果蝇的野外采集、培养和生活史
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探究果蝇的野外采集、培养和生活史
一．实验目的
1、初步尝试遗传学探究实验；初步尝试写出遗传学探究实验总结；初步尝试遗传学团队实验研究模式。
2、掌握果蝇的野外采集和实验室培养的方法，以及实验中果蝇处理的方法
3、区别雌雄果蝇及几种常见突变型的主要性状，了解果蝇生活史中各阶段的形态特点。
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,推动了人类基因结构和功能的研究。
用果蝇作为实验材料的优点：⑴饲养容易，在常温下以玉米粉等作饲料就可以生长、繁殖。
⑵生长迅速，12天左右就可以完成一世代，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，便于遗传学分析；⑶染色体数少，只有4对；⑷唾腺染色体制作容易，横纹清晰，是细胞学观察的好材料；⑸突变性状多，而且多数是形态突变，便于观察。
三. 实验器具: 恒温培养箱，培养瓶，显微镜，电子天平，标签，量筒，纱布，烧杯，电炉，放大镜，解剖镜，毛笔，高压灭菌锅，滤纸
四. 实验材料:果蝇
五．实验药品：玉米粉，琼脂，蔗糖，丙酸，酵母，水，乙醚
六. 实验方法及步骤:
1.果蝇的采集
收集果蝇最好在日气温稳定在18℃一28℃时进行，果蝇通常出现在有不新鲜或腐烂的水果周围，所以水果摊或有腐烂水果的垃圾堆是捕获果蝇的首选地点。
当然也可以用切成碎片的果肉招引果蝇。
捕获果蝇的工具不宜用容积过大或瓶口过大的容器，因为果蝇体积小，这样的容器不方便捕获后果蝇的转移。
收集器皿的选择：如烧杯、牛奶瓶、罐头瓶、矿泉水瓶、锥形瓶等都可用。
先将器皿洗净、烘干或晾干备用。
当果蝇停飞后，慢慢地用小胶瓶靠近，然后迅速将胶瓶倒扣罩住果蝇，待其起飞于瓶内时，立刻用盖子将瓶口堵住，然后将捕获的果蝇转移到另一收集瓶。
以此方法收集实验所需的果蝇。
2.培养基的配制
香蕉既可作诱饵，也可作饲料基质。
香蕉饲养的果蝇幼虫肥大、活泼，新陈代谢旺盛。
但是，香蕉会增加培养基的湿度，容易发霉和粘死果蝇。
所以，常用的是玉米粉琼脂糖培养基。
3.配制方法
第l步．将琼脂与蔗糖装入1000mL烧杯，再加入250mL水，不断搅拌直至煮沸。
同时，将玉米粉与250 mL 水倒人另一个烧杯混合煮沸。
第2步，把两者混合，继续加热搅拌，直至粘稠均匀。
第3步．滴加丙酸。
第4步，添加酵母粉。
拌匀后分装入培养瓶．培养基的厚度以2—3 cm为宜。
第5步，瓶口加塞，用牛皮纸和棉纱包裹密封后，在121℃高温高压下湿热灭菌15-20 min。
第6步，凝固后加入消毒过的硬纸条．作为化蛹的干燥场所。
之后则可将收集的果蝇转移至培养瓶中进行培养繁殖。
4.果蝇的饲养
成体果蝇好动，如何将它们成功移入新培养瓶呢?有效的方法是麻醉。
所用的麻醉瓶可直接用干净的培养瓶，或用广口瓶代替。
取一小团棉花，滴1-2滴乙醚，封住瓶口，半分钟左右，果蝇被麻醉，活动缓慢，注意麻醉不得过度，如果果蝇两翅展开且肢体僵硬．说明已致死。
因此，必须抓紧时间移人新培养瓶中．可将培养瓶横卧，用干净毛笔把果蝇挑人，待果蝇清醒后．再竖立加塞，防止果蝇粘在培养基上。
4果蝇饲养过程中应注意的事项
第一，整个培养过程中果蝇的生存空间不能有凝结的水滴存在，水滴会粘住果蝇翅膀而令其死亡。
一旦发现，可以用消毒棉球将水滴吸干。
第二，培养基变形、发霉或者太干太湿时要及时更换。
如果培养基中有幼虫和蛹，羽化后就要立即转瓶。
第三，培养基发霉是果蝇培养最易出现的问题，其原因是多方面的，要以预防为主。
一旦发霉后，真菌孢子到处飞扬，就很难处理了。
具体措施是：培养果蝇所用的器皿要严格消毒；培养基要加入适量的防霉剂，例如丙酸；接种过程尽量做到不交叉感染真菌孢子体；
分装培养基后要趁热塞好棉塞，防止培养瓶冷却收缩倒吸受污染的空气直接入内。
如果培养基已经发霉，由于霉菌孢子漂浮于培养瓶的整个空间，包括果蝇身上，如将此果蝇接种到新的培养基中，大约经过4—5d，培养基将会重新长出霉菌来，遇到该问题，解决的方法有两种：一是不再接种这种长霉菌的果蝇，重新接种未长霉的果蝇；二是采取措施杀死果蝇身上的霉菌孢子。
杀霉菌方法为：将带有霉菌孢子的成蝇倒入空培养瓶中，棉塞上倒适量的75％酒精，再将瓶口塞紧，利用酒精具有挥发性，挥发后的酒精充满整个瓶内，从而将果蝇身上的霉孢子杀死。
在操作上应注意两点：一是倒在棉塞上的酒精量要适量，过多果蝇易醉昏，过少杀不死霉菌孢子；二是果蝇呆在空瓶内的时间要恰当，以2d为好。
第四，培养基一般每3周应更换一次。
5.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5.1)
图5.1. 黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)的生活史
6.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。
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
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。
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。
7.果蝇常见突变性状
突变性状基因符号染色体号性状特征
棒眼 B 1 复眼呈狭窄垂直棒形，小眼数少
褐眼Bw 2 眼呈褐色
卷曲翅Cy 2 翅膀向上卷曲，纯合致死
小翅M 1 翅膀小，长度不超过身体
白眼W 1 复眼白色
黑檀体 E 3 身体呈乌木色，黑亮
黑体 B 2 体黑色，比黑檀体深
黄体Y 1 全身呈浅橙黄色
残翅Vg 2 翅明显退化，部分残留，不能飞
叉毛 F 1 毛和刚毛分叉且弯曲
猩红眼St 3 复眼呈明亮猩红色
墨色眼Se 3 羽化时眼呈褐色并深化成墨色
时间工作安排及观察现象
5月5日配制培养基
5月7日果蝇的接种
5月8日果蝇生长良好，只有少部分死亡,
发现卵及幼虫，幼虫长势良好5月9日-5月11日
5月12日幼虫长势良好，发现蛹
5月13日-5月14日果蝇的数目增加，长势良好5月15日果蝇的数目基本不变，长势良好
八．问题与分析
1.迷晕果蝇时，为什么滴加乙醚的量不能太多？
答：由于滴加乙醚的量过多，会导致大量果蝇死亡。
在实验中，我们是在棉花上滴加1至2滴乙醚来迷晕果蝇。
2.迷晕果蝇时，怎样判断果蝇是否死亡？
答：迷晕果蝇后，若果蝇的翅膀斜向上张开45度以上，身体僵直，就可判断死亡。
反之，则为存活。
3.实验中有哪些不足之处？
答：（1）培养基中的果蝇数目增加，由于接种时没有标明数量，所以无法得知果蝇的孵化数量。
（2）由于观察的不到位，无法得到果蝇的整个生活史情况。
九．心得与体会
这次实验的成功是我们组所有人的功劳，从前期准备到得到实验结果都是有我们小组成员自己查阅资料做好的，与以往的实验相比这次实验很大程度的提高了我们的动手能力，更好的体现了本组成员的独立性及合作能力。
通过这次实验让我对果蝇的野外采集、培养和生活史有了更加深刻的认识。
我不仅学到知识，还提高了动手能力。
