实验四:果蝇生活史和性状观察

专业班级：09级生物技术02班 学号：[1**********] 姓名：杨普昌 段然 实验日期：2011年09月22日 室温：23.1℃ 大气压：82.38Kpa 实验序号： 四 实验名称：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、掌握果蝇培养基的制备方法；

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：

果蝇英文俗名fruit fly或vinegar fly ，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，大部分的物种以腐烂的水果或植物体为食，少部分则只取用真菌，树液或花粉为其食物。 生态学特征：

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。由于体型小，很容易穿过砂窗，因此居家环境内

也很常见。

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。

生物学特征：

中国科学家最近发现，小果蝇对危害人类健康的家居装饰材料所散发的有毒气体非常敏感，这种有毒气体一般被称为“隐形杀手”。 作为一种真核多细胞昆虫，果蝇有类似哺乳动物的生理功能和代谢系统，对空气质量非常敏感。

通过李曙光（上海同济大学基础医学院院长）科学家的一个有趣的实验，我们发现果蝇的异常表现能反应室内空气污染。 在实验中，在一个10平米的新电表房设置五组果蝇，适应各种装修材料甲醛，苯，氨和氡。每组设两点，分别是0.5米（人体躺下来的高度）和1.7米（人体站着的高度）。每一个点，科学家放40种果蝇来检测空气污染度。 实验结果表明，800个果蝇的平均寿命从正常的50天到25天左右，缩短了一半。这些死亡的果蝇数在每一个测试点几乎是相同的。 “这表明，由于不健康的配件，整个房间的空气中充满了有毒气体。如果进入了这样的房间，人的健康就会受损。”李说。 李现在开始进一步研究受污染空气影响的果蝇的各种生物指标，希望通过果蝇对空气污染敏感的有效途径找到线索，来减少室内空气污染对人体健康的危害。 “也许我们可以通过模仿生理机制开发新产品监测室内空气质量”李说。 目前，对人类健康的威胁，室内空气污染已列十强之

一。这些有毒物质主要是不合格家居装饰材料所排放，其在中国污染

原因年度报告上的死亡人数已愈111000人。

遗传学特征：

作为实验动物，果蝇有很多优点。首先是饲养容易，用一只牛奶瓶，放一些捣烂的香蕉，就可以饲养数百甚至上千只果蝇。第二是繁殖快，在25℃左右温度下十天左右就繁殖一代，一只雌果蝇一代能繁殖数百只。孟德尔以豌豆为实验材料，一年才种植一代。摩尔根最初以小鼠和鸽子为实验动物研究遗传学，效果也不理想。后来经人介绍，摩尔根于1908年开始饲养果蝇。果蝇只有四对染色体，数量少而且形状有明显差别；果蝇性状变异很多，比如眼睛的颜色、翅膀的形状等性状都有多种变异，这些特点对遗传学研究也有很大好处。对于这些有利的特点，摩尔根也不是一下子都认识清楚了的，而是后来在研究工作中逐渐体会到的。 由于摩尔根的实验室中饲养了很多果蝇，研究人员整天在侍候果蝇、观察研究果蝇，所以人称他领导的实验窒为“蝇室”。在摩尔根的领导之下，这个“蝇室”成了全世界的遗传学研究中心。他们的研究成果为全世界遗传学界所注目，他们写出的论文和著作是全世界遗传学家的必读书和重要参考文献。这个“蝇室”还培养出了许多著名遗传学家。

各种生物染色体的数量是不多的，例如果蝇是4对染色体，豌豆是7对，玉米是10对，人也只有23对。但是，每种生物基因的数量要比其染色体数量多得多。既然基因是存在于染色体上，那么每条染色体上肯定不只有一个基因，而是有许多个。好多人都从理论上做出

了这种推测，但是拿不出实验证据，他们根本无法确定某种生物的哪个基因是存在于它的哪一条染色体上。自然科学讲究实证，没有证据时理论是不能得到承认的，至多算是一种合理的假设。 第一个拿出这种证据的是摩尔根，证据来自对果蝇的研究。在证明白眼突变基因是存在于果蝇的x染色体上之后，摩尔根又发现了残翅突变、朱色眼突变、黄身突变等也是伴性遗传，表明它们的基因也是存在于x染色体上。

孟德尔定律说，在形成配子时成对的基因互相分离，自由组合。根据细胞学研究结果，形成配子时是成对的染色体互相分离，自由组合，所以，只有不在同；条染色体上的基因才可以自由组合，而位于同一染色体上的基因则会连在一起遗传，这就是基因连锁。这种认识也是先从理论上推测出来，然后实验证实。通过适当地选择交配对象，摩尔根得到了同时具有两种伴性遗传突变的果蝇，如白眼黄身果蝇。他让这种果蝇与普通的野生果蝇或具有不同伴性遗传突变的果蝇交配，果然发现了基因连锁。例如白眼黄身果蝇与野生的红眼灰身果蝇交配，后代中白眼黄身者或红眼灰身者占99%，而没有表现为连锁遗传的即白身灰身者或红眼黄身者，只占1%。然而连锁并不是百分之百，而且不同基因之间的连锁程度有高有低。摩尔根因此提出，不同染色体之间在形成配子时会发生基因交换，这是由于染色体之间可能发生物质交换而引起的。 摩尔根又进一步想到，同一条染色体上的两个基因，相距越远则发生交换的可能性越大，因此，根据交换率的高低可以判断出基因之间的相对位置。综合大量实验结果、摩尔根绘

出了果蝇4对染色体的基因图：把每条染色体上的所有基因排成一条直线，交换率越小的摆的位置愈近。

三、仪器、设备、试剂及材料：

1、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；

2、试剂：乙醚、酒精、丙酸、酵母粉、琼脂、玉米粉、白糖；

3、材料：野生型黑腹果蝇。

四、步骤

1、果蝇的习性了解

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，大部分的物种以腐烂的水果或植物体为食，少部分则只取用真菌，树液或花粉为其食物。

在不供给食物的情况下，果蝇可存活50小时左右，在不供给水的情况下，果蝇无法活过一天。蛹期果蝇在其正常5天生活周期下可取食其体重3~5倍之食物，雌果蝇在产卵期每日可取用与其体重等重的食物。果蝇成虫的食物内需有糖类，而蛹期果蝇则可只依赖酵母即可生育。

2、果蝇的生活史观察

1.卵

2.一龄幼虫

3. 二龄幼虫

4.三龄幼虫

5.蛹

6.成虫

果蝇的生活史包括卵、幼虫、蛹、成虫四个连续的发育阶段。 卵：卵白色，长椭圆形，长约0.5mm，在背面的前端伸出一对轴丝，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：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4~5mm，在解剖镜下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。

蛹：幼虫生活过7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，这就显示了即将羽化了。

成虫：刚羽化的果蝇，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。培养果蝇的最是温度是20~30℃。果蝇在25℃时，从卵到成蝇需10天左右。成虫可活20～33天。

3、果蝇的形态观察

眼色：红（+）、白

形状：圆、棒状

一对翅：长（+）、小、缺刻、残、勺

一对平衡棒

三对步足：性梳（区别雌雄）

腹：具有条纹和腹片（区别雌雄）

体色：灰（+）、黄、黑檀体

体表：刚毛：直（+）、焦

4、雌雄果蝇的鉴别

果蝇幼虫期较难区别，成虫期则较易区别。

（1）体型：一般雌性个体要明显大于雄性个体；

（2）腹部末端：雌性腹部椭圆，末端稍尖，雄性末端顿圆；

（3）背部环纹：雌性有明显5条黑色条纹，雄性有3条，前两条细，后一条宽，延至腹面。

（4）腹部腹面：

雄果蝇腹节—４个，腹部底部为交尾器，呈现黑色圆形外观 雌果蝇腹节—６个，腹部底部为产卵管，呈现圆锥状凸出。

（5）性梳：雄性个体第一对脚的跗节前端表面有黑色鬃毛流梳，称性梳（sex cumbs）

5、果蝇培养基配制

果蝇营养需求 ：

（1） 在不供给食物的情况下，果蝇可存活50小时左右；

（2） 在不供给水的情况下，果蝇无法活过一天；

（3） 蛹期果蝇在其正常5天生活周期下可取食其体重3~5倍之食物，雌果蝇在产卵期每日可取用与其体重等重之食物；

（4） 果蝇成虫的食物内需有糖类，而蛹期果蝇则可只依赖酵母即可生育。

果蝇培养基配方 ：

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0.5 ml丙酸，即可分装到培养瓶中。

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。

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。

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。

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。

6、麻醉

（1）对果蝇进行检查时，用乙醚麻醉，使果蝇处于昏迷状态。

（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。

（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。待果蝇全部昏迷后，倒在自瓷板上进行观察。

（4）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)。

检查完毕后，把不需要的果蝇倒入水池中。

7、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。

8、果蝇突变性状的鉴别

果蝇的每一体细胞有8个染色体（2n=8），可配成4对，其中3对在雌雄果蝇中是一样的，称常染色体。另外一对称性染色体，在雌果蝇中是XX，在雄蝇中是XY

实验中使用的果蝇突变品系：

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。

果蝇常见的突变表型：

9、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℃）。

换瓶后的三天以内，注意检查食物是否已经发霉，如果发现有少量霉点时，应立刻调换培养基。在调换下来的，已污染的培养瓶中，滴入些酵母菌液，使食料较快的发酵，或用烧红的铁丝，在发霉的部分烫过，或将发霉的部分用消过毒的铲子刮去后，可用作一般扩大繁殖用的培养瓶，若发霉太严重，则应当弃之不用。

果蝇观察记录：

五、注意事项

1、掌握实验设备、仪器、试剂等的使用，以免在实验过程中发生意外事故如：高压灭菌锅等的使用。

2、培养基配制时应注意丙酸的加放和加放的时间，若没有加放则培养基易腐对果蝇的生长有很大影响，重则可导致果蝇全部死亡，加放时间过早丙酸易挥发，导致的后果跟没有加放是一样的。

3、要会精确的计算培养基的配方用量，否则培养基过稀果蝇易被淹死，过稠果蝇吃不到培养基会被饿死。

4、在果蝇麻醉要注意乙醚的使用。乙醚属于神经麻醉剂，对人也有麻醉的作用，所以在使用时应戴好口罩和使用时开不用时盖好。 5、麻醉程度根据实验的要求进行，但是不能麻醉过长，麻醉过长会导致果蝇死亡。

6、培养时应注意温度的控制，温度过低过高都会导致果蝇死亡。 六、思考题

1、作为模式动物的果蝇有哪些优点？

答：饲养容易，在常温下，以玉米粉等作饲料就可以生长、繁殖； 生长迅速，12天左右就可完成一个世代。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；

染色体数少，只有4对；

唾腺染色体制作容易，横纹清晰，是细胞学观察的好材料； 突变性状多，而且多数是形态突变，便于观察。

2、如何鉴别雌雄果蝇？

答：果蝇幼虫期较难区别，成虫期则交易区别。 （1）体型：一般雌性个体要明显大于雄性个体；

（2）腹部末端：雌性腹部椭圆，末端稍尖，雄性末端顿圆； （3）背部环纹：雌性有明显5条黑色条纹，雄性有3条，前两条细，后一条宽，延至腹面。 （4）腹部腹面：

雄果蝇—４节，腹部底部为交尾器，呈现黑色圆形外观 雌果蝇腹部特征—６节，腹部底部为产卵管，呈现圆锥状凸出。 （5）性梳：雄性个体第一对脚的跗节前端表面有黑色鬃毛流梳，称性梳（sex cumbs）

雄果蝇 雌果蝇

左：雄性果蝇的左前足 中：附节基部的性梳 右：雌果蝇无性梳 C、基节 TR、转节 F、腿节 TI、胫节 TA、附节

3、简述果蝇的生活周期。

答：果蝇的生活史包括卵、幼虫、蛹、成虫四个连续的发育阶段。 卵：卵白色，长椭圆形，长约0.5mm，在背面的前端伸出一对轴丝，

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：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

4~5mm，在解剖镜下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。

蛹：幼虫生活过7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，这就显示了即将羽化了。

成虫：刚羽化的果蝇，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。

1、卵

2.一龄幼虫 3. 二龄幼虫 4.三龄幼虫 5.蛹 6.成虫

4、何谓培养基？灭菌？消毒？

答：培养基（Medium）是供微生物、植物和动物组织生长和维持用的人工配制的养料，一般都含有碳水化合物、含氮物质、无机盐（包括微量元素）以及维生素和水等。有的培养基还含有抗菌素和色素，用于单种微生物培养和鉴定。

消毒 凡是以理化因素杀死病原微生物的方法或作用，称为消毒，消毒是指杀灭或清除病原微生物，使之减少到不能发病的程度； 灭菌 以理化因素杀灭物体中所有微生物（包括病原体和非病原体，繁殖体和芽胞）的方法，称为灭菌。 六、参考文献

《遗传学实验》 刘祖洞 江绍慧 编

《遗传学原理》【美】E. J. 加德纳 著