1、实验四 果蝇的形态和生活史(设计型实验)观察,一、实验目的：,三、实验材料：,四、操作步骤：,五、结果分析：,二、实验原理：,一、实验目的：,1. 掌握培养果蝇的基本程序;,2. 了解果蝇生活史中各个阶段的发育时间及形态特征;,3. 区别黑腹果蝇几种常见突变型的主要性状,4. 观察不同果蝇种类的生活史。,二、实验原理：,果蝇(Fruit fly)为双翅目昆虫,全世界约有4000种左右,其中,黑蝮果蝇(Drosophila melanogaster)由于容易饲养、繁殖力强、世代周期短以及众多的突变性状,成为遗传学研究的极好材料和超级模式生物,为遗传学和分子生物学的发展作出了巨大的贡献,推动了人类
2、基因结构和功能的研究。,果蝇的优点：形体小，生长迅速，繁殖率高，饲养方便，世代周期短（12天可繁殖一代），突变性状多，染色体数目少，基因组小，实验处理方便，容易重复实验，便于观察和分析。,三、实验材料：,解剖镜 培养瓶 粘贴标签 麻醉瓶 装有乙醚的滴瓶 滴管 解剂针或毛刷 70%的酒精 麻醉皿（铺有吸水纸的玻璃皿）,黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)野生型(红眼、灰身、长翅、直刚毛); 未知果蝇1; 未知果蝇2; 未知果蝇3;未知果蝇4,四、操作步骤：,I. 培养基的配制:,目前，已经发展了多种果蝇的培养基。可能使用最简单方便的是“快速培养基”只需加水就可以配成可使用的
3、培养基，不需加热，不过，一些工作者建议加5滴5%的丙酸以防霉菌，尽管方便，但大量使用时会显得非常昂贵。,Demerec 和 kanfmann的果蝇指南有一些不同的培养基配方，另一个有用的培养基要归功于加利福利亚技术研究所的C.B .Bridges ,它的配料如下:,20g琼脂 200g玉米粉145ml 蔗糖汁 (Karo Syrup)或红糖145ml糖密(Brer Rabbit Molasses )2400ml 蒸馏水4.5g Dowicil-200溶于15ml蒸馏水,四、操作步骤：,方案1,首先加热溶解琼脂于1000ml蒸馏水中，然后再加入1000ml蒸馏水。小心地将混合液加热到沸腾。在加玉
4、米粉之前，先将玉米粉溶于400ml未加热的蒸馏水中（这样做可以防止玉米粉在热的琼脂悬液中形成团块）。加玉米糊到混合液中，搅拌阻止培养基凝结，然后加入蔗糖汁和糖密，加热15分钟，融解Dowicil-200GF 15ml蒸馏水中，然后将其加入到主混合液中搅拌均匀。不要让玉米粉沉淀。,将培养基倒入于净的玻璃瓶。这些瓶子可以是各种型号的,但以4盎司的广口瓶和半磅的牛奶瓶为佳。将培养基转移到大烧杯中，这样便于倒液。每支瓶子大约盛装1英寸深的培养基。注意不要让培养基贴着瓶颈流入。,四、操作步骤：,在培养基中插入消毒过的吸水纸，使用的纸大约1英寸宽，插入后确保低于瓶颈0.5英寸。这为幼虫化蛹提供了一个干燥的
5、场所。用纱布包裹的棉花作瓶塞，也可以用泡沫塑料作瓶塞 。,瓶子塞好后，在高压灭菌锅中20镑压力消毒20分钟。其它处理果蝇的用品也可同时消毒。,加热后冷却时，水蒸汽会在瓶内冷凝。为了使水分蒸发，应将试剂瓶置放在通风良好的房间48小时。在放入果蝇前，应先加入少量干燥的酵母菌，这种酵母会成长作为果蝇幼虫的食物。,四、操作步骤：,方案2,先将苯甲酸溶入5ml 95% 酒精中溶解备用,同时取适量水将玉米粉调成糊状放置; 将琼脂放入总量1/4水中加热溶解于60保温,再将余下的水倒入玉米糊中加热煮熟,加入红糖煮透倒入琼脂溶液充分混合,去火,盖上盖闷10min,待培养基冷却至60时如入苯甲酸,倒入培养瓶(培养
6、瓶事先在120干热灭菌1h)盖上瓶塞,放置一天后使用。,四、操作步骤：,. 黑腹果蝇的发育及生活史观察,果蝇的卵产在培养基的表面或附近管壁上，孵化一天后，产生微小的白色幼虫，它们以酵母细胞为食。幼虫要7天的时间长大。然后它们爬到瓶壁上或吸水纸上化蛹。蛹化3天后，成虫出现。在25,整个生活周期的完成约需10天(图3.1),四、操作步骤：,生活周期,四、操作步骤：,. 果蝇处理,1.滴几滴乙醚在麻醉瓶内的吸水纸上。,2.轻摇培养瓶这样果蝇会掉在瓶底。,3.移走培养瓶的瓶塞，迅速对准麻醉瓶瓶口，将培养瓶倒转，使果蝇进入麻醉瓶。,4.在它们停止移动后再麻醉30秒。如果要进行进一步的杂交实验，注意不要过
7、度麻醉。如果在麻醉瓶里停留的时间过长，则果蝇会死亡。过度麻醉的果蝇翅膀外展45,5.将果蝇移到干净的瓷板上观察，35英寸的瓷板是最好的。,四、操作步骤：,6.在1025的解剖镜下观测麻醉的果蝇，使用软刷或解剖针去除解剖台周围的果蝇。,7.如果实验没有完成，而果蝇复活了，可以滴几滴乙醚于玻璃皿里的滤纸上，覆盖在解剖台上果蝇上，几秒钟后移开。,8.如果不需要进一步观察，可以丢弃在废料瓶里。麻醉的果蝇若要用于进一步杂交，则须放在干净的小烧杯或干燥的培养皿中以待恢复。,四、操作步骤：,. 性别鉴定,在放大镜下观察果蝇的外生殖特征是区分果蝇性别的最好方式。只有雄性果蝇第一对脚的跗节前端表面有黑色鬃毛流苏
8、。由图3.2，3.3, 3.4展示的以下特征，也可用于雌雄鉴别。,1. 大小：雌性通常个头大一些,2. 形状：雄性果蝇末端钝圆，而雌性尖而突出。雄性果蝇的腹部是相当窄的圆筒。而雌性果蝇则显得膨胀，看上去是卵圆形的。刚化蛹而出的成蝇细而长，性别特征并不明显。,3. 颜色：雄性果蝇尾部着色较雌性的要深得多。在雄性果蝇腹部整个腹节都是深黑色的，而雌性果蝇只有尖部是黑色的。,4.性梳：只有雄性果蝇第一对脚的跗节表面有一小绺黑色流苏，称为性梳。,四、操作步骤：,. 性别鉴定,四、操作步骤：,图3.2 黑腹果蝇的雌雄成体, :雄性果蝇(左)通常小于雌性果蝇(右)。雄性果蝇末端钝圆且着色深。在雄性果蝇放大的
9、前腿上，可以看到性梳，这是雌性果蝇所没有的。,四、操作步骤：,图3.3雄果蝇左前腿,左、中: 示基节基部的性梳,右:雌性无性梳,TA:跗节,图3.4 果蝇腹面观, 左: 雄性,可见外生殖器处由左右生殖弓构成的抱雌器; 右: 雌性的外生殖比较简单。,成体果蝇,成体果蝇雌雄性别(2),成体果蝇雌雄性别的辨别,四、操作步骤：,. 野生型与突变型的基因标记方法:,这里谈到的方案，对于研究果蝇是必不可少的。各种品系含有的突变基因必须是在实验室经过鉴定了的，这些果蝇的特征能够真实遗传即产生的后代在外貌上与父母是相一致的。当然，新的遗传变异自发突变确实发生。果蝇有一些易辨别的区别是十分有用的，那些用来鉴定区
10、分果蝇携带的突变基因的名称、标记是研究人员想出来的，并形成了规范,通过一些表示某一基因的符号来确定果蝇的品系特征给研究工作带来极大方便，表型正常的果蝇称为野生型，+号通常表示野生型带有某一基因，小写字母通常表示突变的等位基因，一个大写字母通常表示显性基因。例如,标记e代表黑檀体隐性基因,而e+(+e或E)代表它的野生型灰体的显性基因。身体为灰色，是野生型，B是控制棒眼的显性突变基因，而B+ (+B 或b)则表示野生型的隐性等位基因，黑檀体果蝇的纯合体用ee表示，而野生型纯合体则表示为e+e+。,四、操作步骤：,一些常见的突变性状：眼色突变,四、操作步骤：,一些常见的突变性状：眼色突变,四、操作
11、步骤：,一些常见的突变性状： 眼形突变,一些常见的突变性状：翅形突变,黑身(上),黄体(下),勺翅及平衡棒(下图),缺刻翅(右图),四、操作步骤：,一些常见的突变性状：小翅、残翅,四、操作步骤：,五、结果分析：,1. 观察并记录野生果蝇的特征，按遗传学规范对每一特征做遗传标记,在合适的地方写上加号，表示正常性状的特征。然后仔细观察所给的几种未知品系，记录下他们的特征，并与野生型进行比较。如果一个未知的果蝇，它的某一特征属于野生型，那么附上一个加号在合适的地方。如果与野生型不同，说明是突变型。描述它的特点或使用一到两个关键字简要地概述,同时查阅文献找出野生型或突变型的基因座位,完成表格3.1。,五、结果分析：,2. 黑腹果蝇雄性性梳有几列,每列由几根梳齿组成,3. 描绘你所观察倒的性梳及生活史中某些阶段的图像。,结束,
