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提起果蠅,想必大家都不陌生,
它們平時愛在水果上飛來飛去,
時不時還給我們製造些「意外驚喜」
↓ ↓ ↓
一不小心吃出的果蠅幼蟲
櫻桃、楊梅、桃子。。。水果中吃出的小蟲是什麼嗎?
而且果蠅也是高中生物考試中
讓無數童靴抓耳撓腮的難點題型。
比如,下面這道
(2014·上海卷·9)果蠅的長翅(V)對殘翅(v)為顯性。在一個由600隻長翅果蠅和400隻殘翅果蠅組成的種群中,若雜合子佔所有個體的40%,那麼隱性基因v在該種群內的基因頻率為
A.20% B.40% C.60% D.80%
答案就請大家自行計算。。。。。。
即便果蠅在現實生活中給許多人帶去了困擾,但我們也不得不承認,它們確實為科學研究做出了很大的貢獻,畢竟科學家們因為對果蠅的突破性研究而獲得了六次諾貝爾獎。
+ 諾 貝 爾 獎 背 後 的 「 功 臣 」 +
© Francisco Romero Ferrero/ Wikimedia Commons
託馬斯·亨特·摩爾根在對黑腹果蠅遺傳突變的研究中,首次確認了染色體是基因的載體,還找出了多個突變基因在染色體上的分布位置,因此獲得 1933 年諾貝爾生理醫學或醫學獎。
來源:zh.wikipedia.org
託馬斯·亨特·摩爾根(Thomas Hunt Morgan,1866年-1945年)是美國進化生物學家、遺傳學家和胚胎學家,被稱為現代遺傳學之父。他提出的連鎖與交換定律與孟德爾提出的分離定律和自由組合定律共同組成了遺傳學三大基本定律。
1946年,赫爾曼·約瑟夫·穆勒因為發現 X 射線誘導可以產生突變而獲得諾貝爾生理學或醫學獎,成為繼摩爾根之後獲得諾貝爾獎的第二位遺傳學家。
來源:Encyclopædia Britannica
赫爾曼·約瑟夫·穆勒(Hermann Joseph Muller,1890年-1967年)是 20 世紀最有影響力的遺傳學家之一,在他的職業生涯中,他發表了 300 多篇關於遺傳學的專業文章。他在學生期間,曾進入摩爾根的實驗室進行研究,幫助摩爾根建立了經典遺傳學。
1995年,諾貝爾醫學或生理學獎授予了三位果蠅發育基因的研究者,他們發現了控制早期胚胎發育的重要遺傳機理,並利用果蠅作為實驗材料,發現了同樣適用於高等有機體(包括人)的遺傳機理。
來源:ScienceIndia Administrator
從左至右分別為愛德華·劉易斯(Edward B Lewis,美國)、克裡斯蒂安·努斯萊恩·沃爾哈德(Christiane Nusslein Volhard,德國)以及瑞克·威斯喬斯(Eric F Wieschaus,美國)。
2004年,美國醫學科學家理察·阿克塞爾(Richard Axel)由於在嗅覺方面的卓越研究與琳達·巴克(Linda Buck)一起獲得諾貝爾生理學或醫學獎。
由於果蠅的早期嗅覺系統與小鼠的嗅覺系統非常相似,所以他們的實驗主要研究對象為模式生物——小鼠和果蠅。
2011年,朱爾斯·霍夫曼(Jules A. Hoffmann)和布魯斯·博伊特勒(Bruce Beutler)因發現如何激活先天免疫而獲得諾貝爾生理學或醫學獎。其中,朱爾斯·霍夫曼通過研究具有突變的果蠅,證明了 Toll 基因在果蠅的免疫防禦中發揮重要作用。
2017年的諾貝爾生理學或醫學獎授予三位科學家——傑弗裡·霍爾 (Jeffrey C. Hall )、麥可·羅斯巴什(Michael Rosbash)和麥可·揚(Michael W. Young),以表彰他們發現控制晝夜節律的分子機制。
© Jonathan Nackstrand
他們花費30年時間,以果蠅作為生物模型,分離出了一個控制生物正常晝夜節律的基因。而果蠅中所發現的晝夜節律的基本機制,也適用於包括人類在內的其它生物。
另外,還有一些諾貝爾獎誕生的背後也有果蠅的貢獻,只不過在這些獎項中,它們只是「配角」。
1958年,喬治·威爾斯·比德爾(George Wells Beadle,1903年-1989年)和愛德華·勞瑞·塔圖姆(Edward Lawrie Tatum,1909年-1975年)在對玉米、果蠅和真菌的研究中發現了基因受到特定化學過程的調控而獲得諾貝爾生理學或醫學獎。不過,他們的關鍵實驗材料是粉色麵包黴菌。
誰能想到小小的果蠅竟然有如此多的科學成就,那它們身上究竟有什麼「魅力」讓科學家如此青睞?
+ 得 天 獨 厚 的 果 蠅 +
來源:thebiomedicalscientist.net
果蠅屬於雙翅目果蠅科,目前,全世界已知 4000 多種,我國已知 600 多種。它們體型小巧,大概 2~3 mm,身體淡黃至黃褐色,大都具有碩大的紅色複眼。
來源:zh.wikipedia.org
其中,最為出名的就是黑腹果蠅Drosophila melanogaster,它是一種原產於熱帶或亞熱帶的蠅種,如今已經和人類一樣廣布於全世界。
而且黑腹果蠅和酵母菌、擬南芥、小白鼠一樣,都是科學研究的模式生物,堪稱「科研勞模」。
來源:zh.wikipedia.org
隨處可見的黑腹果蠅非常好養活,一些腐爛的水果或者簡單配製的培養基就足夠它們生存,而且個頭小巧的它們對空間要求也很低,一個試管或者錐形瓶就完全可以滿足,真是省錢省地又省力。
© Lynn Ketchum
而且黑腹果蠅繁殖速度快,生活史短,從卵到成蟲一般只需要兩周時間,相比於其它實驗動物來說,可以節約不少飼養時間。
來源:見水印
除此之外,黑腹果蠅的基因組只有四對染色體,這也意味著操縱和研究基因的功能以及理解它們之間的相互作用要容易得多。
果蠅雌雄染色體
另外,黑腹果蠅的基因有很高的突變率,它們有著很多突變性狀可以研究,比如複眼顏色變化,翅的類型變化.
摩爾根實驗中非常出名的白眼果蠅
更加讓人驚喜的是,在科學家完成對黑腹果蠅的全部基因測序後發現,部分基因與人類的基因有著驚人的相似。其中,一些人類疾病基因可以在黑腹果蠅中找到匹配,如阿爾茨海默氏症、自閉症、糖尿病和癌症等。
來源:見水印
由此看來,果蠅提供了一種廉價、快速的途徑來理解複雜的生物學問題,然後將其轉化為醫學應用,進而為人類提供幫助。
這麼厲害的果蠅,怎麼能不給點個讚?
圖片來源:Pinterest Google 圖片來源見
水印
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