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1、No3 Experiment for genetics果蝇形态、生活史果蝇形态、生活史一、实验目的一、实验目的了解果蝇的生活习性，掌握果蝇饲养管理的方法，鉴定果蝇的雌雄性别和突变性状. 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 well
2、 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 用果蝇做实验材料有许多优点：果蝇对神经系统研究的贡献果蝇的整个中枢神经系统大约分布了300,000个神经元，按照神经元所处位置又分为食管上神经节（supraoesophageal ganglion）、食管下神经节（su
3、boesophageal ganglion）以及胸腹神经节（thorax-abdominal ganglia）三部分，前两者又统称头节。除视叶（optic lobe）以外的食管上神经节及食管下神经节组成了通常意义上的果蝇的脑中央脑（central brain），其中包含了大约50,000个神经元。果蝇的神经系统相对于脊椎动物等其它物种来说相对简单，因而对其生理、生化及解剖的研究相对简单易行。但是它的神经系统又具有一定的复杂性，使得果蝇可以完成觅食、交配、求偶、学习记忆以及昼夜节律等复杂行为。果蝇无论在蛋白质分子基础，还是信号传导通路；无论是神经编码方式，还是突触传递机制，以及神经疾病的发生和病
4、症上，都与哺乳动物有高度的相似性。因此，以果蝇为模型，研究神经系统的一些基本问题，是一个简捷而有效的途径。Fru (fruitless)黑腹（普通）果蝇（Drosophila melanogaster）为双翅目昆虫，果蝇属，具完全变态。3000（513）个种或亚种，2n=122n=6家蝇(Musca domestica domestica.双翅目(Diptera)蝇科(Muscidae) 双翅目：一对翅膀+一对平衡棒1、生长迅速 每10-12天左右即可完成一个世代；10152025卵幼虫幼虫成虫57天18天8天6.3天5天4.2天生活史生活史果蝇的生活史包括卵、幼虫、蛹、成虫四个连续的发育阶段
5、（图3-1）。卵：卵白色，长椭圆形，长约，在背面的前端伸出一对触丝，它能使卵附着在柔软的食物上，不至于深陷到食物中去。幼虫：幼虫从卵中孵化出来后，经过两次蜕皮到第三龄期，体长可达45mm。在解剖镜下观察可见一端稍尖为头部，并且有一黑点即口器；稍后有一对半透明的唾腺，每条唾腺前有一条唾腺管向前延伸，然后会合成一条导管通向消化道。神经节位于消化道前端的上方。蛹：幼虫生活七天左右即化蛹，化蛹前从培养基中爬出附在瓶壁上，渐次形成一个棱形的蛹。起初颜色淡黄、柔软，以后逐渐硬化，变为深褐色，这就显示即将羽化了。 图图3-1果蝇生活史果蝇生活史1卵卵2一龄幼虫一龄幼虫3二龄幼虫二龄幼虫4三龄幼虫三龄幼虫5蛹
6、蛹6成虫成虫(雄雄)7成虫成虫(雌雌)4-5天天1天天1天天1天天3-4天天成虫：刚羽化出的果蝇，身体狭长，翅还成虫：刚羽化出的果蝇，身体狭长，翅还没有展开，身体较白嫩，此时野生型体色没有展开，身体较白嫩，此时野生型体色与黑檀体体色都是一样的，没有多大区别。与黑檀体体色都是一样的，没有多大区别。不久，蝇体变为粗短椭圆形，双翅展开，不久，蝇体变为粗短椭圆形，双翅展开，体色加深，如野生型果蝇的体色成为灰褐体色加深，如野生型果蝇的体色成为灰褐色，突变型黑檀体果蝇的体色成为乌黑色。色，突变型黑檀体果蝇的体色成为乌黑色。果蝇生活周期的长短与温度关系密切，果蝇生活周期的长短与温度关系密切，30以上时果蝇则
7、将不育且濒临死亡，低以上时果蝇则将不育且濒临死亡，低温则使它的生活周期延长，同时生活力也温则使它的生活周期延长，同时生活力也降低。培养果蝇的降低。培养果蝇的最适温度是最适温度是2025。2、繁殖能力强 每只受精的雌蝇可以产卵500个左右，因此在短时间内即可获得大量的子代，便于遗传分析；3、饲养容易 以玉米粉等做饲料就可以生长繁殖；4、突变性状多 达400以上，且多数是形态变异，容易观察。三、实验材料三、实验材料野生型果蝇及几种常见的突变型果蝇四、实验内容和步骤四、实验内容和步骤（一）果蝇麻醉检查果蝇或进行果蝇杂交时，（一）果蝇麻醉检查果蝇或进行果蝇杂交时，应先进行麻醉，使其保持安静状态。果蝇具
8、有以应先进行麻醉，使其保持安静状态。果蝇具有以下一些特性：一是具有趋光性，二是喜欢向上爬。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从培掌握了这些特性，我们就能很方便地将果蝇从培养瓶转移到麻醉瓶中。养瓶转移到麻醉瓶中。向麻醉瓶中滴入几滴乙醚，约半分钟，果蝇即被向麻醉瓶中滴入几滴乙醚，约半分钟，果蝇即被麻醉。麻醉。注意不能麻醉过度，如果果蝇的翅膀与身体呈注意不能麻醉过度，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。角翘起，表明麻醉过度，不能复苏而死亡。麻醉后的果蝇放在滤纸上方便观察。检查后的果麻醉后的果蝇放在滤纸上方便观察。检查后的果
9、蝇可以放回原培养瓶中，也可以进行处死。蝇可以放回原培养瓶中，也可以进行处死。（二）果蝇雌雄性别的鉴别（二）果蝇雌雄性别的鉴别果蝇有雌雄之分，幼果蝇有雌雄之分，幼虫期较难区别，成虫期则较易区别（图虫期较难区别，成虫期则较易区别（图3-2）。）。雌 雄雌雄果蝇的比较：雌雄果蝇的比较：1体型体型雌果蝇体型较大，雄果蝇较小；雌果蝇体型较大，雄果蝇较小；2腹部末端腹部末端雌性腹部椭圆，末端稍尖，雄性末端雌性腹部椭圆，末端稍尖，雄性末端钝圆；钝圆；3腹部背面腹部背面雌性有明显雌性有明显5条黑色条纹，雄性有三条黑色条纹，雄性有三条，前两条细，后一条宽，延至腹面，肉眼看其腹条，前两条细，后一条宽，延至腹面，肉
10、眼看其腹部末端呈现一明显黑点。部末端呈现一明显黑点。4腹部腹面腹部腹面雌性有较明显的雌性有较明显的6个腹片，雄性有个腹片，雄性有4个个腹片。腹片。5性梳性梳雄性第一对足的跗节基部外侧有黑色鬃毛雄性第一对足的跗节基部外侧有黑色鬃毛状性梳（图状性梳（图3-3），雌性则无。），雌性则无。性梳的有无，是鉴别雌雄性果蝇的明显标志之一。性梳的有无，是鉴别雌雄性果蝇的明显标志之一。腹部体节数目：腹部体节数目：雌果蝇6节，腹部底部为产卵管，呈现圆锥状凸出。 腹部体节数目：腹部体节数目：雄果蝇4节，腹部底部为交尾器，呈现黑色圆形外观。 图图3-3左：雄性果蝇的左前足左：雄性果蝇的左前足中：跗节基部的性梳中：跗节
11、基部的性梳右：雌果蝇无性梳右：雌果蝇无性梳C、基节、基节TR、转节、转节F、腿节、腿节TI、胫节、胫节TA、跗节、跗节（三）几种常见的突变性状实验中常用的果蝇突（三）几种常见的突变性状实验中常用的果蝇突变性状多可用肉眼鉴别，有一些则可借助于解剖镜变性状多可用肉眼鉴别，有一些则可借助于解剖镜辨认，这些性状一般都是明显而稳定的。辨认，这些性状一般都是明显而稳定的。突变名称突变名称 基因符号基因符号性性 状状 特特 征征在染色体上座在染色体上座位位 白眼白眼残翅残翅黄体黄体黑檀体黑檀体焦毛焦毛小翅小翅w wvgvgy ye eSnSnm m复眼白色复眼白色翅全退化，部分残留翅全退化，部分残留不能飞不
12、能飞全身呈浅橙黄色全身呈浅橙黄色身体呈乌木色，黑亮身体呈乌木色，黑亮刚毛卷曲如烧焦状刚毛卷曲如烧焦状翅短仅长至腹端翅短仅长至腹端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果蝇常见突变性状突变性状基因符号染色体号性状特征棒眼B1复眼呈狭窄垂直棒形，小眼数少褐眼bw2眼呈褐色卷曲翅Cy2翅膀向上卷曲，纯合致死小翅m1翅膀小，长度不超过身体白眼w1复眼白色黑檀体e3身体呈乌木色，黑亮黑体b2体黑色，比黑檀体深黄体y1全身呈浅橙黄色残翅vg2翅明显退化，部分残留，不能飞叉毛f1毛和刚毛分叉且弯曲猩红眼
13、st3复眼呈明亮猩红色墨色眼se3羽化时眼呈褐色并深化成墨色突变型：黄体（y）突变型：白眼（w）突变型：朱红眼（v）突变型：墨黑眼（se）突变型：棒眼（B）突变型：小翅（m）突变型：卷翅（Cy）突变型：残翅（vg）突变型：短翅（dp）突变型：无横隔脉（cv）突变型：短刚毛（Sb）突变型：叉毛（f）（四）果蝇培养基果蝇在水果摊或果园里（四）果蝇培养基果蝇在水果摊或果园里常可见到，但它并不是以水果为食，而是采常可见到，但它并不是以水果为食，而是采食生长在水果上的酵母菌，因此实验室内凡食生长在水果上的酵母菌，因此实验室内凡能发酵的基质，均可作为果蝇的饲料。实验能发酵的基质，均可作为果蝇的饲料。实验室
14、常用的培养基配制方法是：室常用的培养基配制方法是：玉米粉为主料：玉米粉为主料：300ml+3gagar+26gsucrose+20gmaizepowder+2.8gyeastextract+2mlaceticacid50gbanana防止培养基长霉，加防止培养基长霉，加2ml丙酸作为防腐剂。丙酸作为防腐剂。（五）原种培养在作新的留种培养时，（五）原种培养在作新的留种培养时，应仔细检查果蝇有没有混杂，有没有突变应仔细检查果蝇有没有混杂，有没有突变个体的产生。一般一瓶放两对亲本为宜。个体的产生。一般一瓶放两对亲本为宜。果蝇移入新瓶时，需将瓶子横放，待果蝇果蝇移入新瓶时，需将瓶子横放，待果蝇清醒过来
15、后再把培养瓶竖起。原种每清醒过来后再把培养瓶竖起。原种每24周换一次培养基，最好每一个品种分成两周换一次培养基，最好每一个品种分成两套分别培养。标签上标明品种名称和日期，套分别培养。标签上标明品种名称和日期，温度控制在温度控制在18左右。左右。原种果蝇培养常遇到的麻烦是培养基发霉。原种果蝇培养常遇到的麻烦是培养基发霉。导致发霉的原因很多，用具没有消毒，空导致发霉的原因很多，用具没有消毒，空气污染，在接种时，果蝇掉在桌面上粘有气污染，在接种时，果蝇掉在桌面上粘有污染源，又将果蝇捡到瓶中污染源，又将果蝇捡到瓶中。发现培。发现培养基有少量的霉点时，可用烧过的解剖针养基有少量的霉点时，可用烧过的解剖针挑出，或用挑出，或用70%的酒精棉球将霉点消毒，的酒精棉球将霉点消毒，然后挑出霉点。若大量霉菌污染时，则考然后挑出霉点。若大量霉菌污染时，则考虑换新的培养基对原种进行继续饲养了。虑换新的培养基对原种进行继续饲养了。六、作业六、作业（一）观察几种突变型的外部特征，比较（一）观察几种突变型的外部特征，比较其与野生型的差别；其与野生型的差别；（二）用肉眼鉴别果蝇雌雄时，应抓住哪（二）用肉眼鉴别果蝇雌雄时，应抓住哪些显著的标志？些显著的标志？(三三)绘雌雄果蝇第一对足外形图绘雌雄果蝇第一对足外形图
