普通果蝇的形态和生活史观察实验报告.docx

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普通果蝇的形态和生活史观察实验报告

专业班级：

12级生物技术2班

实验日期：

2014年3月5日到25日室温：

20.12℃（平均温度）

大气压：

82.75KPa（平均气压）

实验一：

普通果蝇的形态和生活史观察

一、目的：

1、观察并熟记果蝇的形态结构；

2、掌握果蝇培养基的制备方法；

3、掌握果蝇饲养管理的方法；

4、鉴定果蝇的雌雄性别；

5、观察并熟记果蝇的生活史。

二、原理：

（一）生物学特性：

1.1果蝇的形态特征：

黑腹果蝇属于果蝇科（Drosophilidae），双翅目昆虫。

成虫具有一对发达、膜质的前翅,后翅特化为一对平衡棒。

生活史短，繁殖快，易饲养，个体小体型较小，身长3～4mm，是一种很好的遗传学实验材料，是一种模式生物。

图一、普通野生型果蝇的形态图

1.2、果蝇的生活史：

本次实验采用野生型的红眼黑腹果蝇果蝇广泛存在于温带及热带气候区，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。

出啦南北极外，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。

在不供给食物的情况下，果蝇可存活50小时左右，在不供给水得情况下果蝇无法活过一天。

蛹期果蝇在其正常5天生活周期下可取食其体重3~5倍的食物，雌果蝇在产卵期每日可取用与体重等重的食物。

果蝇成虫的食物内需有糖类。

而蛹期则可以只依赖酵母即可生育。

1.2.1、果蝇的生活史

图二、果蝇的生活周期图

1．卵2．一龄幼虫3．二龄幼虫4．三龄幼虫5．蛹

6．成虫（雄）7．成虫（雌）

图三、果蝇生活史中各时期的典型图

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（图1-1）。

1.2.1.1、卵：

卵白色，长椭圆形，长约0.5mm，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。

1.2.1.2、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4～5mm。

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。

1.2.1.3、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。

1.2.1.4、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，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。

果蝇生活周期的长短与温度关系密切，30℃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，同时生活力也降低。

培养果蝇的最适温度是20～25℃。

1.3、果蝇的雌雄鉴别：

表一：

成虫雌雄的鉴别表

雌果蝇

雄果蝇

体形较大

体形较小

腹部椭圆形，末端稍尖

腹部末端钝圆

腹部背面有明显的五条黑色条纹

腹部背面有三条黑色花纹，前两条细，后一条宽且延续至腹面

腹部腹面有明显的6个腹片（刚毛围成一圈）

四个腹片

无性梳

第一对跗节基部的一节有性梳

外生殖器外观比较简单

外生殖器外观较复杂，刚羽化的幼蝇用低倍镜可明显观察到生殖弧、肛口板及阴茎

图四、果蝇的性别鉴别图：

图五、雄果蝇的左前足他图：

左：

雄性果蝇的左前足  

中：

跗节基部的性梳   

右：

雌果蝇无性梳

C、基节　TR、转节 　F、腿节 　

TI、胫节 　TA、跗节

图六、果蝇的左前足各部分的结构图：

图七、果蝇的性梳图：

图八、果蝇的性梳放大图：

图六：

左：

雄性果蝇的左前足中：

跗节基部的性梳右：

雌

C、基节　TR、转节　F、腿节　TI、胫节　TA、跗节

1.3.1、性梳：

果蝇只有雄体在第一对足的跗节基部有一黑色鬃毛结构，形似

一小梳，称为性梳。

而雌体没有性梳。

性梳的有无是鉴别雌雄成蝇的可靠标志之一，只是需要放大后才易观察。

1.3.2、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。

图九、雌果蝇的腹部体节简图：

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

图十、雄果蝇的腹部体节简图：

（二）生态学特征：

2.1分布范围：

果蝇类昆虫与人类一样分布于全世界，并且在人类的居室内过冬，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由于体型小，很容易穿过砂窗，因此居家环境内也很常见。

2.2生活环境：

有些种生活以腐烂水果上。

有些种则在真菌或肉质的花中生活。

在垃圾筒边或久置的水果上，只要发现许多红眼的小蝇，即是果蝇；果蝇类幼虫习惯孳生于垃圾堆或腐果上。

2.2、果蝇的一般生态学特征：

2.2.1、喜温：

最适培养温度20℃～25℃，在此范围内，温度越高，生长越快，繁殖的也越快，但高于30℃不育甚至死亡，低于12℃时，则生长发育变得迟缓。

2.2.2、喜湿：

果蝇的生活周期包括卵、幼虫、蛹和成虫四个完全变态的发育阶段，从初生卵发育至新羽化的成虫为一个完整的发育周期，在25℃，60％相对湿度条件下，大约为10天。

通过控制养殖的温度，可以加速和减缓果蝇的发育。

果蝇个体很小，幼虫在三龄时达到最大，约2毫米，成年果蝇也仅为2－3毫米。

新羽化的雌性成虫大约8小时之后即可进行交配，交配之后大约40小时开始产卵，第4-5天出现产卵高峰。

性成熟雌性果蝇生殖能力很强，产卵初期每天可达50～70枚，累计产卵可达上千枚。

较短的生命周期及较强的繁殖能力使得在短时间内培养繁殖出大量特定种系的果蝇变得十分便利，使果蝇得以广泛应用于生物学研究，特别是系统发育学及遗传学等研究

2.2.3、向上性：

果蝇具有向上爬的特性。

2.2.4、喜食酵母菌；

2.2.5、喜食糖份含量高的物质。

（三）遗传学特征：

3.1、染色体组成：

果蝇为二倍体2n=8,

核内有丝分裂：

不涉及细胞分裂和核分裂的染色体分裂方式。

体联会：

一些特殊的体细胞中（如果蝇唾腺细胞）的染色体经多次复制却不分开，依旧紧密地排列在一起就象减数分裂中的联会现象一样。

染色体组：

来自二倍体生物的正常配子的所有染色体。

连锁群：

来自配子中的每条染色体及其携带的基因。

雌雄基因平衡理论：

对果蝇而言，X染色体上有决定雌性的基因，常染色体上有决定雄性的基因存在，其比值决定果蝇的雌或雄，Y染色体只与育性有关，而与性别无关。

3.2、果蝇的性别决定：

果蝇的性别决定为XY型，Y染色体在性别决定上不起作用，只与育性有关。

含有Y染色体，可产生正常的配子，不含Y染色体，则配子不育。

性别决定与性比值（性指数）有关。

X/A=1则为雌性；X/A=0.5则为雄性。

X/A＞1，为超雌；X/A＜0.5，则为超雄；0.5＜X/A＜1则为中间性。

雌雄基因平衡理论：

果蝇X染色体上有很多雌性基因，常染色体上有很多雄性基因，Y染色体上很少或没有与性别决定有关的基因，因此性别决定于基因的平衡。

连锁群：

来自配子中的每条染色体及其携带的基因。

雌雄基因平衡理论：

对果蝇而言，X染色体上有决定雌性的基因，常染色体上有决定雄性的基因存在，其比值决定果蝇的雌或雄，Y染色体只与育性有关，而与性别无关。

3.3、果蝇的连锁群：

X染色体上有141个基因；第2染色体上有228个基因；第3染色体上有156个基因；第4染色体上有12个基因。

3.4、同源染色体：

来源相同、结构相似、控制的形状相同，在减数分裂中配对的一对染色体。

3．5、果蝇的突变品系：

（表一）

影响部分

突变名称

基因符号

染色体上座位

翅

残翅

Vg

ⅡR67.0

眼色

白眼

w

X1.5

体色

黑檀体

e

ⅢR70.7

刚毛

焦刚毛

sn3

X21.0

翅形

小翅

m

X36.1

野生型：

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。

3.6、果蝇常见的突变表型：

（表二）

突变型

基因符号

表现特征

基因所在染色体

白眼

棒眼

褐色眼

猩红眼

黑檀体

黄体

焦毛

黑体

匙形翅

残翅

小翅

黄体

叉毛

墨色眼

翻翅

短翅

卷曲翅

w

B

bw

st

c

y

sn

b

nub2

vg

m

y

f

se

Cy

M

Cy

复眼白色

复眼条形

复眼褐色小眼数少

复眼猩红色

身体乌木色

身体浅橙黄色

刚毛卷曲烧曲焦状

颜色比黑檀体深

翅小匙状

翅膀小，长度不超过身体

全身呈浅橙黄色

毛和刚毛分叉且弯曲

羽化时眼呈褐色并深化成墨色

翅退化，不能飞

翅向上翻卷，纯合致死翅膀短小，不超过身体

翅膀向上卷曲，纯和致死

X

X

II

III

III

X

X

II

II

II

x

x

x

III

II

X

II

图十一、突变型：

白眼（w）

图十二、突变型：

小翅（m）

图十三、突变型：

残翅（vg）

图十四、突变型：

焦刚毛（sn）

图十五、突变型：

无横隔脉（cv）

图十六、突变型：

黄体（y）与黑檀体（e）

三、材料与方法：

3.1、材料：

野生型黑腹红眼果蝇。

3.2、仪器设备：

生化培养箱、双筒解剖镜、镊子、电磁炉、高压

灭菌锅、电热恒温干燥箱、培养瓶、棉花塞、烧杯、白瓷板、玻棒、棉签、滤纸；

3.3、试剂：

乙醚、酒精、丙酸、酵母粉、琼脂、玉米粉、白糖；

3.4、步骤：

3.4．1、野生型果蝇的捕获：

找一些塑料瓶或者不用的水杯，在里面放上烂的香蕉或者菠萝，并将其放在垃圾堆或者水果摊处（尽可能的放在向阳的地方），到第二天中午的时候再去用熟料袋或者纱布盖住瓶口将瓶子取走。

3.4.2、果蝇培养基配制：

先计算所要的量，然后制定配方：

A：

糖6.2克，加琼脂0.62克，再加水40ml煮沸溶解；

B：

玉米粉8.25克，加水40ml，加热搅拌均匀，再加0.7克酵母粉；

A和B混合加热成糊状后，加0.5ml丙酸，即可分装到培养瓶中。

4.2.1、倒入培养基的厚度约2厘米，在培养基中插入一张消过毒的干燥硬纸片，以扩大果蝇的活动场所。

4.2.2、将培养瓶置入高温高压灭菌锅内，以121℃，1.5大气压消毒30分钟。

4.2.3、灭菌完成后，待灭菌锅内压力降至常压后开启锅盖使其半开，再以灭菌锅干燥培养瓶之棉塞30分钟，完成后取出使其冷却备用。

4.2.4、待培养基冷却后，用酒精棉花擦去瓶壁上的水珠。

因为瓶里有了积水，移入的果蝇容易淹死或粘住。

3.4.3、麻醉：

4.3.1、对果蝇进行检查时，用乙醚麻醉，使果蝇处于昏迷状态。

4.3.2、使用时将乙醚（2—3滴）滴到麻醉瓶的棉花球上（注意不要让乙醚流进瓶内）。

麻醉瓶要保持干燥，否则会粘住果蝇翅膀，影响观察。

4.3.3、麻醉果蝇时，先将长有果蝇的培养瓶在海棉垫上轻敲，使果蝇全部震落在培养瓶底部。

然后迅速打开培养瓶的棉塞，把果蝇倒入去盖的麻醉瓶中，并立即盖好麻醉瓶。

（果蝇的麻醉程度看实验要求而定：

对仍须培养的果蝇以轻度麻醉为宜；但对不再培养，单单进行性状观察的果蝇，可以深度麻醉，甚而致死也无妨，果蝇翅膀外展45°角，说明已死亡）。

4.3.5、检查完毕后，把不需要的果蝇倒入水池中。

3.4.4、果蝇的雌雄鉴别：

将麻醉后的果蝇放在白瓷板上按照雌雄果蝇的异同点分离出雌雄果蝇，并记录好雌雄果蝇的只数。

3.4.5.、果蝇接种:

按