Bergin laboratorio

Tämä opas on muokattu Arizonan yliopiston biokemian ja molekyylibiofysiikan laitoksen yleisestä biologiaohjelmasta luonnontieteiden opettajille: Drosophila Melanogaster and Mendelian Genetics, by Pete Geiger.

An Introduction to Drosophila melanogaster

Drosophila melanogaster on pieni, yleinen kärpänen, jota tavataan kypsymättömien ja mädäntyneiden hedelmien läheisyydestä. Sitä on käytetty yli vuosisadan ajan genetiikan ja käyttäytymisen tutkimiseen. Thomas Hunt Morgan oli merkittävin Drosofilaa tutkinut biologi 1900-luvun alussa. Hän oli ensimmäinen, joka löysi sukupuolisidonnaisuuden ja geneettisen rekombinaation, mikä nosti pienen kärpäsen geenitutkimuksen eturintamaan. Sen pienen koon, helpon viljeltävyyden ja lyhyen sukupolviajan vuoksi geneetikot ovat käyttäneet Drosofilaa siitä lähtien.

Perhokärpäsiä on helppo saada luonnosta, ja monissa biotieteellisissä yrityksissä on erilaisia mutaatioita. Lisäksi nämä yritykset myyvät kärpästen viljelyyn tarvittavia laitteita. Kustannukset ovat suhteellisen alhaiset ja useimpia laitteita voidaan käyttää vuodesta toiseen. Erilaisia laboratorioharjoituksia voisi hankkia, vaikka niiden tarpeellisuus onkin kyseenalaista.

Miksi käyttää Drosofilaa?

Opettajien tulisi käyttää hedelmäkärpäsiä yläkoulun geneettisissä tutkimuksissa useista syistä:
1. Ne ovat pieniä ja helposti käsiteltäviä.
2. Ne voidaan helposti nukuttaa ja manipuloida yksilöllisesti yksinkertaisilla laitteilla.
3. Ne ovat sukupuolisesti dimorfisia (urokset ja naaraat ovat erilaisia), joten sukupuolet on melko helppo erottaa toisistaan.
4. Neitsythedelmäkärpäset eroavat fyysisesti täysikasvuisista aikuisista, joten neitsyturoksia uroksia ja naaraita on helppo hankkia geneettisiä risteytyksiä varten.
5. Neitsythedelmäkärpäsiä on helppo saada. Kärpästen sukupolveutumisaika on lyhyt (10-12 päivää) ja ne viihtyvät hyvin huoneenlämmössä.
6. Hedelmäkärpästen hoito ja viljely vaatii vain vähän välineitä, on edullista ja käyttää vähän tilaa suurissakin viljelmissä.

Käyttämällä Drosofilaa opiskelijat oppivat:
1. Ymmärtävät mendeliläistä genetiikkaa ja ominaisuuksien periytymistä
2. Tekevät johtopäätöksiä perinnöllisyysmalleista saaduista tiedoista
3. Rakentavat ansoja D. melanogasterin luonnonvaraisten populaatioiden pyydystämiseksi
4. Ymmärtävät täydellisen metamorfoosin omaavan hyönteisen, D. melanogasterin, elinkaaren
5. Opiskelijat ymmärtävät D. melanogasterin elämänkulun. Rakennetaan risteytyksiä pyydetyistä ja tunnetuista luonnonvaraisista ja mutatoituneista kärpäsistä
6. Opitaan tekniikoita kärpästen manipuloimiseksi, niiden sukupuolittamiseksi ja lyhyiden päiväkirjamerkintöjen tekemiseksi
7. Opitaan viljelytekniikoita kärpästen pitämiseksi terveinä
8. Ymmärretään, että monia luonnontieteellisiä kokeita ei voida tehdä ja saattaa päätökseen yhdellä tai kahdella laboratoriokerralla

Näillä oppitunneilla käsiteltyjä valtakunnallisia normeja:
Sisällön kuvaus:
1. Eliöt tarvitsevat ohjeet ominaisuuksien määrittelyyn (perinnöllisyys)
2. Perinnöllinen tieto sijaitsee geeneissä.
3. Ominaisuuksien yhdistelmillä voidaan kuvata eliön ominaisuuksia.

Opiskelijoiden tavoitteet:
1. Tunnistaa tieteellisiä tutkimuksia ohjaavia kysymyksiä ja käsitteitä
2. Suunnitella ja toteuttaa tieteellisiä tutkimuksia
3. Muotoilla ja tarkistaa tieteellisiä selityksiä ja malleja käyttäen logiikkaa ja todisteita
4. Kommunikoida ja puolustaa tieteellistä argumentaatiota

Drosophilan genetiikka on hyvin dokumentoitu, ja useilla julkisilla verkkosivustoilla on tarjolla täydellinen annotoitu genomi. Siksi niillä opettajilla tai oppilailla, jotka haluavat nähdä, missä heidän mutaationsa esiintyvät, on käytössään valmis viitekehys.

Koska Drosofilaa on käytetty niin laajalti genetiikassa, on ostettavissa monia erilaisia mutaatiotyyppejä. Lisäksi tarkkaavainen opiskelija voi löytää mutaatioita omista luonnosta pyydetyistä viljelmistään, sillä lyhyen sukupolven ajan vuoksi mutaatiot ovat suhteellisen yleisiä verrattuna muihin eläinlajeihin.
Luokitus
Alue: Eukarya
Kingdom: Animalia
Phylum: Arthropoda
Class: Insecta
Luokka: Hyönteiset
Luokka: Hyönteiset
Luokka: Hyönteiset: Diptera
Suku: Drosophilidae
Suku: Drosophila (”kasteen rakastaja”)
Laji: Drosophila melanogaster (”tumma suolisto”)
Drosophila melanogasterin elinkierto
Drosophila melanogasterilla on täydellinen metamorfismi, mikä tarkoittaa, että elinkierto käsittää munan, toukkamaisen (matomaisen) olomuodon, nukan ja lopulta ilmaantumisen (koteloituminen) lentäväksi aikuiseksi. Tämä on sama kuin perhosten tunnettu metamorfoosi. Toukkavaiheessa on kolme instanssia eli sulaa.


0. päivä: Naaras munii
1. päivä: Munat kuoriutuvat
2. päivä: Ensimmäinen instanssi (pituudeltaan yksi vuorokausi)
3. päivä: Toinen instanssi (pituudeltaan yksi vuorokausi)
5. päivä: Kolmas ja viimeinen instanssi (pituudeltaan kaksi vuorokautta)
Seitsemän. päivä: Toukat alkavat vaeltaa. Puparoituminen (nukanmuodostus) tapahtuu 120 tuntia muninnan jälkeen
11.-12. päivä: Ekluusio (aikuiset nousevat nukkakotelosta).

Naaras tulee sukukypsäksi 8-10 tuntia ekluusion jälkeen

– Drosophila melanogasterin sukupolviaika vaihtelee lämpötilan mukaan. Yllä oleva sykli koskee noin 22 °C:n (72 °F) lämpötilaa. Matalammassa lämpötilassa (18 °C:een eli 64 °F:iin) kasvatetuilla kärpäsillä kestää noin kaksi kertaa kauemmin kehittyä.
– Naaraat voivat munia jopa 100 munaa päivässä.
– Neitsytnaaraat voivat munia; ne ovat kuitenkin steriilejä ja niiden määrä on vähäinen.

Munien kuoriuduttua kasvualustassa pitäisi näkyä pieniä toukkia. Jos kasvualustasi on valkoinen, etsi toukkien päässä olevaa pientä mustaa aluetta (suun koukkuja). Jotkut kuivatut esisekoitetut kasvualustat ovat sinisiä toukkien tunnistamisen helpottamiseksi, mutta tämä ei ole välttämätöntä, ja pienellä kärsivällisyydellä ja harjoittelulla toukat ovat helposti havaittavissa. Kun toukat syövät, ne rikkovat väliaineen sileän pinnan, joten pelkästään pintaa tarkastelemalla voidaan todeta, onko siellä toukkia. On kuitenkin aina hyvä tarkistaa asia stereomikroskoopilla. Kolmannen asteen jälkeen toukat alkavat vaeltaa ylöspäin kasvatuspullossa nukkeutuakseen.

Drosophilan hoito, ylläpito ja manipulointi

Esittely
Jotta hedelmäkärpäsiä voidaan sisällyttää luokkahuoneeseen, on tarpeen ylläpitää kärpäsviljelmiä risteytyksissä tapahtuvaa manipulointia varten ja varmuuskopioina mahdollisten vahinkojen varalta. Viljely on hyvin helppoa, ja on suositeltavaa, että oppilaat ylläpitävät omia kärpäsviljelmiään. Näin kukin oppilas tai ryhmä olisi suoraan vastuussa kärpästen hoidosta ja pitkäaikaisesta ylläpidosta, mukaan lukien suurten viljelypopulaatioiden tekeminen risteytyksiä varten. Kun oppilaat ovat suoraan mukana, he oppivat tuntemaan ja ymmärtämään paremmin kärpästen vaatimuksia ja käyttäytymistä. Opettajan tulisi pysyä valmentajana, ei luennoitsijana, ja avustaa oppilaita tekniikoissa. Opettajan on ylläpidettävä kaikkien opiskelijoiden käyttämien kantojen ja mutanttien varastoviljelmiä siltä varalta, että edellä mainittu odottamaton tapaus tapahtuu ja opiskelijoiden viljelmät kuolevat tai sekoittuvat keskenään. Viljelmien häviäminen on pikemminkin poikkeus kuin sääntö, ja niin kauan kuin opiskelijat viljelevät kärpäsiä säännöllisesti uudelleen ja kun ei tapahdu massakontaminaatiota, kärpäsiä voidaan pitää yllä vuosikymmeniä.
Pullot ja injektiopullot
Thomas Hunt Morgan käytti kokeisiinsa lasisia maitopulloja, ja itse asiassa mikä tahansa astia kelpaa, mukaan lukien vauvapurkit ja valikoidut astiat. Viljelyn ja viljelmien siirtämisen helpottamiseksi yhtenäiset pullot ja injektiopullot ovat kuitenkin paras lähestymistapa. Molempia voi ostaa biologisten tarvikkeiden kaupasta. Pulloja käytetään pääasiassa suurten kärpäspopulaatioiden ylläpitoon, kun taas viljelypulloista on hyötyä pienempien populaatioiden ylläpitoon, ja ne ovat suositeltavin astia opiskelijoiden risteytysten tekemiseen. Jos varastoviljelmiä halutaan ylläpitää pitkään tai jos pulloja ja injektiopulloja halutaan käyttää uudelleen, on tärkeää, että ne puhdistetaan ja steriloidaan täydellisesti. Näin estetään tuholaisten ja tautien puhkeaminen.

Pullojen ja injektiopullojen puhdistamiseksi ne on ensin pakastettava, jotta niissä mahdollisesti olevat kärpäset kuolevat. Poista ruoka, pese hyvin ja steriloi sitten autoklavoimalla (20 minuuttia 121 °C:ssa ja 15 psi:n paineessa; jos astiat ovat muovisia, varmista, että ne voidaan autoklavoida) tai pesemällä 10 %:n kloorivalkaisuliuoksessa.

Pulloja ja injektiopulloja voi ostaa erikokoisina ja -materiaaleista. Lasi on tehokasta, mutta jos se putoaa, oppilas voi menettää 2 viikon tiedot yhdellä kaatumisella. Autoklavoituja (steriilejä) muovipulloja on saatavilla, ja ne ovat suositeltavampia opiskelijoiden käyttöön. Injektiopullojen koot vaihtelevat 96 mm x 25 mm:n koosta suurempiin kokoihin, mutta pienempää kokoa suositellaan risteytysten tekemiseen ja pienten viljelmien ylläpitoon. Saatavilla on erilaisia tulppia pehmeästä puuvillasta vaahtomuovitulppiin. Tämä on mieltymys- ja kustannuskysymys, mutta puuvilla toimii hyvin, ja sitä voi ostaa paikallisesta apteekista hädän hetkellä.
Missä tarvikkeita voi ostaa:
Carolina Biological Supply Company
FlyStuff.com, A division of Genesee Scientific
Miltä ne näyttävät:

StereomikroskooppiDrosofilapulloDrosofilapullot

Kärpäsruokaa
Viljelypullojen valmistelun ensimmäinen vaihe on ruokamateriaalin lisääminen. Kärpäsille on saatavilla monenlaista ruokaa; osa vaatii keittämistä ja osa ostetaan valmiiksi valmistettuna ja dehydratoituna. Jälkimmäisiä voi ostaa biologisia tarvikkeita toimittavasta yrityksestä. Tämä on tietysti paljon nopeampaa ja helpompaa kuin keitetyn elatusaineen valmistaminen, niin että opiskelijat voivat täyttää omat injektiopullonsa elatusaineella. Parhaiden tulosten saamiseksi se on kuitenkin rehydratoitava kokonaan, koska se on aikuisten ja toukkien ainoa vedenlähde. Noudata siksi alla olevia ehdotuksia täysin hydratoidun väliaineen varmistamiseksi:

Dehydratoitu väliaine
Lisää kuivaa väliaineita pulloon tai injektiopulloon noin 1/5 – 2/5 tilavuudesta. Lisää vettä, kunnes väliaine vaikuttaa täysin kostutetulta. Anna injektiopullon olla muutaman minuutin ajan ja lisää tarvittaessa lisää vettä, kunnes väliaine on täysin hydratoitunut. Pinnan on oltava kostea ja kiiltävän näköinen, eikä väliaineessa saa olla välejä. Jos väliaine ei ole täysin hydratoitunut, elinvoimaisten viljelmien tuottaminen on vaarassa. Kärpäsiä voidaan lisätä muutama minuutti sen jälkeen, kun väliaine on hydratoitu. Muista lisätä useita jyviä (mutta ei enempää) hiivaa väliaineen pinnalle ennen kärpästen lisäämistä.

Kypsennetty väliaine
Kypsennettyä väliainetta annosteltaessa sen tulisi täyttää kasvatuspullo, -pullo tai -ampulli 1/5:stä 2/5:een asti. Pidä väliaine ulkona yön yli kypsymässä ja pidä injektiopullot peitettynä kankaalla, jotta luonnonvaraiset kärpäset eivät voi munia niihin. Seuraavana päivänä lisätään hiiva ja tulpat. Jäähdytä käyttämättömät väliainepullot. Kypsennettyjä väliaineita voidaan säilyttää jääkaapissa useita viikkoja. Anna väliaineen lämmetä huoneenlämpöiseksi ennen kärpästen lisäämistä. Älä anna väliaineen kuivua.
Ympäristö
Kärpästen kasvattaminen on helpointa huoneenlämmössä. Optimaalinen kasvatusolosuhde on kuitenkin 25 °C:n lämpötila ja 60 %:n ilmankosteus. Näissä olosuhteissa sukupolven aika on lyhyempi (9-10 päivää munasta aikuiseksi). Ellei laitteita ole helposti saatavilla, tämä on tarpeetonta kärpästen onnistuneen kasvatuksen ja risteytyksen kannalta. On parempi pitää kärpäset poissa vedosta ja suorasta auringonvalosta tai lämmönlähteistä. Nämä kuivattavat kasvualustan nopeasti, jolloin kasvualusta on vaihdettava usein ja kärpäset voivat kuivua.
Kärpästen nukuttaminen
Hedelmäkärpästen ongelma on, että ne lentävät! Siksi on kehitetty erilaisia menetelmiä kärpästen nukuttamiseksi. Niitä ovat muun muassa eetteri, kaupalliset tuotemerkit kuten Flynap, hiilidioksidi ja jäähdytys. Jokaisella menetelmällä on omat vahvuutensa ja heikkoutensa. Eetteri on syttyvää, sillä on voimakas haju ja se tappaa kärpäsiä, jos niitä nukutetaan liikaa (ja se voi nukuttaa nuorempia oppilaita!). Carolina Biologicalin valmistama Flynap on sotkuinen ja sen hajua jotkut pitävät loukkaavana. Kukin näistä vaatii kuitenkin edullisia laitteita, joita voi helposti hankkia. Hiilidioksidi toimii erittäin hyvin ja pitää kärpäset liikkumattomina pitkiä aikoja ilman sivuvaikutuksia, mutta hiilidioksidimatot (lohkot) ovat kalliita ja hiilidioksidilähde (tavallisesti pullo) ja syöttöjärjestelmä (injektiopullot ja puristimet) ovat tarpeen, mikä lisää kustannuksia. Jos on kekseliäs, voi käyttää Alka-Seltzer-tableteista vapautuvaa hiilidioksidia kärpästen nukuttamiseen lyhyiksi ajoiksi. Aseta suuri koeputki, jossa on putki- ja tulppajärjestelmä. Lisää putkeen vettä ja sitten Alka-Seltzer-tabletti. Hiilidioksidikaasua vapautuu.

Kärpäsille vähiten haitallista on joko hiilidioksidi tai jäähdytysnukutus. Näistä kahdesta vaihtoehdosta jäähdytys on yksinkertaisin, sillä se vaatii vain pakastimen, jäätä ja petrimaljoja. Lisäksi se on ainoa menetelmä, joka ei vaikuta kärpäsen neurologiaan, joten käyttäytymistutkimukset voidaan aloittaa sen jälkeen, kun kärpäset ovat lämmenneet riittävästi.
Kärpästen nukuttaminen jäähdyttämällä
Kärpästen toimintakyvyttömäksi tekemiseksi laitetaan viljelymalja pakastimeen, kunnes kärpäset eivät liiku, yleensä 8-12 minuuttia. Kaada kärpäset jäähdytetylle pinnalle. Tämä voidaan rakentaa käyttämällä petrimaljan yläosaa, lisäämällä siihen murskattua jäätä ja asettamalla petrimaljan pohja sen päälle. Kärpästen lisääminen tähän järjestelmään pitää ne jäähdytettyinä riittävän kauan kunkin kokeen tekemistä varten. Aseta kärpäset takaisin viljelymaljaan, kun olet valmis. Kärpäset ”heräävät” suhteellisen nopeasti, kun ne irrotetaan jäästä, joten pidä ne kylmänä. Tällä menetelmällä ei ole pitkäaikaisia sivuvaikutuksia, vaikka liian pitkään jääkaappiin jätetyt kärpäset eivät ehkä toivu. Toinen tapa pitää kärpäset kylmänä on lisätä vettä vetoketjullisiin pakastepusseihin, asettaa ne pakastimeen pussin päälle asetettu petrimalja ja antaa niiden jäätyä.
Kärpästen siirtäminen injektiopullosta toiseen
Kärpäsiä olisi siirrettävä 10-14 päivän välein. Opiskelijoiden olisi pidettävä yllä varmuusviljelmiä kärpäsistään, ja opettajan olisi pidettävä yllä varmuusvarastoviljelmiä kaikista kärpäskannoista. Uusia viljelmiä muodostettaessa on kaksi perustapaa siirtää kärpäsiä. Toinen ei vaadi nukuttamista, mutta nopeat kädet ovat tarpeen.
A) Aseta suppilo sellaisen tuoreen kasvatuspullon suulle, johon on jo lisätty elatusainetta. Napauta vanhan injektiopullon (se, jossa on kärpäsiä) kärpäset varovasti alas napauttamalla injektiopulloa pehmeällä pinnalla, kuten hiirimatto. Kärpäset putoavat pohjalle ja jäävät sinne muutamaksi sekunniksi (ei pidemmäksi ajaksi!), mikä on tarpeeksi aikaa ottaa nopeasti tulppa pois injektiopullosta, kääntää se suppiloon ja tampata varovasti molemmat injektiopullot yhdessä, jotta kärpäset saadaan pakotettua alas uuteen injektiopulloon.
B) Vaihtoehtoinen tapa on laittaa kärpäset pakastimeen noin 8 minuutiksi. Tämä saa kärpäset vaipumaan tainnoksiin. Kun suppilo on asetettu uuden injektiopullon päälle, käännä injektiopullo, jossa on liikkumattomia kärpäsiä, suppiloon. Tämä ei ole yhtä hauskaa, mutta et saa kärpäsiä lentelemään ympäri luokkahuonetta.
Kärpästen sukupuolittaminen
Isoisten ja naaraiden erottaminen toisistaan on melko helppoa, ja pienellä harjoittelulla oppilaat tulevat luottavaisiksi kykyjensä suhteen. Huomatkaa, että urokset ovat yleensä pienempiä ja niillä on tummempi ja pyöreämpi vatsa. Vatsan väritys on helpointa tunnistaa. Lisäksi uroksilla on ensimmäisessä jalkaparissa tervasoljen sukupuolikammat. Ne ovat mustia ja hyvin erottuvia, mutta ne näkyvät vain suhteellisen suurella suurennoksella. Pienellä harjoittelulla, vatsaa tarkastelemalla, oppilaat oppivat määrittämään kärpästen sukupuolen tarkasti. Kärpästen sukupuolenmääritys on ratkaisevan tärkeää risteytyksiä tehtäessä, joten varmista, että oppilaat osaavat tunnistaa sukupuolten väliset erot. Jotta oppilaat tuntisivat olonsa mukavaksi kärpästen sukupuolenmäärityksessä, anna tai pyydä heitä hankkimaan vähintään 25 sekasukupuolista kärpästä ja anna heidän lajitella kärpäset kahteen kasaan, uroksiin ja naaraisiin. Ryhmän muiden oppilaiden ja ohjaajan tulisi tarkistaa lajittelu. Jokaisen ryhmän jäsenen tulisi pystyä sukupuolittamaan kärpäset.
Kuvia uroksista ja naaraista

Uroksen (ylhäällä) ja naaraan (alhaalla) ventriaalikuva.

Sivukuva uroksesta (ylhäällä) ja naaraasta (alhaalla).

Huomaa uroksen tummempi vatsa ja pyöreämpi ulkonäkö. Naaraat ovat yleensä myös suurempia.
Neitsyiden naaraiden kerääminen
Neitsyiden naaraiden sijoittaminen urosten joukkoon on yksinkertaista, mutta on tärkeää tiedostaa neitsyiden saamiseen liittyvä aikatekijä. Naaraat pysyvät neitsyinä vain 8-10 tuntia sulkeutumisen jälkeen, ja ne on kerättävä tämän ajan kuluessa. HUOMAUTUS: Naarailla on kyky varastoida siittiöitä yhden parittelun jälkeen, joten jos risteytykseen käytettävä naaras ei ole neitsyt, et tiedä risteytykseen käytettävän uroksen genotyyppiä. On erittäin suositeltavaa, että hankit ylimääräisiä neitsyitä siltä varalta, että tunnistuksessa tehdään virhe tai kärpänen kuolee ennen parittelua ja munien valumista. Vahvassa viljelyssä useita neitseellisiä naaraita pitäisi saada helposti. Vaikka naaraat voivat munia neitsyinä, ne ovat steriilejä eikä niistä synny toukkia. Alla on kolme tapaa saada neitsyitä, joista ”poistomenetelmä” on aloittelijoille suositeltavin.
Poistomenetelmä
Poistetaan kaikki kärpäset 8-10 tuntia ennen keräystä (yleensä tämä tehdään heti aamulla). Tarkastetaan silmämääräisesti ruoan pinta sen varmistamiseksi, että kärpäset on poistettu kokonaan. Kerää 8-10 tunnin kuluttua (yleensä ennen töistä lähtöä) kaikki paikalla olevat naaraat. Kaikki ovat neitsyitä. Aseta tuoreeseen kasvatuspulloon ja odota 2-3 päivää, jotta voit etsiä toukkia. Neitsytnaaraat voivat munia, mutta ne ovat steriilejä. Koska naaraat ovat valojaksoherkkiä, niillä on taipumus sulkeutua aikaisin aamulla. Sen vuoksi varhaiset keräykset takaavat suurimman määrän neitsyitä naaraita kokeita varten. Neitsytnaaraat voidaan kuitenkin kerätä myös myöhemmin päivällä.
Visuaalinen menetelmä
Neitsytnaaraiden tunnistaminen poistaa tarpeen tyhjentää viljelypulloja ajoissa ja antaa opiskelijoille mahdollisuuden kerätä omia neitsyitä naaraita ilman, että heidän tarvitsee tulla luokkaan epätavallisina kellonaikoina. Huomaa, että neitseelliset naaraat ovat paljon suurempia kuin vanhemmat naaraat, eikä niillä ole sukukypsien naaraiden tummaa väritystä. Lisäksi koteloitumisen jälkeisinä ensimmäisinä tunteina vatsan alapuolella on näkyvissä tummanvihertävä täplä (mekonium, niiden viimeisen aterian jäänteet ennen nukahtamista).
Lämpötilakierrätys
Lämpötilakierrätystä käyttämällä on mahdollista maksimoida neitsyiden määrä aamukeräyksessä. Kun viljelmiä pidetään 18 °C:n lämpötilassa, kehitys hidastuu, joten naaraat parittelevat vasta 16 tunnin kuluttua koteloinnista. Kun kärpäset poistetaan iltapäivällä/illalla ja injektiopullot asetetaan 18 °C:n inkubaattoriin, 98 prosenttia aamulla saaduista kärpäsistä on neitsyitä. Sijoittamalla neitsyet omiin injektiopulloihinsa 2-3 päiväksi saadaan eliminoitua ne 2 %, jotka eivät ole neitsyitä.
Kuvia neitsyistä uroksista ja naaraista:

Juuri suljettu naaras. Tämä on ”märkä” vaihe, jossa kärpänen on tahmea kosketeltaessa.
Siivet ja vartalo ovat märän näköiset.

Neitsytnaaras, jossa näkyy mekonium (nuoli).
Mekonium on tummanvihreä alue ja se on toukkien ravinnon jäänteitä

Vertailu sukukypsän (ylhäällä) ja neitseellisen (alhaalla) naaraan välillä. Tämä ei ole kauan sulkeutumisen jälkeen; yli 4 tunnin kuluttua eron tekeminen näiden kahden välillä vaikeutuu.
Huomaa neitseellisen naaraan mekonium.

Vertailu sukukypsän (ylhäällä) ja neitseellisen (alhaalla) uroksen välillä. Väritys on samanlainen kuin neitsytnaarailla, mutta sukupuolielimet ovat selvästi erilaiset. Mekoniumia löytyy myös nuorista neitseellisistä uroksista kuten naaraistakin.

Risteytyskärpäset
Kun naaraat katsotaan neitseellisiksi, lisätään urokset. Risteytyksiä tehtäessä neitseellisten naaraiden ja urosten suhde 3:1 on ihanteellinen. Yleensä urokset parittelevat tehokkaammin, jos ne ovat kypsyneet 3 päivää tai pidempään. Varmista, että valitset vahvoja, terveitä uroksia; mitä vanhemmat kärpäset ovat, sitä alhaisempi parittelutehokkuus on. Parittelu tapahtuu nopeasti, ja käyttäytymistä on mielenkiintoista seurata, mutta sitä ei käsitellä tässä. Naaraat alkavat munia hedelmällisiä munia pian parittelun jälkeen. Katso elinkiertokaavio F1-toukkien todisteista. Poista aikuiset, kun on todettu, että toukkia on riittävästi (yleensä 7-8 päivää risteytyksen jälkeen), sillä et ehkä pysty erottamaan vanhempia F1-sukupolvesta.
Kärpästen tappaminen: Tämä on valitettava välttämättömyys, kun käytetään kärpäsiä. Yleensä käytetään pulloa tai dekantterilasia, jossa on saippuavettä tai mineraaliöljyä. Nukutetut kärpäset kaadetaan suoraan saippuaveteen tai mineraaliöljyyn, jossa ne hukkuvat. Ruumishuoneena voidaan käyttää myös etanolilla tai isopropanolilla täytettyä pulloa (dekantterilasia tai ruuvikorkillista purkkia).
Basic Drosophila Genetics Nomenclature and Definitions

Drosophila melanogaster -kärpäsillä on 4 kromosomia.
Genotyyppi kirjoitetaan:

Kromosomi
Kromosomi tai kromosomi / kromosomi

Tässä yleisessä nimikkeistössä yksi kromosomi on ylhäällä ja sen homologi alhaalla, niin kuin kromosomit näkyisivät meioosin aikana sukusoluja luovuttaessa.

Kirjoitettaessa genotyyppiä kromosomit erotetaan yleensä toisistaan puolipisteellä.

X-kromosomi; kromosomi II; kromosomi III; kromosomi IV

Wild-tyyppi merkitään merkinnällä ”+” tai WT

Dominantit mutaatiot kirjoitetaan isolla alkukirjaimella:
Esim: Esimerkiksi: Bar tai B

Resessiiviset mutaatiot kirjoitetaan pienellä kirjaimella:
Esimerkiksi: White tai W

Mutaatiot ovat alleeleja (geenin vaihtoehtoisia muotoja, jotka miehittävät tiettyä lokusta kromosomissa), jotka periytyvät kromosomien mukana.

Homotsygootti – Yksilö, jolla on samanlainen alleeli vastaavilla lokuksilla homologisilla kromosomeilla.

Heterotsygootti – Yksilö, jolla on eri alleelit vastaavilla lokuksilla homologisissa kromosomeissa.

Genotyyppi – Organismilla olevat geenit.

Fenotyyppi – Organismilla olevat havaittavissa olevat ominaisuudet.

P1 – Vanhempien sukupolvi.

F1 – Filiaalinen sukupolvi eli jälkeläissuku. F1 on ensimmäinen jälkeläissukupolvi.

F2 – Toinen jälkeläissukupolvi.
Muut hyvät verkkolähteet:

Gerard Manning kirjoitti yksinkertaisen johdannon Drosophilan genetiikkaan.

Genetics on the Fly: A Primer on the Drosophila Model System by Karen G. Hales et al (2015).

Taking Stock of the Drosophila Research Ecosystem by David Bilder and Kenneth D. Irvine (2017).

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.