果蝇看到了什么? 我科学家揭开昆虫视觉之谜
果蝇学习记忆及类认知功能的研究进展
神经科学进展(五),198~201果蝇学习记忆及类认知功能的研究进展刘刚刘力中国科学院生物物理研究所【作者简介】刘力,研究员。
1989年毕业于南开大学物理系,1996年在中国科学院生物物理研究所获博士学位。
1997至1999年获德国洪堡奖学金在德国维尔兹堡大学生命中心做博士后。
1999年底入选中国科学院“百人计划”到生物物理所任研究员。
主要从事果蝇学习和记忆等认知过程的细胞分子基础的研究。
发现了果蝇具有对视觉刺激进行归纳的能力,系统地研究了果蝇脑中扇形体结构参与视觉图形的识别与记忆过程。
目前承担的科研任务包括:科技部973项目子课题、国家自然科学基金委杰出青年基金项目和中国科学院知识创新方向性项目等。
【代表性论文】1.Wang ZP, Pan YF, Li WZ, Jiang HQ, Chatzimanolis L, Chang JH, Gong ZF, Liu L. Visualpattern memory requires foraging function in the central complex of Drosophila. Learning & Memory, 2008.2.Liu G, Seiler H, Wen A, Zars T, Ito K, Wolf R, Heisenberg M, Liu L. Distinct memory traces fortwo visual features in the Drosophila brain. Nature, 2006,439: 551-556.3.Liu L, Wolf R, Ernst R, Heisenberg M. Context generalization in Drosophila visual learningrequires the mushroom bodies. Nature, 1999,400: 753-756.无论结构相对简单还是相对复杂的脑,都在发育和进化过程中获得了各自不同水平的认知功能。
黑眼睛的果蝇一种经常被误读的昆虫
PROCESS CONTROl 过程控制黑眼睛的果蝇一种经常被误读的昆虫□ 马里安德森 伯明翰大学环境健康与危害管理部我们经常见到它们在厨房、餐厅上空盘旋,或停歇在墙壁、立面上,当我们接近时,它们又飞离我们。
它们会突然大批出现,当我们将环境彻底清洁之后又会消失一阵时间。
颜色呈黑色、大约3mm长,停歇时翅膀向后伸直。
它们是什么虫子?它们是从哪里来的?是否是一种很常见的飞虫?如果你认为是蚤蝇或蛾蝇,答案似乎比较接近,实则差别很大,它们是果蝇。
这些虫子会给你的客户带来很大滋扰。
在整个美国,果蝇在食品放置区域扩散得非常迅速。
它们经常被误认为是别的种类而导致严重的不良影响。
毫无疑问,处置果蝇需要清洁环境,但是从哪儿着手?接下来再做什么?通常我们把这项工作当成一件有助于餐厅发展的工作,可以提升餐饮服务环境,以保证其营业收入。
但是飞虫控制经常验证了这样一句谚语“没有计划,正是在计划失败”。
将此谨记于心,我们提供了一个简明计划以作为果蝇危害的处置和防治指南。
鉴别特征果蝇体长3m m,黑色,眼睛褐红色,腹部具多条水平方向条纹。
翅脉最接近身体的单元和翅外侧黑色并增厚(骨化)。
很多人将果蝇误认为是蚤蝇,蚤蝇胸部有独特的驼峰状,黑褐色或棕黄色。
人接近时,蚤蝇习性是先迅速爬行,随后飞离。
现场勘查检查一切有机废弃物堆积的区域。
果蝇孳生检查是一项仔细的工作,需要铲刀、照明手电、水源、生物凝胶和盛装标本容器,必须检查邻近潮湿区域的每件物品,特别是积水和排水的区域。
潮湿的设备边缘、储藏盒,吧台前的橡皮地垫等区域是果蝇最佳的孳生地。
仔细检查,也许只有一次在客户面前展示你能力的机会。
孳生地清除(BSR)孳生地通常是被害虫作为孳生、栖息的区域,孳生地清除经常被忽视,应采取可以减少生物孳生条件的措施,例. All Rights Reserved.60食品安全导刊•技术 2013年9月过程控制 PROCESS CONTROl如减少潮湿、垃圾积聚,由此减少害虫孳生。
关于果蝇的眼色遗传的认识
关于果蝇的眼⾊遗传的认识教学反思:最近,果蝇的眼⾊遗传试题特别多,并不就是教材上出现的X染⾊体上的红眼⽩眼遗传⽅式,查找⼀些资料发现遗传的⽅式有多种,有必要进⾏⼀定的知识拓展。
⼀、果蝇的眼⾊遗传⽅式研究发现,果蝇的复眼颜⾊由⼏⼗个基因共同决定,性状的发育受多基因控制,任何基因的变化和缺陷都会影响到性状。
果蝇的这些基因分别同时遵循着许多遗传⽅式。
1.常染⾊体遗传猩红眼基因位于III号染⾊体、褐⾊眼基因位于II号染⾊体、浅红眼基因也在常染⾊体。
2.伴性遗传⼤家最熟悉的⾼中⽣物中的摩尔根发现伴性遗传规律,红眼⽩眼基因位于X染⾊体上的伴性遗传。
3.复等位基因在同⼀基因座位上存在着对性状表现的作⽤稍有不同的⼀群基因,这群基因是复等位基因。
果蝇的眼⾊也受到⼀组复等位基因控制,野⽣型红眼果蝇可突变为伊红眼,可突变为⽩眼等。
这些基因之间的显隐性是相对的,有⼀个排序。
前⾯的基因决定的眼⾊深,后⾯的基因决定的眼⾊淡,后⾯的基因对前⾯的那些基因都呈隐性,但对⽩眼基因都呈显性,对红眼基因都呈隐性。
例如⽩眼隐性,红眼显性;伊红眼对⽩眼显性⽽对红眼为隐性。
这与基因突变的多⽅向性相关。
4.果蝇眼⾊遗传的剂量效应红⾊(V+)对朱红(V)为显性,杂合体(V+V)表现为红⾊,但(V+V V)的表现型却为朱红⾊(重复隐性基因的作⽤超过与之相对应的显性基因的作⽤)。
5.性状的多基因决定⼀个性状不只涉及2个等位基因。
⽽是可以涉及⼏对或⼏⼗个(或对)基因。
各个基因所起的作⽤是不⼀样的。
果蝇复眼的颜⾊受⼏⼗个不同基因控制。
这叫多基因同效(多因⼀效)。
这是因为控制果蝇眼⾊的⽣化机制包括有许多环节。
总之,⼈类对基因的认识经历了不断的变化,新的遗传⽅式将继续被发现。
⼆、果蝇眼⾊⾊素合成⽣化过程1.研究史1933年,遗传学家伊弗雷斯(B·Ephrissi)获得洛⽒基⾦的资助来到加州研究果蝇遗传学和胚胎学之间的关系,⽐德尔开始加盟这⼀⾏列,并进⾏了⼀些开创性的尝试。
果蝇高考相关知识点
果蝇高考相关知识点果蝇(Drosophila melanogaster) 是一种常见的昆虫,也是遗传学研究中最重要的模式生物之一。
在高考生物考试中,果蝇是一个常见的考点。
下面将介绍果蝇的相关知识点,帮助同学们更好地准备考试。
一、果蝇的生命周期果蝇的生命周期包括卵、幼虫、蛹和成虫四个阶段。
果蝇卵白色透明,约为0.5毫米长,通常在果蝇蛆繁殖的食物表面附近产卵。
孵化后的果蝇幼虫是白色的,有头和体节,通过不断蜕皮生长。
幼虫经过几次蜕皮后,进入蛹的阶段。
蛹是不活动的状态,外形有一点像木乃伊。
最后,在蛹内发育成熟的果蝇成虫会从蛹中爬出来。
二、果蝇的遗传实验果蝇由于其短的世代时间、小巧的体型和容易培养等特点,成为了遗传学研究的理想模式生物。
通过对果蝇遗传的实验研究,我们可以深入了解遗传变异的发生和遗传规律的探究。
其中最有名的实验是托马斯·亨特·摩尔根的果蝇遗传实验,他在果蝇身上首次观察到了连锁性状的存在,揭示了性连锁遗传的规律。
三、果蝇的性别决定机制果蝇的性别决定是有关性连锁等位基因决定的。
果蝇有33对染色体,其中一对为性染色体,雌性为XX,雄性为XY。
果蝇的性别由位于第三染色体上的性连锁基因决定,该基因在雌性为双态基因,而在雄性为单态基因。
这也是果蝇遗传实验时,通过观察眼色和翅型等性连锁的特征,可以判断出果蝇的性别的原理。
四、果蝇在发育生物学中的应用果蝇在发育生物学研究中被广泛应用。
果蝇的胚胎发育短且易于观察,通过观察果蝇胚胎发育过程中的基因表达和信号通路调控,可以深入了解发育的机制。
此外,果蝇的突变体资源丰富,研究人员可以通过研究不同突变株系来揭示基因在发育过程中的功能和调控。
五、果蝇在行为学研究中的应用果蝇也被广泛应用于行为学研究。
果蝇的神经系统相对简单,可以通过研究果蝇的行为来揭示基因在行为发育和行为调控中的作用。
例如,研究人员可以观察果蝇的觅食行为、睡眠行为和交配行为等,通过对不同基因突变株系的观察比较,可以探究基因在行为调控中的机制。
小虫春秋_果蝇的视觉学习记忆与认知
3 果蝇视觉模式的位移不变性识别
已有的研究表明, 果蝇至少可以通过五类参数识别
( 64 (
自然杂志
31 卷 2 期
特约专稿
din 在久远的 1850 年发现的。果蝇的 蘑菇体由一 簇特 殊分化的神经元( ken yon cell) 及其神经突起组成, 其树 突短而密集成片, 位于上方, 称为萼( calyx) , 胞体位于下 面, 轴突集结成束向下 延伸, 称为柄( peduncle) , 在一定 的位置分为三叶( lobes) , 其中 / ) 是垂 直走向, !/ ! )和 ∀ 为水平走向。其他昆虫的蘑菇体, 随着 进化神经元数 目增多, 结构趋于 复杂。蜜蜂是一种社 会性昆虫, 行为 复杂性最 高, 蘑菇体也最为发达, 其萼的 部分甚至出现 了类似于人类大脑皮层的皱褶。面对如此优美的结构, Felix D ujardin 曾大胆猜测蘑菇体可能赋予昆虫一定程 度的自由 意 志 ( f ree w ill) 或者 是 智能 控 制 ( intelligent control)
关键词 果蝇
视觉不变性
记忆痕迹 两难抉择
特征抽提 记忆协同
视觉认知是脑科学领域中的重要研究方向, 是揭示 # 脑是怎样工作的∃, # 物质的脑是如何产生精神的∃的重要路 径。近年来, 科学家们以果蝇为模式生物, 从基因 脑 行为 认知相结合的角度, 系统性地开创了果蝇的视觉# 认知∃ 研 究, 如学习与记忆、 注意、 跨模态记忆、 特征提取和泛化、 两难抉择、 抉择的神经环路等。即使果蝇这样相对简单的脑, 在很多方面都展示了令人惊奇的# 理性∃ 行为。看来, 那种认为只有某些独特的唯一的脑机制才能实现人类的理性的 想法是不成立的。我们期待, 在探索# 智与愚∃的神经生物基础方面, 果蝇会对我们继续有所帮助。 生命系统是复杂性世界, 动态世界。生物学中没有 象物理学和化学那样# 铁的定律∃ ( rigid law s) 。演化产 生机制, 而且多半是亚级机制。几乎很少有对一切生物 问题普适的# 规则∃ 。有限的普 适原则造就了 生物世界 的骨架, 而生物系统的宽容性则幻化出丰富多彩的自然 万物, 达尔文不是说过, 从一个简单的开始, 无穷尽的更 为美妙的更为 完备 的形式 曾经和 正在 演化 着, 正 所谓 # 道生一, 一生二, 二生三, 三生万物∃ ( 老子) 。大脑就好 比是# 一条历史长河∃, 它从远古# 流∃ 到了 今天, 又将从 今天# 流∃向未来。在某种意义上它又是演化留下的# 记 忆∃, 成为 # 集智慧之大成, 集大成之智慧∃ 。它是我们学 习, 思考和记忆的器官, 是我们的智力和创造性, 个性与 社会性的 神经生 物学基 础。恩格斯 曾将 # 思 维着 的精 神∃比作是# 地球上最美的花朵∃, 这是多么的生动, 深刻 而美妙。我们试图从简单的模式系统 入手, 为揭示 # 脑 是怎样 工作 的∃, # 物 质的 脑 是如 何产 生 精神 的∃ 提供 线索。 小小的 飞 虫 %% % 果 蝇 ( Drosophila m elanogaster ) , 花花世界里的一颗微尘, 却秉承着动物界的许多共有能 力和属性。它有清晰 的遗传背景, 简约的神经 系统, 较 短的生命周 期, 较强的繁殖 能力, 丰富的 行为菜单。整 整一个世纪以来, 果蝇作为生 命科学领域的模式生物, 为我们理解生命本 质和人类自 身做出了伟大 的贡献而 被誉为生命科学的# 万能钥匙∃ ( 图 1, 见封二) 。人们发 现, 果 蝇的生命机器的部件和人 类有很大不同, 但更多 的是相同的运作方式。现在的 经典遗传学知 识甚至绝 大部分都来源于对果蝇的遗传物质的研究。如今, 它已 成为研究 遗传、 发育、 衰 老、 疾 病、 代 谢、 节 律、 成 瘾、 暴 力、 痛觉、 # 雄性 同性间求偶∃、 睡眠、 学习与记 忆、 智障、 抉择等科学问 题的重要模 式动物。在我们认识 大脑工 作机制的道路上, 果蝇将再度向我们测和补偿装置, 构成了由计算机控 制的负反馈系统, 后来由 H eisenberg 和 Wolf 进行了修 改和完善[ 24] 。在飞行模拟器中, 果蝇头和身体被粘在一 起, 被悬挂在扭矩检测仪的中心。在一个环绕果蝇的圆 筒壁 上, 有四个视觉目标作为视 觉刺激, 每个目标占一 个 90∋ 象限。果蝇可以通过自身扭矩控制圆筒转动, 从 而把它偏好的视觉目 标稳定在其 视野正 前方[ 9 ] 。当将 负强化刺激( 如红外激 光作为热惩 罚) 与某一 组目标相 耦联时, 果蝇可 学会躲 避这 一目标 而转 向盯 飞另 外一 组, 逃避惩罚, 建 立操作式条 件化记忆。而记忆 表现可 用学习指数( perform ance index, PI) 来量化。学习指数 的定义是果蝇在条件化训练后, 在不存在非条件刺激的 情况下, 在# 安全∃区域盯飞的时间( t 1 ) 与在# 非安全∃区 域盯 飞 的 时 间 ( t 2 ) 的 差 值 和 总 时 间 的 比 值 ( t 1 + t 2)
漫谈果蝇
色斑点 , 卵巢较 小。三龄幼虫往往爬 到瓶壁上来化蛹 。
33 蛹 . 幼 虫生活 7~ d 备化 蛹。化蛹 之前 从培 8准 养基 中爬 出 , 附着在干 燥 的瓶 壁或插 在 培养基 的滤纸
上逐渐形 成一 个 梭形 的蛹 , 在蛹 前 部有 2个 呼 吸孔 。
陷入深层。
水果 发出的气味就会 飞来取食 、 交尾 和产 卵 , 其食 物 的 主要成 分是在 果汁 中生 活 的酵母 菌 【_ 2 。故 水 果摊 或 有腐烂水果 的垃圾堆是捕 获果蝇 的首选 地点。 4 2 培 养基 配 方 早 期果蝇 研究者 是将香 蕉外 加少 . 量防腐 剂做 培养基 , 现在则 多用 玉米粉 或 米粉 。果 蝇 培养 基 的 配方 很 多 , 中一 种 是 : l0 m , 米 粉 其 水 O0 L 玉 15 , 糖 7 g 琼 脂 7 5 , 酸 6 2 m , 母 粉 0g蔗 5, .g丙 . 5 l酵
对大的复眼 、 3个单眼和 1对触角 ; 部有 3对 足、 对 胸 1
翅和 1 对平 衡棒 ; 部背 面有黑 色环 纹 , 面有 腹 片 ; 腹 腹
果蝇 ( r ohl) Do p i 属昆虫 纲双翅 目果 蝇科果蝇 属 , s a
广泛分 布于全球 温带 和热带气 候 区 , 因此 在人类 的栖
器后 面有 1 透明 的唾液腺 , 对 通过 体壁 可见到 l对生 殖腺位于身体后半部 的上方 , 精巢较 大 , 为一明显 的黑
1 1 、. P 压 力下 消毒 1 2 ℃ 15 a 2至 1ri。消 毒完 成 后 , 5 n a
取 出使其冷 却备用 。将 琼脂 放在一 烧杯 内加 入水 , 加 热煮 沸 , 断用 玻 璃棒 搅 拌 , 不 至琼 脂溶 解 后 加 入玉 米
教科版六年级科学下册《 微小世界 放大镜下的昆虫世界》公开课课件_5
蚜虫是怎样刺吸植物的汁液的。我们一定会发现许
多肉眼无法看到的昆虫世界的秘密。
蚜虫和它的天敌——草蛉
蚜虫在植物的嫩枝上吸食汁液,每个蚜虫只有针眼般
大小,我们用肉眼只能看见它们是密密麻麻的一片。但
在10倍放大镜下我们可以看清它们的肢体。看一看它们
是怎样进食的。
下闪烁出美丽的光芒。
奇特的身体构造
昆虫的触角
鞭状
呈丝状
羽毛状
棒状
昆虫的头部都有一对触角,昆虫的触角像“天线”,
能感触物体,嗅到气味,还能平衡身体。不同种类的昆 虫,“天线”的形态也各不相同:蝴蝶的触角是棒状; 蚕蛾的触角是羽毛状;天牛的触角是鞭状;蝗虫的触角 呈丝状。
蚜虫和它的天敌——草蛉
在大自然中观察昆虫的生活是非常有趣的事,
教科版六年级科学下册
放大镜下的昆虫世界
奇特的身体构造
昆虫在自然界中种类繁多,
分布很广,它们有着和其他 动物不同的身体构造和本领。
大多数昆虫身体较小,
肉眼不容易看清它们的身体
构造。让我们用放大镜观察
昆虫,看看我们能发现什么?
奇特的身体构造
蝇的复眼
在放大镜下观察,可以看到苍蝇的复眼由许多小眼组 成,家蝇有4千个小眼。小眼的构造很精巧,每只小眼睛
细胞,可以很快接受到同种发出的召唤、求爱、交
尾、攻击、报警等声音信号,从而做出回答。
奇特的身体构造
蝴蝶的翅膀
蝴蝶的翅面上密密地覆盖着一层粉末。如果我们用手
摸一下就会粘上粉末。这些粉末在放大镜下观察,就像
鱼鳞一样,昆虫学上称之为鳞片。这些鳞片其实是扁平
的细毛,像鱼鳞似地镶嵌在翅蜡上的鳞片窝里,在光照
果蝇系列实验
果蝇的生物学
果蝇的雌雄
2010-12-14
安徽大学生命科学学院
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果蝇的生物学
约有400多种形态突变型 多种形态突变型 约有
突变型---黄身 突变型 黄身
野生型---灰身、 野生型 灰身、红眼 灰身 突变型---白眼 突变型 白眼
野生型---灰身、 野生型 灰身、红眼 灰身
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安徽大学生命科学学院
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安徽大学生命科学学院
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实验操作
压片:滴加地衣红染液(或改良品红, 压片:滴加地衣红染液(或改良品红, 龙胆紫等)。染色数分钟至10-20分钟, )。染色数分钟至 分钟, 龙胆紫等)。染色数分钟至 分钟 待唾腺着色后, 待唾腺着色后,盖上盖片于解剖镜下观 察,可看到细胞核呈红色,说明其中的 可看到细胞核呈红色, 染色体已着色,此时进行压片。 染色体已着色,此时进行压片。在玻片 上下加滤纸适当加压,可用铅笔滚压, 上下加滤纸适当加压,可用铅笔滚压, 或用镊子、拇指、橡皮头敲压, 或用镊子、拇指、橡皮头敲压,将核压 使染色体伸展开。 破,使染色体伸展开。显微镜下可观察 染色体的形态和染色体横纹。 染色体的形态和染色体横纹。
安徽大学生命科学学院
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果蝇系列实验
实验一、 实验一、果蝇观察与培养 实验二、 实验二、果蝇唾腺染色体制片与观察 实验三、果蝇杂交—伴性遗传 实验三、果蝇杂交 伴性遗传
2010-12-14
安徽大学生命科学学院
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实验三、 实验三、果蝇的杂交
果蝇红色花斑眼的案例和故事过程
果蝇红色花斑眼是遗传学方面的一个经典案例,也是生物学中的一个重要实验模型。
它的发现和研究过程为我们揭示了遗传学和进化生物学领域的许多奥秘,对于我们理解物种演化、遗传变异以及遗传疾病的发生和发展有着重要的意义。
1. 认识果蝇红色花斑眼果蝇(Drosophila melanogaster)是一种小型的昆虫,它在实验室中被广泛应用于遗传学和生物学研究。
红色花斑眼是果蝇的一个突变型,通常是由X染色体上的基因突变所引起的。
在野外自然环境中,正常果蝇的眼睛呈现红色,而突变型果蝇的眼睛则呈现黑色。
这种突变型果蝇是由美国遗传学家托马斯·亨特·摩尔根在实验室中发现的,他的发现引发了后来的一系列研究,极大地推动了遗传学领域的发展。
2. 突变的起源和遗传机制对于果蝇红色花斑眼,科学家们一开始并不清楚它是如何产生的,直到摩尔根做了一系列的交叉实验后才发现,这种红色花斑眼是由突变基因引起的。
摩尔根利用果蝇的繁殖周期和X染色体遗传规律,成功地解释了红色花斑眼的遗传机制。
他发现,这个突变基因位于X染色体上,并且表现出显性遗传的特点,这一发现进一步加深了人们对遗传规律的理解。
3. 对进化生物学的启示果蝇红色花斑眼的研究成果不仅让人们对遗传学有了更深入的认识,同时也为我们揭示了演化生物学上的许多问题。
从果蝇的染色体遗传规律到突变基因的发现,再到遗传变异在自然选择中的作用,都为我们提供了宝贵的实验案例和数据。
这些数据为我们探讨物种演化、生物多样性的产生和维持以及遗传变异对物种适应性的影响提供了重要的依据。
总结回顾通过对果蝇红色花斑眼案例的全面探讨,我们发现了遗传学和进化生物学方面许多有意义的内容。
从遗传机制的解释到对进化过程的启示,都为我们理解生命的奥秘提供了宝贵的线索。
果蝇红色花斑眼案例告诉我们,对于生物世界的探索是永无止境的,只有不断地追问和实验,我们才能更深刻地理解生命的本质。
个人观点和理解在我看来,果蝇红色花斑眼案例是一次伟大的科学发现,它不仅在遗传学领域有着重大的影响,同时也为我们认识生命的多样性和复杂性提供了宝贵的经验。
果蝇红色花斑眼的案例和故事过程
果蝇红色花斑眼的案例和故事过程【实用版2篇】目录(篇1)1.果蝇红色花斑眼的案例介绍2.果蝇红色花斑眼的案例分析3.果蝇红色花斑眼的案例结论4.果蝇红色花斑眼的案例应用正文(篇1)一、果蝇红色花斑眼的案例介绍果蝇红色花斑眼是一种独特的眼睛颜色,其特点是瞳孔周围有一圈红色斑点。
这种眼睛颜色的果蝇在自然界中非常罕见,因为它们需要同时具备红色素和黑色素才能形成这种特殊颜色。
此外,果蝇红色花斑眼还具有很强的遗传性,因此它们在许多果蝇品种中都有出现。
二、果蝇红色花斑眼的案例分析果蝇红色花斑眼的案例分析表明,这种眼睛颜色的果蝇具有独特的视觉优势。
由于红色斑点的存在,果蝇红色花斑眼能够更好地感知光线和颜色的变化,从而更好地适应环境。
此外,这种眼睛颜色的果蝇还具有更高的繁殖能力,因为它们能够更好地识别潜在的配偶。
三、果蝇红色花斑眼的案例结论果蝇红色花斑眼的案例结论是,这种眼睛颜色的果蝇具有独特的视觉优势和繁殖能力优势,因此它们在自然界中具有更高的生存优势。
此外,这种眼睛颜色的果蝇还具有很强的遗传性,因此它们在许多果蝇品种中都有出现。
四、果蝇红色花斑眼的案例应用果蝇红色花斑眼的案例应用包括:1.视觉研究:果蝇红色花斑眼具有独特的视觉优势,因此它们可以用于研究视觉感知和颜色识别。
2.遗传学研究:果蝇红色花斑眼的遗传性使其成为遗传学研究的重要模型。
目录(篇2)一、果蝇红色花斑眼的案例介绍1.红色花斑眼果蝇的发现背景2.红色花斑眼果蝇的特征和外观3.红色花斑眼果蝇的遗传学特性二、红色花斑眼果蝇的研究过程1.红色花斑眼果蝇的首次发现2.研究团队对红色花斑眼果蝇的研究方法3.红色花斑眼果蝇基因组测序和基因分析三、红色花斑眼果蝇的应用价值1.基因研究的新途径2.红色花斑眼果蝇在医学、农业等领域的潜在应用3.对其他生物遗传多样性的启示正文(篇2)一、果蝇红色花斑眼的案例介绍1.红色花斑眼果蝇的发现背景:红色花斑眼果蝇( XXX)是一种特殊的果蝇品种,由突变基因引起。
果蝇【范本模板】
生物研究的“宠儿”——果蝇【2007年01月03日《参考消息》】【西班牙《趣味》月刊文章】题:亲爱的果蝇(作者祖贝罗阿·马科斯)从我们出生到死亡,苍蝇一直陪伴在旁。
他的出现令我们痛苦,它传播疾病,甚至在人们弥留之际还在我们的眼角、嘴角等身体部位产卵,让我们把它带到坟墓然后吞噬人的尸体。
但是不得不说,苍蝇,或至少某些种类的苍蝇是为人类福利作出了贡献的.5l d 自从1910年托马斯·亨特·摩根在他哥伦比亚大学的“苍蝇办公室”里发现了第一只果蝇——其学名为黑腹果蝇,这种昆虫就为人类开辟了一个崭新的生物时代。
研究果蝇的科学家表示,一个世纪以来果蝇向生物学家提供了比任何其他复杂生物都更多的基因演变信息。
大大的红眼睛,3毫米左右的细长身体,灰色胸部缀着黑点和长绒毛,腹部呈现黄灰色条纹,黄色爪子,虹状翅膀上有着灰色、黄色和黑色的斑点——这就是果蝇。
果蝇每天可以产卵数百只,最喜欢的食物是烂橡胶.果蝇的原产地是非洲西海岸,后来繁衍至其他温带、亚热带和热带地区。
它曾经被带往国际空间站,但最重要的是现在果蝇已经成为人类各种疾病和基因研究的实验动物。
基因与人类相似为什么苍蝇,确切地说是果蝇会成为生物医学研究的对象呢?这是应为从基因角度来看,果蝇与人类有着很多共同之处.人类已知疾病基因中大约有61%与果蝇的基因代码有着必然联系,而果蝇蛋白质的顺序有一半与哺乳动物相似。
尽管全世界的果蝇有900种左右,但黑腹果蝇是最普遍的一种。
果蝇很容易找到而且易于饲养.他们繁殖迅速,因此可以在短时间内对多代果蝇进行研究。
科学家所掌握的大量操作和培育技术又是有利于研究的因素,因此果蝇可以非常方便的代替人类成为实验模型。
果蝇第一次作为试验对象是在19世纪末期,生物学家和基因科学家在其他生物实验失败后将果蝇作为“最后资源"进行研究。
1910年,生物学家托马斯·亨特·摩根以果蝇实验,发现果蝇的白眼特征与X染色体有关。
生物实验心得500字
生物实验心得500字生物实验心得500字篇1生物实验心得在这个学期,我有幸参与了许多生物实验,这些实验不仅增强了我的实践能力,也让我更深入地理解了生物学原理。
以下是我对几个实验的心得体会。
首先,我们进行了一项关于细胞分裂的实验。
这个实验让我们直接观察了细胞如何在合适的环境下分裂繁殖。
实验的每一步,如样本制备、显微镜观察和数据记录,都让我对细胞的生命活动有了更深的理解。
我意识到,生命的基本单位即便如此微小,也有着令人惊叹的活力。
然后,我们进行了一项关于遗传学的实验,我们通过研究果蝇的遗传模式,进一步理解了遗传学原理。
这个实验让我深刻体验到了生物学的魅力,生命中的复杂现象,如遗传和变异,可以通过实验的方式进行解析和理解。
最后,我们还进行了一项关于生态学的实验,我们研究了不同环境因素对某一种群数量的影响。
这个实验让我意识到,生物与环境的关系是如此密切,我们不能单独看待生命个体,而必须将其放入整体环境中考虑。
通过这些生物实验,我不仅学习到了生物学知识,也体验到了科学实验的乐趣和重要性。
实验让我看到了理论知识的实践性,它们不是空洞的理论,而是真实、生动、有趣的。
我希望在未来的学习和工作中,我能够继续将这种实验的精神发扬光大,用实验来探索生命的奥秘。
生物实验心得500字篇2生物实验心得在这个学期,我有幸参与了一个关于细胞分裂的生物实验。
这次实验不仅增强了我对生物学的理解,也提高了我解决疑惑和处理数据的能力。
实验中,我们首先对样本进行了精确的观察和记录。
通过直接观察活体细胞,我看到了生命活动的神奇。
每个细胞都在生动而有序地进行分裂,仿佛在诉说着生命的奥秘。
在实验过程中,我了解到,生物实验需要极高的精确性和严谨性。
任何一点细微的变化都可能影响到实验结果。
对细胞的每一步操作,都需要我们精心策划,谨慎执行。
此次实验,我进一步认识到了团队合作的重要性。
在实验过程中,我们需要准确地分配任务,每个人都有自己的角色,一同推动实验的进行。
我科学家揭开昆虫视觉之谜
我科学家揭开昆虫视觉之谜我科学家揭开昆虫视觉之谜转自:中国科普网时间:2004年8月26日9:7在处理视觉信息的机制上,昆虫竟然和高等动物类似,这在科学史上还是第一次得到证明。
唐世明说,他们的发现在认识动物的视觉机制上走出了“一小步”。
如果你认识了一个人,那么无论他穿什么衣服,离你或远或近,甚至没有面对着你,你是否都能把他认出来?答案似乎是肯定的。
但究竟是什么样的神经活动使人类能够做到这样?这个在普通人看来有些“不可理喻”的问题―――生物学上将其称为“视觉不变性”,却一直是科学上的难题。
“人的神经细胞实在太多了,粗略估计,有1010个,目前还找不到一种可行的方法同时监测这么多神经细胞的活动。
”中科院生物物理研究所唐世明研究员说。
但是,他最近对果蝇视觉的一个重要发现,可能为这方面的研究提供了新的启示。
果蝇在“飞”“啪”的一声,唐世明扭开了实验仪器的灯。
仪器里,一只身长约1厘米,红眼睛,长触须,浑身黄褐色的小飞虫,在灯光下张开翅膀,“自以为是”地飞起来。
但这只果蝇并没有真的飞起来。
它的脖子被固定在这个特殊仪器的尖端。
它的飞行动作通过那里的传感器传递到计算机上。
在程序控制下,围绕在它周围的圆形纸筒开始转动。
纸筒上画有不同颜色的图形。
通过这种操作,可以使果蝇产生在不同图形间“飞来飞去”的感觉。
唐世明坐回到计算机前。
屏幕上出现了曲线,表示果蝇的“飞行”轨迹。
它在某个特殊的图形面前几乎不停留,而在另外的图形面前却停留了很长时间。
“这真是很有趣。
”唐世明已经在这套仪器前工作了一年多。
“以前从没有人认为,果蝇这种神经结构简单的昆虫,居然能够认识图形,而且还会进行选择。
”8月13日,美国《科学》杂志发表了以唐世明为第一作者的论文:《果蝇的视觉模式识别具有视网膜位置不变性》。
“简单地说,就是果蝇的视觉特征和人类差不多,具有视觉不变性的特点。
”在处理视觉信息的机制上,昆虫竟然和高等动物类似,这在科学史上还是第一次得到证明。
新科教版六年级科学下册《放大镜下的昆虫世界》精品课件
在大自然中观察昆虫 的生活是非常有趣的 事,我们不妨用放大 镜去观察瓢虫是怎样 捕食蚜虫的,蚜虫是 怎样刺吸植物的汁液 的。我们一定会发现 许多用肉眼无法看到 的昆虫世界的秘密点此。播放教学视频
蚜虫在植物的嫩枝上吸食汁液, 每个蚜虫只有针眼般大小, 在10倍放大镜下可以看清她的肢体。
把镰刀,左、右的上下颚分别合
成刺吸式构造,能插人蚜虫体内。
草
它把蚜虫的体液吸干后,还会把
蛉
蚜虫的空壳粘在自己的背上作为
的
伪装,成了披着蚜壳的“狮子” ,
口
素有“蚜狮”之称。
器
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把我们的发现整理成观察报告
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当堂检测题
一、判断题
1、苍蝇在光滑的玻璃上不掉落和它脚上的构造有关。(√ )
丝状的触角
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昆虫的“嗅觉”很灵敏,科学研究 表明:昆虫头上的触觉就是它们的
“鼻子”。
雄蛾的触角
呈羽状
蝗虫的触角 成丝状
蝴蝶的触角 呈棒状
天牛的触角 呈鞭状
苍蝇的触角 呈具芒状
蚂蚁的触角
呈膝状
蜻蜓的触角
点此播放教学呈视刚频 毛状
瓢虫的触角 呈锤状
原来如此
• 蝴蝶的翅膀 上布满彩色 的小鳞片, 这些鳞片其 实就是扁平 的细毛。
2、很多昆虫的嗅觉灵敏和它们的触角有关。(√ )
3、一般观察蚜虫在12月份比较合适。 (× ) 4、借助放大镜,我们观察到了昆虫世界更多的私密。(√ )
5、在放大镜下,我们发现不同昆虫的触角形状不同(√ ) 6、蟋蟀的“耳朵”跟我们人的耳朵一样,都长下,我们发现蜻蜓的眼睛是复眼。( )×
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8月13日,美国《科学》杂志发表了以唐世明为 第一作者的论文:《果蝇的视觉模式识别具有视 网膜位置不变性》。“简单地说,就是果蝇的视 的机制上,昆虫竟然和高等动物 类似,这在科学史上还是第一次得到证明。 30多年前,国外就用果蝇做过相同内容的实验, 但结论完全相反:
器的灯。仪器里,一只身长约1厘米,红眼睛, 长触须,浑身黄褐色的小飞虫,在灯光下张开翅 膀,“自以为是”地飞起来。 但这只果蝇并没有真的飞起来。它的脖子被固定 在这
个特殊仪器的尖端。它的飞行动作通过那里的传 感器传递到计算机上。在程序控制下,围绕在它 周围的圆形纸筒开始转动。纸筒上画有不同颜色 的图形。通过这种操作,可以使果蝇产
物类似,这在科学史上还是第一次得到证明。唐 世明说,他们的发现在认识动物的视觉机制上走 出了“一小步”。 如果你认识了一个人,那么无论他穿什么衣服, 离你或远或近,
甚至没有面对着你,你是否都能把他认出来? 答案似乎是肯定的。但究竟是什么样的神经活动 使人类能够做到这样? 这个在普通人看来有些“不可理喻”的问题 ―――生物学
越心理。长期以来没人怀疑它。 唐世明对这个结论表示怀疑的理由很简单:“果 蝇的神经细胞太少了,大概只有105个,它根本 记不住那么多‘底片’,也很难去一一核对。它
一定有某种其他的方法。” 一年多的实验,证明了唐世明的观点:果蝇可以 认识并记住某些简单的图形及颜色,无论图形的 位置和大小如何变换。 假设有蓝、绿两种颜色的方
着烂桃子飞来飞去的小虫子,在他眼里,都具备 了一定的智力。 “那些聪明的非常好教,只惩罚它几次就能记住 哪个图形是危险的,而且记得非常牢;傻的就没 办法了,被烫晕了
,停在那里不知道该怎么办;还有一些记的时间 很短,过一会儿就忘了,又得挨烫。”他兴致勃 勃地形容这些小生物,激动得一次次把凉鞋脱下 来,踩在脚底下,来回扭动自己的头,
于中间的脊柱,而高等动物渐渐在脊柱的两侧发 展出各种各样的刺,形成越来越复杂的功能。” 唐世明解释果蝇视觉不变性实验的意义时说, “我们在果蝇身上的发现,相当于找到了
这根最初的脊柱。或许我们可以顺着这个思路, 找出后来长出的那些刺,从而最终理解人类视觉 的大脑机制。” 实验之余,唐世明几乎也成了果蝇的“心理”研 究者。这些喜欢围
论如何,我会一直做下去。”唐世明说,“没有 特别的原因。只因为这个问题实在是太有趣了。”
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,并趋利避害呢? 结果仍然是肯定的。“不用担心它什么也不看。” 唐世明说,“果蝇就是喜欢飞来飞去,然后盯着 某个东西看个不停。” 这已是唐世明在《科学》上发表的
第二篇论文。第一篇发表于2001年11月,内容 是关于果蝇如何在两难境地中进行选择。 视觉之谜 今年33岁的唐世明,出生于四川一个农民家庭。 个子不高,很瘦,因
上将其称为“视觉不变性”,却一直是科学上的 难题。 “人的神经细胞实在太多了,粗略估计,有1010 个,目前还找不到一种可行的方法同时监测这么 多神经细胞的活动。”
中科院生物物理研究所唐世明研究员说。但是, 他最近对果蝇视觉的一个重要发现,可能为这方 面的研究提供了新的启示。 果蝇在“飞” “啪”的一声,唐世明扭开了实验仪
动物大脑中的视觉机制,唐世明期待着他下一步 对猫的研究会得到更多的结果,但他并不感到乐 观。 “高等动物的神经活动太复杂了,我还没想出能 监测这些活动的方法;而这上
千亿个神经元之间是如何相互作用的,它们之间 的活动代表了什么意义,如何最终形成可记忆的 影像……”他似乎要仰天长叹,“可能我一直研 究到死,都找不出答案。” “可无
性”的功能,还远远未能解释这种功能依靠什么 原理得以实现。 事实上,他们发现,果蝇虽然可以识别较为复杂 的颜色和形状,甚至能够区分两种颜色的重叠, 却没有一只能够识
别出○与┼这两个简单图形,而如果想让果蝇区 分并记住两张人脸,“那它绝对完成不了。一定 是每只都被烫晕”,唐世明说,“我们搞不清楚 这是为什么。可能与一些脑部深层结构
纹等信息进行的判断。如果事先没有在程序里输 入这些信息,无论它看我多少遍,可能也认不出 来。” 原来科学家以为果蝇比机器人高明不了多少,但 是,唐世明他们在上万只果
蝇身上进行的实验,证明了果蝇并不那么简单, 从而修正了30多年来人类在这个问题上对昆虫的 “偏见”。 “形象一点说,动物大脑的演变像一根鱼刺。低 等动物的脑功能相当
此头显得很大。他毕业于北京航空航天大学,本 来是研究机器人控制的。他的“转行”缘于一个 简单的疑问:如何能让机器人像人一样识别物体, 从而形成类似人的意识?“现在的确
有很多机器是可以‘看’,但那是依靠程序控制 的,依靠人事先输入的信息进行判断。”唐世明 说,“假如机器人‘认出’我,并不是它真的看 见我并记住了,而是依靠瞳孔扫描、指
的功能有关。” 即使目前无法解释这个现象,唐世明仍然认为, 他们的结论在认识动物的视觉机制上走出了“一 小步”。“如果我们有一天找到了这种视觉机制 的根源,马上就可
以应用到机器人的研究上。”他似乎更愿意为老 本行勾勒美妙的前景,“到那时候,一些目前看 来很简单,但也只有依靠人才能做好的工作,都 可以让机器人来承担。” 唐世明多
在处理视觉信息的机制上,昆虫竟然和高等动物 类似,这在科学史上还是第一次得到证明。唐世 明说,他们的发现在认识动物的视觉机制上走出 了“一小步”。如果你认识了一个人,
那么无论他穿什么衣服,离你或远或近,甚至没 有面对着你,你是否都能把他认出来?答案似乎 是肯定的。但究竟是什么样的神经活 在处理视觉信息的机制上,昆虫竟然和高等动
年来学习的自动化知识没有白费,在此次实验中, 他自行设计和改进的实验仪器起到重要作用。 “不,这项研究似乎不像人们想像的那样,需要 特别丰富的生物学知识。我只需根据每
个实验的特点,设计合理的可操作的方法,再制 造合适的仪器。”他一再强调,“方法,找到一 种可操作的方法,对于将来的生物学研究太重要 了。” 至于是否能够真正认识高等
果蝇只能以一种类似“看底片”的方式来处理它 所获得的图像。每当它看见一个物体时,便将其 “印”在脑中,形成一个“底片”。此后,当它 再次看见与这个“底片”完全重叠的物
体时,它才会有“似曾相识”的反应。这种重叠, 包括颜色、大小和形状完全相同。当然,这是非 常原始的处理视觉信息的方式。 这个结论似乎很符合人类作为高等动物的某种优
块在果蝇的视野里。每当它看蓝色方块时,计算 机便会发出红外线,果蝇的头部被“烤”红了; 而当它将视线转移到绿色方块时,这种火热的 “惩罚”便立即消失。 唐世明称这个
过程为“教育”。没过多久,果蝇就会判断出: 那个蓝色的方块是危险的,而绿色的是安全的。 因此,它会把更多的时间花在注视绿色方块上, 而对蓝色的方块产生某种“恐惧心理”
演示它们在实验中的样子,“还有一些,老是看 那个安全的图形,过一会儿就不耐烦了,忍不住 飞回来看那个危险的。但只看一眼,立即意识到: 不行,这个不能看。马上又飞走了。
” 这个过程如此有趣,以至于唐世明从事音乐工作 的妻子也忍不住跑来参与了实验,并成为论文的 第三署名作者。 但唐世明的实验只是证明了低等生物的脑部存在 “视觉不变
生在不同图形间“飞来飞去”的感觉。 唐世明坐回到计算机前。屏幕上出现了曲线,表 示果蝇的“飞行”轨迹。它在某个特殊的图形面 前几乎不停留,而在另外的图形面前却停留
了很长时间。 “这真是很有趣。”唐世明已经在这套仪器前工 作了一年多。“以前从没有人认为,果蝇这种神 经结构简单的昆虫,居然能够认识图形,而且还 会进行选择。”
,并不再去注视它。 时间久了,当“惩罚”条件已经消失后,果蝇仍 然会比较专注地看那个“安全”的图形,而对 “危险”的置之不理。 唐世明将图形变得更复杂些。每个图
形都由蓝、绿两种颜色组成,一种是蓝色在上, 另一种是绿色在上。果蝇是否能识别其区别,并 将其记住呢? 答案是肯定的。 如果将它记住的图形变换位置,它是否仍能识别