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果蠅
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果蠅(drosophilid 或 drosophilid fly,有時也被稱為 fruit fly,但這個名詞有時也被用于實蠅科Tephritidae昆蟲,易造成誤解,應避免使用)是指昆蟲綱(Isecta) 雙翅目(Diptera) 果蠅科(Drosophilidae)的昆蟲,目前已描述物種超過4000種,其中包括黑腹果蠅
Drosophila melanogaster、擬暗果蠅
D.pseudoobscura等一系列模式物種
[1] 。
在動物世界中,精子通常比卵子小,雄性產生的精子數量也比雌性產生的卵子數量多得多。然而,有些雄性物種卻是例外,它們只生產很少的精子,但個個都體型巨大。記錄保持者是二裂果蠅。這種果蠅本身體長雖然只有數毫米,但它們的精子可以達到驚人的六厘米長。
...詳情
內容來自
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中文學名
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果蠅
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拉丁學名
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drosophilid
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界
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動物界
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門
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節肢動物門
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亞 門
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六足亞門
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綱
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昆蟲綱
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亞 綱
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有翅亞綱
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目
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雙翅目
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亞 目
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短角亞目
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科
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果蠅科
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分布區域
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全球溫帶及熱帶氣候區
雄性腹部有黑斑前肢有性梳,雌性沒有
果蠅屬于小型蠅類,體長1.5-4毫米間。蟲體以黃褐色者居多,也有些是黑色的。頭部有一對大而多呈鮮紅色的復眼,兩復眼內側有三對眼緣剛毛,復眼間的4頭中央微微隆起,形成一個單眼三角區,三個單眼的前下方生有一對單眼剛毛
[2] 。
后頭中間(單眼三角區后上方),有一對后頭頂剛毛,兩毛相向而生。在其兩側還有一對內頭頂剛毛和一對外頭頂剛毛。觸角第三節呈橢圓形或圓形,觸角芒羽狀分枝,著生于兩復限間的前下方。有些雄性的果蠅其前足的附節上常有成排的鬃毛,叫性櫛
[2] 。
頭部具許多剛毛,觸角3節呈橢圓形或圓形,觸角芒羽狀,有時呈梳齒狀,復眼鮮紅色。翅Sc很短,R
1亦短,前緣脈的邊緣常有缺刻。幼蟲體11節,每節具微小鉤狀刺1環
[3] 。
成蟲常見于腐敗植物及果子的周圍,產卵于其中。
果蠅
幼蟲孳生于腐敗水果或其他腐敗植物質中
[3] 。
果蠅常常在腐爛的水果中生長和繁殖,所以在人群居住的地區,若能稍加注意就可能見到,如腐爛的水果及蔬菜上,垃圾堆里,釀造廠的車間以及某些廚房、火車、輪船甚至飛機上都可能見到它們的蹤跡
[2] 。
在自然界里,如花叢中、腐草下、果園里、菜地間、林蔭樹上流出的汁液、森林中的腐爛樹皮、朽株、落葉以及肉質的真菌上(如木耳、蘑菇等),都可能見到果蠅的出沒
[2] 。
一般用爛水果作誘餌,誘餌的量約占容器的1/3至1/2即可。誘集的容器可用空罐頭筒、搪瓷杯、紙杯、廣口瓶以及小的塑料筒等均可。假若水果不便,也可以用新鮮的生酵面團,若用熟的甘薯,加些酵母粉攪拌后,待其發酵變酸時,也能誘到某些果蠅
[2] 。
誘餌可放在草叢、樹下、花間以及池塘附近。為避免螞蟻和蜂類的入侵或雨水的注入,也可將誘集器皿懸掛在樹枝上,誘器上最好蓋有一個較大的蓋子,以免曬干及蝶、蜂等搔擾。但蓋子必須用小的棍棒等支起來,以便于容器內的味道溢出和果蠅的進入。餌料發酵后第二天就可以誘到果蠅。若天氣熱而且干燥,需要適當地加些水分以免誘餌干癟而失效,適量的誘餌可以連續使用5天左右。還可以從餌料中采集到蠅卵、各齡幼蟲及蛹
[2] 。
見到可能有果蠅棲息的地方,用捕蟲網輕輕地多次在附近往返掃動,因為它們飛得較慢,當受到觸動后才飛起,所以不必象捕蜻蜓、蝴蝶那樣迅速。也可以用捕蟲網輕輕扣在誘器上,一手提起網,另一手觸動誘器,讓果蠅自動地飛向網子的上端,而后放入毒瓶內毒死,或放入有麻醉劑容器中待其麻醉或死亡后選擇所需要的種類。還可以用透明的塑料薄膜袋子扣在誘器上,使果蠅飛向袋的頂端,而后用吸蟲管在其中選擇蟲種。采集時間在夏天以清晨和黃昏時為宜。秋天可以遲些,因為這時果蠅活動較遲緩
[2] 。
果蠅生長周期
廣泛用于遺傳學研究的果蠅為黑腹果蠅(
Drosophila melanogaster),屬于果蠅科、果蠅屬,它體形小、繁殖快
[4] 。
黑腹果蠅是雙翅目昆蟲,生活史短,易飼養,繁殖快,染色體少,突變型多,個體小,是一種很好的遺傳學實驗材料,是一種
模式生物。黑腹果蠅是一種原產于熱帶或亞熱帶的蠅種。它和人類一樣分布于全世界,并且在人類的居室內過冬。雌性體長2.5毫米, 雄性較之還要小。雄性有深色后肢,可以此來與雌性作區別。
黑腹果蠅在1830年首次被描述。雌蠅可以一次產下400個0.5毫米大小的卵,它們有絨毛膜和一層
卵黃膜包被。其發育速度受環境溫度影響。在25℃環境下,22小時后幼蟲就會
破殼而出, 并且立刻覓食。因為母體會將它們放在腐爛的水果上或其他發酵的有機物上,所以它們的首要食物來源是使水果腐爛的微生物,如酵母和細菌,其次是含糖的水果。幼蟲24小時后就會第一次蛻皮,并且不斷生長,以到達第二
幼體發育期。經過三個幼蟲
發育階段和四天的蛹期,在25℃下過一天,就會發育為成蟲。
黑腹果蠅在1830年首次被描述。而它第一次被用作試驗研究對象則要到1901年,試驗者是動物學家和遺傳學家威廉·恩斯特·卡斯特。他通過對果蠅的種系研究,設法了解多代近親繁殖的結果和取自其中某一代進行雜交所出現的現象。1910年,湯瑪斯·亨特·摩爾根開始在實驗室內培育果蠅并對它進行系統的研究。之后,很多遺傳學家就開始用黑腹果蠅作研究,并且取得了很多遺傳學方面的知識,包括這種蠅類基因組里的基因在染色體上的分布。
在20世紀生命科學發展的歷史長河中,果蠅扮演了十分重要的角色,是十分活躍的模型生物。遺傳學的研究、發育的基因調控的研究、各類神經疾病的研究、
帕金森氏病、
老年癡呆癥、藥物成癮和
酒精中毒、衰老與長壽、學習記憶與某些認知行為的研究等都有果蠅的“身影”。
果蠅以發酵爛水果上的酵母為食,廣泛分布于世界各溫帶地區。果蠅具有生活周期短、容易飼養、繁殖力強、染色體數目少而易于觀察等特點,因而是遺傳學研究的最佳材料。早在1908年由天才的遺傳學家
摩爾根把它帶上了遺傳學研究的歷史舞臺,約在此后30年的時間中,果蠅成為經典遺傳學的“主角”。
在近代
發育生物學研究領域中,果蠅的
發生遺傳學獨領風騷。1995年,諾貝爾獎再次授予三位在果蠅研究中辛勤耕耘的科學家。Edward B. Lewis(美國),Christiane Nüsslein-Volhard(德國),Eric F. Wieschaus(美國),因發現早期
胚胎發育中的遺傳調控機理而獲獎。果蠅為進一步闡明基因-神經(腦)-行為之間關系的研究提供了理想的動物模型。
專家認為,近一個世紀以來,果蠅遺傳學在各個層次的研究中積累了十分豐富的資料。人們對它的遺傳背景有著比其他生物更全面更深入的了解。作為經典的模式生物,果蠅在21世紀的遺傳學研究中將發揮更加巨大而不可替代的作用。
自從摩爾根于1910年發現第一個白眼果蠅突變體以后,世界各地的科學家
果蠅突變體(8張)
用各種方式, 包括化學品和放射性同位素來誘導黑腹果蠅的突變?,F在有幾十種常見的黑腹果蠅的突變體,突變性狀包括眼睛的顏色,翅膀的形狀,身體的顏色,以及頭部形態等等。
眼睛的顏色
橙眼果蠅:這些果蠅的眼睛是橘黃色的。橙眼果蠅的產生是由于它們的“白色”基因有缺陷。在這些果蠅中,它們的白色基因只能產生較少的紅色素。
白眼果蠅:這些果蠅的眼睛是白色的。和橙眼果蠅一樣,它們的“白色” 基因中也存在缺陷。但在這些果蠅中,它們的白色基因是完全缺陷的:它不會產生紅色素。
翅膀的形狀
短翅果蠅:和正常果蠅相比,這些果蠅的翅膀是縮短的, 因此短翅果蠅是不能飛的。這是由于這些果蠅在第二染色體上有缺陷。這是一個
隱性突變,只有來自父母兩者的基因都具有突變,才可產生異常的翅膀形狀。如果父母中只有一方具有突變,健康的基因可以覆蓋有缺陷的基因。
卷翅果蠅:這些果蠅具有卷曲的翅膀。它們是第二染色體上的卷曲基因有缺陷造成的。卷曲翅膀是
顯性突變,這意味著只要一對基因中有一個被改變,就產生缺陷。事實上,如果兩個基因都發生突變,果蠅將不能存活。
身體的顏色
黃果蠅:這些果蠅的體色比正常果蠅黃。它們是X染色體上的“黃色基因”有缺陷造成的。正常果蠅需要黃色基因來生產黑色素,黃色突變的果蠅無法產生這種色素。
烏木果蠅:這些果蠅有一個深色的幾乎是黑色的身體。它們的產生是由于在第三號染色體上的“烏木基因”有缺陷。通常情況下,烏木基因負責生成正常果蠅的棕褐色色素。如果烏木基因是有缺陷的,黑色素就會積累遍布全身。
頭部形態突變體
無眼:這些果蠅沒有眼睛,它們突變形成了無眼基因,不能形成眼球。
觸角腿:正常的果蠅的觸角在它們的紅眼睛前面伸出,而這些果蠅的腿狀觸角長在額上,拉丁語意為“觸角腿”。它們的“觸角”基因有缺陷,在正常情況下這些基因指示細胞成為腿,而在這些果蠅中, 它們的觸角基因錯誤地指示通常形成觸角的細胞形成腿。
基于果蠅科模式物種的研究,曾經推動了生物學領域、
果蠅生活史
特別是遺傳學、進化生物學及發育生物學等學科在方法和理論上的發展。特別值得一提的是果蠅在遺傳學的早期發展(20 世紀上半葉)中扮演的重要的角色。在 20 世紀中期,遺傳和進化的綜合成為生物學研究的前沿,果蠅再次成為其實驗研究的主要模式生物;在現代生態學、群體生物學、系統學、行為學、遺傳學、發育生物學和分子生物學等研究領域,果蠅作為模式生物得到了最為廣泛的應用
[1] 。