模式生物---果蠅

1、模式生物模式生物-果蠅果蠅匯報(bào)人：張亮亮目 錄果蠅簡(jiǎn)介果蠅作為模式生物的優(yōu)點(diǎn)果蠅主要被用于什么領(lǐng)域謝謝大家果蠅簡(jiǎn)介果蠅簡(jiǎn)介果蠅的生活史果蠅屬于雙翅目，體長(zhǎng)約果蠅屬于雙翅目，體長(zhǎng)約0.3厘米，廣泛分布于全球厘米，廣泛分布于全球溫帶及熱帶地區(qū)，主要以附生在腐爛發(fā)酵的水果上的溫帶及熱帶地區(qū)，主要以附生在腐爛發(fā)酵的水果上的酵母菌、真菌為食。在夏秋季節(jié)，果園、菜市場(chǎng)、草酵母菌、真菌為食。在夏秋季節(jié)，果園、菜市場(chǎng)、草坪等到人類的棲息地皆可見(jiàn)其蹤跡。在實(shí)驗(yàn)室里，果坪等到人類的棲息地皆可見(jiàn)其蹤跡。在實(shí)驗(yàn)室里，果蠅的飼養(yǎng)條件并不苛刻，凡能培養(yǎng)酵母菌的基質(zhì)都可蠅的飼養(yǎng)條件并不苛刻，凡能培養(yǎng)酵母菌的基質(zhì)都可作為其養(yǎng)

2、料。果蠅的生活周期十分短暫，完成一個(gè)世作為其養(yǎng)料。果蠅的生活周期十分短暫，完成一個(gè)世代的交替平均只需要代的交替平均只需要2周左右。周左右。果蠅簡(jiǎn)介果蠅簡(jiǎn)介果蠅的生活史果蠅由卵發(fā)育為成蟲(chóng)大體經(jīng)過(guò)卵、幼蟲(chóng)、蛹果蠅由卵發(fā)育為成蟲(chóng)大體經(jīng)過(guò)卵、幼蟲(chóng)、蛹和成蟲(chóng)和成蟲(chóng)4個(gè)階段，其中幼蟲(chóng)又分為一齡、二齡及個(gè)階段，其中幼蟲(chóng)又分為一齡、二齡及三齡三個(gè)時(shí)期，屬完全變態(tài)發(fā)育。三齡三個(gè)時(shí)期，屬完全變態(tài)發(fā)育。1只雌果蠅一只雌果蠅一生能產(chǎn)下生能產(chǎn)下300400個(gè)卵，卵經(jīng)個(gè)卵，卵經(jīng)1 天即可孵化成天即可孵化成幼蟲(chóng)，組成一個(gè)龐大的家族。如此眾多的后代，幼蟲(chóng)，組成一個(gè)龐大的家族。如此眾多的后代，足以作為一個(gè)研究樣本進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)分

3、析。足以作為一個(gè)研究樣本進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析。生 活 史果蠅簡(jiǎn)介果蠅簡(jiǎn)介果蠅的性狀表現(xiàn)果蠅的性狀表現(xiàn) 果蠅的性狀表現(xiàn)極為豐富，突變類型眾多，而且具有許多易于誘變分析的遺傳特征。是的復(fù)眼性狀可分為白眼、朱砂眼、墨黑眼、磚紅眼和棒眼等；果蠅的體色可分為黃身、黑檀身和灰身等；果蠅的翅膀可分為長(zhǎng)翅、殘翅、小翅、卷翅和無(wú)橫隔脈翅等。由于其表型多樣，在研究果蠅的雜交等試驗(yàn)時(shí)，對(duì)其親本的組合的選擇也可多種多樣。果蠅簡(jiǎn)介果蠅簡(jiǎn)介果蠅的性狀表現(xiàn)果蠅的性狀表現(xiàn) 隨著生物學(xué)、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等到學(xué)科的相互滲透，生物性狀的研究也逐步從表觀深入到微觀，從定性深入到定量。果蠅的性狀大多為數(shù)量性狀，是由微效多基因其同決定的。果

4、蠅表型性狀的遺傳分析為數(shù)量性狀遺傳規(guī)律的研究及生物多樣性的研究提供了豐富的研究素材。果蠅簡(jiǎn)介果蠅簡(jiǎn)介果蠅的唾腺染色體及其基因組果蠅的唾腺染色體及其基因組 果蠅的染色體數(shù)目極少，其核型只包括4對(duì)同源染色體，其中一對(duì)為性染色體，性別決定方式為XY型。果蠅幼蟲(chóng)的唾腺細(xì)胞中含有巨大的多線染色體，這時(shí)的唾腺細(xì)胞永遠(yuǎn)處于細(xì)胞分裂的間期，每條核蛋白纖維絲都處于伸展?fàn)顟B(tài)，DNA復(fù)制而細(xì)胞不分裂。因此，多線染色體比有絲分裂中期的正常染色體大150多倍。果蠅整個(gè)唾腺染色體都分布著染色深淺不同，粗細(xì)各異的橫紋。果蠅簡(jiǎn)介果蠅簡(jiǎn)介果蠅的唾腺染色體及其基因組果蠅的唾腺染色體及其基因組 基因表達(dá)時(shí)，染色體上相對(duì)應(yīng)的紋帶中形

5、成一個(gè)疏松的“泡”；基因不表達(dá)時(shí)，疏散的“泡”又緊縮成可辨的明顯的紋帶。在果蠅幼蟲(chóng)的不同發(fā)育階段，基因選擇性表達(dá)，染色體上的“泡”的數(shù)目和形態(tài)也隨著細(xì)胞的分化狀況而發(fā)生改變。其中每一個(gè)“泡”可能是一個(gè)正在轉(zhuǎn)錄的區(qū)域，可產(chǎn)生大量的信使RNA 的閃體。組織化學(xué)的特異性染色法可對(duì)多線染色體是的DNA和RNA進(jìn)行選擇性染色，根據(jù)不同的染色方法可以準(zhǔn)確地觀察到DNA和RNA在染色體上的變化情況。果蠅簡(jiǎn)介果蠅簡(jiǎn)介果蠅基因2003年3月，果蠅全基因組測(cè)序工作基本完成。其中基因組中編碼蛋白質(zhì)的基因大約有13600多個(gè)，其數(shù)量比線蟲(chóng)少，但功能更為復(fù)雜多樣。在這些基因中約有一半與哺乳動(dòng)物編碼蛋白質(zhì)的基因具有較高的

6、同源性，超過(guò)60%的人類疾病基因在果蠅的基因組中有直系同源物。其中人類的腫瘤、神經(jīng)疾病、畸形綜合征等到有關(guān)基因與果蠅基因同源的可能性相當(dāng)大。因此，以果蠅為模式研究人類的疾病的發(fā)病機(jī)制有非常重要的意義。果蠅簡(jiǎn)介果蠅簡(jiǎn)介果蠅的行為果蠅的行為 果蠅的神經(jīng)系統(tǒng)相對(duì)于人類而言簡(jiǎn)單得多，但同樣表現(xiàn)出與人類相似的復(fù)雜的行為特征，如覓食求偶、學(xué)習(xí)記憶、休息睡眠等。 果蠅細(xì)小的身軀反映的是科學(xué)的大世界，蘊(yùn)藏著數(shù)量驚人的科學(xué)信息。隨著現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)的日臻成熟，果蠅的研究已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止停留在白眼突變和連鎖互換規(guī)律的層次上，科學(xué)家更關(guān)注怎樣使果蠅的研究能更好地為人類服務(wù)，希望能夠通過(guò)對(duì)果蠅的研究揭示人類生命的奧秘。作

7、為經(jīng)典的模式生物，果蠅在未來(lái)的生命科學(xué)研究中將發(fā)揮更加巨大的作用。果蠅的優(yōu)點(diǎn)果蠅的優(yōu)點(diǎn)黑腹果蠅是最普遍應(yīng)用于遺傳學(xué)的果蠅，也是奠定經(jīng)典遺傳學(xué)基礎(chǔ)的重要模式生物之一，對(duì)其染色體組成和表型、基因編碼和定位的認(rèn)識(shí)，是其它生物無(wú)法比擬的?；谇逦倪z傳背景和便捷的遺傳操作，果蠅在發(fā)育生物學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)等領(lǐng)域也都占據(jù)了不可替代的位置。隨著神經(jīng)科學(xué)的興起，許多遺傳操作在該領(lǐng)域不斷發(fā)展和成熟，為在果蠅中進(jìn)行神經(jīng)科學(xué)的研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?？傊?，果蠅在近一個(gè)世紀(jì)以來(lái)的生物學(xué)舞臺(tái)上占有舉足輕重的地位，在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用使其成為一種理想的模式生物，不論在已往、現(xiàn)在和將來(lái)，都將為人類探索生命科學(xué)的真諦做

8、出不可磨滅的貢獻(xiàn)。 果蠅優(yōu)勢(shì)果蠅優(yōu)勢(shì)模式生物由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生活周期短、培養(yǎng)簡(jiǎn)單、基因組小等特點(diǎn)，在生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。模式生物作為材料不僅能回答生命科學(xué)研究中最基本的生物學(xué)問(wèn)題，對(duì)人類一些疾病的治療也有借鑒意義 果蠅作為模式生物研究的優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)在生物學(xué)和技術(shù)兩個(gè)方面。在生物學(xué)方面，長(zhǎng)期的研究積累了很多關(guān)于果蠅的知識(shí)和信息，制備了大量的分布于數(shù)以千計(jì)的基因中的突變體。果蠅優(yōu)勢(shì)果蠅優(yōu)勢(shì)果蠅還有很多攜帶便于遺傳操作的表形標(biāo)記、分子標(biāo)記或其它標(biāo)記的特征染色體，這些工具使得進(jìn)行大規(guī)模基因組篩選分離一系列可見(jiàn)或致死表型，甚至可以分離那些只在突變個(gè)體的第二或第三代才表現(xiàn)的表型。在技術(shù)上，在果蠅

9、研究過(guò)程中發(fā)展的一些有效技術(shù)，現(xiàn)在還是只能應(yīng)用于果蠅，如：增強(qiáng)子陷阱技術(shù)、定點(diǎn)同源重組技術(shù)、雙組分異位基因表達(dá)系統(tǒng)、嵌合體分析技術(shù)及基因定點(diǎn)敲除技術(shù)等（Adams M D， 2002)。 果蠅的用途果蠅的研究用途果蠅的研究用途果蠅作為遺傳學(xué)研究的經(jīng)典模式生物，早期主要用于闡明真核生物遺傳學(xué)的基本原理與概念。20世紀(jì)70年代以后，果蠅廣泛應(yīng)用于發(fā)育生物學(xué)的研究，如胚胎發(fā)育（Nusslein-Volhard C， 1980）、各種器官的形成（Lengyel J A， 2002）、神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育和高級(jí)神經(jīng)活動(dòng)與行為機(jī)制等（Guo J Z， 2005）。果蠅優(yōu)勢(shì)果蠅優(yōu)勢(shì)果蠅的神經(jīng)系統(tǒng)相對(duì)于脊椎動(dòng)物等其它物種來(lái)說(shuō)相對(duì)簡(jiǎn)單，因而對(duì)其生理、生化及解剖的研究相對(duì)簡(jiǎn)單易行。但是它的神經(jīng)系統(tǒng)又具有一定的復(fù)雜性，