PRÀCTICA 1. PDF file 2019-02-28 · Figura 1. Cicle vital de Drosophila...

Click here to load reader

  • date post

    27-Jul-2020
  • Category

    Documents

  • view

    5
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of PRÀCTICA 1. PDF file 2019-02-28 · Figura 1. Cicle vital de Drosophila...

  • PRÀCTICA 1.

    INTRODUCCIÓ A LA BIOLOGIA

    I MORFOLOGIA DE

    DROSOPHILA. http://www.bslave.nl/cms/photos/bslave%20

    Hayley Karageorgiou [email protected] Grado de Genetica Curso 2018-2019

  • INTRODUCCIÓ A LA BIOLOGIA I MORFOLOGIA DE DROSOPHILA.

    Objectiu

    L’objectiu principal d’aquesta primera pràctica és el de familiaritzar-se amb el cicle

    vital i la morfologia de les diferents fases del desenvolupament de Drosophila. Els

    coneixements adquirits en aquesta pràctica són fonamentals per al desenvolupament de

    la resta de pràctiques on s’utilitza aquest material biològic.

    Introducció

    Drosophila melanogaster, coneguda vulgarment com la mosca del vinagre o de la

    fruita, és un material excel·lent de laboratori i, per això, ha jugat un paper molt

    important en el desenvolupament de la Genètica. Entre els múltiples avantatges que

    ofereix, en destaquen el seu manteniment senzill i econòmic, que permet conservar un

    gran nombre de soques interessants per les seves característiques genètiques d’una

    forma rutinària, la capacitat de produir un nombre de descendents molt elevat en una

    sola generació i la gran varietat de mutants fenotípics que se’n coneixen. A més a més,

    les larves de Drosophila, com les d’altres dípters, tenen en les seves glàndules salivals

    cromosomes politènics. Aquests cromosomes gegants permeten realitzar estudis

    citogenètics molt precisos.

    El cicle vital de les espècies del gènere Drosophila

    Les drosòfiles són dípters holometàbols que durant el seu desenvolupament passen per

    les fases d’ou, larva, pupa i, finalment, insecte adult (Figura 1). La durada del seu cicle

    de vida depèn de diversos factors ambientals, tals com la temperatura i la humitat. A

    una temperatura de 25 °C i a una humitat relativa del 60%, el cicle de D. melanogaster

    des d’ou a adult és d’uns 9 dies; mentre que a 20 °C és d’uns 15 dies. La taula 1 mostra

    una cronologia aproximada del desenvolupament de D. melanogaster a 25 °C.

  • Figura 1. Cicle vital de Drosophila melanogaster.

    Després de l’aparellament, la fecundació dels ous té lloc dins l’úter. A continuació es

    produeix la posta dels ous (o ovoposició) i l’ou és dipositat a l’exterior. Al cap d’unes

    hores, en les quals té lloc una gran proliferació i reorganització cel·lulars, de l’ou

    n’eclosiona una larva petita i blanca, molt activa i voraç (Taula 1). El creixement ràpid

    de la larva li produeix dues mudes successives, al final de les quals s’obtenen les

    anomenades larves de tercer estadi. Aquestes larves perden mobilitat de forma

    progressiva i, finalment, es fixen al substrat i comencen a transformar-se en insectes

    adults (Taula 1): és la pupació. Les pupes es distingeixen perquè la coberta externa de la

    larva es va endurint i enfosquint progressivament, fins a adquirir una tonalitat

    groguenca o ataronjada. Un cop ha acabat la metamorfosi, que requereix la degradació i

    reabsorció dels teixits de la larva i la producció de nous òrgans a partir d’unes

    agrupacions cel·lulars larvàries anomenades discs imaginals, l’insecte adult trenca la

    coberta de la pupa i n’emergeix. Immediatament després de l’emergència, els insectes

    adults es reconeixen fàcilment perquè no estan completament pigmentats i les seves ales

  • encara no s’han desplegat. Taula 1. Cronologia del desenvolupament de D. melanogaster a 25 °C.

    Hores Dies Estadi del desenvolupament

    0 0 fecundació: embrió

    22 1 eclosió: primer estadi larvari

    47 2 primera muda: segon estadi

    70 3 segona muda: tercer estadi

    118 5 formació del puparium

    119 5 puparium groc

    120 5 puparium pigmentat

    122 5 muda prepupal

    130 5,5 formació del cap, ales i potes

    167 7 pigmentació dels ulls

    184 7,5 pigmentació de les quetes

    214 9 emergència: adult amb les ales plegades

    Característiques de l’insecte adult. Identificació dels sexes. Per poder realitzar encreuaments en condicions controlades s’han de reconèixer

    inequívocament els sexes i conèixer el temps a partir del qual els individus emergits són

    capaços d’aparellar-se. Les drosòfiles poden pertànyer a dos sexes: mascles i femelles

    (Figura 2). Els adults poden aparellar-se al cap de poques hores de l’eclosió i les

    femelles comencen a posar ous poc després. La capacitat reproductora es conserva al

    llarg de tota la vida, si bé la taxa d’ovoposició descendeix a partir del desè dia. La

    longevitat depèn en gran part de la disponibilitat d’aliment i de la temperatura, i poden

    arribar a assolir fins als tres mesos de vida.

    Es poden assenyalar diferents característiques morfològiques que permeten distingir

    fàcilment els mascles de les femelles de l’espècie D. melanogaster (com veurem

    després algunes d’aquestes característiques no són comunes a totes les espècies del

    gènere). El sexe dels adults és més fàcil de distingir en aquesta espècie (Figura 2). Des

    de la fase larvària, els mascles es poden distingir perquè els seus testicles són més grans

    que els ovaris de les femelles. A través de la coberta de les pupes tardanes es pot

  • observar també, utilitzant la lupa, una característica que presentaran els mascles

    d’aquesta espècie, però no les femelles, són les anomenades pintes sexuals, unes

    especialitzacions epidèrmiques presents en els tarsos del parell de potes anterior (Figura

    2).

    Figura 2. Dimorfisme sexual de Drosophila melanogaster. Visió dorsal d’insectes adults dels dos sexes. Fixeu- vos en les diferències de l’extrem de l’abdomen. Pota anterior. Els mascles presenten la pinta sexual.

    Visió ventral de l’abdomen. Diferències en les estructures genitals i anals (Modificat de Rodríguez, 2005).

  • Per distingir els dos sexes cal tenir en compte diferents característiques. En primer lloc,

    en els mascles s’hi observaran les pintes sexuals. En segon lloc, la pigmentació de la

    zona dorsal de l’extrem de l’abdomen és diferent en mascles i femelles: en els mascles

    forma una taca negra contínua sobre els segments terminals de l’abdomen (d’aquí li ve

    el nom de "melanogaster": extrem de l’abdomen fosc). A més a més, l’abdomen dels

    mascles és arrodonit, mentre que el de les femelles és més punxegut. Finalment, els

    mascles són una mica més petits. Emprant el binocular, s’observen d’altres

    característiques: si col·loquem els individus sobre el seu dors, apareixen els aparells

    genitals. En les femelles hi podem veure una placa genital de color clar, mentre que els

    mascles tenen una estructura fosca anomenada arc genital.

    Dotació cromosòmica

    D. melanogaster té quatre parells de cromosomes (2n=8): un parell

    d’heterocromosomes o cromosomes sexuals (XX en les femelles i XY en els mascles) i

    tres parells d’autosomes (II, III i IV). D’aquesta forma, existeixen quatre grups de

    lligament. El cromosoma IV és molt petit ("dot" o cromosoma puntiforme).

    Mutants fenotípics

    En Drosophila melanogaster es disposa de mutants fenotípics de tipus molt diferents

    que afecten la morfologia de l’ala, el color del cos, la mida, forma o color dels ulls o de

    les quetes, etc.

    Materials i mètodes

    En aquesta pràctica s’utilitzaran individus que pertanyen a l’espècie Drosophila

    melanogaster; s’estudiarà el seu cicle vital i la seva morfologia, i les característiques

    fenotípiques de soques mutants diferents.

  • Desenvolupament de la Pràctica.

    1. A partir de diferents ampolles de cultiu, observeu els distints estadis del

    desenvolupament de Drosophila. Fixeu-vos en les larves de mides diferents, pupes i

    adults. Descriviu amb l’ajut de dibuixos la morfologia externa de les larves i les pupes.

    Establiu les possibles diferències morfològiques entre les larves de mida diferent que

    s’observin.

    2. Descriviu la morfologia externa de les pupes. En algunes d’elles, les més properes a

    l’emergència, s’hi poden observar estructures de l’insecte adult. Si les observeu,

    describiu-les també. Poden relacionar-se les morfologies de larves i pupes? Establiu-ne

    relacions, si existeixen.

  • 3. Observeu i descriviu la morfologia externa dels adults (color del cos i ulls,

    morfologia de les ales i halteris, forma i mida de les quetes, etc).

    Cos Ulls Ales Halteris Quetes Altres caràcters

    4. Determineu el sexe d’un mínim de deu individus i reconeixeu-ne les diferents

    característiques que s’han explicat anteriorment. Anoteu el nombre de mascles i

    femelles que heu trobat en sexar. Es detecten diferències morfològiques en els individus

    que acaben d’emergir? Si és així, descri