实验一果蝇型态和生活史观察

实验一、果蝇的形态和生活史(设计型实验)观察 一. 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,推动了人类基因结构和功能的研究。 二. 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。 三. 实验器具: 完成这个实验所需的仪器、用品和试剂： 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 四. 实验材料: 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 五. 实验方法及步骤: 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(Br er Rabbit Molasses ) 2400ml 蒸馏水 4.5g Dowicil-200 溶于 15ml 蒸馏水 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。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。 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( 培养瓶事先在 120干热 灭菌 1h)盖上瓶塞,放置一天后使用。 . 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) 图 3.1. 黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)的生活史 r . 果蝇处理 麻醉和鉴定成体果蝇，操作如下: 滴几滴乙醚在麻醉瓶内的吸水纸上。 1、 轻摇培养瓶这样果蝇会掉在瓶底。 2、 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。 3、 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（与图 3.1 中正常休 息状态的翅膀比较） 5、将果蝇移到干净的瓷板上观察，35 英寸的瓷板是最好的。 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。 . 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。由图 3.2，3.3, 3.4 展示的以下特征，也可用于雌雄鉴别。 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。在雄性果蝇放大的前腿上，可以看到性梳，这是雌性果蝇所没有的。 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。 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 3.3 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。 . 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+。 六. 结果及作业: 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。 表