Головна
Реферати » Реферати з біології » Муха Дрозофіла

Муха Дрозофіла

Введення

Drosophila melanogaster, інакше плодова, або оцтова муха - маленьке, близько 3 мм в довжину, комаха сімейства Drosophiliadae з загону Diptera.
Цих мушок можна спостерігати близько зіпсованих фруктів.

Дрозофіла стала одним з найцінніших для біологічних досліджень організмів, зокрема, в області генетики. Вона використовується, як модельний організм для різних досліджень вже майже сто років, і сьогодні багато вчених продовжують працювати над різними проблемами дрозофіли. Її важливість для здоров'я людини була визнана Нобелівською премією, врученої медикам-фізіологам Ed Lewis, Christiane Nusslein-Volhard and Eric Wieschaus в 1995 р.

Є кілька причин, того, що дрозофіла - один з улюблених об'єктів вивчення. Дрозофіла - маленька тварина з коротким життєвим циклом тривалістю лише близько двох тижнів, вона недорога для розмноження і виведення навіть великої кількості особин. Мутантні особини з дефектами в будь-яких з декількох тисяч генів доступні для експериментів, і весь геном мухи в цілому вже відомий.

Дрозофіла спочатку використовувалася для генетичних досліджень, наприклад, для вивчення закономірностей різних типів спадковості.
Зараз муха використовується також як об'єкт вивчення інших розділів біології
(особливо, біології розвитку: тут вивчається розвиток цілого організму з відносно простого заплідненого яйця), і як навчальний об'єкт .
Короткий період розвитку від яйця до імаго, виключне багатство мутаційних рас з характерно чітким фенотипическим проявом, мале число хромосом і ряд інших важливих переваг роблять її незамінною для практичного опрацювання основних закономірностей спадковості.

Поширення. Морфологія. Біологія розвитку дрозофіли.

Дикий тип дрозофіли має яскраво-червоні очі і "сіре" тіло (термін
"gray", що означає "сірий", не зовсім доречний, але міцно прижився в позначенні кольору дикого типу мухи; вона не є сірої). Крила нормально розвинені, перевищують довжину тіла. Харчується ферментованим фруктами або овочами, але в лабораторії її розводять на спеціальній живильному середовищі.

Батьківщиною Drosophila melanogaster вважають Індо-Малайську область; в даний час муха поширена дуже широко, в тому числі на Кавказі та
Україна.

Морфологічно, самки і самці відрізняються один від одного за цілою низкою ознак. Самки трохи більші за самців, хоча величина і тих, і інших може сильно коливатися залежно від умов харчування, особливо на це впливає личинковий період розвитку. Черевце у самки кілька округле, з загостреним кінцем; у самця воно циліндричне, з притупленим

кінцем. Також самця можна легко відрізнити від самки за кількома останніми сегментам, які у нього суцільно пігментовані. Верхні хітинові щитки грудей у ??комах називаються тергитами (вони разом зі стернітамі і плейріти беруть участь в русі крил). Статевий диморфізм у дрозофіли виявляється в тому, що у самки є вісім добре розвинених тергитов, а у самця - шість, причому шостий і восьмий тергіти злиті, а восьмий увійшов до складу статевого апарату. Стерніти-такі ж хітинові пластинки з черевної сторони (див. рис.). У самки їх також на один більше, ніж у самця, і у представників кожної статі не розвинені перший, другий, сьомий і восьмий стерніти.

Черевце самки (ліворуч) і самця (праворуч), вид з вентральної сторони. Видно стерніти (у самки-на один менше)

Черевце самки (ліворуч) і самця (праворуч), вид з латеральної сторони.

До числа вторинно-статевих ознак у самця відносяться статеві гребінці, що представляють собою міцні хітинові щетинки на першому членику лапки передніх ніг. У самки подібні утворення відсутні.

Зовнішні статеві органи самки складаються з піхви, по сторонах якого розташовані дві вагінальні платівки, а позаду них - анальний горбик, що складається з двох анальних пластинок, розташованих одна над іншою.

На малюнку:
Dorsal anal plate - дорсальная анальна пластинка; Ventral anal plate - вентральна анальна пластинка; Eighth targite - восьмий тергит; Long bristles - довгі шипи; Sensilla trichodea - чутливий волосок;
Thorn bristles - колючі шипи; Vulva - вульва; Vaginal plate - піхвова пластинка.

Внутрішній статевий апарат самки складається з двох гроздевідних яєчників, в кожному по кілька десятків яйцевих трубочок; яйцевода; піхви; трьох семяприемник, з яких один трубчастий і два грибоподібних; придаткових залоз. Протоки семяприемник та придаткових залоз впадають в піхву.
Непарний трубчастий семяприемник представлений довгою спіральної трубкою. У спаровуються самок він наповнений спермою. У порожнині піхви нерідко можна бачити зріле яйце з укладеної всередині нього майже розвиненою личинкою.

На малюнку:

Lateral oviduct - латеральний яйцевод; Common oviduct - основний яйцевод; Seminal receptplace - семяприемник; Spermathecae and Parovaria - додаткові залози; Uterus - яєчник; Vagina - піхва; Vaginal plates - вагінальні пластинки; Anal plates - анальні платівки.

Зовнішні статеві органи самця мають більш складну будову. Вони складаються з генітальної пластинки і пеніса з прилеглими до нього частинами.
Генітальна пластинка являє собою подковообразное хітиновий освіту. Всередині неї відкривається анальний отвір, з боків якого латерально розташовані дві анальні платівки. З черевної сторони генитальная платівка несе дві пари відростків, до яких причленяется пеніс з його придатками. Власне пеніс має вигляд ложкоподібні хітинової пластинки, несучої краю ряд хітинових зубців:

Внутрішній статевий апарат самця включає в себе парний сім'яників, парні насінні бульбашки, придаткові залози, непарний сім'явивіднупротоку, непарний bulbus ejaculatorius, непарний семяізвергательний канал.
Насінники являють собою згорнуті трубки, що переходять в насінні бульбашки, які переходять в насінні канальця, що з'єднуються безпосередньо перед впаданням в сім'явивіднупротоку. Сім'явивіднупротоку впадає в bulbus ejaculatorius, який грає роль насоса, що виштовхує сперму з сім'явивідної протоки і викидає її назовні через семяізвергательний канал, який відкривається в основу пеніса.

Як правило, самки не можуть злучатися протягом 24 годин після вилуплення, однак при температурі, трохи вище нормальної, іноді можна спостерігати копуляцію мух молодше вказаного віку, особливо, якщо в культурі є старі самці. Копуляція триває близько 20 хвилин; цей термін є видовий характеристикою розглянутого виду.

Цикл розвитку дрозофіли:

Яйця дрозофіли декілька витягнуті, близько 0.5 мм в довжину. У свіжих культурах вони легко помітні, будучи відкладеними на живильному середовищі, здебільшого поблизу від стінок пробірки, де міститься менше вологи.
Яйце дрозофіли захищено двома зовнішніми оболонками, різними за походженням. Внутрішня оболонка, утворена самим яйцем, називається желточной. Зовнішня оболонка утворена фолікулярним епітелієм яєчника і носить назву хоріона. У яйця дрозофіли можна розрізнити передній і задній кінець, а також дорсальну і вентральні боку відповідно відділам майбутнього зародка. На передньому кінці яйця, на вершині невеликого сосочка, є отвір, мікропіле, провідне всередину яйця і що служить для проникнення сперматозоїда всередину. Від передньої частини дорсальній поверхні яйця відходять і йдуть у напрямку кпереди і в сторони два довгих відростка, що представляють собою вирости хоріона. Це так звані філаменти, що оберігають яйце від занурення в рідку середу.

Запліднення яйця відбувається в момент проходження його через верхній відділ піхви. У нормальних умовах ембріональний розвиток протікає поза тілом матері при температурі 27є близько 20 годин. У сприятливих умовах кожна самка відкладає до 50-80 яєць на добу, а всього протягом 3-4 діб вона може відкласти більше 200 штук.

Вилуплення личинки з яйця і початок постембріонального розвитку пов'язане з посиленим харчуванням і зростанням. Надлишок їжі на цій стадії життя особини має велике значення: значною мірою він визначає не тільки розміри мухи, але і її життєздатність. Перший час після вилуплення личинки залишаються на поверхні середовища. Потім вони йдуть у глиб її і залишаються там до моменту окукливания.

Окукливание починається з того, що личинки залишають середу, перестають харчуватися і якийсь час жваво повзають по стінках пробірки. Потім вони стають нерухомими, значно скорочуються в довжину і набувають характерну для лялечки бочонкообразную форму. Куколочная період розвитку характеризується, з одного боку, руйнуванням личинкових органів і тканин, за винятком гонад та нервової системи, з іншого - розвитком з імагінальних дисків дефінітивного органів дорослої мухи. Період куколочная перетворення дорівнює 4 добі.

По закінченні третього доби через покрив лялечки стають помітними обриси очей, в яких до того часу виробляється жовтуватий пігмент.
За кілька годин до вилуплення добре видно крила, очі до цього часу набувають яскраво-червоний колір.

Вилуплення мухи та її звільнення від покриву лялечки досягається нагнітанням рідини, внаслідок чого оболонка лялечки розривається, і муха звільняється. Зазвичай мухи виходять з лялечки рано вранці. Молоді, щойно вилупилися мухи мають довге жовтувате тіло, майже позбавлене пігменту, короткі, ще не розправлені крила. Через 8:00 самки вже готові до запліднення, тому для схрещування необхідно брати Віргінія самок, не старше 8 годин після вилуплення. Самки починають відкладати яйця з кінця другої доби і продовжують до кінця життя.

Каріотип дрозофіли.

Дрозофіла має чотири пари хромосом: X / Y - статеві хромосоми і аутосоми 2, 3 і 4. Четверта хромосома досить маленька і рідко згадується. Розмір геному мухи складає близько 165 мільйонів підстав і містить, за приблизними підрахунками, 14.000 генів (для порівняння, геном людини має 3.300 мільйонів підстав і близько 70.000

Сторінки: 1 2