实验四.果蝇的形态和生活史观察.doc

实验四：普通果蝇的形态和生活史观察一、目的：1. 了解果蝇的生活习性；2. 掌握果蝇培养基的配置方法；3. 掌握果蝇饲养管理的方法；4. 鉴定果蝇的雌雄性别和突变性状。二、 原理：果蝇，别名：fruitfly 双名法：Drosophila melanogaster 。果蝇属于动物界、节肢动物门、昆虫纲、双翅目、果蝇科、果蝇属。双翅目昆虫具有一对发达、膜质的前翅，后翅特化为一对平衡棒。果蝇的生活周期长短与温度密切相关，30以上的温度能史果蝇不育和死亡，低温则史它生活周期延长。同时生活力也降低，故果蝇培养的最适温度为23-25。果蝇在水果摊或果园里常可以见到，但它并不是以水果为生的，而是食生长在水果上的酵母菌。因此，实验室内凡是能发酵的基质均可作为果蝇饲养的饲料。较好的配方如下：A:糖 6.2克、加琼脂0.62克、再加水38ml,煮沸溶解。B：玉米粉8.25克、加水38ml、加热搅拌均匀后，再加0.7克酵母粉。A和B混合加热成糊状后，再加0.5ml丙酸，即可分装到培养瓶中。除此之外还有米粉饲料和香蕉饲料也可以用来培养果蝇。果蝇用做实验材料的优点是生活周期短，每12天左右即可完成一个世代。繁殖力较强，每个受精的雌蝇均可产卵400-500个，因此在短周期内可获得多数子代，有利于遗传学分析。培养条件简易可行，突变型多属形态变异，便宜观察。因此，在遗传学中得到广泛应用，是一种模式生物。果蝇的雌、雄辨别主要有以下依据：雌：形体较大；腹部末端色浅，腹部背面成五条黑色条纹；腹部末端稍尖；六个腹片，腹部底部产卵管呈圆锥状凸出。雄：形体较大；腹部末端黑色，腹背三条条纹，最后一条极宽并延伸到腹面呈一明显黑斑；腹部末端呈钝圆形；四个腹片，腹尖底部为交尾器，呈现黑色，圆形外观；在第一对足的跗节基部有性梳（黑色鬃毛结构，形似一小梳）。果蝇突变性状常见的有：棒眼、褐眼、卷曲翅、小翅、白眼、黑檀体、黄体、残翅、叉毛、黑体、黑色眼、焦刚毛等等。1. 二仪器、材料及试剂：设备：高压蒸汽灭菌锅、恒温培养箱（DNP-9272型）、锑锅、电炉、烧杯（500ml）、培养瓶（50ml锥形瓶）、双筒解剖镜、棉花塞、玻璃棒、镊子、漏斗、滤纸、石棉网材料：黑腹果蝇试剂：乙醚、酒精、酵母粉、琼脂、玉米粉、白糖、蒸馏水1. 三步骤1. 收集果蝇将烂水果放在饮料瓶内引诱果蝇，待收集到一定数量的果蝇后盖上瓶盖。2. 培养基的配置A:糖 6.2克、琼脂 0.62克、蒸馏水 38mlB:玉米粉 8.25克、蒸馏水 38ml、酵母粉 0.7克每一个饲养瓶内分装约20ml左右，根据组员数按照配方比例算出所需物品量称取物品，按组分分别放入两个大烧杯中。A杯：煮沸溶解，B杯:玉米粉加水加热搅拌均匀后再加酵母粉。A、B混合加热成糊状后，加0.5ml（按照放大比例加）丙酸，即可分装到饲养瓶中。每一饲养瓶装好后，立即塞上塞子，放在一旁备用。3. 培养基灭菌：分装完成后，将剪好的滤纸（用于吸收水分和供给幼虫化蛹的场所）和饲养瓶一同放入高压灭菌锅内灭菌30分钟。灭菌时严格按照高压灭菌锅灭菌规则进行。4. 果蝇的接种：将灭好菌的滤纸在无菌操作条件下插入饲养瓶中，塞好棉塞放在一旁备用。果蝇的麻醉：将果蝇从收集中转移到麻醉瓶中进行麻醉，收集瓶中有腐烂的水果，要是在收集瓶中麻醉，果蝇会粘在腐烂的水果上，不易操作。具体步骤如下：A：轻拍收集瓶，是果蝇落于其底部；B:取下收集瓶盖，将其与麻醉瓶紧密对接：C：左手紧握两瓶接口处，转动是收集瓶斜向上：D:右手轻拍收集瓶是将果蝇震落到麻醉瓶中；E:分开两瓶，盖好麻醉瓶盖；F：将麻醉瓶的果蝇轻拍到瓶底，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；G：用毛笔在无菌操作条件下降果蝇接种到饲养瓶中，每个饲养瓶分样6-12只左右，接种完成后，将饲养瓶放入恒温箱中培养，温度设为25。5. 果蝇形态和生活史观察（1）雌、雄果蝇的鉴别：体型较大体型较小腹部末端色浅，腹部背面成五条黑色条纹腹部末端黑色，腹背三条条纹，最后一条极宽并延伸到腹面呈一明显黑斑；腹部末端稍尖；腹部末端呈钝圆形；六个腹片，腹部底部产卵管呈圆锥状凸出四个腹片，腹尖底部为交尾器，呈现黑色，圆形外观；在第一对足的跗节基部有性梳下图注释：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、跗节雄 雌 左 右（2）果蝇个时期的形态特点：卵：卵白色，长椭圆形，长约0.5-0.7mm，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。幼虫：一龄二龄三龄，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45mm。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。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。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。生活史图如下：（3）果蝇常见突变性状观察：棒眼复眼呈狭窄垂直棒状，小眼数目多褐眼眼呈褐色卷曲翅翅膀向上弯曲小翅翅膀小，长度不超过身体白眼复眼白色黑檀体身体呈乌木色，黑亮黑体体黑色，比黑檀体深黄体全身呈浅黄色残翅翅膀明显退化，部分残留，不能飞叉毛毛和刚毛分叉、弯曲猩红眼复眼呈明亮猩红色黑色眼羽化时呈现褐色并生化成深黑色焦刚毛刚毛卷曲如烧焦状6. 处女蝇的收集：果蝇雌体生殖器官有受精囊，可保留交配所得的大量精子，能使日后产下的卵受精。因此在做杂交时，雌体必须选用处女蝇。雌蝇羽化出来8-12小时内一般不会交配。我们选择在这个时间段内所收集的雌体，均属处女蝇，可放心做为杂交亲本用。雄体可事先收集好，放在一个新的培养瓶中，也可等收集到处女蝇后再收集雄蝇。在实验交配过程中，由于雌蝇两天内不产卵，所以雄蝇可以直接放到处女蝇培养瓶中（也可以放在盛有食物的小瓶中暂养两天，直到雌蝇将要产卵时放回培养瓶中）。贴好标签，写好交配日期。当两亲本在新的培养瓶中生活78天后（25），可见培养基面上有许多幼虫在爬动，这是子代的幼虫，这时可将两亲本倒出，以免和子代混淆。当子一代果蝇羽化出来后，要观察性状和计数。同时，根据要求可进行F1代自交或测交项目,杂交F1代的计数安全期是自培养开始的20天内，再晚些可能收集到F2子蝇。7、果蝇生活史周期观察记录表：2011.9.11 13:05:40 82.79Kpa 22.6 星期天号1234567890亲本3666842365卵0000000000幼虫0000000000蛹00000000002011.9.13 82.74Kpa 22.4 星期二号1234567890亲本3666842365卵201004020203002010幼虫0000000000蛹00000000002011.9.14 82.27Kpa 22.6 星期三号1234567890亲本2666742355卵352004542302504028幼虫50025530124蛹00000000002011.9.15 82.48Kpa 22.8 星期四号1234567890亲本2666742355卵251503025151003020幼虫18801521191601715蛹00000000002011.9.16 82.32Kpa 22.4 星期五号1234567890亲本2546742355卵201002020151002518幼虫221501822181502015蛹00000000002011.9.17 82.26Kpa 22.6 星期六号1234567890亲本27106302655卵10801820101001815幼虫21601516151601513蛹7100315110232011.9.18 82.49Kpa 22.6 星期天号1234567890亲本1676201565卵1010510101010151010幼虫1550522151561810蛹91001851102132011.9.19 82.70Kpa 22.9 星期一号1234567890亲本1775201555卵由于培养基颜色逐渐变白、且有水汽，故数不出卵的数目幼虫77361815205208蛹271001851112202011.9.20 82.56Kpa 22.7 星期二号1234567890亲本3666842555卵由于培养基颜色逐渐变白、且有水汽，故数不出卵的数目幼虫40051512195185蛹321022353213242011.9.21 82.67Kpa 22.5 星期三号1234567890亲本1575101555卵由于培养基颜色逐渐变白、且有水汽，故数不出卵的数目幼虫100387115150蛹4015230118713312011.9.22 82.69Kpa 22.6 星期四号1234567890成虫23117301014432卵由于培养基颜色逐渐变白、且有水汽，故数不出卵的数目蛹171526171571381. 一结果讨论级分析：（1）在培养起始两天内，我们培养瓶中部分果蝇死亡。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：1.1 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。1.2 添加酵母的时间酵母为活性物质,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。1.3 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2325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。（2）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。（3）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