多线染色体经染色后,出现深浅不同、密疏各别的横纹,这些横纹的数目和位置往往是恒定的,代表着果蝇等昆虫的种的特征;如染色体有缺失、重复、倒位、易位等,很容易在唾腺染色体上识别出来。
由于细胞分裂停止在间期,核物质螺旋化程度低而充分伸展,这种染色体比普通染色体大得多,宽约5um,长约2000um,是其体细胞中期染色体长度的100-200倍。伸展形式的DNA长度约为40000um,只需简单的染色和压片,就可以很容易地在光学显微镜下观察到。
扩展资料
在果蝇唾腺细胞中每一个多线染色体都是经过大约9个循环的复制产生的,所以每条多线染色体至少包含了500-1000条单染色体(DNA纤丝),某些昆虫的多线染色体包含了多达16000条。经过醋酸洋红或地衣红染色后,在高倍光镜下就可以看到每条多线染色体都是由暗带和明间带直线交替组成的。
同时也已证明,大部分DNA存在于暗区带之内,每条区带都相应于染色体上染色粒的聚合区域,它能被碱性染料染得很深,孚尔根染色呈现阳性,而明间带则几乎不着色。以后又证明了每条区带都包括几个或几十个基因位点。
参考资料来源:百度百科-多线染色体
参考资料来源:百度百科-果蝇唾腺染色体
纵观整个生命科学发展的历史,从以观察个体水平为主的博物学以及形态分类学阶段,到以实验方法为主的实验生物学阶段,再发展到今天的分子生物学阶段,以孟德尔遗传规律重大发现为代表的实验生物学阶段对整个生命科学的发展起到了承上启下的重要作用,实际意义上推动整个遗传学发展的正是以果蝇为模式动物而进行的一系列遗传学实验。
在整个遗传学发展的演变过程中,果蝇与遗传学相互融合、发展、进步。在不断用于各种遗传实验的过程中,它也极大程度地丰富和更新了遗传学的概念及内容,对于生命科学的发展有着不可磨灭的贡献。
果蝇(fruit fly)是双翅目、短角亚目、果蝇科、果蝇属昆虫。由于其清晰的遗传背景以及简便的实验操作,使其在遗传学、发育生物学、生物化学以及分子生物学等多个领域都占据了不可替代的位置。黑腹果蝇(Drosophila melanogaster )在1830年首次被描述。而它第一次被用作试验研究对象则要到1901年,试验者是动物学家和遗传学家威廉·恩斯特·卡斯特。他通过对果蝇的种系研究,设法了解多代近亲繁殖的结果和取自其中某一代进行杂交所出现的现象。1910年,随着著名的遗传学家汤玛斯·亨特·摩尔根开始在实验室内培育果蝇并对它进行系统的研究,此后很多遗传学家都开始用果蝇作研究并且取得了很多遗传学方面的知识:经典的伴性遗传、连锁以及交换定律,还包括果蝇的性别决定机制以及其基因组测序以及基因在染色体上的分布。
果蝇的生活史与家蝇相似,由卵发育为成虫大体要经过卵、幼虫、蛹和成虫四个阶段,其中幼虫又分成一龄、二龄及三龄三个时期,属于完全变态发育。一只雌果蝇一生能产下300-400个卵,卵经过一天就可以孵化成幼虫,形成一个庞大的家族。这也是果蝇用于遗传研究的一大优点,可以很方便的产生足以用于数理统计分析的研究样本。
果蝇的生活史
果蝇的形状表型及其丰富,有较多的突变类型,并且有很多易于诱变分析的遗传特征,这也是奠定果蝇在遗传学中重要地位的一个主要原因。经常用于遗传学筛选的标记形状有果蝇的复眼性状,常见的包括白眼、红眼、朱砂眼、墨黑眼以及棒眼等;果蝇的翅膀也可以分为长翅、小翅、卷翅、直翅等;果蝇的体色也可以分为黑体、黄体以及灰体等。这些多样的表型,使得果蝇杂交实验中对亲本的组合选择也多种多样。
红眼果蝇与白眼果蝇
由于果蝇在遗传学中的长期研究积累了大量的信息与技术,使其成为生命科学研究中的重要模式生物。模式生物一般都因其结构简单、生活周期短、培养简单、基因组小等特点在生物以及医学领域发挥重要作用。果蝇作为模式生物,一方面是由于长期积累了很多关于果蝇的知识和信息,制备了大量的突变体,结合其自身携带的便于遗传操作的标记,极大地方便了实验的设计和操作;另一方面,在果蝇遗传研究过程中发展的一些有效的技术,现在还只能应用于果蝇,如定点同源重组以及基因定点敲除技术。
果蝇作为遗传学研究的经典模式动物,主要用来研究真核生物遗传学的基本原理以及概念。1910年,摩尔根发现白眼果蝇并将其用于遗传学研究,摩尔根验证了孟德尔学说,发现并解释了伴性遗传,提出了连锁遗传,绘制了果蝇遗传图谱。因此1933年的诺贝尔医学奖授予了摩尔根,以表彰他在研究染色体在遗传方面的功能中所做出的贡献。1946年,摩尔根的学生,被誉为“果蝇的突变大师”的米勒,证明X射线能使果蝇的突变率提高150倍,因而成为诺贝尔奖获得者。
果蝇的伴性遗传实验示意
果蝇作为发育生物的经典模式生物,很多参与发育调控的信号通路都是首次发现。例如,Ras信号转导途径就是首先通过对果蝇复眼光受体细胞和线虫产卵器发育过程(Sternberg and Han,1998)的研究而阐明的。Notch信号转导途径的主要成员基因也是首先在果蝇中克隆的。Nusslein-Volhard和Wieschaus用果蝇进行筛选发现了Hedgehog, Wingless和TGF-β等信号转导途径。利用这些通路中同源基因的保守性,也分别在小鼠以及人中发现了相同的发育信号通路。如:人和果蝇的体节形成都是由同源异型框基因控制。虽然人和果蝇的眼睛构造截然不同,但他们的早期发育都是由e1’基因控制的。小鼠Pax6(果蝇ey的同源基因)也可在果蝇中诱导眼的发育。
近年来的研究表明,果蝇和人类在肿瘤发生信号通路等方面的保守性很高,而且果蝇具有很强的遗传学可操作性,是肿瘤学研究有效的模型之一,可用于研究人类肿瘤发生、发展、转移等分子机制。
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果蝇生活史果蝇科(Drosophilidae)果蝇属(Drosophila)昆虫。约1,000种。广泛用作遗传和演化的室内外研究材料,尤其是黄果蝇(D. melanogaster)易於培育。其生活史短,在室温下不到两周。 关於果蝇的遗传资料收集得比任何动物都多。用果蝇的染色体,尤其是成熟幼虫唾腺中最大的染色体,研究遗传特性和基因作用的基础。对果蝇在自然界的生物学了解得还不够。有些种生活以腐烂水果上。有些种则在真菌或肉质的花中生活。 [编辑本段]外观特征 黄果蝇(Drosophila melanogaster)体型较小,身长3~4mm。近似种鉴定困难,主要特征是具有硕大的红色复眼。 雌性体长毫米, 雄性较之还要小。雄性有深色后肢,可以此来与雌性作区别。 [编辑本段]分布范围果蝇类昆虫与人类一样分布于全世界,并且在人类的居室内过冬。由於体型小,很容易穿过砂窗,因此居家环境内也很常见。 [编辑本段]生活环境有些种生活以腐烂水果上。有些种则在真菌或肉质的花中生活。 在垃圾筒边或久置的水果上,只要发现许多红眼的小蝇,即是果蝇;果蝇类幼虫习惯孳生於垃圾堆或腐果上。 [编辑本段]黑腹果蝇 黑腹果蝇在1830年首次被描述。而它第一次被用作试验研究对象则要到1901年,试验者是动物学家和遗传学家威廉·恩斯特·卡斯特。他通过对果蝇的种系研究,设法了解多代近亲繁殖的结果和取自其中某一代进行杂交所出现的现象。1910年,汤玛斯·亨特·摩尔根开始在实验室内培育果蝇并对它进行系统的研究。之后,很多遗传学家就开始用果蝇作研究,并且取得了很多遗传学方面的知识,包括这种蝇类基因组里的基因在染色体上的分布。 雌蝇可以一次产下400个毫米大小的卵,它们有绒毛膜和一层卵黄膜包被。其发育速度受环境温度影响。在25℃环境下,22小时后幼虫就会破壳而出, 并且立刻觅食。因为母体会将它们放在腐烂的水果上或其他发酵的有机物上,所以它们的首要食物来源是使水果腐烂的微生物,如酵母和细菌,其次是含糖的水果。幼虫24小时后就会第一次蜕皮,并且不断生长,以到达第二幼体发育期。经过三个幼虫发育阶段和四天的蛹期,在25℃下过一天,就会发育为成虫。 [编辑本段]科学研究转基因果蝇转基因果蝇出世:可用激光照射遥控 遥控不再是电子产品的专利,科学家新培育出一种转基因果蝇,可以用激光照射来遥控它们的行为,让懒散的果蝇活动起来,开始爬行、跳跃或飞走。 有关论文发表在最新一期的《细胞》杂志上。虽然遥控这种果蝇还不能像开遥控汽车那样方便,但有关方法对研究动物的神经和行为有着重要意义。 以前,科学家在研究动物行为的神经基础时,一般用电极刺激神经等方法。但这些方法是侵入性的,可能妨碍动物的行动甚至使其瘫痪,而且电极也不可能接触到整个神经系统里的每个神经元。 美国耶鲁大学医学院的神经生物学家将一个来自大鼠的基因植入果蝇体内,这个基因编码一种离子通道蛋白质。在环境中存在生物能量分子ATP的情况下,该离子通道允许带电粒子通过细胞膜,从而传递电脉冲。 果蝇染色体随后,研究者给果蝇注射因为被另一种分子包裹而处于不活动状态的ATP分子。用紫外线激光照射果蝇,能使ATP分子从束缚中解放出来,启动离子通道,使果蝇的神经受到电信号刺激。 实验显示,如果该离子通道蛋白质在控制果蝇爬行的多巴胺能神经元中表达,本来懒散的果蝇在激光照射下会变得过度活跃。如果离子通道表达在控制果蝇逃跑反应的大神经中,则激光可使果蝇跳来跳去、抖动翅膀并飞走。 研究者说,这一技术可用于研究生物的许多其他行为,例如求偶、交配和进食等 果蝇分为白眼和红眼,白眼属于基因突变的结果,是位于X染色体的隐性遗传,因为它只有4对染色体,便于实验观察,常用于研究伴性遗传。美国生物学家摩尔根曾利用这一性状研究基因的连锁与互换定律。 但需注意,果蝇能回交,其生长周期短,但是摩尔根做过回交实验。 果蝇与摩尔根——遗传定律的春天 [1] 摩尔根在遗传学实验中主要是以果蝇为实验材料,他的重要发现都是从果蝇身上取得的。有人说:上帝为了摩尔根才创造了果蝇。 可爱的小果蝇 果蝇是小型蝇类动物,体长只有几个毫米。,上于它喜欢在腐烂水果上飞舞,所以人称果蝇。实际上它喜欢的是腐烂水果发酵产生出的酒,所以酒发酵池前也会招引来很多果蝇,古希腊人称果蝇为“嗜酒者”。 作为实验动物,果蝇有很多优点。首先是饲养容易,用一只牛奶瓶,放一些捣烂的香蕉,就可以饲养数百甚至上千只果蝇。第二是繁殖快,在25℃左右温度下十几天就繁殖一代,一只雌果蝇一代能繁殖数百只。孟德尔以豌豆为实验材料,一年才种植一代。摩尔根最初以小鼠和鸽子为实验动物研究遗传学,效果也不理想。后来经人介绍,摩尔根于1908年开始饲养果蝇。果蝇只有四对染色体,数量少而且形状有明显差别;果蝇性状变异很多,比如眼睛的颜色、翅膀的形状等性状都有多种变异,这些特点对遗传学研究也有很大好处。对于这些有利的特点,摩尔根也不是一下子都认识清楚了的,而是后来在研究工作中逐渐体会到的。 由于摩尔根的实验室中饲养了很多果蝇,研究人员整天在侍候果蝇、观察研究果蝇,所以人称他领导的实验窒为“蝇室”。在摩尔根的领导之下,这个“蝇室”成了全世界的遗传学研究中心。他们的研究成果为全世界遗传学界所注目,他们写出的论文和著作是全世界遗传学家的必读书和重要参考文献。这个“蝇室”还培养出了许多著名遗传学家。 以前苏联的李森科为代表的一些人,曾大肆攻击摩尔根学派以果蝇为主要研究对象是毫无实际意义,是不关心国计民生。事实已经证明这种攻击是站不住脚的。从果蝇身上发现的遗传规律,对其它动植物、对人类也同样适用。理论上有了重要发展,在实践上也必将有重要意义。 发现伴性遗传 摩尔根的实验室起初是用果蝇研究后天获得性状能否遗传的问题。他把果蝇在黑暗环境中连续培养很多代,按照拉马克的用进废退、后天获得性状可以遗传的理论,其视力应该逐渐退化。但是结果不是这样,摩尔根认为这个实验白费功夫了。 摩尔根用果蝇做出了重要的遗传学发现,是从一只白眼果蝇开始的,他由这只白眼果蝇发现了伴性遗传。野生的果蝇眼睛都是红色,但是在1910年时摩尔根发现了一只白眼雄果蝇。按照基因学说,这是发生了基因突变。用这只白眼雄蝇与普通的红眼雌蝇交配,子一代的果蝇都是红眼。按孟德尔学说解释,红眼是显性性状,白眼是隐性性状。子一代的果蝇交配产生出了子二代,结果雌果蝇全是红眼,雄果蝇一半是红眼、一半是白眼。如果不论雌雄,红眼果蝇与白眼果蝇的比例是3:1,符合孟德尔定律。可是为什么白眼都出现在雄果蝇身上呢? 摩尔根也做了回交试验,让子一代的红眼雌蝇与最初发现的那只白眼雄蝇交配,结果生出的果蝇无论雌雄都是红眼白眼各占一半,这也符合孟德尔定律。 摩尔根根据这些实验结果进行了深入思考,他提出了一种假设:决定果蝇眼睛颜色的基因存在于性染色体中的X染色体上雄果蝇的一对性染色体由X染色体和Y染色体组成,Y染色体很小,其上基因很少,所以只要其x染色体上有白眼基因,白眼性状就表现出来。雌果蝇的性染色体是一对x染色体,因为白眼是隐性性状,只有其一对X染色体上都有白眼基因才会表现为白眼性状。根据这种假设,就可以圆满解释上述实验结果。 白眼基因存在于性染色体上,它的遗传规律与性别有关,这就叫:“伴性遗传”。 人色盲的遗传、血友病的遗传,也是伴性遗传。色盲患者多是男性,女性很少,男性色盲患者的子女一般不色盲,可是其外孙中又出现色盲。对这种现象人们过去一直迷惑不解,伴性遗传概念的提出使人明白了其中的奥妙。 发现连锁与交换定律 各种生物染色体的数量是不多的,例如果蝇是4对染色体,豌豆是7对,玉米是10对,人也只有23对。但是,每种生物基因的数量要比其染色体数量多得多。既然基因是存在于染色体上,那么每条染色体上肯定不只有一个基因,而是有许多个。好多人都从理论上做出了这种推测,但是拿不出实验证据,他们根本无法确定某种生物的哪个基因是存在于它的哪一条染色体上。自然科学讲究实证,没有证据时理论是不能得到承认的,至多算是一种合理的假设。 第一个拿出这种证据的是摩尔根,证据来自对果蝇的研究。 在证明白眼突变基因是存在于果蝇的x染色体上之后,摩尔根又发现了残翅突变、朱色眼突变、黄身突变等也是伴性遗传,表明它们的基因也是存在于x染色体上。 孟德尔定律说,在形成配子时成对的基因互相分离,自由组合。根据细胞学研究结果,形成配子时是成对的染色体互相分离,自由组合,所以,只有不在同;条染色体上的基因才可以自由组合,而位于同一染色体上的基因则会连在一起遗传,这就是基因连锁。这种认识也是先从理论上推测出来,然后实验证实。 通过适当地选择交配对象,摩尔根得到了同时具有两种伴性遗传突变的果蝇,如白眼黄身果蝇。他让这种果蝇与普通的野生果蝇或具有不同伴性遗传突变的果蝇交配,果然发现了基因连锁。例如白眼黄身果蝇与野生的红眼灰身果蝇交配,后代中白眼黄身者或红眼灰身者占99%,而没有表现为连锁遗传的即白身灰身者或红眼黄身者,只占1%。 然而连锁并不是百分之百,而且不同基因之间的连锁程度有高有低。摩尔根因此提出,不同染色体之间在形成配子时会发生基因交换,这是由于染色体之间可能发生物质交换而引起的。 摩尔根又进一步想到,同一条染色体上的两个基因,相距越远则发生交换的可能性越大,因此,根据交换率的高低可以判断出基因之间的相对位置。综合大量实验结果、摩尔根绘出了果蝇4对染色体的基因图:把每条染色体上的所有基因排成一条直线,交换率越小的摆的位置愈近。在根本无法直接看到基因的情况下,摩尔根竞然绘出了这样的基因图,人们不得不佩服他的实验工作和逻辑推理都非常严密。 果蝇让位于微生物 摩尔根用果蝇做的遗传学研究,证据确凿地表明基因存在于染色体上,发现了伴性遗传和连锁与交换规律,而且他们对果蝇遗传所做的精细分析还导致这样估计:基因的大小可能类似于最大的有机分子。但是,基因是什么?基因是通过什么方式控制性状呢?直到20世纪30年代仍然一无所知。孟德尔-摩尔根学派遗传学实质上是形式遗传学。虽然基因有物质基础,但是摩尔根用果蝇做的遗传学研究并非是从对基因物质本身的认识出发的,各种结论都是依据实验结果分析推理出来的。 摩尔根想把他的遗传学研究推进到一个新层次,想研究基因是怎样发挥控制性状功能的。 20世纪初时曾有一位英国医生发现黑尿病是遗传性疾病,而且发现黑尿病的病因是患者体内缺少尿黑酸氧化酶,因而不能使尿黑酸分解。他因此提出,基因能控制酶的形成,进而影响代谢过程。 摩尔根的实验室早在30年代用果蝇继续做这方面的研究。他们的实验结果表明,决定果蝇眼睛颜色的物质有一个转化过程,而且他们可以分析出来,哪一种眼色突变是缺少哪一步反应所需要的酶。可是他们无法把有关的各种物质检验和分离出来,实验无法深入。 在生物科学发展迅速的今天,虽然对于生物的研究领域及研究生物逐步多元化,但果蝇作为经典模式生物,在生物学领域的研究和发展有着极其重要的地位。果蝇作为一种模式生物,依旧具有很大的研究潜力。
唾腺染色体是遗传分析的理想材料:唾腺染色体存在于双翅目昆虫幼虫消化管(尤其是唾腺)中的巨大的、可见的染色体,①巨大而伸展,复制产物不分开(又称多线染色体),②具有体细胞联会现象 ③有深浅相见的横纹 ④显见Puff结构(幼虫发育出现的特殊形态的泡状结构或称染色体疏松,是正在活跃转录RNA的位置。)
在研究性别的寿命差异问题上,已经证实昆虫及大多数其它种动物雄性(古)的寿命较短。大多数作者对此看法已无异议或分岐较小。然而,由于在雌性(早)寿命长于古的假设规律中有大量的例外情况,较少数作者对上述结论持有异议或予以否认。Lints指出:“按某些作者的意见,在一般情况下,早寿命长于巴,但因有许多例外情况,最后的结论难以令人公认。”Larob尤为明确地指出:“虽然在大多数被研究的动物中占寿命较短,但就果蝇而论,似乎没有证据令人接受这一普遍规律。” 事实上,对上述问题从来没有人以系统方法分析过。首要的问题是:’昆虫中罕的寿命真的长于占吗,为了回答这个问题,作者系统地查阅了已发表的关于果蝇寿命的资料。为避免偏见,作者研究了刊登在一种杂志上有关果蝇两性寿命的全部资料,即发表在从1964年创刊起至1981年止18年间的《实验老年学(Experimental Gerontology)》上的15篇论文,其中记截了228项两性寿命对比的研究。
是由2方感觉决定
黑腹果蝇在1830年首次被描述。而它第一次被用作试验研究对象则要到 1901年,由动物学家和遗传学家威廉·恩斯特·卡斯特 (William Ernest Castle) 通过对果蝇的种系研究,设法了解多代近亲繁殖的结果和取自其中某一代进行杂交所出现的现象。1910年,汤玛斯·亨特·摩尔根 (Thomas Hunt Morgan) 开始在实验室内培育果蝇并对它进行系统的研究。之后,很多遗传学家就开始用果蝇作研究材料,并且取得了很多遗传学方面的知识,包括这种蝇类基因组里的基因在染色体上的分布等。黑腹果蝇只有四对染色体。它们包括一对性染色体, 通常被记作第一对染色体或者是X-和Y-染色体,和三对常染色体。 后者被记作第二,第三和第四对染色体。第四对染色体很小,所含的基因也很少。果蝇非常合适用于研究,在一个瓶子里就可以培育大量的果蝇,繁殖速度快。马田·布克斯在他2002年出版的书 <<果蝇 (Drosophila)>> 里这样写道: 用半瓶牛奶和一只开始腐烂的香蕉就够了,14天就可以得到200只果蝇”。科学家用果蝇进行了无数次杂交, 其中包括确定了基因里面的基因连锁群,它们位于同一基因上面, 科学家也因此发现了联会现象。科学家还对某些变异进行了描述和研究。 例如眼睛颜色有红变异为白色, 或者是微型翅膀, 这种果蝇丧失了飞行能力。赫尔曼·穆勒是第一位发现伦琴射线对遗传物质具有诱变作用的遗传学家。从此射线就被大量使用,以诱发果蝇发生变异。在2000年对其13600 基因测序完成。大部分基因与人类的基因有着惊人的相似。研究还在果蝇的遗传物质里找到了人类的致癌基因或者潜在的,在变异情况下参与癌症发生的致癌基因 (Oncogene,一译癌基因)。在发育生物学研究方面, 人类也从果蝇身上获得了很多知识。早在1900年哈佛大学的教授威廉·卡斯特就首次将果蝇用作胚胎研究的对象。从此以后, 果蝇就在这一领域被广泛采用。20世纪70年代德国科学家克里斯蒂安娜·女斯莱.佛哈德 (Christiane Nüsslein-Volhard) 开始研究果蝇的发育基因。她从中得知,卵细胞中的四个基因决定了或是监控了受精卵的发育(参见Hox基因)。1980年她发表了论文“影响黑腹果蝇体节数目和极性的变异”,她也因此和美国的 Edward B. Lewis,Eric F. Wieschaus 共享了1995年的诺贝尔生理学或医学奖。
果蝇生活史果蝇科(Drosophilidae)果蝇属(Drosophila)昆虫。约1,000种。广泛用作遗传和演化的室内外研究材料,尤其是黄果蝇(D. melanogaster)易於培育。其生活史短,在室温下不到两周。 关於果蝇的遗传资料收集得比任何动物都多。用果蝇的染色体,尤其是成熟幼虫唾腺中最大的染色体,研究遗传特性和基因作用的基础。对果蝇在自然界的生物学了解得还不够。有些种生活以腐烂水果上。有些种则在真菌或肉质的花中生活。 [编辑本段]外观特征 黄果蝇(Drosophila melanogaster)体型较小,身长3~4mm。近似种鉴定困难,主要特征是具有硕大的红色复眼。 雌性体长毫米, 雄性较之还要小。雄性有深色后肢,可以此来与雌性作区别。 [编辑本段]分布范围果蝇类昆虫与人类一样分布于全世界,并且在人类的居室内过冬。由於体型小,很容易穿过砂窗,因此居家环境内也很常见。 [编辑本段]生活环境有些种生活以腐烂水果上。有些种则在真菌或肉质的花中生活。 在垃圾筒边或久置的水果上,只要发现许多红眼的小蝇,即是果蝇;果蝇类幼虫习惯孳生於垃圾堆或腐果上。 [编辑本段]黑腹果蝇 黑腹果蝇在1830年首次被描述。而它第一次被用作试验研究对象则要到1901年,试验者是动物学家和遗传学家威廉·恩斯特·卡斯特。他通过对果蝇的种系研究,设法了解多代近亲繁殖的结果和取自其中某一代进行杂交所出现的现象。1910年,汤玛斯·亨特·摩尔根开始在实验室内培育果蝇并对它进行系统的研究。之后,很多遗传学家就开始用果蝇作研究,并且取得了很多遗传学方面的知识,包括这种蝇类基因组里的基因在染色体上的分布。 雌蝇可以一次产下400个毫米大小的卵,它们有绒毛膜和一层卵黄膜包被。其发育速度受环境温度影响。在25℃环境下,22小时后幼虫就会破壳而出, 并且立刻觅食。因为母体会将它们放在腐烂的水果上或其他发酵的有机物上,所以它们的首要食物来源是使水果腐烂的微生物,如酵母和细菌,其次是含糖的水果。幼虫24小时后就会第一次蜕皮,并且不断生长,以到达第二幼体发育期。经过三个幼虫发育阶段和四天的蛹期,在25℃下过一天,就会发育为成虫。 [编辑本段]科学研究转基因果蝇转基因果蝇出世:可用激光照射遥控 遥控不再是电子产品的专利,科学家新培育出一种转基因果蝇,可以用激光照射来遥控它们的行为,让懒散的果蝇活动起来,开始爬行、跳跃或飞走。 有关论文发表在最新一期的《细胞》杂志上。虽然遥控这种果蝇还不能像开遥控汽车那样方便,但有关方法对研究动物的神经和行为有着重要意义。 以前,科学家在研究动物行为的神经基础时,一般用电极刺激神经等方法。但这些方法是侵入性的,可能妨碍动物的行动甚至使其瘫痪,而且电极也不可能接触到整个神经系统里的每个神经元。 美国耶鲁大学医学院的神经生物学家将一个来自大鼠的基因植入果蝇体内,这个基因编码一种离子通道蛋白质。在环境中存在生物能量分子ATP的情况下,该离子通道允许带电粒子通过细胞膜,从而传递电脉冲。 果蝇染色体随后,研究者给果蝇注射因为被另一种分子包裹而处于不活动状态的ATP分子。用紫外线激光照射果蝇,能使ATP分子从束缚中解放出来,启动离子通道,使果蝇的神经受到电信号刺激。 实验显示,如果该离子通道蛋白质在控制果蝇爬行的多巴胺能神经元中表达,本来懒散的果蝇在激光照射下会变得过度活跃。如果离子通道表达在控制果蝇逃跑反应的大神经中,则激光可使果蝇跳来跳去、抖动翅膀并飞走。 研究者说,这一技术可用于研究生物的许多其他行为,例如求偶、交配和进食等 果蝇分为白眼和红眼,白眼属于基因突变的结果,是位于X染色体的隐性遗传,因为它只有4对染色体,便于实验观察,常用于研究伴性遗传。美国生物学家摩尔根曾利用这一性状研究基因的连锁与互换定律。 但需注意,果蝇能回交,其生长周期短,但是摩尔根做过回交实验。 果蝇与摩尔根——遗传定律的春天 [1] 摩尔根在遗传学实验中主要是以果蝇为实验材料,他的重要发现都是从果蝇身上取得的。有人说:上帝为了摩尔根才创造了果蝇。 可爱的小果蝇 果蝇是小型蝇类动物,体长只有几个毫米。,上于它喜欢在腐烂水果上飞舞,所以人称果蝇。实际上它喜欢的是腐烂水果发酵产生出的酒,所以酒发酵池前也会招引来很多果蝇,古希腊人称果蝇为“嗜酒者”。 作为实验动物,果蝇有很多优点。首先是饲养容易,用一只牛奶瓶,放一些捣烂的香蕉,就可以饲养数百甚至上千只果蝇。第二是繁殖快,在25℃左右温度下十几天就繁殖一代,一只雌果蝇一代能繁殖数百只。孟德尔以豌豆为实验材料,一年才种植一代。摩尔根最初以小鼠和鸽子为实验动物研究遗传学,效果也不理想。后来经人介绍,摩尔根于1908年开始饲养果蝇。果蝇只有四对染色体,数量少而且形状有明显差别;果蝇性状变异很多,比如眼睛的颜色、翅膀的形状等性状都有多种变异,这些特点对遗传学研究也有很大好处。对于这些有利的特点,摩尔根也不是一下子都认识清楚了的,而是后来在研究工作中逐渐体会到的。 由于摩尔根的实验室中饲养了很多果蝇,研究人员整天在侍候果蝇、观察研究果蝇,所以人称他领导的实验窒为“蝇室”。在摩尔根的领导之下,这个“蝇室”成了全世界的遗传学研究中心。他们的研究成果为全世界遗传学界所注目,他们写出的论文和著作是全世界遗传学家的必读书和重要参考文献。这个“蝇室”还培养出了许多著名遗传学家。 以前苏联的李森科为代表的一些人,曾大肆攻击摩尔根学派以果蝇为主要研究对象是毫无实际意义,是不关心国计民生。事实已经证明这种攻击是站不住脚的。从果蝇身上发现的遗传规律,对其它动植物、对人类也同样适用。理论上有了重要发展,在实践上也必将有重要意义。 发现伴性遗传 摩尔根的实验室起初是用果蝇研究后天获得性状能否遗传的问题。他把果蝇在黑暗环境中连续培养很多代,按照拉马克的用进废退、后天获得性状可以遗传的理论,其视力应该逐渐退化。但是结果不是这样,摩尔根认为这个实验白费功夫了。 摩尔根用果蝇做出了重要的遗传学发现,是从一只白眼果蝇开始的,他由这只白眼果蝇发现了伴性遗传。野生的果蝇眼睛都是红色,但是在1910年时摩尔根发现了一只白眼雄果蝇。按照基因学说,这是发生了基因突变。用这只白眼雄蝇与普通的红眼雌蝇交配,子一代的果蝇都是红眼。按孟德尔学说解释,红眼是显性性状,白眼是隐性性状。子一代的果蝇交配产生出了子二代,结果雌果蝇全是红眼,雄果蝇一半是红眼、一半是白眼。如果不论雌雄,红眼果蝇与白眼果蝇的比例是3:1,符合孟德尔定律。可是为什么白眼都出现在雄果蝇身上呢? 摩尔根也做了回交试验,让子一代的红眼雌蝇与最初发现的那只白眼雄蝇交配,结果生出的果蝇无论雌雄都是红眼白眼各占一半,这也符合孟德尔定律。 摩尔根根据这些实验结果进行了深入思考,他提出了一种假设:决定果蝇眼睛颜色的基因存在于性染色体中的X染色体上雄果蝇的一对性染色体由X染色体和Y染色体组成,Y染色体很小,其上基因很少,所以只要其x染色体上有白眼基因,白眼性状就表现出来。雌果蝇的性染色体是一对x染色体,因为白眼是隐性性状,只有其一对X染色体上都有白眼基因才会表现为白眼性状。根据这种假设,就可以圆满解释上述实验结果。 白眼基因存在于性染色体上,它的遗传规律与性别有关,这就叫:“伴性遗传”。 人色盲的遗传、血友病的遗传,也是伴性遗传。色盲患者多是男性,女性很少,男性色盲患者的子女一般不色盲,可是其外孙中又出现色盲。对这种现象人们过去一直迷惑不解,伴性遗传概念的提出使人明白了其中的奥妙。 发现连锁与交换定律 各种生物染色体的数量是不多的,例如果蝇是4对染色体,豌豆是7对,玉米是10对,人也只有23对。但是,每种生物基因的数量要比其染色体数量多得多。既然基因是存在于染色体上,那么每条染色体上肯定不只有一个基因,而是有许多个。好多人都从理论上做出了这种推测,但是拿不出实验证据,他们根本无法确定某种生物的哪个基因是存在于它的哪一条染色体上。自然科学讲究实证,没有证据时理论是不能得到承认的,至多算是一种合理的假设。 第一个拿出这种证据的是摩尔根,证据来自对果蝇的研究。 在证明白眼突变基因是存在于果蝇的x染色体上之后,摩尔根又发现了残翅突变、朱色眼突变、黄身突变等也是伴性遗传,表明它们的基因也是存在于x染色体上。 孟德尔定律说,在形成配子时成对的基因互相分离,自由组合。根据细胞学研究结果,形成配子时是成对的染色体互相分离,自由组合,所以,只有不在同;条染色体上的基因才可以自由组合,而位于同一染色体上的基因则会连在一起遗传,这就是基因连锁。这种认识也是先从理论上推测出来,然后实验证实。 通过适当地选择交配对象,摩尔根得到了同时具有两种伴性遗传突变的果蝇,如白眼黄身果蝇。他让这种果蝇与普通的野生果蝇或具有不同伴性遗传突变的果蝇交配,果然发现了基因连锁。例如白眼黄身果蝇与野生的红眼灰身果蝇交配,后代中白眼黄身者或红眼灰身者占99%,而没有表现为连锁遗传的即白身灰身者或红眼黄身者,只占1%。 然而连锁并不是百分之百,而且不同基因之间的连锁程度有高有低。摩尔根因此提出,不同染色体之间在形成配子时会发生基因交换,这是由于染色体之间可能发生物质交换而引起的。 摩尔根又进一步想到,同一条染色体上的两个基因,相距越远则发生交换的可能性越大,因此,根据交换率的高低可以判断出基因之间的相对位置。综合大量实验结果、摩尔根绘出了果蝇4对染色体的基因图:把每条染色体上的所有基因排成一条直线,交换率越小的摆的位置愈近。在根本无法直接看到基因的情况下,摩尔根竞然绘出了这样的基因图,人们不得不佩服他的实验工作和逻辑推理都非常严密。 果蝇让位于微生物 摩尔根用果蝇做的遗传学研究,证据确凿地表明基因存在于染色体上,发现了伴性遗传和连锁与交换规律,而且他们对果蝇遗传所做的精细分析还导致这样估计:基因的大小可能类似于最大的有机分子。但是,基因是什么?基因是通过什么方式控制性状呢?直到20世纪30年代仍然一无所知。孟德尔-摩尔根学派遗传学实质上是形式遗传学。虽然基因有物质基础,但是摩尔根用果蝇做的遗传学研究并非是从对基因物质本身的认识出发的,各种结论都是依据实验结果分析推理出来的。 摩尔根想把他的遗传学研究推进到一个新层次,想研究基因是怎样发挥控制性状功能的。 20世纪初时曾有一位英国医生发现黑尿病是遗传性疾病,而且发现黑尿病的病因是患者体内缺少尿黑酸氧化酶,因而不能使尿黑酸分解。他因此提出,基因能控制酶的形成,进而影响代谢过程。 摩尔根的实验室早在30年代用果蝇继续做这方面的研究。他们的实验结果表明,决定果蝇眼睛颜色的物质有一个转化过程,而且他们可以分析出来,哪一种眼色突变是缺少哪一步反应所需要的酶。可是他们无法把有关的各种物质检验和分离出来,实验无法深入。 在生物科学发展迅速的今天,虽然对于生物的研究领域及研究生物逐步多元化,但果蝇作为经典模式生物,在生物学领域的研究和发展有着极其重要的地位。果蝇作为一种模式生物,依旧具有很大的研究潜力。
因为果蝇的寿命太短了。又要觅食,又要交配,根本没时间休息。
果蝇又叫果实蝇、瓜实蝇、桔小实蝇、针蜂。反正很讨厌的!瓜果才露青涩角,便有实蝇立上头!玩耍无所谓,瓜果实蝇偏偏往瓜果内注射“虫卵”,待瓜果快成熟时,里面的蝇蛆跟着长大,导致腐烂掉果,瓜农果农损失惨重甚至绝收,可又无可奈何!在淘宝或者阿里巴巴搜索:果蝇诱捕器,很多种植户用万蝇迷第五代果蝇诱捕器和果蝇诱粘板物理防治效果是最好的果蝇诱捕器其原理是利用瓜果实蝇信息素引诱剂对桔小实蝇(俗称“针锋”)的吸引作用,号称昆虫版美人计,将其引入诱捕器内,令其无法逃脱,达到捕杀的目的,其优点是减少农药用量,节约生产成本,提高劳动效率,高效、专一、无污染,不产生抗药性,是现代农业生产绿色食品的理想工具。使用范围:苦瓜、丝瓜、番茄、番木瓜等瓜类植物,番石榴、杨桃、李、芒果、柚、柑桔类、香蕉、枇杷、青枣、杏、西番莲、浦桃、荔枝、番荔枝等果树。使用方法及注意事项:在诱芯上滴1支引诱剂,会使诱捕器内的果蝇加速死亡。将诱捕器挂于树冠与树梢之间,最好尽量挂于果园外侧和非结果树上,高度约米高为宜,每亩果园用8-10个,效果最佳。
“之前普遍认为,(生命对于睡眠的需求)和对于食物的需求是类似的”,该研究作者、伦敦帝国理工学院系统生物学家乔治欧·盖尔斯特托(Giorgio Gilestro)表示。不过,在这项新研究中,盖尔斯特托及同事发现,被剥夺睡眠的雄性果蝇寿命与普通果蝇无异,而被剥夺睡眠的雌性果蝇寿命则有所缩短——但也仅平均缩短了3天而已。对于寿命为40至50天的果蝇来说,3天仅为其寿命的6%~8%。这一研究之所以值得关注,是因为它和其它研究果蝇睡眠的研究所使用的方法有所不同。盖尔斯特托说,“如果果蝇没有在活动,其它研究者就会认为它们在睡觉。”但是果蝇进入静止状态可能有多种原因,除睡觉外,还有可能是在进食或自我清洁。盖尔斯特托的团队设计了一个全新的装置,可以监测到果蝇的这种微小动作。如果果蝇静止超过20秒,该装置就会自动旋转,“叫醒”它们。
文 | 弗朗西斯·詹森 编辑 | 金雀儿
假期归来,有件事情让各位家长很抓狂,那就是关于孩子睡觉这件事!
在布谷听听家长群里,家长们又炸锅了:“这放假期间,孩子作息有点儿不规律,我们也就不斤斤计较了,可这都开学了,还天天睡不醒,这可如何是好?”
很多父母也抱怨,晚上很难让孩子早睡,早上又很难把他们拖出被窝:
为了让孩子起床,家长们连哄带,软硬兼施,有的把孩子的被子掀掉,有的把锅碗瓢盆敲得叮当响,但这些办法都不管用。
许多家长认为,孩子之所以晚上不肯睡觉、早上不肯起床,是因为他们懒惰、没规矩。家长还会觉得,这是孩子的一种叛逆表现。
但其实,这些归因都不正确,孩子变成夜猫子是完全正常的。
为什么孩子们的生物钟与我们如此不一致?
布谷听听请来美国宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院神经学系主任弗朗西斯•詹森,她为我们带来了海量的科学研究结果与读者们探讨。
在我们的日常生活中,睡眠是很重要的一部分,也是我们了解很少的一个方面。我们所知的是,睡眠对每个人的 健康 都很重要。睡眠类型在生命的不同阶段会发生变化,所有物种皆是如此。
婴幼儿是早睡早起的“云雀” ,属于 早睡型 ;
青少年则是晚睡晚起的“猫头鹰” ,属于 晚睡型 ,不熬到凌晨,他们很难入睡。
睡眠模式受控于多种复杂的脑内信号和激素,而这些信号和激素又受到个体成熟阶段的影响。对大多数物种来说,发育期个体晚睡的倾向会随着个体日趋成熟而变回 “早睡早起”。
青少年被迫遵从成人的睡眠模式,每天早起上学。但早起并不意味着早睡,孩子们的大脑并未做出相应调整,而是保持着晚睡的倾向。这会导致青少年睡眠不足。
所以,只要一到周末,孩子们又会回归到原有的睡眠模式,很晚才爬起来。如果他们能睡到自然醒, 青少年每天的睡眠时间大约是9~10 小时 。但是,如果被逼着早起,他们每天要损失小时睡眠——这会导致 慢性睡眠剥夺综合征 。
青少年的大脑内发生了如此多的变化,他们以如此快的速度进行学习,所以, 与成人和幼儿相比,青少年需要更多睡眠。
突触修剪会在青少年的大脑内加速进行,而这些过程是在什么时候发生的呢?没错,在睡眠中。睡觉不只是让身体在经历一整天忙碌的工作、学习或玩耍后放松休整,它还能让我们回忆当天所经历的事情,记住所学的知识。
科学家认为,记忆和学习在睡眠中得以巩固。
所以,对青少年的 健康 来说,睡眠同空气和食物一样,是必不可少的。实际上,睡眠能增强青少年的消化功能,还能帮助他们应对压力。
数据说话
科学家通过计算得出了青少年每天所需的睡眠时间—— 小时 。
美国疾病控制和防御中心建议 青少年每晚睡~ 小时 。但是, 只有15% 的美国青少年达到了这一标准。更糟的是, 大多数孩子每天的睡眠时间不足 小时。
为什么会这样呢?
从10~12 岁开始,孩子的生物钟就开始延迟,这让他们在晚上七、八点钟的时候开始兴奋,并在九、十点钟创造出“不眠区”。
但这个时候,家长已经有些睡意了。褪黑素是一种对睡眠非常重要的激素。在晚上,青少年大脑内褪黑素的释放比成人晚两小时。因此,他们喜欢晚睡。但褪黑素在青少年体内驻留的时间又比成人长,所以他们早上起不来。成人早上醒来的时候,体内几乎没有褪黑素,所以他们不会觉得昏昏沉沉。
让孩子早醒的一大不良后果就是挤压他们的睡眠时间。
入夜后,能够引诱孩子们不睡觉的东西实在太多了。我们小时候喜欢偷偷拿一本书钻进被窝,然后蒙着被子,用手电照明夜读。
现在的孩子可以玩的东西就更多了,他们可以摆弄各种电子设备,特别是用手机发消息,这让原本就不喜欢早睡的孩子更难按时入睡。很多家长挡不住困意的袭扰,早早上床睡觉,但他们睡不安稳,因为不知道没人看管的孩子会干出什么事来。
下面我们通过几个实验来说明这个问题。
1 和睡眠一样,小憩也能加强学习效果
问:“进两步,退一步”是怎么回事?
● 研究
科学家让大鼠走迷宫,它们的脑活动水平随之提高。如果将它们分成两组,一组在 探索 完迷宫后能得到片刻休息,而另一组却没时间休息,前一组记住迷宫走向的时间会显著长于后者。
在波士顿进行的一项研究中,学习者也被分为两组。第一组一连几天在每天清晨学习一项技能。每次学习后,他们的技艺有所提高,这被称为 “练习效应” 。
不过,每次练习开始时,学习者的技艺与前一天练习结束时相比都会有所退步。这一现象很普遍:练过网球或高尔夫的人都知道,每次练习结束时往往是感觉最好的时候,第二天练习开始时的表现又会变差,这实在是让人抓狂!
波士顿的研究者想知道,睡眠能否帮助我们解决这一问题。
他们让另一组学习者练习相同的技能,只不过学习的时间放到了每天晚上临睡前。奇怪的事情发生了: 这组学习者的技艺没有退步,他们不用费时恢复到前一天晚上的水平,就能直接继续练习!
“进两步,退一步”的现象消失了。
● 启示
这些人类研究印证了科学家进行的大量相关动物实验发现,长时程增强会受到睡眠剥夺的影响。与睡眠正常的大鼠相比,缺觉的,哪怕是一晚不睡的大鼠,其长时程增强都会相应减弱,两天不睡的大鼠情况更糟。
问:在梦中学会弹钢琴,可能吗?
● 研究
最近,布朗大学的科学家对钢琴学习者展开了研究。他们想搞明白睡眠对运动学习的影响,于是把学习者分成两组,一组学完就睡,一组学完不睡,并比较两组学习者的脑扫描图像。科学家发现,前一组学员的弹奏准确率高于后一组。在慢波睡眠阶段,第一组学员负责协调弹奏动作的运动皮层补充区域活动更为显著。
● 启示
负责该项研究的科学家之一佐佐木勇香(Yuka Sasaki)总结道:“睡觉不是浪费时间。”这句说得很在理。
2 有助于学习的不只是睡眠,白天的休息也有相似的作用
问:在闹市中学习,到底有多累人?
● 研究
密歇根大学的研究者让学生做基本的认知能力测试,以使其头脑疲劳。然后,学生被分为两组,一组在植物园中漫步50分钟,另一组则在市中心车流密集的街道上步行50分钟。休息结束后,两组学生继续接受测试,结果前一组的表现明显优于后者。一周后,研究者把两组学生休息的地点换了换,结果还是去植物园漫步的那组学生表现更好。
科学家认为,在闹市街区步行会耗费个人的精力,但在自然环境中漫步能够让头脑放松,让思维自由驰骋。
● 启示
无论是良好的睡眠、午休,还是一天中的若干次小憩,对于将所学知识转化为长时记忆来说,休息都是至关重要的。
问:考前开夜车是对是错?
● 研究
哈佛大学医学院和加拿大特伦特大学的科学家对高中生进行实验,他们发现,记忆的巩固发生于睡眠的两个阶段:慢波睡眠和快速眼动睡眠(rapid eye movement,简称REM)。快速眼动睡眠发生于睡眠周期的后期,大脑会上演一出出精彩的剧目,通过做梦再度激活所学的知识,并进一步巩固存储的记忆。
● 启示
青少年在考试前睡个好觉非常重要,他们需要用良好的睡眠来巩固复习效果。
有很多孩子喜欢在考试前开夜车,比如我儿子威尔。我建议他应该在考前适度复习,然后早点睡,保证睡眠质量。
他问我为什么,我就把青少年睡眠节律的特点告诉了他。威尔听了我的话,不再通宵复习。他甚至能早起,在上学前把考试内容再看一遍。事实证明,我的建议很有用。
威尔高兴地对我说,出色的发挥让他感觉良好,而且他在清晨能更好地理解知识要点,这都是因为他睡了一个好觉,所学的知识在睡眠中被转化为记忆保存起来了。
3 睡眠不只是加强学习和记忆
问:临睡前学习效果会好吗?
● 研究
圣母大学和波士顿学院的科学家最近联合开展了一项有关记忆的研究,他们发现,睡眠不仅能巩固记忆,而且还能将记忆拆分成不同组成部分,并根据各部分的情绪重要性对其进行排序和组织。
比如,研究人员让被试在临睡前看一张照片,其内容是丛林里的一只老虎。结果,被试更容易记住老虎,而不是背景中的树木。个人最容易记住与情绪(特别是恐惧情绪)相关的信息,我们很容易从进化的角度对该现象进行解释,毕竟在碰到猛兽之类的威胁时,我们需要在肾上腺素的作用下迅速做出反应,跑得越快、越远越好。
● 启示
每当我给青少年做讲座,告诉他们青春期是学习的黄金时期,特别是在睡眠质量有保障的时候,总有那么一两个喜欢耍小聪明的傻瓜会说:“太酷了,既然如此,我只需要在临睡前学习就行了。”我不得不告诉他们:“不行,你不能在临睡前学习新知识,因为这时头脑的反应已经不太灵敏,所以你只能用这段时间进行复习。”
4 过去几十年的研究已经证实了睡眠和青少年学习成绩之间存在联系
问:延迟70分钟上学能改变什么?
● 研究
在一项研究中,美国明尼苏达州明尼阿波利斯市和伊代纳市的一些高中将上学时间推迟了70分钟,从早上7点30分改成8点40分,就是这么一个小小的改变,让7000 多名高中生的学习成绩有所提高。
和维持原来作息的学生相比,这些学生报告说自己睡得更多,成绩更好,而且更少抑郁。
肯塔基州杰萨明县的高中将第一节课开始的时间推迟了一小时,学生的出勤率和成绩都提高了。费耶特县的高中也采取了相同的措施,结果出车祸的学生大幅减少,而该州同期的青少年车祸数量却在不断上升。在我大儿子就读的康科德学院,我的“青少年头脑101”讲座至少促使校方做出了一项改变,那就是把考试时间从早上8 点推迟到了上午10点。学生的学习成绩随之提高,校方也保留了这一做法。
明尼苏达大学应用研究与教育改革中心给出的数据显示,在明尼阿波利斯和伊代纳的高中采用全新作息制度后,课后活动并未受到严重影响。活动的安排虽然变得更复杂,但并未出现混乱,而且大多数活动的出勤率基本保持不变。一些学校甚至报告说,睡眠充足的运动员在训练时表现得更好。
● 启示
要想学生成绩好、运动表现优异,能否把学校的上学时间推迟?这是个需要整个 社会 来思考的问题。
问:孩子睡觉时大脑在做什么?
● 研究
几年前,华盛顿大学圣路易斯分校的科学家从另一个方向研究了睡眠和学习之间的关系,即学习如何影响睡眠。实验对象是睡眠节律和人类相似的果蝇。
研究人员想知道,如果社交环境变得更为丰富,年轻果蝇的神经系统会作何反应。
年轻果蝇被放入一个光照条件良好的大房间里,它们可以自由地和其他年轻同类交流。一段时间后,所有果蝇的神经元都长出了更多的树突,它们的突触数量增加了许多。和被隔离喂养的果蝇相比,它们每天能多睡两三个小时。
让科学家感到意外的是,这些果蝇睡醒后,其脑内突触恢复到了原有大小。一个果蝇的脑内有两万个细胞,社交活动丰富且睡眠充足的果蝇只需区区16 个细胞就能把当天学到的信息巩固为记忆。但是如果被剥夺了睡眠,这些果蝇脑内的突触依然较大、较密。换言之,学习似乎与睡眠时的突触修剪有关,该过程给新突触的生长留下了空间。
● 启示
大脑似乎在利用睡眠提供的时间来挑选当天各项活动中最重要的信息,并将其存入记忆,其他的信息则被删除,上述过程也为大脑保存了能量。资源总是有限的,大脑内的存储空间也不例外。如果一味地增加突触,那么大脑的能力很快就会触碰上限,所有学习过程都会停止。看来,一个人学得越多,就该睡得越久。
如果青少年睡眠不充足又会怎样?
睡眠剥夺会抑制必不可少的突触修剪和信息排序工作。睡眠习惯不佳不仅让青少年身心疲惫,而且会对他们施加长期的不良影响,甚至会引发一些严重问题,如青少年犯罪、抑郁、肥胖、高血压和心血管疾病。
研究显示
觉得自己睡不好的青少年会摄入更多软饮料、煎炸食品、糖分和咖啡因。他们花在锻炼上的时间更少,而坐在电脑和电视机前的时间却更多。另一项研究发现,如果青少年在12~14 岁这段时间里缺乏良好睡眠,他们到15~17 岁时想到自杀的次数会比睡眠良好的同龄人高出 倍。
日本研究者发现,熄灯后继续使用手机的青少年不仅缺乏睡眠,而且更容易患上精神疾病,其中包括自残和自杀。
1在生理上,缺乏睡眠会导致以下问题
2在情绪上,缺乏睡眠会导致以下问题
3在认知上,缺乏睡眠会导致以下问题
睡眠对于孩子的学习非常重要,家长和监护人的作用同样不可或缺。你可以采取一些措施来鼓励青少年子女获得充足睡眠:
1将电视机和电脑搬出孩子的卧室
为保证孩子们拥有一个良好的睡眠环境,请将电视机和电脑搬出孩子的卧室。睡前打 游戏 、看电视、电话聊天等不良的睡眠习惯都会降低睡眠质量。过早的“屏幕暴露”,会对孩子的睡眠造成不良影响,更对孩子们的 健康 种下隐患。
研究人员发现:在放置有电视机或者其他小型电子产品的房间里睡觉的孩子比没有放置的睡眠时间要少。
电视屏幕太亮、音响声音太大或者坐的时间太久都会造成孩子糟糕的睡眠。父母应该让这些带有屏幕的设备离开孩子的卧室,并且限制总的观看时间。建议家长设置一个可以自由观看的区域,让孩子每天有一到两小时的“屏幕时间”就可以了。
2教会孩子合理安排自己的任务
由于孩子们长期睡眠不足,你应该想办法让他们尽早完成作业,早点上床。孩子一放学,你最好就搞清楚他们要完成哪些作业,要做哪些事,然后教会他们如何对所需完成的任务排序。
你可以建议他们先完成那些需要动脑筋的功课,因为孩子需要聚精会神,并使用较为复杂的认知技能,才能完成这类任务。晚饭后,你要时不时地监督他们做作业,但不要太苛刻。
如果晚上9 点半的时候,你发现孩子还没写作文,此时最糟的反应莫过于对孩子大喊大叫或大声斥责。让他们觉得你惊慌失措也很糟糕。孩子已经很紧张,请不要火上浇油,因为压力也会干扰他们的学习!
3早些关掉电脑的LED屏
还有一大障碍也会阻碍良好的睡眠,那就是电脑屏幕的LED 照明灯光。我们应该在睡前一小时关闭LED屏幕,以放松受到过度刺激的眼和脑。
研究说话2012年,美国纽约州特洛伊市的伦斯勒理工学院照明研究中心开展了一项研究,科学家发现,只要观看手机、电脑或其他电子设备的LED屏幕达到两小时,大脑内的褪黑素就会减少22%。因此,临睡前看LED屏幕肯定会影响我们,特别是青少年的睡眠。
4再忙乱,也要控制好自己的情绪
到了晚上,家长也很累,说不定还有工作需要完成,我们这时很容易对孩子发脾气,所以我们要意识到这一点,尽力控制自己的情绪。
作为单亲妈妈,我无法一碰到问题就甩手,气呼呼地跑掉,把烂摊子扔给孩子的父亲。既然如此,我必须换一个角度来处理有关孩子的棘手问题。我不想把惊慌失措传染给孩子,因为我清楚他们还没有足够的能力安排好时间。我试图告诉他们,下次不要再临时抱佛脚,不要再忘记把完成作业所需的教科书和论文带回来。
但是,你也不能替孩子成长。我们只能帮他们制订日常计划或做一些研究,但不能让他们陷于习得性无助,或培养他们的依赖心理。
5每晚睡觉前,建立一个仪式性活动
你可以建议孩子在临睡前做一些不太需要动脑的事情,而且每晚临睡前都做相似的事情。这不仅能避免他们暴露于各种屏幕人造光之中,使得褪黑素的分泌受到抑制,而且能让身体养成习惯,每到这个时候就开始放松下来。
你要让孩子一回家就列出晚上需要完成的各项任务,这能减少他们的焦虑,进而提高睡眠质量。你要向孩子明确指出,床是用来睡觉的,不是用来吃东西、看电视或做作业的!最后,千万不要在临睡前和孩子吵架,这样他们会睡不好,你自己也很可能会睡不好。老话说得好:“日落之后不吵架。”
弗朗西斯·詹森
美国宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院神经学系主任,波士顿儿童医院转化神经学研究主任和癫痫研究主任。针对青少年因为大脑发育的特点而在药物、社交和教育等方面碰到的各种问题,她通过临床实践积累了丰富的经验,被誉为青少年大脑研究权威。在世界各地发表了许多面向公众的演讲,也曾登上TED讲台。新书《青春期的烦“脑”》已上市。
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论文发表,首先是对以后的找工作等,会比其他没有发表过论文的同级应聘者,有一定的竞争优势,其次就是如果你的论文如果很新颖,且各方面都描写得很好,详尽,可能还会吸引同领域的专家学者们的看重。想发表论文的话,可以看看双清学术出版社的期刊网站,上面有很多优秀的论文,如果觉得自己论文可以,也可以直接提交论文给他们哦!
个人觉得毕业生的论文是对自己几年的大学学习成绩的一个检验,大家都知道论文是很难写的,需要大量的求证实践,反复论证之后才能写出一个合格的论文,而且毕业论文的好坏也会影响着工作
2015年研究生考试临近,又一批考研大军即将上阵,伴随着新生源的加入,正在研究生学习中奋斗的同学们有为毕业做准备了,研究生论文一般都需要发表在期刊上才有对毕业有帮助,很多研究生对论文非常迷茫不知道写点什么,也不知道在哪里发表。 其实研究生不必迷茫,一般论文要写跟自己专业相关的会得心应手,所以不用太害怕发表不了,根据导师的要求在写论文,一般研究生论文发表在国家级期刊上就可以了,但是也有导师会要求在核心期刊发表论文,先跟导师沟通论文发表发表会更加的便捷一些,其实只要是正规期刊对研究生毕业都有帮助,所谓的正规期刊就是能够在国家新闻出版总署查询到的期刊,带有国家期刊号和国际期刊号的,同时论文会被知网、万方、维普等网站收录。 在写论文的时候一定要参考别人的文章,但是不能全部抄袭,有自己的见解有一定的质量的论文才有信心成功投稿。九品论文发表网在这里预祝每一位研究生论文成功发表,如有任何关于研究生论文方面的问题,可以第一时间咨询在线客服
那你可以去看下教育进展这本期刊上,哪些已见刊的文章的摘要,一般摘要就是写的研究背景和结论,正文以及结论或展望部分会更加详细的阐述意义,你可以去看下
在写论文的研究意义的时候作者要根据自己的选题来写,如下:
1、是前人没有研究过的,也就是说研究领域中一个新颖有意义的课题,被前人所忽略的。
2、前人有研究过,或者阐述过但阐述论证的不全面和有不足的地方,作者加以丰满,或者驳斥前人的观点。
总之就是,所写论文研究的意义一定要叙述的清晰并且是有一定的新意。次也要注意自己所使用的理论,是用什么理论证明此观点的,也要叙述清楚,否则难以有说服力。
而且在做文献综述和国内外研究水平的评价等也要有详实的根据,这样才能衬托出作者的选题的意义所在。
当然,研究的意义也就是为什么要研究、研究它有什么价值。所以要从现实的方面去进行论述,要写的具体点。这里,作者可以了解一下数学教学论文研究有什么意义。
其主要内容包括:
1、研究的有关背景课题的提出:即根据什么、受什么启发而搞这项研究。
2、通过分析本地的教育教学实际,指出为什么要研究该课题,研究的价值,要解决的问题。
论文作用
所谓撰写教育科研论文,就是在调查研究或实验的基础上,经过分析论证的深化认识过程,把研究成果文字化,形成论文或报告。
撰写教育科研论文是中小学教育科研活动的一个重要环节,其作用在于:
⑴、显示研究的水平与价值
⑵、提高研究者的研究水平
撰写科研论文,不仅是反映科研成果的问题,而且也是个深化科研成果和发展科研成果的问题,在撰写科研论文过程中,对实验研究过程所取得的大量材料进行去粗取精,实现由感性认识向理性认识的飞跃和升华,使研究活动得到深化,使人们的认识得到深化。
⑶、推广经验,交流认识
教育科研过程,是人们获得直接经验的过程。这种经过精心设计、精心探索而获得的直接经验不仅对直接参加者来说是十分宝贵的,而且对于所有教育工作者,对于人类整体认识的提高和发展都是十分宝贵的。
正如恩格斯所指出:“现代自然科学已经把全部思维内容起源于经验这一命题加以扩展,以至把它的旧的形而上学的限制和公式完全推翻了。
由于它承认了获得性的遗传,它便把经验的主体从个体扩大到类,每一个体都必须亲自去经验,这不再是必要的了;它的个体经验,在某种程度上可以由它的历代祖先的经验的结果来代替。”(《马克思恩格斯选集》3卷564页)可见,为了不同空间、不同时间人们交流认识,承接认识成果,必须搞好论文撰写。
⑷、推动教育科研活动自身不断完善
教育科研活动是个探索未知领域的活动,并无既定模式和途径可循,在一定意义上可以讲,教育科研活动均属创造性活动。为了保证教育科研活动越发卓有成效,为了给进一步开展教育科研活动提供可靠依据,在每一科研活动终端都撰写报告或论文是十分必要的。
通过分析本地(校) 的教育教学实际,指出为什么要研究该课题,研究的价值,要解决的问题。
(一)撰写教学论文,是中小学教师提高自身业务水平的途径和方法。撰写教学论文的过程中,通过课题研究,学习教育学、心理学和各种新的教育科学理论,联系自己实际工作中的问题,寻找解决的办法和良策,实际上也是一种有效的进修学习。实践证明,通过撰写教学论文,带着研究课题学习理论,收集有关信息资料,目标方向明确,印象特别深刻。特别是亲手动笔撰写文章,自身获得了成功的内心体验,更是一个教师走向成熟的必然过程。 (二)撰写教学论文,有助于锻炼思维,提高科研能力。撰写教学论文,是一项艰巨的脑力劳动过程。不论是选题立意、组织材料、遣词造句、谋篇构思,还是逻辑推理、层层论证、以理服人,写作过程本身对我们来讲,就是一种严格的逻辑思维训练。为了把自己头脑中无形的思维活动变成有形的文字表述,我们就需要反复地推敲,通过写作论证的过程,使自己对教育现象和问题的看法,更加全面深入,更加系统化。(三)撰写教学论文,有助于检查工作中的疏漏,发现新的问题。人们通常都有这样的体会:当我们完成一项工作,搞完一次活动或实验时,常常对于工作结果很满意,“自我感觉良好”。但事后在撰写教学论文时,静思回味,就会发现我们的工作中还存在着这样或那样的不尽如人意的疏漏。有些情况可能摸得不准,了解得不那么全面,还需要进一步采取措施把工作做好。所以,撰写教学论文,会使我们发现原来没有发现的问题,查出工作中的疏漏,有利于改进工作方法,提高教学质量。(四)撰写教学论文,便于别人学习和参考,能促进学术交流,有利于教学成果的推广应用。我们花了许多时间和精力,好不容易搞完了一项教学研究工作,不论这项研究工作的意义是大是小,只要是实事求是的研究,就值得写出来,记载下来。即使是错误的教训,也应该指出它的弊端,以供他人借鉴。教学论文在报刊上发表,或在研讨会上宣读交流,还将起到更大的作用。