實驗一普通果蠅形態(tài)與生活史觀察

1、實驗一 普通果的形態(tài)、生活史觀察實驗日期：2014年3月12日19:00-22:25溫度：19 壓強：82.76Kpa班級：12生物技術 姓名：熊東 學號：20120322210一、目的1了解果蠅生活史中各個不同階段的形態(tài)特點；區(qū)別雌雄果蠅以及幾種常見突變類型的主要性狀特征；掌握實驗果蠅的飼養(yǎng)、管理及實驗處理方法和技術。2掌握果蠅的基本特征及鑒別雌、雄果蠅的方法，熟悉常見突變型；了解果蠅生活周期特征及各階段的形態(tài)變化。3掌握實驗果蠅的雜交技術，并學會記錄交配結果和掌握統(tǒng)計處理方法。4掌握果蠅的麻醉方法，熟悉使用體視顯微鏡觀察果蠅的形態(tài)特征。二、原理果蠅（fruit fly）是雙翅目昆蟲，屬果蠅

2、屬，廣泛存在于溫帶及熱帶地區(qū)，主食為腐爛水果中的酵母菌約有2500個種。通常用作遺傳學實驗材料的是黑腹果蠅。用果蠅作為實驗材料有許多優(yōu)點：1. 飼養(yǎng)容易。在常溫下，以玉米粉等作飼料就可以生長，繁殖。2. 生長迅速。十二天左右就可完成一個世代，每個受精的雌蠅可產卵400500個，因此在短時間內就可獲得大量的子代，便于遺傳學分析。3. 染色體數(shù)少。只有4對。4. 唾腺染色體制作容易。橫紋清晰，是細胞學觀察的好材料。5. 突變性狀多，而且多數(shù)是形態(tài)突變，便于觀察。6.果蠅的生活史：果蠅是完全變態(tài)昆蟲，它的生活史包括卵、幼蟲、蛹及成蟲四個發(fā)育時期。7.果蠅的生活周期長短與溫度有密切關系。一般來說，30

3、以上溫度能使果蠅不育或死亡，低溫能使生活周期延長，生活力下降，一般在20-25下培養(yǎng)最為合適。在適宜的溫度下，大約經過10-15天即可繁殖一代。8.果蠅染色體組成果蠅為二倍體2n8。核內有絲分裂：不涉及細胞分裂和核分裂的染色體分裂方式。體聯(lián)會：一些特殊的體細胞中（如果蠅唾腺細胞）的染色體經多次復制卻不分開，依舊緊密地排列在一起就象減數(shù)分裂中的聯(lián)會現(xiàn)象一樣。染色體組：來自二倍體生物的正常配子的所有染色體。連鎖群：來自配子中的每條染色體及其攜帶的基因。雌雄基因平衡理論：對果蠅而言，X染色體上有決定雌性的基因，常染色體上有決定雄性的基因存在，其比值決定果蠅的雌或雄，Y染色體只與育性有關，而與性別無關

4、。  9.果蠅的性別決定    果蠅的性別決定為XY型，Y染色體在性別決定上不起作用，只與育性有關。含有Y染色體，可產生正常的配子，不含Y染色體，則配子不育。性別決定與性比值（性指數(shù)）有關。    X/A=1  則為雌性；X/A=0.5  則為雄性。    X/A1，為超雌；X/A0.5，則為超雄；0.5X/A1則為中間性。    雌雄基因平衡理論：果蠅X染色體上有很多雌性基因，常染色體上有很多雄性基因，Y染色體上很少或沒有與性別決定有關的基因，因此性別決定于基因的平衡。10.果蠅的連

5、鎖群X染色體上有141個基因；第2染色體上有228個基因；第3染色體上有156個基因；第4染色體上有12個基因。11.果蠅的研究發(fā)展自二十世紀初至二十世紀三十年代，果蠅作為遺傳學實驗材料就被廣泛的應用。不僅驗證了孟德爾的分離規(guī)律、自由組合規(guī)律，還發(fā)現(xiàn)了性連鎖遺傳。特別是1910年果蠅白眼突變體的發(fā)現(xiàn)，通過設計的伴性遺傳實驗，證明了控制白眼性狀的基因是座落于X染色體上，在1916年摩爾根的學生Bridges設計的X染色體不分開實驗，無可辯駁地證明了基因是在X染色體上，從而建立了摩爾根的基因的染色體學說，即基因在染色體上并呈直線排列。性連鎖遺傳的發(fā)現(xiàn)，推進了常染色體遺傳的研究，從而建立了連鎖和互換

6、規(guī)律，使基因定位和連鎖群的建立得到空前的發(fā)展，使得經典遺傳學得到完整的說明和證實。 Muller用X射線誘變果蠅，得到了大量的染色體數(shù)量變異、結構變異和基因突變，研究者們設計了大量的、有說服力的，非常嚴密的實驗，不僅能把突變體檢出，還找到了控制某性狀的遺傳物質在染色體上的對應位置，以至后來的發(fā)育遺傳學，分子遺傳學等的研究也是以果蠅為實驗材料，推動了現(xiàn)代遺傳學的發(fā)展。 由此可知，經典遺傳學的建立，除了孟氏的豌豆實驗外，果蠅實驗也是決定性的基礎實驗。不僅驗證了三大規(guī)律，還給人以實驗方法、實驗設計等方面的啟迪和思考。對學生的學習是很有利的。 三、試劑、設備、材料試劑：玉米粉，瓊脂，白糖，丙酸，香蕉、

7、酵母粉，果蠅培養(yǎng)基，乙醚等。設備：高壓滅菌鍋，電子天平，微波爐，培養(yǎng)管，搪瓷缸，紗布、藥棉，記號筆，膠圈、棉線，雙目解剖鏡、放大鏡、小鑷子、麻醉瓶、白瓷板、新毛筆等。材料：黑腹果蠅。四、步驟(1)、玉米飼料培養(yǎng)基的配制方法如下:1、取應加水量的一半，加入瓊脂1.5g煮沸攪拌融化；2、加入白糖13.5g；3、取另一半水將玉米粉調成糊狀，加入到瓊脂水中攪拌煮成糊狀；4、加入0.5ml丙酸攪拌；5、分裝入培養(yǎng)瓶，大約2cm高，塞上棉塞；6、高壓滅菌，15磅/cm2，20分種，冷卻后加入酵母及滅菌的棲息紙。剛配制完的培養(yǎng)基放涼后在瓶壁上會有許多水滴，這時如果把果蠅放進去，水滴可能將果蠅的翅膀粘住，為避

8、免發(fā)生此事，可將配好的培養(yǎng)基放在溫箱內23d，待水分蒸發(fā)后再使用，或用酒精棉將瓶壁上的水分擦掉。（2）、果蠅的接種：選擇5只雄果蠅和5只雌果蠅放入配制好的培養(yǎng)基中進行培養(yǎng)，一般放在20-25環(huán)境溫度下培養(yǎng)最為合適。（3）、果蠅生活史的觀察記錄：果蠅生活史分為卵 、一齡幼蟲 、 二齡幼蟲 、三齡幼蟲 、蛹 和成蟲6個時期。果蠅生活史圖片卵 成熟的雌蠅交尾后（23d）將卵產在培養(yǎng)基的表層。用解剖針的針尖在果蠅培養(yǎng)瓶內沿著培養(yǎng)基表面挑取一點培養(yǎng)基將其置于載玻片上，然后滴上1滴清水，用解剖針將培養(yǎng)基展開后放在顯微鏡低倍鏡下仔細進行觀察。果蠅的卵為橢圓形，長約0.5mm，腹面稍扁平，前端伸出的觸絲可使卵

9、附著在培養(yǎng)基表層而不陷入深層。幼蟲 果蠅的受精卵經過一天的發(fā)育即可孵化為幼兒蟲。幼蟲在培養(yǎng)基內及瓶壁上都有，培養(yǎng)基內的幼蟲一般要小一些。這是因為果蠅的幼蟲從一齡幼蟲開始經兩次蛻皮，形成二齡和三齡幼蟲，隨著發(fā)育而不斷長大，三齡幼蟲往往爬到瓶壁上來化蛹，其長度可達45mm。幼蟲一端稍尖為頭部，黑點處為口器。幼蟲在培養(yǎng)基內和瓶壁上蠕動爬行。蛹 幼蟲經過45d的發(fā)育開始化蛹。一般附著在瓶壁上，顏色淡黃。隨著發(fā)育的繼續(xù)，蛹的顏色逐漸加深，最后為深褐色。在瓶壁上看到的幾乎透明的蛹是已經羽化完而遺留的蛹的空殼。成蟲 剛羽化出的果蠅蟲體較長，翅膀也沒有完全展開，體表未完全幾丁質化所以成半透明透乳白色。隨著發(fā)育

10、，身體顏色加深，體表完全幾丁質化。羽化出的果蠅在812h后開始交配，成體果蠅在25條件下的壽命為37d。（4）、果蠅的形態(tài)觀察：待果蠅成蟲后進行形態(tài)觀察記錄。1、果蠅麻醉方法：果蠅具有以下一些特性：一是具有趨光性，二是喜歡向上爬。掌握了這些特性，我們就能很方便地將果蠅轉移到另外一個培養(yǎng)瓶中。 輕拍培養(yǎng)瓶，使果蠅落于培養(yǎng)瓶底部；右手兩指取下培養(yǎng)瓶塞，將培養(yǎng)瓶與麻醉瓶緊密對接；左手握緊兩瓶接口處，倒轉使培養(yǎng)瓶向上；右手輕拍培養(yǎng)瓶將果蠅震落到麻醉瓶中； 分開兩瓶，將瓶蓋各自蓋好；將麻醉瓶的果蠅輕拍到瓶底，迅速拔出塞子，滴上幾滴乙醚，重新塞上麻醉瓶，平放在桌面上（不能將培養(yǎng)瓶豎立，以免果蠅落入培養(yǎng)基中

11、不便取出）；半分鐘后，觀察果蠅，不再爬動，并在瓶壁上站不穩(wěn)，麻醉完成。注意不能麻醉過度，如果果蠅的翅膀與身體呈45o角翹起，表明麻醉過度，不能復蘇而死亡。補救措施：用一平皿，內貼一帶乙醚的濾紙條，罩住果蠅進行麻醉補救；2.在體視顯微鏡下觀察果蠅形態(tài)特征。 將果蠅麻醉后，在解剖鏡下仔細辨認各種突變類型。與野生型果蠅作對照，觀察突變型果蠅的性狀表現(xiàn)，如殘翅、黑身、黃身、白眼等。經過一段時間的練習，可以直接區(qū)別各種不同性狀。果蠅成蟲的形態(tài)結構野生型：頭部有一對復眼，三個單眼和一對觸角；胸部有三對足，一對翅和一對平衡棒；腹部背面有黑色環(huán)紋，腹面有腹片，外生殖器在腹部末端，全身有許多體毛和剛毛

12、。體色灰，翅膀呈圓卵型，靜止時平放交叉重疊，長度約為腹部長度的兩倍；眼睛顏色為磚紅色，飽滿圓形；頭胸部以及復眼的周圍具有平直，先端略彎的長型粗黑硬毛。性梳：果蠅只有雄體在第一對足的跗節(jié)基部有一黑色鬃毛結構，形似一小梳，稱為性梳。而雌體沒有性梳。性梳的有無是鑒別雌雄成蠅的可靠標志之一，只是需要放大后才易觀察。3.雌雄果蠅性別鑒別成蟲雌雄的鑒別用性梳的有無就可以很快將雌雄分開，在熟練操作幾次后，就可以不必借助解剖鏡也能很快區(qū)分雌雄。在觀察性梳時可以用解剖鏡觀察，也可以用低倍顯微鏡觀察。雌雄果蠅圖片 雄性雌性體 型大小形態(tài)腹部末端稍尖腹部末端呈鈍圓形顏色腹部末端色淺，腹部背面呈5條黑色條紋

13、腹部末端黑色，腹背3條條紋，最后一條極寬，并延伸到腹面，呈一明顯黑斑性梳無第一對足的跗節(jié)基部有性梳腹部6個腹片4個腹片性梳沒有性梳第一對足的跗節(jié)基部有一黑色鬃毛結構，形似一小梳五、結果與分析(1).培養(yǎng)環(huán)境溫度是室內溫度條件。實驗過程記錄：接種日期：2014年3月10日 -幼蟲出現(xiàn)日期：2013年3月15日 -幼蟲化蛹日期：2013年3月20日。果蠅化蛹和成蟲的日期及數(shù)目統(tǒng)計日期年/月/日溫度/卵/個一齡幼蟲/個二齡幼蟲/個三齡幼蟲/個蛹/個成蟲/只2014/3/102082014/3/1121死亡2只2014/3/1219少量死亡1只2014/3/1320多死亡3只2014/31422多少量

14、22014/31521.5多少量量多22014/3/1621多大量大量大量22014/3/1722多大量大量大量322014/3/1822.5少量大量大量大量822014/3/1923少量大量大量大量1422014/3/2022很少少量大量大量1822014/3/2123無少量少量量多238(2).果蠅的各部形態(tài)的功能。翅膀是果蠅的運動器官，有利于果蠅到處尋找食物。復眼視覺傳感器。由多個光感或多個紅外傳感器組成。可以傳感一條線或一個面的光值或紅外線。平衡棒使果蠅在飛行中保持平衡，掌握飛行方向。剛毛剛毛起到固定支撐作用和輔助運動作用。性梳是一個決定雌雄果蠅的第二性征。性梳著生在雄果蠅的第一對前足

15、的第一個跗節(jié)上。只有雄果蠅有性梳。腹片保護果蠅免受環(huán)境傷害，的果蠅起保護支持作用。六、討論與結論討論:果蠅是完全變態(tài)昆蟲，生活周期可分為4個時期：卵、幼蟲、蛹和成蟲。果蠅生活周期以及各發(fā)育階段的時間長短與溫度關系十分密切。超過30，能使果蠅不育和死亡。溫度降低，會使果蠅生活周期延長，生活力降低。一般在20-25下培養(yǎng)最為合適。在適宜的溫度下，大約經過10-15天即可繁殖一代。最適培養(yǎng)溫度2025，溫度越高，生長越快，但高于30不育甚至死亡。卵：白色，橢圓形，長約0.5mm，前端背面伸出一觸絲，附著在食物上。幼蟲：一齡二齡三齡，三齡體長4-5mm，幼蟲頭尖尾鈍，頭上有一黑色鉤狀口器。蛹：化蛹前三

16、齡幼蟲停止攝食，爬到相對干燥的瓶壁上，形成菱形的蛹，形狀由淡黃、柔軟逐漸硬化為深褐色。成蟲：剛羽化的果蠅蟲體較肥大，體表呈半透明，顏色逐漸加深，硬化。結論：本次實驗果蠅繁殖數(shù)目少是因為室內溫度變化差異較大導致的，溫度低于25 則果蠅繁殖慢，溫度高于25 則導致果蠅死亡。七、思考題1、果蠅作為遺傳學模式材料的優(yōu)點有哪些？答：容易飼養(yǎng)，生活周期短；繁殖能力較強，每只受精的雌蟲約可產卵400600粒，因此在短時間內可獲得較大的子代群體，有利于遺傳學分析；突變類型多，研究得較清楚的突變已達400多個，且多數(shù)是形態(tài)特征的變異，便于觀察；唾腺染色體較大因此，果蠅在遺傳學研究中得到廣泛應用，積累了許多典型材

17、料。2、如何準確鑒定果蠅的雌雄個體？ 答：雌果蠅：體型大，末端尖，體色較淡。背面：環(huán)紋5節(jié)，無黑斑。腹面：腹片7節(jié)。第一對足跗節(jié)基部無性梳。雄果蠅體型小，末部多鈍圓，體色較深。背面：環(huán)紋7節(jié)，延續(xù)到末端呈黑斑。腹面：腹片5節(jié)。第一對足跗節(jié)基部有黑色鬃毛狀性梳。腹部底部為產卵管，腹部末端較尖,呈現(xiàn)圓錐狀凸出。腹部背面有五條黑條紋，腹部腹面有6個腹片，無性梳。雄果蠅：個體較小，腹部末端較鈍，腹部背面有三條黑條紋，最后一條極寬，并延伸到腹面，腹部腹面有4個腹片，前腿跗節(jié)上有性梳，雄果蠅腹部底部為交尾器，呈現(xiàn)黑色圓形外觀。雄性果蠅第一對足前端第二節(jié)有一對性梳。3、簡述果蠅的生活周期。 答：果蠅的生活史

18、包括卵、幼蟲、蛹、成蟲四個連續(xù)的發(fā)育階段。（1）卵：卵白色，長橢圓形，長約0.5-0.7mm，在背面的前端伸出一對觸絲，它能使卵附著在柔軟的食物上，不至于深陷到食物中去。 ( 2)幼蟲：一齡二齡三齡，幼蟲從卵中孵化出來后，經過兩次蛻皮到第三齡期，體長可達45mm。在解剖鏡下觀察可見一端稍尖為頭部，并且有一黑點即口器，稍后有一對半透明的唾腺，每條唾腺前有一條唾腺管向前延伸，然后會合成一條導管通向消化道。神經節(jié)位于消化道前端的上方。 (3)蛹：幼蟲生活七天左右即化蛹，化蛹前從培養(yǎng)基中爬出附在瓶壁上，漸次形成一個棱形的蛹。起初顏色淡黃、柔軟，以后逐漸硬化，變?yōu)樯詈稚@就顯示即將羽化了。 (4)成蟲

19、：剛羽化出的果蠅，身體狹長，翅還沒有展開，身體較白嫩，此時野生型體色與黑檀體體色都是一樣的，沒有多大區(qū)別。不久，蠅體變?yōu)榇侄虣E圓形，雙翅展開，體色加深，如野生型果蠅的體色成為灰褐色，突變型黑檀體果蠅的體色成為烏黑色。4.何謂培養(yǎng)基？消毒？滅菌？消毒滅菌的原理.方法是什么？培養(yǎng)基(Medium)是供微生物、植物和動物組織生長和維持用的人工配制的養(yǎng)料，一般都含有碳水化合物、含氮物質、無機鹽(包括微量元素)以及維生素和水等。有的培養(yǎng)基還含有抗菌素和色素。按所用原料不同，可分為兩類:應用肉湯、馬鈴薯汁等天然成分配制的，稱為天然培養(yǎng)基;應用化學藥品配成并標明成分的，稱為合成培養(yǎng)基或綜合培養(yǎng)基。化學試劑中

20、的培養(yǎng)基，大多為合成培養(yǎng)基。由于液體培養(yǎng)基不易長期保管，現(xiàn)在均改制成粉末。培養(yǎng)基由于配制的原料不同，使用要求不同，而貯存保管方面也稍有不同。一般培養(yǎng)基在受熱、吸潮后，易被細菌污染或分解變質，因此一般培養(yǎng)基必須防潮、避光、陰涼處保存。對一些需嚴格滅菌的培養(yǎng)基(如組織培養(yǎng)基)，較長時間的貯存，必須放在26。C的冰箱內。消毒（disinfection) 是指利用溫和的物理化學因素抑制病原體繁殖的手段。消毒有物理方法，化學方法及生物方法，但生物方法利用生物因子去除病原體，作用緩慢，而且滅菌不徹底，一般不用于傳染疫源地消毒，故消毒主要應用物理及化學方法。滅菌是指將培養(yǎng)基、發(fā)酵設備或其他目標物中所有微生物

21、的營養(yǎng)細胞及其芽胞（或孢子）殺滅或去除，從而達到無菌的過程。滅菌常用的方法有化學試劑滅菌、射線滅菌、干熱滅菌、濕熱滅菌和過濾除菌等?？筛鶕煌男枨?，采用不同的方法，如培養(yǎng)基滅菌一般采用濕熱滅菌，空氣則采用過濾除菌。如高壓蒸汽滅菌的方法：1 開啟開關，檢查氣密性 2 檢查水是否充足(最好加去離子水，防止水垢形成) 3 打開滅菌鍋，放入滅菌設備 4 設定滅菌條件含葡萄糖 115 25min 不含葡萄糖 121 15-20min 5 封閉 6 將冷凝排水管放到裝有部分水的容器中，防止水蒸氣排放過多，空氣環(huán)境變差.(如果有的話) 7 開啟設備 8 如果是人工調節(jié)的話，待溫度升到95時，將空氣閥關閉(

22、自動滅菌鍋可以省略此步驟) 9 滅菌完畢后，關閉開關，待壓力自然降到大氣壓后，可以開鍋 (如果有冷凝水排水管需先從水桶中取出，防止倒吸)消毒只要求殺滅或和清除致病微生物，使其數(shù)量減少到不再能引起人發(fā)病。而滅菌不僅要求殺滅或清除致病微生物，還要求將所有微生物全部殺滅或清除掉，包括非致病微生物。 （總之，消毒只要求場所與物品達到無害化水平，而滅菌則要求達到沒有一個活菌存在。） 且兩者選用的處理方法不同。滅菌與消毒相比，要求更高，處理更難。滅菌必須選用能殺滅抵抗力最強的微生物（細菌芽孢）的物理方法或化學滅菌劑，而消毒只需選用具有一定殺菌效力的物理方法、化學消毒劑或生物消毒劑。將滅菌的處理方法用于消毒

23、不僅是殺雞用牛刀沒有必要，而且還會產生本來可以不發(fā)生的副作用；而如果將消毒的處理方法用于滅菌，將會導致滅菌失敗。 應用的場所與處理的物品不同。滅菌主要用于處理醫(yī)院中進入人體無菌組織器官的診療用品和需要滅菌的工業(yè)產品，消毒用于處理日常生活和工作場所的物品，也用于醫(yī)院中一般場所與物品的處理。常用的滅菌、消毒法： 1.高壓蒸氣法：應用最普遍，效果亦很可靠。高壓蒸氣滅菌法用于能耐高溫的物品，如金屬器械、玻璃、搪瓷、敷料、橡膠制品等； 2.煮沸法：適用于金屬器械、玻璃制品及橡膠類等物品；3.火燒法：適用于金屬器械； 3.藥液浸泡法：適用于銳利器械、內鏡和腹腔鏡等不適于熱力滅菌的器械；4.甲醛蒸氣熏蒸法：

24、適用于金屬器械、玻璃、搪瓷及各種導管。5.如何做好遺傳實驗？在實驗前要提前預習，了解實驗的目的.原理.如何做這個實驗，這個實驗所用的材料，儀器設備，熟悉實驗的操作方法，其次，在操作時認真操作仔細觀察并記錄實驗現(xiàn)象，實驗結束后收拾好儀器設備，及時寫實驗報告并分析實驗結果。（1）、以嚴肅認真的科學態(tài)度從事實驗，不得高聲喧嘩，更不得嘻笑打鬧。（2）、嚴格執(zhí)行操作程序和按規(guī)定的步驟進行各項實驗，不隨意取舍、變動。（3）、按正規(guī)要求鍛煉基本功，不斷培養(yǎng)和提高實驗室的動手能力，不得以任何借口拒絕教師的正確指導。（4）、愛護儀器，節(jié)約原材料，保持試劑的純凈度，遇到損壞情況發(fā)生，要報告指導教師。（5）、課前認真預習有關實習內容，課后要認真分析實驗結果，按時交出實驗報告。6.試述遺傳實驗與其他實驗的不同點。答：遺傳學實驗具有連貫性，它所研究的是一個整體的過程，不僅僅是一個個體的生活周期，它需要研究幾代個體間的相互關系，而并不單是某種現(xiàn)象，它包含的內容較為復雜，多樣，需要我們了解更多知識，掌握好與之相關內容，而其他實驗則較為單一，各個實驗之間的聯(lián)系不是特別緊密，所需知識也較為單一。遺傳學實驗是一個動手能力與思維能力并重的實驗，在教學方法上，主要采用開放式、研究性實驗教學方法，這套教學方法，是我們在長期的實驗教學工作中率先探索成功的實驗教學方