3.1 果蝇的饲养、接种、性状观察及处女蝇的选择实验
【目的要求】 1、了解果蝇的生活史,学会饲养果蝇的方法。
2、掌握区别雌雄果蝇技能及处女蝇的选择方法。
3、掌握遗传学实验常用的果蝇品系特征及常见的突变类型
【实验材料】野生型雌雄果蝇;常见的各种突变体。
【操作方法】
1、果蝇的饲养
(1)果蝇的生活史
果蝇的生活史周期的长短与温度有密切关系,提高温度和降低温度都会使果蝇的生活史周期缩短或延长。如果超过30℃,会造成雌蝇的育性下降或不育,甚至可引起果蝇的死亡。相反把环境温度降低到10℃,果蝇的生活史周期可延长到50多天,这时果蝇的生活力会很低。果蝇的适宜环境温度是20℃—25℃。
|
10℃ |
15℃ |
20℃ |
25℃ |
卵幼 虫
幼虫 成虫 |
57天 |
18天 |
8天
6.3天 |
5天
4.2天 |
从表中可以看出: 25℃时从卵到幼虫约10天,在25℃时成虫约成活15天。果蝇一般培养在恒温箱里,盛夏时,要注意降温。
雌果蝇一般在羽化后12 小时开始交配,交配后两天开始产卵。卵孵化成幼虫后要经过两次脱皮才能从一龄幼虫变为三龄幼虫,幼虫生活6—7天准备化蛹,化蛹之前从培养基中爬出来附着在瓶壁上或附着在培养基中的滤纸片上,逐渐形成一个梭形的蛹,幼虫在蛹壳内完成成虫体型和器官的分化,最后从蛹壳的前端爬出来。
1、
果蝇的雌雄识别
果蝇的性梳是一个决定雌雄果蝇的第二性征。性梳着生在雄果蝇的第一对前足的第一个跗节上,因形状与梳头的梳子非常相似,又与性别有关而得名(图10)。在鉴别雌雄果蝇的特征中,除性梳这
一性状需要借助显微镜观察外,
其它性状都可以用肉眼直接观察。
特 征 |
雄 蝇 |
雌 蝇 |
个 体 |
小 |
大 |
腹部条纹 |
3 |
5 |
腹部末端 |
圆 |
尖 |
性 梳 |
有 |
无 |
雌雄果蝇的性状差异
(2)果蝇培养基
果蝇因经常在果园和水果上见到而得名。但它并不是以水果为生,而是食生长在水果上的酵母菌,因此,凡是能做为酵母菌发酵的基质都可以作为果蝇的培养基。目前常用的果蝇培养基有香蕉培养基(多在南方使用)和米粉培养基(多在北方使用)。下面以100ml 为单位介绍米粉培养基的成分
成分 |
数量 |
单位 |
作用 |
水
玉米粉
绵白糖
琼脂条
丙
酸
酵母粉 |
80
8.2
6.2
0.62
0.5
少量 |
ml
g
g
g
ml |
溶
剂
基本成分
基本成分
固
化 剂
防
腐 剂
菌
种 |
果蝇的米粉培养基的成分(100ml)
配制时,先将水分成两份,其中一份用于溶解琼脂和糖,另一份煮玉米粉,待两份分别溶解煮好后再合到一起煮沸,去火后再加入丙酸,然后将粘稠的培养基充分搅拌之后再分装培养瓶中,厚度约2厘米。待培养基冷却后(瓶内不要积水),用乙醇棉球擦瓶壁,然后在培养基表面洒上一层酵母粉,插上一片灭菌的滤纸片作为幼虫化蛹的干燥场所。待1—2天后见到培养基表面有一层白色菌膜出现时,这就可用接种果蝇了(如果没有甲酸,要防止培养基发霉,可在接种前胆瓶内注入一薄层70—75%的酒精或白酒,待一会倒出酒精,将瓶倒置,等酒精完全挥发后加棉塞)。
2、
果蝇的麻醉和处理
无论是做杂交实验还是做性状观察,都要先麻醉果蝇,使它保持静止状态。因果蝇对乙醚很敏感,极易麻醉,深度看实验要求而定。
(1)取一个磨口广口瓶,在瓶盖下方的凹窝里,紧塞一团包着纱布的棉花,或钉一团棉花在橡皮塞下方。在棉花上浸以少量乙醚,立即盖住瓶盖。瓶内很快充满乙
醚气体,约半分钟后就可以起到麻
醉效果(图11)。
但在使用麻醉之
前必须检查瓶内的否有乙醚液体,如有就必须将乙醚液体到入瓶盖的
棉塞中,否则会使果蝇致死,这一点很重要。
具体步骤是:先轻轻敲打培养瓶,让果蝇落倒培养瓶的底部,下麻醉瓶和培养瓶塞,然后迅速将培养瓶口向下扣在麻醉瓶口上,使两瓶口对正对严,以防飞逸。用左手紧握上下已对准的两瓶的对口处,并用右手拍打上瓶使果蝇落入麻醉瓶里(图12),约半分钟所有的果蝇都因麻醉而躺倒不动。再停数秒钟后,移去上瓶立即塞上瓶盖,将已麻醉的果蝇,倒在一张洁净的白纸上(或百瓷板上),用毛笔和解剖镜观察性状、性别、计数或挑选处女蝇(图13)。
根据实验的要求来掌握果蝇的麻醉程度,用来选择杂交实验亲本的果蝇,不能过度麻醉,否则会影响果蝇的生活力。如果被麻醉的果蝇只是用来识别雌雄性别或其它性状的观察,这些果蝇要深度麻醉直至死亡,否则在实验未做完之前果蝇便苏醒过来,影响观察。观察完毕后的死亡果蝇倒入煤油或酒精的瓶中处理掉。
果蝇的麻醉状态和麻醉后死亡的区别以翅膀是否外展为依据。麻醉状态的果蝇两个翅膀仍然重叠在背腹上。而死亡的果蝇翅膀离开腹部呈外展状态,不管外展程度如何,都按死亡果蝇对待,切不可选这种状态的果蝇做杂交用的亲本。
4、处女蝇的选取方法
雌果蝇生殖器官有受精囊,可保存交配所得的大量的精子,能使大量的卵细胞受精。因此,在做果蝇杂交实验的时候,雌果蝇必须是处女蝇,保证实验结果的可靠性。雌果蝇自羽化开始10小时之内尚未成熟而无交配能力。选择处女蝇时,先把培养瓶中的老果蝇全部除去,收集10小时之内羽化出来的新果蝇,麻醉后用放大镜在百瓷板上将果蝇雌雄分开,这时得到的雌果蝇应该全部都是处女蝇。如果要验证选取的处女蝇是否准确,先不要放入雄蝇,3天后看雌蝇是否产卵,如果产卵就不是处女蝇了。当证明确实是处女蝇的情况下再放入
雄蝇,进行遗传杂交实验。
5、接种
用毛笔把未醒来的果蝇, 先放在倒着的培养瓶内,以免沾死在培养基上,醒后再将培养瓶直立(图14)。
6、果蝇突变形状的观察
果蝇突变类型很多,实验常用的有以下品系,这些果蝇性状,大多数都是能够用肉眼观察到的,只有刚毛的形态需要在显微镜下观察。
果蝇常见突变性状特征
性状 |
基因符号 |
性状特征 |
所在染色体 |
|
白眼 |
w |
复眼白色 |
X |
棒眼 |
B |
复眼横条形 |
X |
黑檀体 |
e |
体呈乌木色、黑亮 |
ⅢR |
黑体 |
b |
体呈深色 |
ⅡL |
黄身 |
y |
体呈浅橙黄色 |
X |
残翅 |
vg |
翅退化、部分残留不能飞 |
ⅡR |
焦刚毛 |
sn |
刚毛卷曲如烧焦状 |
X |
小翅 |
m |
翅较短 |
X |
讨论与思考
1、果蝇在25℃环境条件下,生活史大约需要多少天?幼虫化蛹需要多少天?
2、如何选择果蝇的处女蝇?接种时应注意什么事项?
3、鉴别果蝇麻醉死亡的直观依据是什么?
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