آشنایی با مگس سرکه

مقدمه:

((*نکات مورد توجه در انتخاب ارگانیسم مدل در مطالعات ژنتیکی:1.چرخه ی زنگی کوتاه(در مورد مگس سرکه حدود 15 روز)،2.داشتن تعداد کروموزوم کم(مگس سرکه 4 کروموزوم)،3.تخم ریزی بالا...

*چرخه زندگی مگس سرکه:1.تخم بیضوی شکل(wink:دو زایده کوچک در یکی از دو انتهای تخم)2.تبدیل تخم به لارو(زمان لازم حدود 24 ساعت)3.در مرحله ی رشد بدن در مرحله ی لاروی دو بار پوست اندازی اتفاق می افتد(instar:فاصله ی بین دو بار پست اندازی)4.تبدیل لارو به شفیره ای pupa(زمان لازم 4-6روز) pupa:حالت کپسول مانندی می باشد که در آن حالت دگردیسی اتفاق می افتد.چشم ها، بالا ها وپاها دراین مرحله به وجود می آید.5.تبدیل شفیره به حشره بالغ:تا 8 ساعت از خروج مگس سرکه از پوشش شفیره بدن روشن و بال ها تکامل نیافته اند اما پس از این مدت بدن تیره و بال ها تکام می یابند و مگس آماده جفت گیری می شود.

*مگس سرکه سه بخش دارد:1.سر:شامل چشم های مرکب،شاخک ها و زواید دهانی/2.سینه:شامل یک جفت بال و سه جفت پا/3.سطح شکمی:جزوفوقانی وتحتانی

*تفاوت های مگس سرک ماده ونر:

1.اندازه نر از ماده کوچک تر و در سطح شکمی در ناحیه تحتانی شکم ظاهری یکپارچه و به رنگ سیاه دارند.

2.آخرین یند شکمی در مگس سرکه ماده نوک تیز ولی در مگس سرکه نر مدور می باشد.

3.یکی از بند های پاهای جلویی از تارهای فروان و تیره تشکیل می شود که شانه جنسی(sex-comb) نام دارد که فقط در مگس سرکه نر وجود دارد.))

تو ضیحات بیشتر...

معرفی مگس سرکه:

مگس سرکه (نام علمی: Drosophila melanogaster) گونه‌ای مگس است که در راسته دوبالان و رده حشرات قرار دارد.

طبقه بندی علمی:

سلسله : جانوران

شاخه :بند پایان

رده :حشرات

راسته :دوبالان

خانواده: Drosophilidae

جنس: Drosophila( دروزوفیلا)

گونه:D. melanogaster

نام علمی: Drosophila melanogaster

این گونه به طور كلی به عنوان مگس سركه(vinegar fly)شناخته می شود.Charles W. Woodworth برای اولین بار پیشنهاد كرد كه از این گونه بعنوان یك ارگانیسم مدل استفاده شود. گونه ی D. melanogaster همچنان به طور گسترده برای تحقیقات زیست شناسی در مطالعات ژنتیک فیزیولوژی،عوامل بیماری زایی میکروبی و تاریخ تكامل حیات استفاده می شود.این گونه به طور معمول به دلیل مراقبت ساده ،سرعت رشد وتخم ریزی زیاد استفاده می شود. این نوع مگس را نباید با مگس میوه مدیترانه ی كه از خانواده ی Tephritidae می باشد، اشتباه گرفت.

محیط زندگی و شرایط رشد :

مگس سرکه در همه محیط‌های جغرافیایی، بجز نواحی قطبی یافت می‌شود. محیط طبیعی زندگی مگس سرکه نواحی گرمسیری است؛ اما، این مگس در سایر نقاط کره زمین (کوهها، جنگلها، چمنزارها و اطراف جویبارها) نیز یافت می‌شود. زیستگاه مگس سرکه رنج وسیعی داشته ولی محل اصلی زندگی آن در نواحی گرمسیری می‌باشد و غالبا در انبارهای منازل در اطراف خمره‌های سرکه و ترشی یافت می‌شود. با این وجود، این مگس نواحی با دمای متفاوت را تحمل می‌کند.

تنها عوامل محدودکننده حیات این مگس، دمای محیط و رطوبت است. نام علمی این مگس یعنی Drosophila به مفهوم عاشق شبنم (lover of dew) می‌باشد و علت این نامگذاری این است که، این مگس دوستدار نواحی مرطوب برای زندگی است. رشد و نمو این گونه وابسته به دما بوده و مگس‌های بالغ قادر به تحمل دماهای خیلی کم نمی‌باشند. در شرایط آب و هوایی سرد، معمولا مواد غذایی نیز کم یافت می‌شود و درنتیجه، مگس سرکه در دمای پایین دوام نمی‌آورد. درجه حرارت مناسب برای رشد آن 25 درجه سلسیوس بوده و نگهداری این مگس در دمای پایین (10 درجه سلسیوس) منجر به افزایش طول چرخه زندگی آن می‌شود. کوتاهترین زمان برای چرخه زندگی مگس سرکه (7 روز) در دمای 28 درجه سلسیوس می‌باشد؛ اما، در شرایط ایده‌آل (دمای 25 درجه سلسیوس) طول چرخه زندگی مگس سرکه 5/8 روز خواهد بود. در طولانی‌ترین حالت نیز طول این چرخه به 19 روز در دمای 18 درجه سلسیوس و بیش از 50 روز در دمای 12 درجه سلسیوس می‌رسد.

در شرایط شلوغ بودن محیط (یعنی تعداد زیاد مگس‌ها در یک لوله آزمایش) زمان تکامل مگس‌ها افزایش می‌یابد؛ و این درحالیست که، مگس‌های خارج شده از تخم اندازه کوچکتری خواهند داشت.

مگس ماده به دفعات (تا پنج مرتبه) و هر مرتبه تقریبا 400 تخم می‌گذارد و از این تخم‌ها، که حدود 5/0 میلی‌متر طول دارند، بعد از 12 الی 15 ساعت، لاروهای جدید سر بر می‌آورند. لاروها در طی چهار روز (در دمای 25 درجه سلسیوس) رشد کرده و دو بار پوست اندازی می‌کنند تا از لارو اینستار 1 به لاروهای اینستار 2 و 3، بترتیب، تبدیل شوند. در این مدت، لاروها از میکروارگانیسم‌هایی که موجب تجزیه مواد غذایی می‌شوند، تغذیه می‌کنند. سپس، لاروها به صورت یک کپسول در‌می‌آیندکه پوپا (Pupa) نام داشته و چهار روز دیگر را در این کپسول طی می‌کنند. در طی این چهار روز، لارو دچار دگردیسی (Metamorphosis) شده، تا تبدیل به مگس بالغ گردد.

بررسی مورفولوژی:

مشخصات فیزیكی:نوع وحشی(widetype=اشاره دارد به فنوتیپ، نمونه ی یك گونه كه در طبیعت موجود است) مگس سركه به رنگ زرد-قهوه ای است،با چشم قرمز موزایكی وبا حلقه های عرضی سیاه در سراسر دور شكم.نشان تمایز جنسی در این گونه :1.اندازه ی جنس ماده در حدود 2.5میلی متر است اما اندازه ی جنس نر كمی كوچكتر است2.پشت جنس نر تیره تر از جنس ماده می باشد.به راحتی می توان جنس نر را براساس اختلاف رنگ كه با حلقه های سیاه مجزا در ناحیه شكم ایجاد شده از جنس ماده تفكیك كرد.

الف:مورفولوژی لارو: لارو یک مگس سرکه، کرمی شکل ، بندبند و سفیدرنگ بوده و در ناحیه سر، قلاب‌های آرواره‌ای سیاه‌رنگ دیده می‌شود. تنفس لارو از طریق لوله تنفسی بوده و از این جهت دارای یک عضو هواگیری است. چون پوشش حشرات فاقد خاصیت ارتجاعی است، لارو جوان برای رسیدن به اندازه نهایی و تا زمان بلوغ بصورت منظم پوست‌اندازی می‌کند. در این حالت، کوتیکول قدیمی می‌افتد و به جای آن کوتیکول جوان ظاهر می‌شود. در دو مرحله مشخص، به موازات پوست‌اندازی، تخریب و ازهم‌پاشیدگی زوائد دهانی روی می‌دهد. بین دو پوست اندازی لارو را اینستار(Instar )می‌گوییم. اولین اینستار، از زمان خروج لارو از تخم (Hatching) تا پوست‌اندازی نخستین اطلاق می‌شود. بعد از دومین پوست‌اندازی، اینستار سوم آغاز شده و در همین اینستار است که لارو برای پوپا شدن آماده می‌شود. قبل از این مرحله لارو از درون محیط کشت به طرف مکان‌های خشک خزیده و حرکت می‌کند و سپس متوقف می‌شود. عضو تنفسی آن تغییر یافته، بدن لارو کوچکتر شده و کوتیکول آن سخت و قهوه‌ای رنگ می‌شود .

ب:مورفولوژی مگس بالغ: مگس‌های نر کمی کوچکتر از مگس‌های ماده بوده ناحیه پشتی آنها رنگ تیره‌تری دارد و دارای شانه جنسی (sex comb) بر روی پای خود هستند. رنگ بدن مگس سرکه وحشی (Wild type) زردتیره بوده و رنگ چشم‌های مرکب، قرمز است.

a.سر در دو طرف چشم‌های مرکب قرمز قرار دارد که از 760 اماتید (Ommatidia)تشکیل شده است. اماتیدها از سلول‌های گیرنده نور تشکیل شده‌اند که توسط دو دسته سلول‌های محافظ و سلول‌های حاوی رنگدانه احاطه می‌شوند. در بالای سر سه عدد چشم ساده وجود دارد. قطعات دهانی از نوع مکنده بوده و دارای خرطوم است. آنتن‌ ها و آریستاها(Arista) که اندامهای حسی جانور به شمار می‌روند، در جلوی بین دو چشم مرکب واقع شده‌اند.

b.سینه دارای دو قسمت اصلی است که قابل تشخیص هستند. به سطح شکمی سینه سه جفت پا چسبیده است. پاهای جفت دوم و سوم در هر دو جنس نر و ماده مشابه بوده؛ اما، پای جفت اول در جنس نر دارای یک عضو شانه‌مانند به نام شانه جنسی(Sex comb) است .شانه جنسی در منطقه تارسوس( Tarsus)پای مگس سرکه نر قرار داشته، عضوی برای جفت‌گیری به حساب می‌آید و در حقیقت، حشره نر به کمک شانه جنسی، حشره ماده را نگه می‌دارد .

c.شکم دارای دو بخش فوقانی و تحتانی است که بخش فوقانی دارای بندهای کیتینی بوده و در جنس نر، دو بند انتهایی شکم، کاملا تیره شده‌اند. در بخش تحتانی شکم صفحاتی بنام Sternit وجود دارد که تعداد آنها در جنس نر 4 عدد و در جنس ماده 6 عدد می‌باشد. در بخش تحتانی شکم و در منتهی الیه ترژیت‌ها، سوراخ‌های تنفسی جانور قرار دارند.در انتهایی‌ترین بخش تحتانی شکم، اندام تنفسی قرار گرفته که در جنس ماده ساده بوده و شامل یک صفحه مخرجی و یک صفحه واژینال است .در جنس نر، یک کمان جنسی(Genital arch)وجود دارد و همچنین یک صفحه مخرجی به علاوه یک جفت گیرنده و یک اندام جنسی به آن اضافه می‌شود.

d. بالها در مگس سرکه از دو صفحه موازی تشکیل شده‌اند که در بین آنها دو رگبال طولی و چهار رگبال عرضی قرار دارد. فواصل بین رگبال‌ها را یک سلول گویند و در محل اتصال بال به بدن، یک زائده کوچک به نام بالچه وجود دارد. عضو تعادلی مگس تحت نام هالتر (Haltere) یا بالانس‌کننده می‌باشدکه در زیر بالها و در طرفین سینه قرار گرفته است. تمامی بدن حشره را تارهای ظریفی به نام Bristle پوشانیده است.

سوالات:

*مگس سرکه ممکن است در چه صفاتی دچار جهش شود؟:1.ساختار های بال 2.رنگ بدن3 .رنگ چشم 4.ساختار سر(جایگاه شاخک ها ، وجود یا عدم وجود چشم و...)

*پنج صفت از صفات جهش یافته در مگس سرکه را بنویسید؟

1.موتانسیونwhite:جهش باعث می شود که چشم های مرکب سفید رنگ شوند.

2.موتانسیون ژن vestigial:این گونه جهش باعث میشود باله نسبت به گونه وحشی کوچکتر و چروکیده شوند به طوری که حشره دیگر قادربه پرواز نیست.

3.موتانسیون ژن sepia:این گونه جهش باعث می شود چشم های مرکب به رنگ قهوه ی تیره درآید که مرورزمان تیره می شود.

4.موتانسیون ژن bar: این گونه جهش باعث می شود فرم چشم های مرکب از حالت گرد به لوبیایی تا میله ای تغییر یابد.

5. موتانسیون ژن vermilion: این گونه جهش باعث می شود که رنگدانه ی چشم های مرکب قرمز براق تا نارنجی شود.

*تاثیر دما بر روی چرخه زندگی مگس سرکه چگونه است؟

رشد و نمو این گونه وابسته به دما بوده و مگس‌های بالغ قادر به تحمل دماهای خیلی کم نمی‌باشند. در شرایط آب و هوایی سرد، معمولا مواد غذایی نیز کم یافت می‌شود و درنتیجه، مگس سرکه در دمای پایین دوام نمی‌آورد. درجه حرارت مناسب برای رشد آن 25 درجه سلسیوس بوده و نگهداری این مگس در دمای پایین (10 درجه سلسیوس) منجر به افزایش طول چرخه زندگی آن می‌شود. کوتاهترین زمان برای چرخه زندگی مگس سرکه (7 روز) در دمای 28 درجه سلسیوس می‌باشد؛ اما، در شرایط ایده‌آل (دمای 25 درجه سلسیوس) طول چرخه زندگی مگس سرکه 5/8 روز خواهد بود. در طولانی‌ترین حالت نیز طول این چرخه به 19 روز در دمای 18 درجه سلسیوس و بیش از 50 روز در دمای 12 درجه سلسیوس می‌رسد.

*چندتا پوست اندازی در مگس سرکه داریم؟لارو ها دو بار پوست اندازی می‌کنند تا از لارو اینستار 1 به لاروهای اینستار 2 و 3، بترتیب، تبدیل شوند.

مهدی شیرکوندمقدم

نظرات شما عزیزان:

ریحانه

ساعت10:49---17 ارديبهشت 1394

[وب سایت]

با عرض سلام خدمت شما مطالبتون بسیار عالی و کامل بود . ممنون از شما.

ببخشید من یک سوالی هم دارم من این ترم در ازمایشگاه ژنیک بر روی مگس سرکه کار میکردم نسل p1 من از نوع ابونی و وستجیال بودند و f1 های انها صد در صد وحشی بودند اما در طی شمارشی که از انها داشتم برای نسل f2 و جدول کای مربعی که تشکیل دادم مقدار عددی 42 به من داد که این مقدار با درجه ی ازادی سه که عددی حدود 7.8 است بسیار بسیار متفاوت است. سوال من این است که ایا مسئولین ازمایشگاه از ابتدا در اشتباه بوده اند که انهارا ابونی و وستجیال معرفی کردند ویا چه عامل دیگری امکان این اشتباه را فراهم کرده است؟؟

با تشکر فراوان از شما
پاسخ:سلام خواهش میکنم .....نوع جهش رو باید خودت ببینی شاید اشتباهی به شما گفتن یا میخواستن شما را بسنجن یا اینکه ممکنه در اثر استفاده های مکرر دانشجوها و شیطنت های اونها به این روز در آمده باشه ... اما در هر حال محاسباتتونو با استاد در میان بزارین

ریحانه

ساعت10:48---17 ارديبهشت 1394

[وب سایت]

با عرض سلام خدمت شما مطالبتون بسیار عالی و کامل بود . ممنون از شما.

ببخشید من یک سوالی هم دارم من این ترم در ازمایشگاه ژنیک بر روی مگس سرکه کار میکردم نسل p1 من از نوع ابونی و وستجیال بودند و f1 های انها صد در صد وحشی بودند اما در طی شمارشی که از انها داشتم برای نسل f2 و جدول کای مربعی که تشکیل دادم مقدار عددی 42 به من داد که این مقدار با درجه ی ازادی سه که عددی حدود 7.8 است بسیار بسیار متفاوت است. سوال من این است که ایا مسئولین ازمایشگاه از ابتدا در اشتباه بوده اند که انهارا ابونی و وستجیال معرفی کردند ویا چه عامل دیگری امکان این اشتباه را فراهم کرده است؟؟

با تشکر فراوان از شما
پاسخ: سلام شاید لام نمونه بر اثر استفاده های مکرر دچار نقص شده باشه یا اصلا استاد از قصد یه موردیو اشتباه گفته تا شما رو امتحان کنه شایدم محاسباتتون مشکل داشته باشه در هر صورت با استاد درمیان بزارین از همه چیز بهتره

خزلی

ساعت11:46---4 اسفند 1393

[وب سایت] - [ایمیل]

خیلی خوب بود ،ممنون میشم اگه در مورد مگس میوه مدیترانه ای نیز مطلب بگذارید.

پاسخ:ممنون از لطفتون .... چشم سعی میکنم
پاسخ:مطلبت مورد نظرتونو گذاشتم