-
果蝇
编辑 讨论3
果蝇(drosophilid 或 drosophilid fly,有时也被称为 fruit fly,但这个名词有时也被用于实蝇科Tephritidae昆虫,易造成误解,应避免使用)是指昆虫纲(Isecta) 双翅目(Diptera) 果蝇科(Drosophilidae)的昆虫,目前已描述物种超过4000种,其中包括黑腹果蝇
Drosophila melanogaster、拟暗果蝇
D.pseudoobscura等一系列模式物种
[1] 。
在动物世界中,精子通常比卵子小,雄性产生的精子数量也比雌性产生的卵子数量多得多。然而,有些雄性物种却是例外,它们只生产很少的精子,但个个都体型巨大。记录保持者是二裂果蝇。这种果蝇本身体长虽然只有数毫米,但它们的精子可以达到惊人的六厘米长。
...详情
内容来自
-
中文学名
-
果蝇
-
拉丁学名
-
drosophilid
-
界
-
动物界
-
门
-
节肢动物门
-
亚 门
-
六足亚门
-
纲
-
昆虫纲
-
亚 纲
-
有翅亚纲
-
目
-
双翅目
-
亚 目
-
短角亚目
-
科
-
果蝇科
-
分布区域
-
全球温带及热带气候区
雄性腹部有黑斑前肢有性梳,雌性没有
果蝇属于小型蝇类,体长1.5-4毫米间。虫体以黄褐色者居多,也有些是黑色的。头部有一对大而多呈鲜红色的复眼,两复眼内侧有三对眼缘刚毛,复眼间的4头中央微微隆起,形成一个单眼三角区,三个单眼的前下方生有一对单眼刚毛
[2] 。
后头中间(单眼三角区后上方),有一对后头顶刚毛,两毛相向而生。在其两侧还有一对内头顶刚毛和一对外头顶刚毛。触角第三节呈椭圆形或圆形,触角芒羽状分枝,着生于两复限间的前下方。有些雄性的果蝇其前足的附节上常有成排的鬃毛,叫性栉
[2] 。
头部具许多刚毛,触角3节呈椭圆形或圆形,触角芒羽状,有时呈梳齿状,复眼鲜红色。翅Sc很短,R
1亦短,前缘脉的边缘常有缺刻。幼虫体11节,每节具微小钩状刺1环
[3] 。
成虫常见于腐败植物及果子的周围,产卵于其中。
果蝇
幼虫孳生于腐败水果或其他腐败植物质中
[3] 。
果蝇常常在腐烂的水果中生长和繁殖,所以在人群居住的地区,若能稍加注意就可能见到,如腐烂的水果及蔬菜上,垃圾堆里,酿造厂的车间以及某些厨房、火车、轮船甚至飞机上都可能见到它们的踪迹
[2] 。
在自然界里,如花丛中、腐草下、果园里、菜地间、林荫树上流出的汁液、森林中的腐烂树皮、朽株、落叶以及肉质的真菌上(如木耳、蘑菇等),都可能见到果蝇的出没
[2] 。
一般用烂水果作诱饵,诱饵的量约占容器的1/3至1/2即可。诱集的容器可用空罐头筒、搪瓷杯、纸杯、广口瓶以及小的塑料筒等均可。假若水果不便,也可以用新鲜的生酵面团,若用熟的甘薯,加些酵母粉搅拌后,待其发酵变酸时,也能诱到某些果蝇
[2] 。
诱饵可放在草丛、树下、花间以及池塘附近。为避免蚂蚁和蜂类的入侵或雨水的注入,也可将诱集器皿悬挂在树枝上,诱器上最好盖有一个较大的盖子,以免晒干及蝶、蜂等搔扰。但盖子必须用小的棍棒等支起来,以便于容器内的味道溢出和果蝇的进入。饵料发酵后第二天就可以诱到果蝇。若天气热而且干燥,需要适当地加些水分以免诱饵干瘪而失效,适量的诱饵可以连续使用5天左右。还可以从饵料中采集到蝇卵、各龄幼虫及蛹
[2] 。
见到可能有果蝇栖息的地方,用捕虫网轻轻地多次在附近往返扫动,因为它们飞得较慢,当受到触动后才飞起,所以不必象捕蜻蜓、蝴蝶那样迅速。也可以用捕虫网轻轻扣在诱器上,一手提起网,另一手触动诱器,让果蝇自动地飞向网子的上端,而后放入毒瓶内毒死,或放入有麻醉剂容器中待其麻醉或死亡后选择所需要的种类。还可以用透明的塑料薄膜袋子扣在诱器上,使果蝇飞向袋的顶端,而后用吸虫管在其中选择虫种。采集时间在夏天以清晨和黄昏时为宜。秋天可以迟些,因为这时果蝇活动较迟缓
[2] 。
果蝇生长周期
广泛用于遗传学研究的果蝇为黑腹果蝇(
Drosophila melanogaster),属于果蝇科、果蝇属,它体形小、繁殖快
[4] 。
黑腹果蝇是双翅目昆虫,生活史短,易饲养,繁殖快,染色体少,突变型多,个体小,是一种很好的遗传学实验材料,是一种
模式生物。黑腹果蝇是一种原产于热带或亚热带的蝇种。它和人类一样分布于全世界,并且在人类的居室内过冬。雌性体长2.5毫米, 雄性较之还要小。雄性有深色后肢,可以此来与雌性作区别。
黑腹果蝇在1830年首次被描述。雌蝇可以一次产下400个0.5毫米大小的卵,它们有绒毛膜和一层
卵黄膜包被。其发育速度受环境温度影响。在25℃环境下,22小时后幼虫就会
破壳而出, 并且立刻觅食。因为母体会将它们放在腐烂的水果上或其他发酵的有机物上,所以它们的首要食物来源是使水果腐烂的微生物,如酵母和细菌,其次是含糖的水果。幼虫24小时后就会第一次蜕皮,并且不断生长,以到达第二
幼体发育期。经过三个幼虫
发育阶段和四天的蛹期,在25℃下过一天,就会发育为成虫。
黑腹果蝇在1830年首次被描述。而它第一次被用作试验研究对象则要到1901年,试验者是动物学家和遗传学家威廉·恩斯特·卡斯特。他通过对果蝇的种系研究,设法了解多代近亲繁殖的结果和取自其中某一代进行杂交所出现的现象。1910年,汤玛斯·亨特·摩尔根开始在实验室内培育果蝇并对它进行系统的研究。之后,很多遗传学家就开始用黑腹果蝇作研究,并且取得了很多遗传学方面的知识,包括这种蝇类基因组里的基因在染色体上的分布。
在20世纪生命科学发展的历史长河中,果蝇扮演了十分重要的角色,是十分活跃的模型生物。遗传学的研究、发育的基因调控的研究、各类神经疾病的研究、
帕金森氏病、
老年痴呆症、药物成瘾和
酒精中毒、衰老与长寿、学习记忆与某些认知行为的研究等都有果蝇的“身影”。
果蝇以发酵烂水果上的酵母为食,广泛分布于世界各温带地区。果蝇具有生活周期短、容易饲养、繁殖力强、染色体数目少而易于观察等特点,因而是遗传学研究的最佳材料。早在1908年由天才的遗传学家
摩尔根把它带上了遗传学研究的历史舞台,约在此后30年的时间中,果蝇成为经典遗传学的“主角”。
在近代
发育生物学研究领域中,果蝇的
发生遗传学独领风骚。1995年,诺贝尔奖再次授予三位在果蝇研究中辛勤耕耘的科学家。Edward B. Lewis(美国),Christiane Nüsslein-Volhard(德国),Eric F. Wieschaus(美国),因发现早期
胚胎发育中的遗传调控机理而获奖。果蝇为进一步阐明基因-神经(脑)-行为之间关系的研究提供了理想的动物模型。
专家认为,近一个世纪以来,果蝇遗传学在各个层次的研究中积累了十分丰富的资料。人们对它的遗传背景有着比其他生物更全面更深入的了解。作为经典的模式生物,果蝇在21世纪的遗传学研究中将发挥更加巨大而不可替代的作用。
自从摩尔根于1910年发现第一个白眼果蝇突变体以后,世界各地的科学家
果蝇突变体(8张)
用各种方式, 包括化学品和放射性同位素来诱导黑腹果蝇的突变。现在有几十种常见的黑腹果蝇的突变体,突变性状包括眼睛的颜色,翅膀的形状,身体的颜色,以及头部形态等等。
眼睛的颜色
橙眼果蝇:这些果蝇的眼睛是橘黄色的。橙眼果蝇的产生是由于它们的“白色”基因有缺陷。在这些果蝇中,它们的白色基因只能产生较少的红色素。
白眼果蝇:这些果蝇的眼睛是白色的。和橙眼果蝇一样,它们的“白色” 基因中也存在缺陷。但在这些果蝇中,它们的白色基因是完全缺陷的:它不会产生红色素。
翅膀的形状
短翅果蝇:和正常果蝇相比,这些果蝇的翅膀是缩短的, 因此短翅果蝇是不能飞的。这是由于这些果蝇在第二染色体上有缺陷。这是一个
隐性突变,只有来自父母两者的基因都具有突变,才可产生异常的翅膀形状。如果父母中只有一方具有突变,健康的基因可以覆盖有缺陷的基因。
卷翅果蝇:这些果蝇具有卷曲的翅膀。它们是第二染色体上的卷曲基因有缺陷造成的。卷曲翅膀是
显性突变,这意味着只要一对基因中有一个被改变,就产生缺陷。事实上,如果两个基因都发生突变,果蝇将不能存活。
身体的颜色
黄果蝇:这些果蝇的体色比正常果蝇黄。它们是X染色体上的“黄色基因”有缺陷造成的。正常果蝇需要黄色基因来生产黑色素,黄色突变的果蝇无法产生这种色素。
乌木果蝇:这些果蝇有一个深色的几乎是黑色的身体。它们的产生是由于在第三号染色体上的“乌木基因”有缺陷。通常情况下,乌木基因负责生成正常果蝇的棕褐色色素。如果乌木基因是有缺陷的,黑色素就会积累遍布全身。
头部形态突变体
无眼:这些果蝇没有眼睛,它们突变形成了无眼基因,不能形成眼球。
触角腿:正常的果蝇的触角在它们的红眼睛前面伸出,而这些果蝇的腿状触角长在额上,拉丁语意为“触角腿”。它们的“触角”基因有缺陷,在正常情况下这些基因指示细胞成为腿,而在这些果蝇中, 它们的触角基因错误地指示通常形成触角的细胞形成腿。
基于果蝇科模式物种的研究,曾经推动了生物学领域、
果蝇生活史
特别是遗传学、进化生物学及发育生物学等学科在方法和理论上的发展。特别值得一提的是果蝇在遗传学的早期发展(20 世纪上半叶)中扮演的重要的角色。在 20 世纪中期,遗传和进化的综合成为生物学研究的前沿,果蝇再次成为其实验研究的主要模式生物;在现代生态学、群体生物学、系统学、行为学、遗传学、发育生物学和分子生物学等研究领域,果蝇作为模式生物得到了最为广泛的应用
[1] 。