普通果蝇的形态和生活史观察实验报告Word文档下载推荐.docx
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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。
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
表现特征
基因所在染色体
棒眼
褐色眼
猩红眼
黄体
焦毛
黑体
匙形翅
叉毛
墨色眼
翻翅
短翅
卷曲翅
B
bw
st
c
y
sn
b
nub2
vg
f
se
Cy
M
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
II
III
x
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:
按照无菌操作技术，一手持培养瓶，一手持广口瓶，轻轻地旋转广口瓶棉塞，使果蝇掉离棉塞，迅速取下两瓶的棉塞，瓶口相对，培养瓶在上，果蝇触角根部的感觉神经能和人类的耳朵一样感知声音和重力，受惊吓后会向上逃走，轻轻敲击广口瓶，果蝇会陆续飞入培养瓶，塞好瓶口，培养瓶应该编上号数，注明名称，培养日期，并且登记在记录本上）放进恒温培养箱，25℃下进行培养。
3.4.6、培养观察：
在做新的留种培养时，应仔细检查果蝇有没有混杂，有没有突变个体产生。
一般一瓶放5～10对亲本为宜，果蝇移入新瓶时，需将瓶子横放，待果蝇清醒过来后再把培养瓶竖起。
每4~5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，根据实验的要求进行培养（若只为实验留种温度一般控制在15~18℃，若需大批量进行实验温度则控制在20~25℃）。
3.4.7、每天记录下温度和大气压，并且记录每天果蝇繁殖后各个时期的形态的成长天数。
3.4.8、认真完成实验报告。
四、结果与分析
4.1、结果：
4.1.1、果蝇的形态结构：
图十七、果蝇的形态结构图：
4.1.2形态构造
头部：
有一对复眼，三个单眼和一对触角。
胸部：
有三对足，一对翅和一对平衡棒。
腹部：
背面有黑色环纹，腹面有腹片，外生殖器在腹部末端，全身有许多体毛和刚毛。
4.1.3、果蝇的生活史：
从图中可知，果蝇的生活周期长短与温度关系很密切，30℃以上的温度能使果蝇不育和死亡，低温则使它的生活周期延长，同时生活力也降低，果蝇培养的最适温度为20-25℃，由于本地的温差较大，而且室温大约在19℃~21℃，故会看到如上的生活史，在营养物质充足的前提下，可知：
19℃~21℃下果蝇的生活史为成虫经过减数分裂要得到精卵细胞大约12小时左右，而要完成受精成为受精卵大约需要2.5~3天从受精卵到一龄幼虫需要1天，从一龄幼虫到二龄幼虫需要1天，从二龄幼虫到三龄幼虫需要1天，从三龄幼虫到蛹需要2.5~3天，蛹到成虫4天,则可知从受精到发育为成虫大约需要14天左右。
五、讨论与结论
5.1、讨论
5.1.1、有资料显示（聂传朋.果蝇的生活史及其人工饲养.生物学通报,2012,2,37:
60-61.），果蝇在不同温度下的生活史为：
表三：
果蝇生活周期与温度的关系表
温度
生活周期
10℃
15℃
20℃
25℃
卵→幼虫
幼虫→成虫
57天
20天
8天
7天
5天
4天
营养条件适宜，果蝇在20℃～25℃下生活较好，温度过高或过低都会使其生活力降低、不育甚至死亡。
一对亲蝇能产生几百个后代。
5.1.2、有文献指出（邓接楼，晏燕花，付国良，章昱.不同培养温度下培养果蝇的效果差异研究.上饶师范学院学报,2012,12,30:
89-91.）：
黑腹果蝇DrosophilamelanogasterMeigen是杨梅、樱桃等浆果果实最主要害虫。
为明确温度对黑腹果蝇种群增长的影响,掌握黑腹果蝇饲养合适温度,在室内观察了黑腹果蝇在15,20,25,30和35℃条件下的生长发育、存活与繁殖能力,并计算各温度条件下的种群增长参数。
结果表明:
在35℃条件下,黑腹果蝇不能完成发育,其他温度条件下黑腹果蝇从卵孵化至蛹羽化成成虫,发育速率随温度升高明显加快,在15℃下,完成发育需要长达41d,而在30℃下,黑腹果蝇完成发育仅需7d;
黑腹果蝇成虫寿命随温度的升高而明显缩短,在15℃下,雌、雄平均寿命分别高达70,80d,在30℃下,平均寿命都仅为30d;
黑腹果蝇在20和30℃的平均繁殖力没有显著差异,分别为138.85和137.97粒卵,雌-1,但在以上条件下的平均繁殖能力显著低于25℃条件下的平均繁殖力,25℃条件下黑腹果蝇平均产卵量高达375.4粒（P0.01）;
黑腹果蝇的种群增长参数净生殖率（R0）、内禀增长率（rm）,在25℃时达最高值分别为55.10和1.021d-1,而在15℃条件下值最小,分别为36.67和0.189d-1。
据此得出,25℃是最适宜黑腹果蝇生长发育和繁殖的温度,温度过高或过低都不利于黑腹果蝇种群增长。
黑腹果蝇的发育起点温度为12.8℃,充分完成发育所需的有效积温为12.33度。
5.1.3、还有文献指出（聂传朋.果蝇的活史及人工饲养.生物学通报，2012,2,2:
21）果蝇的1个完整的生活周期分为4个明显的时期，即卵一幼虫一蛹一成虫。
卵长约0.5mm、白色，前端背面伸出一触丝，能附着在食物或瓶壁上，不致深陷于食物中，卵经22～24h孵化为幼虫，幼虫经两次蜕皮为三龄幼虫约4～5mm，肉眼可见其一端稍尖为头部，上有一黑色钩状口器，幼虫生活约4d左右化蛹，起初颜色淡黄、柔软，以后逐渐硬化变成深褐色，此时即将羽化，成虫果蝇自羽化后8h可交配，2d后即可产卵，成虫果蝇在25℃下一般存活37d。
5.1.4、还有文献指出（李佳琳,刘欢,那美玲,张太杰,罗志文.
温度对黑腹果蝇生长发育的影响.佳木斯大学学报（自然科学版），2012,8,4:
639-640）采用同样的培养基在培养瓶中，分别以１５℃，２０℃，２５℃，３０℃共４个温度条件下进行培养，并以２５℃作对照组。
在不同培养温度对黑腹果蝇生长发育的影响结果温度对黑腹果蝇生长发育的影响显著，随温度的升高，黑腹果蝇世代周期明显缩短，产卵数量明显增加，与对照组相比，呈现极显著差异；
而鲜重的变化则随温度的提高而下降，亦有明显差异；
性比变化的差异亦表现为极显著，培养温度偏离最适温度（２５℃）其性比有明显差异。
表四、温度对黑腹果蝇生长发育的影响
培养温度／℃
世代周期／天
鲜重／ｍｇ
性比（♀：
♂）
产卵数量／头
１５
２６．１±
０．３４
１．０５±
０．０３
１：
１．２２±
０．０１
３０±
１．４０
20
２２．５±
０．５５
１．０１±
０．０２
１．０９±
３３±
１．８１
25
１１．８±
０．４１
０．８８±
０．０４
１．１８±
８７±
１．８２
30
１２．１±
０．４２
０．７８±
１．３２±
９７±
１．７９
温度对黑腹果蝇的生长发育非常重要由实验结果不难看出，２５～２７℃为黑腹果蝇培养的适宜温度，产卵温度为１２～３２℃．用于保种和制备黑腹果蝇唾液腺染色体方面，我们可选用１５～１８℃培养，除了可以节省培养基外，可以培养出适合唾液腺染色体观察的三龄幼虫．此外，极端温度对比试验也发现，黑腹果蝇生存的上限温度区间为３６～３７℃，高于３７℃时对其生长极为不利，甚至会造成死亡，黑腹果蝇蛹及幼虫耐高温能力略强于成虫．黑腹果蝇生存的下限温度区间为７～１０℃，低于５℃则处于休眠状态，１２～２４ｈ以后即会死亡．
果蝇的形态和生活史观察，首先得从果蝇的培养开始讨论。
要使培养的果蝇能正常生存、繁殖就必须有足够的养分供给、合适的环境条件等。
所以，果蝇的培养过程中有几个关键的环节如果掌握不好，将不能使果蝇正常生长，甚至会导致部分或全部果蝇死亡。
因此，应特别注意一下三点：
5.1.5、玉米粉的溶解玉米粉一定要先用凉水拌匀后再加热,不能直接倒入加热的培养基中,否则容易聚集成团,不易溶解。
配制的培养基容易出现块状,不易于果蝇的利用。
5.1.6、添加酵母的时间过早，酵母为活性物质,高温易失活。
因此应当在培养基冷却到50℃左右时加入到培养基中,切勿将酵母粉加入到培养基中直接煮沸。
5.1.7、培养温度果蝇的培养温度要以具体使用情况而定,在遗传学教学实验中,由于实验时间相对较短,要求果蝇的繁殖速度相对就较快,因此可以在23~25℃的条件下培养,而保种则应在18℃左右下培养,以免培养基消耗过快,减少转接次数。
根据以上配置要求，我们在配制培养基的过程中放了两个错误。
首先，就酵母的添加来说，我们在做实验时是把酵母粉和培养基其它成分放在一起加热成糊状的，温度远远超过了50℃。
故不利于果蝇的生长，培养期间一直有果蝇死亡。
5.1.8、果蝇麻醉过度导致一部分果蝇死亡。
在果蝇接种过程中，要注意果蝇具有以下一些特性：
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转移到另外一个培养瓶中。
如果还不能顺利的转移果蝇，就得麻醉果蝇后在转接。
将麻醉瓶的果蝇轻拍到瓶底，旋转瓶子使瓶口斜向下，迅速打开盖子，用镊子夹住蘸有乙醚的棉球塞住瓶口，待大多数果蝇行动迟缓或者不再爬动后拿开棉球，用毛笔将果蝇转移到白瓷板上。
如果果蝇翅膀与身体成45°
时，表明麻醉过度，果蝇已经死亡。
5.1.9、培养瓶中果蝇雌雄分配不均，果蝇数目限制导致有的培养瓶中全为雌果蝇或雄果蝇或者培养瓶中果蝇数目太少不利于繁殖。
有的培养瓶中出现没有后代或子代数目很少的情况。
出现这些问题，首先是果蝇收集的问题。
由于收集到的果蝇数目不够多，导致每个培养瓶中分养得果蝇数目不足，有的培养瓶只分到3或4只，由于各种原因导致这些果蝇死亡后就没有多余的果蝇即时接种至培养瓶中，使生活史观察不同步，从而影响观察结果。
其次就是接种时粗心大意，没有仔细的将果蝇按一定的雌雄比例接种进培养瓶中，导致有的培养瓶中全为雌蝇或全为雄蝇，不能繁育后代，影响对其生活史的观察。
5．1.10、果蝇的生活周期长短与温度关系很密切，30℃以上的温度能使果蝇不育和死亡，低温则使它生活周期延长，同时生活力也减低，果蝇培养的最适温度20—25℃。
25℃时，从卵到成虫约10天；
由于是在宿舍培养，大部分时间温度不足25℃，所以从卵到成虫用了14天。
5.1.11、数据记录不够准确。
在我们观察记录过程中，由于卵吸附在培养基中肉眼很难分辨，故数数的时候只能取估计值。
在幼虫期，幼虫到处爬动可能会出现少数或多数的情况，而蛹到成虫时期，数出得蛹数目更是不可靠，有的虫体已经脱离了蛹，只剩下一个空壳，我们只要少不注意就会把空壳给进去等等因素都会导致数据记录不准。
5.2、结论：
正如文献的内容所示，果蝇的生活史与温度密切相关，由于本实验所在的温度是：
19℃~21℃，在营养物质充足的前提下，故出现上述结论中的生活史情况，即：
果蝇的生活史为成虫经过减数分裂要得到精卵细胞大约12小时左右，而要完成受精成为受精卵大约需要2.5~3天从受精卵到一龄幼虫需要1天，从一龄幼虫到二龄幼虫需要1天，从二龄幼虫到三龄幼虫需要1天，从三龄幼虫到蛹需要2.5~3天，蛹到成虫4天,则可知从受精到发育为成虫大约需要14天左右。
六、思考题
1、作为模式动物的果蝇有哪些优点？
答：
（1）饲养容易，在常温下，以玉米粉等作饲料就可以生长、繁殖，比如：
用一只牛奶瓶，放一些捣烂的柿子，就可以饲养数百甚至上千只果蝇。
（2）生长迅速，12天左右就可完成一个世代；
（3）繁殖快：
每个受精的雌蝇可产卵400～500个，因此在短时间内就可以获得大量的子代；
（4）便于遗传学分析，染色体数少，只有4对；
（5）唾腺染色体制作容易，横纹清晰，是细胞学观察的好材料，果蝇在遗传学研究中得到广泛应用，积累了许多典型材料；
（6）突变性状多，研究得较清楚的突变已达400多个，且多数是形态特征的变异，便于观察。
2、如何鉴别雌雄果蝇？
果蝇幼虫期较难区别，成虫期则交易区别。
性别
♀
♂
大小
大
小
形态
腹部末端稍尖
腹部末端呈钝圆形
颜色
腹部末端色浅，腹部背
面呈5条黑色条纹
腹部末端黑色，腹背3条条
纹，最后一条极宽，并延
伸到腹面，呈一明显黑斑
性梳
无
第一对足跗节基部有性梳
腹部
6个腹片，产卵管
4个腹片，交尾器
3、简述果蝇的生活周期？
果蝇的生活史包括卵、幼虫、蛹、成虫四个连续的发育阶段。
（1）卵：
卵白色，
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