1

FEM GENÈTICA AMB LA

MOSCA DE LA FRUITA

QUART D´E.S.O.

CURS 09-10

2

La nostra mosca del vinagre pertany als següents grups taxonòmics:

Filum Artròpodes Classe Insectes Ordre Dípters Família Drosofílids Gènere Drosophila Espècie Drosophila melanogaster

És abundant a les cases i famosa per la seva utilització com a material d'experimentació biològica.

Com a dípter que és, presenta: - Un exoesquelet de quitina. - El cos dividit en tres parts: cap, tòrax i abdomen. - Tres parells de potes. - Un parell d'antenes. - Un parells d'ales (de fet en presenta dos, el primer membranós i el segon transformat en balancí). - Un aparell bucal suctor.

És un cicle amb metamorfosi: a partir d'un ou d'uns 0,5 mm de grandària, surt a les 24 hores després de la posta una larva que en el seu creixement patirà dues mudes, podent distingir doncs tres estadis en la larva. Una larva del tercer estadi pot tenir uns 4,5 mm de llargada. Les larves mengen molt i acostumen a fer llarges galeries en la farineta de cultiu fent servir contínuament les mandíbules.

3

Una larva madura buscarà un substrat sòlid i sec i puparà. La metamorfosi té lloc dins la coberta de la larva que anirà enfosquint-se i endurint-se. Manté una certa translucidesa i poden veure's part de l'imago que s'està formant. Finalment aquest trencarà la coberta de la crisalide i emergirà. En principi l'adult és llarg i despigmentat i té les ales encara replegades, passades unes hores l'individu presenta un aspecte més robust, pigmentat i amb les ales ja funcionals.

Passades entre sis i vuit hores, els adults ja són sexualment madurs i poden copular, la femella reté el espermatozoides en un receptacle seminal i va fecundant el òvuls a mida que aquests transiten pels conductes reproductors. La femella només copularà un altre cop quan esgoti la reserva d'espermatozoides. Una femella ja inicia la posta als dos dies d'emergir, pot arribar a posar un total de 500 ous. La quantitat d'ous (entre 50 i 70 diaris al principi) va disminuint a partir de la segona setmana. Un adult ben alimentat pot viure de dos a tres mesos. La durada de les diferents fases depèn de la temperatura del cultiu:

temp. ºC ou-larva pupa dies totals 20 8 6,3 14-15

25 5 4,2 9-10

En la fase adulta podem diferenciar els mascles de les femelles

fàcilment atenent a:

caràcter mascle femella - mida (= edat)

més petit més gran

- forma de l'abdomen

rom

gros i punxegut

4

- pigmentació

dorsal de l'abdomen

taca fosca taca clara

- tars del primer parell de potes

amb pintes sexuals

sense pintes sexuals

És recomanable l'us de la lupa binocular!

Nosaltres treballem amb tres soques:

• El fenotip salvatge (sense mutacions visibles) té el color d'ulls

vermellós-ataronjat i el color del cos és d'un beig-amarronat. • Sèpia (se), mutació recessiva i autosòmica (cromosoma 3), color

dels ulls sèpia. • White (w), mutació recessiva, al cromosoma X, color blanc dels

ulls.

5

Una cambra de cultiu

Utilitzarem l´estufa que dóna escalfor i un got d'aigua que proporciona humitat. No fungible

Pinces, pinzells fins, flascons de cultiu, flascons eteritzadors, olla a pressió, taps d'escuma, èter dietílic, càpsules de Petri. Òptica: Lupes de mà i lupes binoculars

Fungible

Farina de blat de moro, llevat de pastisser, etanol, sacarosa, nipagín, agar-agar, èter dietílic, cotó i gassa, rodet de fil de cosir.

Com esterilitzar els flascons

El dia abans de fer una sembra es bullen 20 minuts en una olla a pressió i es deixen assecar girats cap per avall, guardant-los en aquesta posició fins fer-los servir.

El medi de cultiu (fer farinetes)

Consisteix en preparar l´aliment de les larves. Proporcions Per cada 25 flascons cal:

Preparat A 63 g de farina de blat de moro dissolts en 275 cc d'aigua dest. Preparat B 1.5 g de Nipagín (antifúngic d'ús alimentari) dissolts en 15 cc d'etanol Preparat C 575 cc d'aigua dest. + 10 g d'agar-agar + 1.5 cullerades soperes de sucre

6

Procediment 1. Remenar C en fred i posar-ho al foc fins l'ebullició (remenant!). 2. Quan C arrenca el bull afegir-hi el preparat A i mantenir l'ebullició

durant 15 minuts (si s´espessa massa no cal arribar-hi, amb 10 ja és suficient).

3. Retirar del foc i afegir-hi el preparat B. Remoure la mescla. 4. En calent, abans que s´espessin les farinetes, posar al fons de

cada flascó esterilitzat d´1 a 2 cm. de pasta. 5. Tapar la boca del flascó amb paper d´alumini i deixar refredar. 6. Poden conservar-se alguns dies al frigorífic.

Resembra i sembra 1. Cal treure el paper d'alumini i assecar les parets interiors del

flascó amb un paper net (sovint hi ha condensació). 2. Com aliment pels adults afegim un polsim de llevat de panificació

(poc i esmicolat) vigilant que no toqui les parets. 3. A continuació hi posem un paper no absorbent replegat o un con

de paper, per tal d'augmentar la superfície interior del flascó. 4. Substituïm el paper d'alumini per un tap d'escuma (deixa passar

l'aire però no les mosques). 5. Finalment l'etiquetem amb claredat:

1. Nom de la soca o creuament 2. Data 3. Grup responsable

Com manipular les mosques 1. Ús del pinzell

Per desplaçar, manipular o agafar les mosques cal fer-ho amb un pinzell.

2. Passar les mosques al flascó eteritzador.

a) Agafarem el pot de cultiu i encara tapat donarem uns cops secs sobre la taula, així evitarem que les mosques surtin.

b) Tot seguit el destaparem i li posarem a sobre l'eteritzador encarant les dues boques.

c) Subjectarem les dues boques amb la mà per tal que no es separin i deixarem que les mosques passin a l'eteritzador:

7

mètode a

Amb l'eteritzador en posició inferior, donarem copets laterals al pot de cultiu comprovant que les mosques vagin baixant.

mètode b Apuntant l'eteritzador cap una bombeta aprofitant així el fototropisme positiu (atracció per la llum) de les mosques.

d) Quan hi hagi el nombre suficient de mosques separarem els

dos pots i els taparem ràpidament.

3. Eteritzar les mosques Al realitzar observacions o encreuaments experimentals cal anestesiar prèviament les mosques. Farem servir l'eteritzador que té un tap de cotó que mullarem amb unes gotes d´èter dietílic (volàtil i inflamable ). Procediment: 1. Un cop sec amb l'eteritzador sobre la taula farà baixar les

mosques, moment que aprofitarem per posar dues o tres gotes d'èter en el tap de cotó.

2. Caldrà esperar que les mosques es dormin. Una sobreexposició podrà matar-les (es nota perquè les ales queden excessivament separades del cos).

4. Observar les mosques

Les mosques adormides podran posar-se sobre un paper blanc i transportar-les a la lupa binocular per identificar-les i sexar-les. Després d'observar les mosques mai s'han de tornar al flascó, seran dipositades en un pot ple meitat d'aigua, meitat d'etanol que servirà de dipòsit. Si cal utilitzar les mosques adormides en una nova sembra, no les posarem directament sobre les farinetes ja que hi quedarien enganxades, utilitzarem un cons de paper on amb el pinzell hi haurem dipositat amb cura les mosques.

8

Com aconseguir femelles verges Sabem que els adults no són madurs sexualment fins que no han passat de sis a vuit hores des de la sortida de la pupa. De vegades en un creuament necessitarem assegurar-nos que les femelles no han estat encara fecundades, ens caldrà seleccionar femelles que faci de 6 a 7 hores que han sortit de la pupa. Procediment 1. En una classe caldrà eliminar tots els adults del flascó. Es pot aprofitar per muntar els flascons de sembra i etiquetar-los, i també fabricar alguns cons de paper. 2. Deixem passar 6-7 hores i les femelles que neixin dins aquest període de temps probablement seran verges. Les posarem en el flascó pertinent i em prendrem nota. 3. El dia següent buidem els flascons dels nascuts a la nit ja que no ens serveixen. 4. Deixem passar 6-7 hores i les femelles que neixin dins aquest període de temps probablement seran verges. Les posarem en el flascó pertinent i em prendrem nota. 5. Repetirem els passos 3 i 4 tants dies com calguin (normalment 2-3 dies) fins obtenir totes les femelles necessàries (5 per a cada flascó de cultiu). Nota: recordeu que els mascles sempre són aprofitables per a la sembra.

Esquema del procés Creuament I

P mascles salvatges X femelles sèpia ++ se se F1 mascles i femelles salvatges + se F1 X F1 mascles salvatges X femelles salvatges + se + se

9

F2 3 / 4 salvatges 1 / 4 sèpia (1 / 4 ++ + 1 / 2 + se) se se Creuament 2 P mascles salvatge X femelles white + -- w w F1 mascles white femelles salvatge w -- + w F2 mascles 1 / 2 salvatge , 1 / 2 white + -- w – femelles 1 / 2 salvatge, , 1 / 2 white + w w w Creuament 3 P mascles white X femelles salvatge w -- + + F1 mascles salvatge femelles salvatge + -- + w F2 mascles 1 / 2 salvatge , 1 / 2 white + -- w – femelles totes salvatge + +, + w

Disseny Partim de soques homozigòtiques de fenotips salvatge, white i sèpia. Tres flascons de cada proporcionats pel CDEC. Farem una resembra d'aquests flascons per a tenir-ne per a tots els grups. Cada grup rebrà 2 flascons i en treurà les mosques necessàries per al seu creuament.

10

Amb aquestes soques realitzarem 3 creuaments, que s´anomena- ran sembra de progenitors (sembra de P): creuament mascles Femelles (verges) I salvatges sèpia II salvatge white III white salvatge La distribució dels creuaments en els diferents grups serà: Creuaments Grups I Mascles salvatge X femelles sèpia 4 A. II Mascles salvatge X femelles white 4 B. III Mascles white X femelles salvatge 4 C Cada creuament esmentat es farà amb 5 mascles i 5 femelles "verges". Un cop hi hagi larves dels descendents d'aquests creuaments caldrà eliminar-ne els progenitors i més tard, quan apareixin els descendents adults, anomenats PRIMERA GENERACIÓ FILIAL (F1), caldrà fer-ne un recompte (mínim cent mosques per a cada encreuament). Amb aquestes mosques F1, sembrarem la següent generació anomenada SEMBRA F1: Creuaments Grups I F1 X F1 4A. II F1 X F1 4B. III F1 X F1 4C. Quan sigui el moment, eliminarem les mosques F1 i més tard, quan aparegui la següent generació, identificada com SEGONA GENERACIÓ FILIAL (F2), en farem el recompte oportú, (mínim dues-centes mosques per a cada creuament).

11

Temporització Dies Tasques

4A 4B 4C Esterilitzar els flascons.

Esterilitzar flascons. Veure dossier.

Fer les farinetes Preparar les etiquetes.

Veure dossier. Preparar 18 etique- tes, a cadascuna: soca, data, grup.

Etiquetat Etiquetar flascons.

Resembra

Veure dossier.

Pràctica de sexat. Veure dossier.

Pràctica de sexat. Veure dossier.

Pràctica de sexat. Veure dossier.

Pràctica de sexat. Veure dossier.

Esterilitzar els flascons.

Esterilitzar flascons. Veure dossier.

Fer farinetes Veure dossier.

Etiquetar flascons de sembra. Muntar cons de paper.

Preparar etique- tes, a cadascuna: creuament, data, grup. Muntar cons de paper.

Obtenció de femelles verges. A tercera hora, eliminar els adults. A les 5 de la tarda, posar les femelles verges al seu flascó corresponent.

Obtenció de femelles verges. A tercera hora, eliminar els adults. A les 5 de la tarda, posar les femelles verges al seu flascó corresponent.

12

Dies Tasques 4A 4B 4C

Obtenció de femelles verges.

A tercera hora, eliminar els adults. A les 5 de la tarda, posar les femelles verges al seu flascó corresponent.

Sembra de P. Veure dossier.

Eliminar progenitors Esterilitzar flascons

Si es veuen larves, eliminar els pares. Esterilitzar Flascons.

Fer farinetes Veure dossier.

Etiquetar. Muntar cons de paper

Preparar etique- tes, a cadascuna: creuament, data, grup. Muntar el paper replegat

Recompte F1

Sembra F1

Eliminació F1

Recompte F2

Anàlisi dels resultats. Netejar i endreçar el material.