Name: 学习在果蝇的侵略（果蝇） (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2007-02-25T00:00:00.000+00:00
Duration: 11 min 6 s
Description: 学习在果蝇中研究攻击行为的方法，通过制备隔离管、设置受控战斗环境来观察神经生物学机制。该方法为理解果蝇攻击行为的遗传和环境因素提供了可靠的实验框架。

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1. 组装腔室壁
<ol>
<li>取两张普通载玻片，在两侧边缘的中点处做标记，以直边尺为引导，用金刚石切割刀在玻璃上划痕。 </li>
<li>来回滑动金刚石切割刀数次，直到听到刮擦声。 </li>
<li>用两张纸巾包裹玻璃器皿并将其置于碎玻璃回收容器上方，靠近划痕线处轻轻施加压力，划痕面朝上 背向自己将玻片折断成两半。</li>
<li>在一块玻璃的一条边缘上均匀涂抹足量玻璃胶，将另一块玻璃以直角垂直压接到胶粘剂上。将其放置在平坦表面（铝箔、蜡纸或普通纸）上，静置至少一小时使其固化。</li>
<li>一小时后，重复涂布粘合剂步骤以形成方形腔室，并静置过夜使其完全固化。 <img src="/files/ftp_upload/old/155_2008_9_3_3/155_figure-01.png" alt="Static equilibrium, ΣFx=0, prism setup, optical experiment, refraction analysis, glass apparatus." width="358" height="266" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Figure 1"> </li>
</ol>
2. 将壁置于培养皿中
<ol>
<li>取一个培养皿的上半部分，倒入加热的2%琼脂糖溶液，深度至少达到5 mm（将琼脂糖加入去离子水中，用微波炉加热至完全溶解）。</li>
<li>静置数分钟，待其仍处于溶解状态时，将 chamber 的壁结构置于培养皿中央。取培养皿的下半部分，倒置放置。使用火焰加热的直头解剖针，在培养皿中心位置打一组小孔（>1 mm），用于通风。在偏侧位置打一个较大的孔（直径约4 mm），用于将果蝇引入 chamber。用一块可移除的标签胶带盖住较大的孔。 <img src="/files/ftp_upload/old/155_2008_9_3_4/155_figure-02.png" alt="静态平衡，色谱装置；培养皿，物质分离过程，实验方法。" width="447" height="207" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="图2"> <img src="/files/ftp_upload/old/155_2008_9_3_5/155_figure-03.png" alt="静态平衡；培养皿中的透明容器；装置示意图；教学关键词。" width="328" height="211" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="图3"> </li>
</ol>
3. 制作食物杯
<ol>
<li>将一瓶果蝇培养基加热至完全融化。使用巴斯德移液管将培养基转移至闪烁瓶盖中，填充至顶部形成平整表面。注意避免产生气泡，并静置冷却。</li>
<li>在研钵中加入少量干酵母和几滴水，研磨制成新鲜酵母糊。根据需要添加更多酵母或水，直至其稠度适中，能够用牙签蘸取一小滴可见的酵母糊，并将其涂抹于培养基表面中央。</li>
<li>将装有培养基的瓶子置于观察室中央，将培养皿底部倒置（使边缘朝上，不遮挡视野）盖在观察室上方。通过顶部较大的孔口用吸管将两只3-5日龄的果蝇引入观察室内。用胶带封住该孔口，并在上方培养皿中放置一张带有直径2 cm圆孔的黑色滤纸。</li>
<li>在观察室上方放置台灯，距离应足够远，以免加热观察室，同时调整位置以确保光照均匀覆盖培养基表面。整个装置最好置于湿度较高、温度为22-25°C的环境中。 <img src="/files/ftp_upload/old/155_2008_9_3_6/155_figure-04.png" alt="培养皿中种子萌发装置；植物生长实验；受控环境研究。" width="284" height="212" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="图4"> </li>
</ol>
4. 当两只果蝇均位于食物表面时，开始通过观察室前壁进行录像。

研究果蝇（drosophila）中的攻击行为

Studying Aggression in Drosophila (fruit flies)

攻击行为是一种在争夺或获取资源过程中进化而来的先天性行为。这种复杂的社交行为受到遗传、激素和环境因素的影响。在许多生物中，攻击行为对生存至关重要，但在特定情境下控制和抑制攻击行为也变得愈发重要。近年来，无脊椎动物作为研究复杂社会行为遗传基础和系统生物学机制的模型系统，其应用价值日益凸显，部分原因在于这些生物展现出丰富多样的行为谱系。在配套视频中，我们介绍了一种用于分析果蝇攻击行为的方法，其设计涵盖了重要的生态行为学约束条件。具体步骤包括：制作打斗室、分离并标记果蝇、将果蝇放入打斗室以及录制打斗视频。目前，该方法正被用于鉴定与攻击行为相关的关键候选基因，并进一步阐明支配攻击行为及其他社会行为输出的神经环路机制。

研究果蝇（Drosophila）中的攻击行为

攻击行为是一种在争夺或获取资源过程中进化而来的先天行为。这种复杂的社交行为受到……的影响

我叫Sarah Ertel，是哈佛医学院神经生物学系Kravitz实验室的博士后。我叫Sibu，是一名来自德国的医学生，目前正在Kravitz实验室进行科研轮转。我们希望向您展示如何建立果蝇争斗实验并研究其攻击行为。首先，我们需要准备隔离小管，具体步骤是将果蝇培养基在微波炉中加热融化，待其凝固后，向每根培养管中加入1.5 µL培养基，然后用棉塞封口。第一步是获取社会经验缺乏的果蝇，即从未接触过其他果蝇的个体。为此，我们取所需类型果蝇的晚期蛹，并用镊子小心地将蛹从试管中取出。取准备好的分离小瓶，移除棉塞，轻轻将蛹放入瓶内，盖上瓶盖并标记小瓶。将这些蛹放回昼夜循环的温控培养箱中。第二天检查果蝇是否已羽化，然后记录果蝇羽化的日期。然后将果蝇饲养三到五天，在此期间，我们在果蝇腹部背面涂抹颜料，以便识别个体。现在我们正在为正式的打斗实验制作观察室。具体操作是使用两张普通的显微镜载玻片，在载玻片中部用金刚石切割笔进行标记，划伤表面，然后找到边缘，载玻片即可轻松折断成两半。好的。然后使用胶水将载玻片的边缘粘合在一起，再将两个半片粘合形成一个盒子。我们可以用70%乙醇清洗，然后再用一些水去除手指残留物。在培养室底部加入1%琼脂，然后将培养室放入。这可以为果蝇提供湿度。接着，我们需要给果蝇提供一些可供争夺的资源。因此，尽管培养室的实际大小可被视为一种领地，我们仍会向其中提供食物。我们将食物放入闪烁计数瓶中，这为进一步产生可能的领地行为提供了条件，即某只果蝇可能会试图守护这一区域。现在，我将取刚用微波炉加热好的食物，将其装入食物杯中，这些食物杯实际上是闪烁计数瓶盖，之后果蝇将在其中进行争斗。装填时需使其表面略呈凸面，以便能够观察到整个表面。同时应避免产生气泡，因为气泡会阻碍果蝇在食物杯表面爬行，而我们希望吸引果蝇聚集到食物杯上。我们还将在食物杯的中央加入一滴酵母糊。首先需要准备酵母糊。取适量活酵母糊放入食物杯中，然后加入一滴水，搅拌至形成糊状。待食物杯冷却后，将酵母糊或仅少量酵母糊滴加至食物杯中央。目前我们所在的这间是行为实验间，我们共有两间行为实验间。当关闭所有照明时，此房间完全黑暗，且环境湿度与温度均受控。因此，我们将温度保持在25摄氏度，并尽量使湿度超过40%，以便尽可能控制果蝇所处的环境条件。接下来，我将设置打斗实验。我们之前准备好的食物杯就在这里，现在我要把它们放入这些实验舱中。尽量将它们放置在培养室的中央。我们重新盖上盖子。好的，我将使用这个吸虫器吸取果蝇，恰好一对果蝇。我将取两只果蝇，用移液器将它们吸入此处，然后放入实验腔室中。这就是我接下来要做的操作。现在，我会像这样握住小瓶，因为果蝇具有负趋地性并趋向光线，因此它们通常会向上移动。这样我在移除棉塞时更容易抓住它们。如您所见，目前我的培养管中有两只果蝇。另外，由于这些是经过标记的果蝇，我需要确保取一只已标记的和一只未标记的。或者，如果我们使用两种颜色，一种颜色涂成一种颜色，另一种颜色涂成另一种颜色，但它们的基因型相同。现在我将它们插入相应的腔室中，并移除石蜡球。有一个小孔，我将通过它放入果蝇。我尽量让盖子处于一个合适的位置，这样在轻敲时果蝇不会逃逸。它们会稍微往下掉落，然后我轻轻吹气，只需轻轻吹一下即可，不必用力吹入，以免干扰它们。果蝇需要三到大约四十分钟的时间才能安定下来，并开始观察活动室内的环境。然后它们会开始占据食物杯，争斗也将随之开始。现在，我将整个装置放在摄像机前，并调整高度，以便以略微倾斜的角度拍摄食物杯，从而能够看到整个食物杯，且整个食物杯都处于焦点范围内。进行这些攻击性行为检测的房间非常重要。该房间是独立的，需保持无人员走动和噪音干扰，温度维持在25摄氏度，湿度控制在45%至55%之间，以确保果蝇在此环境中保持健康和活跃状态。此外，我们会调暗顶部的灯光，以便食物杯上的光线也能吸引果蝇。利用DFA作为模型系统并采用此类实验装置，不仅能够观察攻击行为的强度，还能分析我们所观察到的攻击行为的具体模式。我们特别关注这些特定行为，希望了解在发育过程中大脑是如何建立神经连接的，以及这些神经连接如何在成年个体中表现出来——而这些成年个体并未通过学习获得此类行为。因此，当它们看到开始与其他果蝇互动时，就会立即表现出这些行为。它们知道如何扑击，也知道如何表现出攻击性。因此，我们希望了解这些行为是如何在果蝇的神经系统中被构建的，以及它们随后是如何被调控的。

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科研

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生物学

学习在果蝇的侵略（果蝇）

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