遗传学实验的好材料——果蝇

二、实验原理

果蝇(fruit fly)是双翅目昆虫，成虫身长只有0．6厘米，如同米粒般大小，比普通苍蝇小得多。它有一对翅膀，喜欢在腐烂的水果和发酵物的周围飞舞，所以人称果蝇。果蝇是被人类研究得最彻底的生物之一，为模式生物。通常遗传实验采用的是黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)，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。黑腹果蝇在20世纪前半叶成为动物学家和遗传学家摩尔根(Thomas Hunt Morgan)及其学派的实验研究对象，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。在2000年对其13600基因测序完成，部分基因与人类的基因有惊人的相似。研究发现，在果蝇的遗传物质里找到了人类的致癌基因或者潜在的、在变异情况下参与癌症发生的癌基因。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，20世纪70年代克里斯蒂安娜·尼斯莱因－福尔哈德(Christiane Nüsslein-Volhard)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。1980年她发表了论文“影响黑腹果蝇体节数目和极性的变异”，也因此获得了1995年的诺贝尔医学奖。在1900年，哈佛大学的教授卡斯特(William E．Castle)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。

果蝇作为遗传实验材料有许多优点:(1)饲养容易。在常温下，以玉米粉等饲料就可以生长、繁殖。(2)生活史短。在12天左右就可以完成一个世代。(3)繁殖率高。每个雌蝇可以一次产下400个0．5毫米大小的卵，所以可以获得大量子代。(4)染色体少。只有4对。(5)唾腺染色体是多线的具有斑带的巨大染色体，是研究畸变和突变的难得好材料。(6)突变性状多，而且多为形态突变，便于观察识别，所以是遗传学实验的好材料。