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果蝇—-理想的模式生物

录入者:adminr  人气指数: 次  发布时间:2014年04月08日

 

果蝇—-理想的模式生物
(泉州七中 赖辉煌)
摘要:果蝇的研究从现代遗传学之父摩尔根开始,经历近百年的历史,科学家对它的研究从未间断,并从它身上取得丰硕的成果。作为模式生物,它的培养条件简单,易操作,需要的实验器材和设备均要求不高,因此在中学生物创新实验中,它是理想的模式生物。
关键词:果蝇,模式生物,培养;
前言:果蝇英文俗名fruit fly或vinegar fly,果蝇广泛地存在于全球温带及热带气候区,而且由于其主食为腐烂的水果,因此在人类的栖息地内如果园,菜市场等地区内皆可见其踪迹。除了南北极外,目前至少有1000个以上的果蝇物种被发现,大部分的物种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。
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到完善的地步,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[1]
一、果蝇的采集
1、设点诱集:把刚发酵的香蕉、西瓜、苹果等诱饵,用塑料袋装好(将袋口敞开),放到校园的树林中和居民区树阴下诱集果蝇。
2、网捕:等到诱饵上布满果蝇时,可用昆虫网捕捉,然后转入管中饲养。
3、管捕:敞开塑料袋口,将饲养瓶的管口对准果蝇扣过去,捕捉到果蝇后,就用一小块硬壳纸,插入试管口与水果接触面之间,然后用硬壳纸托起,并封闭试管口,等到果蝇远离管口时,再将硬纸片移开,塞好瓶塞。用记号笔在饲养瓶上做好标记,注明捕捉的时间,地点。
4、建立单雌系:网捕或管捕到的果蝇进行饲养时,一管养一只雌蝇。因为果蝇在野外大都交配过,果蝇雌体生殖器官有受精囊,可保留交配所得的大量精子,能使大量的卵受精,这样单雌饲养产生的子代为单雌系。单雌系为纯合后代,有利于杂交。单只饲养,若是雄蝇或未交配过的雌蝇都不会有后代,应处理掉。做有性杂交实验,单基因遗传实验,需要的处女蝇必须从子代中获得。
5、黑腹果蝇种的鉴定: 用于遗传实验的野生果蝇为黑腹果蝇(D·melanogaster)。首先观察在显微镜下翅、足、腹部和胸部的特征,掌握辨认黑腹果蝇的一般知识。如翅:前缘脉有二缺刻,亚前缘脉没抵达前缘脉边缘;足部:雄果蝇前足第一跗节上有性梳(梳齿9-12枚,斜着排列)等。
二、果蝇的生活史
果蝇的生活史周期的长短与温度有密切关系,提高温度和降低温度都会使果蝇的生活史周期缩短或延长。如果超过30℃,会造成雌蝇的育性下降或不育,甚至可引起果蝇的死亡。相反把环境温度降低到10℃,果蝇的生活史周期可延长到50多天,这时果蝇的生活力会很低。果蝇的适宜环境温度是20℃—25℃。
 
三、果蝇培养基
果蝇因经常在果园和水果上见到而得名。但它并不是以水果为生,而是食生长在水果上的酵母菌,因此,凡是能做为酵母菌发酵的基质都可以作为果蝇的培养基。目前常用的果蝇培养基有香蕉培养基(多在南方使用)和米粉培养基(多在北方使用)。下面玉米粉培养基的成分:
成分
数量
单位
作用
110
ml
溶  剂
玉米粉
10
g
基本成分
白 糖
6
g
基本成分
琼脂粉
2
g
固 化 剂
丙 酸
1
ml
防 腐 剂
酵母粉
1
g
菌 种
表1:果蝇的米粉培养基的成分(100ml)
配制时,先将水分成两份,其中一份用于溶解琼脂和糖,另一份煮玉米粉,待两份分别溶解煮好后再合到一起煮沸,去火后再加入丙酸,然后将粘稠的培养基充分搅拌之后再分装培养瓶中,厚度约2厘米。待培养基冷却后(瓶内不要积水),用乙醇棉球擦瓶壁,然后在培养基表面洒上一层酵母粉,插上一片灭菌的滤纸片作为幼虫化蛹的干燥场所。待1—2天后见到培养基表面有一层白色菌膜出现时,这就可用接种果蝇了(如果没有甲酸,要防止培养基发霉,可在接种前胆瓶内注入一薄层70—75%的酒精或白酒,待一会倒出酒精,将瓶倒置,等酒精完全挥发后加棉塞)[2]
四、果蝇操作方法
1、搬移果蝇至新培养瓶或麻醉瓶:取新培养瓶一瓶,将棉塞略为松动,放置于右手侧,取欲转移之果蝇培养瓶置于左手侧,以左手握住瓶颈,两指轻扣棉塞顶部,以右手轻拍瓶底使果蝇掉落于培养基表面,将培养瓶置于左手侧,拔起棉塞以左手两指夹住棉塞外端,再将置于右手侧之新培养瓶棉塞拔起,以右手两指夹住棉塞外端,再以右手将新培养瓶倒扣于旧培养瓶上,再以左手握住两瓶口相接处,翻转使新培养瓶位于下方,然后以右手掌心轻拍新培养瓶瓶底,使果蝇掉落于新培养瓶瓶底,然后迅速盖上各瓶棉塞。
进行杂交试验时,为避免麻醉的果蝇直接掉落于培养基表面而粘着于培养基表面致死,可将培养瓶横放,将麻醉的果蝇倒于瓶壁,待其苏醒后再将培养瓶正立。
2、    果蝇计数:取一张白纸,沿对角线对折然后展平,平置于桌面,将麻醉之果蝇倒于对角线折痕上,以尺、毛笔或解剖针拨弄果蝇使其均匀分散于对角线折痕上,然后沿对角线将雌雄果蝇分类拨入各侧[3]
 
五、雌雄果蝇鉴定
果蝇的每一体细胞有8个染色体(2n=8),可配成4对,其中3对在雌雄果蝇中是一样的,称常染色体。另外一对称性染色体,在雌果蝇中是XX,在雄蝇中是XY
果蝇的雌雄在幼虫期较难区别,但到了成虫期区别相当容易。雌果蝇个体较大,腹部末端较尖,腹部背面有五条黑条纹,外生殖器较简单,有阴道板和肛上板等结构,腹部腹面有6个腹片,无性梳;雄果蝇个体较小,腹部末端较钝,腹部背面有三条黑条纹,最后一条极宽,并延伸到腹面,外生殖器较复杂,有生殖弧、肛上板、阴茎等结构,腹部腹面有4个腹片,前腿跗节上有性梳[4]
参考文献:
[1]万永奇,谢维.(2006). 生命科学与人类疾病研究的重要模型果蝇. 生命科学.18(5):425-429.
[2]谢德娟, ,李翠平,周小花,陈一行. (2008). 培养基对果蝇生长发育的影响.陕西师范大学学报. 36(3):83-86.
[3] 张会宜.(2005).果蝇饲料玉米粉培养基配方的改进.唐山师范学院学报.275:46-47.
[4]宋文贞,夏曦中,朱丽华.(2007).实验用果蝇培养技术探索. 氨基酸和生物资源.29(3):3637.