属；果蝇属于昆虫纲，双翅目，果蝇科，果蝇属；n果蝇属有果蝇属有30003000多种，我国已发现多种，我国已发现800800多种；多种；n遗传学研究中常用遗传学研究中常用黑腹果蝇黑腹果蝇(Drosophila)(Drosophila)作为作为材料；材料；n特点：特点：生活史短，易饲养，繁殖快，染色体少，生活史短，易饲养，繁殖快
3、，染色体少，突变型多，个体小突变型多，个体小 等等。等等。 背景资料 n以果蝇作为遗传学研究的材料，利用突变株研究基因和性状之间的关系已近一百年，至今，各种研究遗传学的工具已达完善的地步，果蝇提供我们对今日的遗传学的知识有其不可磨灭的贡献；从1980年初，Drs. C. Nesslein-Volhard和E. Weichaus以果蝇作为发育生物学的模式动物，利用其完备的遗传研究工具来探讨基因是如何调控动物体胚胎的发育，也带动了其它模式生物（线虫、斑马鱼、小鼠和拟南芥等）的研究，且有非常具体的成果。 黑腹果蝇：黑腹果蝇：Drosophila melanogasterDrosophila mela
4、nogaster 深红色复眼，灰褐色身体，一对长翅膀，全身深红色复眼，灰褐色身体，一对长翅膀，全身具有直立刚毛。具有直立刚毛。果蝇的生活史果蝇的生活史n1.1.卵卵 n2.2.一龄幼虫一龄幼虫 n3.3.二龄幼虫二龄幼虫 n4.4.三龄幼虫三龄幼虫 n5.5.蛹蛹n6.6.成虫成虫 成蝇成蝇卵卵蛹蛹幼虫幼虫果蝇营养需求果蝇营养需求 n在不供给食物的情况下，果蝇可存活在不供给食物的情况下，果蝇可存活5050小时左右，在不供给水的情况下，果蝇小时左右，在不供给水的情况下，果蝇无法活过一天。无法活过一天。n蛹期果蝇在其正常蛹期果蝇在其正常5 5天生活周期下可取食天生活周期下可取食其体重其体重3535
5、倍之食物，雌果蝇在产卵期每倍之食物，雌果蝇在产卵期每日可取用与其体重等重之食物。日可取用与其体重等重之食物。果蝇培养基配方果蝇培养基配方 玉米粒粉玉米粒粉5050克克红糖红糖20 20 克克干燥酵母粉干燥酵母粉15 15 克克琼脂琼脂10 10 克克水水600600毫升毫升添加丙酸作为防腐剂添加丙酸作为防腐剂n取三角瓶以适当大小之棉塞密闭开口，置入高温高压灭菌釜内，以121，1.5大气压消毒12至15分钟。消毒完成后，待灭菌釜内压力降至常压后开启釜门使其半开，再以灭菌釜干燥培养瓶之棉塞30分钟，完成后取出使其冷却备用果蝇实验的相关操作果蝇实验的相关操作n果蝇可利用乙醚麻醉，以方便试验操作。果蝇
6、可利用乙醚麻醉，以方便试验操作。n麻醉方法：麻醉方法：取一麻醉瓶，瓶口应与培养瓶大小相仿，取取一麻醉瓶，瓶口应与培养瓶大小相仿，取一棉花塞，在塞入瓶口的一面滴加一棉花塞，在塞入瓶口的一面滴加3 3滴乙醚，滴乙醚，将果蝇转入麻醉瓶内，翻转麻醉瓶使其瓶口将果蝇转入麻醉瓶内，翻转麻醉瓶使其瓶口朝上，迅速将滴有适量乙醚的棉塞盖住麻醉朝上，迅速将滴有适量乙醚的棉塞盖住麻醉瓶口，约一分钟左右果蝇倒卧于瓶底，即可瓶口，约一分钟左右果蝇倒卧于瓶底，即可将果蝇倒出进行操作。将果蝇倒出进行操作。注意：注意：过度麻醉将导致果蝇死亡过度麻醉将导致果蝇死亡。 麻醉瓶麻醉瓶 雌雄果蝇的形态区别雌雄果蝇的形态区别雌雄果蝇主
7、要特征雌雄果蝇主要特征n雌果蝇雌果蝇个体较大个体较大腹部末端较尖腹部末端较尖腹部背面有五条黑腹部背面有五条黑条纹条纹腹部腹面有腹部腹面有6 6个腹片个腹片无性梳无性梳n雄果蝇雄果蝇个体较小个体较小腹部末端较钝腹部末端较钝腹部背面有三条黑条腹部背面有三条黑条纹，最后一条极宽，纹，最后一条极宽，并延伸到腹面并延伸到腹面腹部腹部腹面有腹面有4 4个腹片个腹片前腿跗节上有性梳前腿跗节上有性梳果蝇雌雄外形判别果蝇雌雄外形判别 （体形大小）（体形大小） 雌雌 雄雄腹部体节数目：腹部体节数目：雌果蝇雌果蝇6 6节，腹部底部为产卵管，呈现圆锥状凸出。节，腹部底部为产卵管，呈现圆锥状凸出。 腹部体节数目：腹部体
8、节数目：雄果蝇雄果蝇4 4节，腹部底部为交尾器，呈现黑色圆形外观。节，腹部底部为交尾器，呈现黑色圆形外观。 雄果蝇在第一对足的跗节基部具有雄果蝇在第一对足的跗节基部具有性性梳（需借助显微镜）梳（需借助显微镜）果蝇成虫的形态结构果蝇成虫的形态结构野生型：野生型：体色灰，翅膀呈圆卵型，静止时平放交叉体色灰，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重叠，长度约为腹部长度的两倍 双翅目：双翅目：一对翅膀一对翅膀+ +一对平衡棒一对平衡棒野生型：野生型：翅膀有横隔脉翅膀有横隔脉野生型：野生型：眼睛颜色为砖红色，饱满圆形眼睛颜色为砖红色，饱满圆形 野生型：野生型：刚毛刚毛头胸部以及复眼的周
9、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围具有平直，先端略弯的长型粗黑硬毛 果蝇常见突变性状果蝇常见突变性状突变性状突变性状基因符号基因符号染色体号染色体号性状特征性状特征棒眼棒眼B B1 1复眼呈狭窄垂直棒形，小眼数少复眼呈狭窄垂直棒形，小眼数少褐眼褐眼bwbw2 2眼呈褐色眼呈褐色卷曲翅卷曲翅CyCy2 2翅膀向上卷曲，纯合致死翅膀向上卷曲，纯合致死小翅小翅m m1 1翅膀小，长度不超过身体翅膀小，长度不超过身体白眼白眼w w1 1复眼白色复眼白色黑檀体黑檀体e e3 3身体呈乌木色，黑亮身体呈乌木色，黑亮黑体黑体b b2 2体黑色，比黑檀体深体黑色，比黑檀体深黄体黄体y y1
10、 1全身呈浅橙黄色全身呈浅橙黄色残翅残翅vgvg2 2翅明显退化，部分残留，不能飞翅明显退化，部分残留，不能飞叉毛叉毛f f1 1毛和刚毛分叉且弯曲毛和刚毛分叉且弯曲猩红眼猩红眼stst3 3复眼呈明亮猩红色复眼呈明亮猩红色墨色眼墨色眼sese3 3羽化时眼呈褐色并深化成墨色羽化时眼呈褐色并深化成墨色突变型：黄体（突变型：黄体（y y）突变型：白眼（突变型：白眼（w w）突变型：朱红眼（突变型：朱红眼（v v）突变型：墨黑眼（突变型：墨黑眼（sese）突变型：棒眼（突变型：棒眼（B B）眼眶眼眶周围较野生型大周围较野生型大突变型：小翅（突变型：小翅（m m）突变型：卷翅（突变型：卷翅（CyCy
11、）突变型：残翅（突变型：残翅（vgvg）突变型：无横隔脉（突变型：无横隔脉（cvcv）突变型：短刚毛（突变型：短刚毛（SbSb）突变型：叉毛（突变型：叉毛（f f） 刚毛刚毛分叉弯曲分叉弯曲突变型：焦刚毛（突变型：焦刚毛（sn3sn3） _ _刚毛卷曲刚毛卷曲步骤和方法步骤和方法n果蝇果蝇成虫外形观察和雌雄成虫外形观察和雌雄性鉴别性鉴别n根据体视镜中的观察描绘果蝇形态根据体视镜中的观察描绘果蝇形态实验结果实验结果n根据实验中介绍的方法，描述自己所观察到根据实验中介绍的方法，描述自己所观察到的果蝇的果蝇的雌雄个体的形态学的雌雄个体的形态学特征。特征。n根据体视镜中的观察描绘果蝇形态根据体视镜中的观察描绘果蝇形态（列表描述，包括列表描述，包括体色、眼色、翅形、体色、眼色、翅形、刚毛形态刚毛形态等等）。等等）。思考题思考题n你认为该实验的注意事项有你认为该实验的注意事项有哪些？哪些？n果蝇突变体可以如何得到？请列出果蝇突变体可以如何得到？请列出几种方法，并设计实验。几种方法，并设计实验。
