黑腹果蝇（原产于热带或亚热带的蝇种）

物种介绍

黑腹果蝇

分布范围

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。雄性有深色後肢，可以此来与雌性作区别。

遗传研究

黑腹果蝇在20世纪前半叶成为动物学家和遗传学家汤玛斯•亨特•摩尔根及其学派实验研究对象。它只有四对染色体。一对性染色体，通常被记作第一对染色体或者是X-和Y-染色体，和三对常染色体，後者被记作第二，三和四对染色体。第四对染色体很小，所含的基因也很少。果蝇非常合适用于研究，在一个瓶子里就可以培育大量的果蝇，繁殖速度快。“用半瓶牛奶和一只开始腐烂的香蕉就够了，14天就可以得到200只果蝇”马田•布克斯在他2002年出版的书Drosophila里写道。科学家用果蝇进行了无数次杂交, 其中包括确定了基因里面的基因连锁群，它们位于同一基因上面，科学家也因此发现了联会现象，并且对某些变异进行了描述和研究，例如眼睛颜色有红变异为白色或者是微型翅膀，这种果蝇丧失了飞行能力。赫尔曼•穆勒是第一位发现伦琴射线对遗传物质具有的诱变作用。从此射线就被大量使用，以诱发果蝇发生变异。

黑腹果蝇

在发育生物学研究方面人类也从果蝇身上获得了很多知识。早在1900年哈佛大学的教授威廉•卡斯特就首次将果蝇用作胚胎研究的对象。从此果蝇就在这一领域被广泛采用。20世纪70年代克里斯蒂安娜•女斯莱-佛哈德开始研究果蝇的发育基因。她从中得知，卵细胞中的四个基因决定了或是监控了受精卵的发育。（参见Hox基因)。1980年她发表了论文“影响黑腹果蝇体节数目和极性的变异”，她也因此获得了1995年的诺贝尔医学奖。

优点

黑腹果蝇易于培养和繁殖，经济。在基因研究方面，果蝇是最常见的研究对象，原因是它14天就可以繁殖一代，只有四对染色体，还有它可以显示很多变异。

繁殖发育

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小时後幼虫就会破壳而出, 并且立刻觅食。因为母体会将它们放在腐烂的水果上或其它发酵的有机物上，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小时後就会第一次蜕皮，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。

胚胎发育

经过22个小时的发育後的胚胎角质层经过卵细胞受精，精卵细胞核融合後，细胞核很快的连续同步分裂（有丝分裂），但是这些细胞核处在同一细胞膜里。可以说这是个多核细胞胚胎。人们称之为“合胞体胚盘”。第七次核裂後，这些细胞核会游离到细胞膜下。在第九第十次核裂的时候八到十个核开始自行分裂。这些细胞成为生殖细胞，被称为极细胞。产卵後两个半小时，合胞体胚盘的细胞膜向内折叠包绕各个细胞核，成为“细胞胚盘”。至此，果蝇胚胎细胞的

黑腹果蝇

腹侧延长轴的卵裂标志着原肠胚开始形成，在原肠胚种会形成三个胚层：腹侧的卵裂形成中胚层。腹沟的前段内陷，形成口道，腹沟的後侧内陷则形成肛窝，与後来形成的内胚层分开。胚胎外层的细胞和口道，肛窝末端的细胞内陷形成外胚层。随着胚带的延长，後段的极细胞开始向胚胎内分裂。器官分化开始，分节现象已经可以看到。在受精大约7.5小时後胚带开始缩短，结束于背向闭合。受精後22小时，经过一系列的分化发展，幼虫就会发育形成。

幼虫发育

幼虫能在几天内通过进食从卵体大小（0.5毫米）长到正常形态大小（2.5毫米）。其间蜕皮两次，所以可以将它的幼体发育分成三个阶段。

蛹化

幼虫之後吐丝自缠成蛹，经过五天的变态发育，最後破蛹而出，成为成虫。

蛹壳半透明，呈黄褐色，或深黄褐色，长椭圆形。蛹的前端有一呼吸管伸出。

变异

在实验室里，科学家让果蝇产生了无数种变异。通过系统筛选，科学家通常选择其基因组里面大概13400基因进行诱导，使果蝇变异。

黑腹果蝇

过程通常是用有明显表现型的纯合子杂交，已得到下一代F1和F2，就可对其进行研究了。常见的变异有:

眼睛颜色变异

白色white：眼睛的颜色有红变成白色。这也是摩尔根科学研究的第一个变异，通过实验，他验证了孟德尔遗传定律的正确性。

粉红色pink：眼睛颜色由红色变成粉红色

翅膀形态

退化的rudimentary：体形正常，但翅膀退化

截短的truncate：体形正常，但翅膀短小

微型的miniature：体形正常，但翅膀极为小型

果蝇研究社团

在美国每年会在不同城市举行一次最大型的国际果蝇会议，有大概2000人参与。欧洲的果蝇会议则每两年一次，在不同的欧洲国家举行，有大概400到500人参与。德国则每年有小型的地方聚会。讨论的主题有果蝇在生命科学，发育生物学与神经科学方面的应用。