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果蝇

删除7,217字节, 2017年2月22日 (三) 11:16
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<b>[[果蝇]](vinegar fly/pomace fly)</b>  
==基本信息==
果蝇科(Drosophilidae)果蝇属(Drosophila)昆虫。约1,000种。广泛用作遗传和演化的室内外研究材料,尤其是黄果蝇(D. melanogaster)易於培育。其生活史短,在室温下不到两周。
 
关於果蝇的遗传资料收集得比任何动物都多。用果蝇的[[染色体]],尤其是成熟幼虫[[唾腺]]中最大的染色体,研究遗传特性和[[基因作用]]的基础。对果蝇在自然界的[[生物学]]了解得还不够。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。  
==外观特征==
体型较小,身长3~4mm。近似种鉴定困难,主要特征是具有硕大的红色复眼。
 
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。  
==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。由於体型小,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於垃圾堆或腐果上。  
==[[黑腹果蝇]]==
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。
 
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。  
==科学研究==
 
===转基因果蝇===
转基因果蝇出世:可用[[激光]]照射遥控
 
遥控不再是电子产品的专利,科学家新培育出一种转基因果蝇,可以用激光照射来遥控它们的行为,让懒散的果蝇活动起来,开始爬行、跳跃或飞走。
 
有关论文发表在最新一期的《[[细胞]]》杂志上。虽然遥控这种果蝇还不能像开遥控汽车那样方便,但有关方法对研究动物的[[神经]]和行为有着重要意义。
 
以前,科学家在研究动物行为的神经基础时,一般用[[电极]]刺激神经等方法。但这些方法是侵入性的,可能妨碍动物的行动甚至使其[[瘫痪]],而且电极也不可能接触到整个[[神经系统]]里的每个[[神经元]]。
 
美国耶鲁大学医学院的神经生物学家将一个来自[[大鼠]]的基因[[植入]]果蝇体内,这个基因编码一种[[离子通道]][[蛋白质]]。在环境中存在生物能量[[分子]]ATP的情况下,该离子通道允许带电粒子通过[[细胞膜]],从而传递电脉冲。
 
随后,研究者给果蝇注射因为被另一种分子包裹而处于不活动状态的ATP分子。用[[紫外线]]激光照射果蝇,能使ATP分子从束缚中解放出来,启动离子通道,使果蝇的神经受到电信号刺激。
 
实验显示,如果该离子通道蛋白质在控制果蝇爬行的[[多巴胺能神经元]]中表达,本来懒散的果蝇在激光照射下会变得过度活跃。如果离子通道表达在控制果蝇逃跑反应的大神经中,则激光可使果蝇跳来跳去、抖动翅膀并飞走。
 
研究者说,这一技术可用于研究生物的许多其他行为,例如求偶、交配和进食等
 
果蝇分为白眼和红眼,白眼属于[[基因突变]]的结果,是位于X染色体的隐性遗传,因为它只有4对染色体,便于实验观察,常用于研究[[伴性遗传]]。美国生物学家摩尔根曾利用这一性状研究基因的连锁与互换定律。
 
但需注意,果蝇能回交,其生长周期短,但是摩尔根做过回交实验。  
===果蝇与摩尔根===
——遗传定律的春天
 
摩尔根在遗传学实验中主要是以果蝇为实验材料,他的重要发现都是从果蝇身上取得的。有人说:上帝为了摩尔根才创造了果蝇。
 
<b>可爱的小果蝇</b>
 
果蝇是小型蝇类动物,体长只有几个毫米。,上于它喜欢在腐烂水果上飞舞,所以人称果蝇。实际上它喜欢的是腐烂水果发酵产生出的酒,所以酒发酵池前也会招引来很多果蝇,古希腊人称果蝇为“嗜酒者”。
以前苏联的李森科为代表的一些人,曾大肆攻击摩尔根学派以果蝇为主要研究对象是毫无实际意义,是不关心国计民生。事实已经证明这种攻击是站不住脚的。从果蝇身上发现的遗传规律,对其它动植物、对人类也同样适用。理论上有了重要发展,在实践上也必将有重要意义。 
 
<b>发现伴性遗传</b>
 
摩尔根的实验室起初是用果蝇研究后天[[获得性状]]能否遗传的问题。他把果蝇在黑暗环境中[[连续培养]]很多代,按照拉马克的用进废退、后天获得性状可以遗传的理论,其[[视力]]应该逐渐[[退化]]。但是结果不是这样,摩尔根认为这个实验白费功夫了。
 
摩尔根用果蝇做出了重要的遗传学发现,是从一只白眼果蝇开始的,他由这只白眼果蝇发现了伴性遗传。野生的果蝇眼睛都是红色,但是在1910年时摩尔根发现了一只白眼雄果蝇。按照基因学说,这是发生了基因突变。用这只白眼雄蝇与普通的红眼雌蝇交配,[[子一代]]的果蝇都是红眼。按孟德尔学说解释,红眼是[[显性性状]],白眼是隐性性状。子一代的果蝇交配产生出了子二代,结果雌果蝇全是红眼,雄果蝇一半是红眼、一半是白眼。如果不论雌雄,红眼果蝇与白眼果蝇的比例是3:1,符合孟德尔定律。可是为什么白眼都出现在雄果蝇身上呢?
 
摩尔根也做了回交试验,让子一代的红眼雌蝇与最初发现的那只白眼雄蝇交配,结果生出的果蝇无论雌雄都是红眼白眼各占一半,这也符合孟德尔定律。
 
摩尔根根据这些实验结果进行了深入思考,他提出了一种假设:决定果蝇眼睛颜色的基因存在于[[性染色体]]中的X染色体上雄果蝇的一对性染色体由X染色体和Y[[染色体组]]成,Y染色体很小,其上基因很少,所以只要其x染色体上有白眼基因,白眼性状就表现出来。雌果蝇的性染色体是一对x染色体,因为白眼是隐性性状,只有其一对X染色体上都有白眼基因才会表现为白眼性状。根据这种假设,就可以圆满解释上述实验结果。
 
白眼基因存在于性染色体上,它的遗传规律与性别有关,这就叫:“伴性遗传”。
 
人[[色盲]]的遗传、[[血友病]]的遗传,也是伴性遗传。色盲患者多是男性,女性很少,男性色盲患者的子女一般不色盲,可是其外孙中又出现色盲。对这种现象人们过去一直迷惑不解,伴性遗传概念的提出使人明白了其中的奥妙。 
 
<b>发现连锁与交换定律</b>
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。
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