非洲爪蟾

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非洲爪蟾相关问题及解答

非洲爪蟾相关问题及解答

非洲爪蟾相关问题及解答一、非洲爪蟾(Xenopus laevis)作为模式生物的优势与缺陷从20世纪50年代以来,非洲爪蟾已经成为胚胎学、发育生物学、细胞生物学、功能基因组学等研究的重要模式生物(Caroline W Beck, Slack J M. An amphibian with ambition: A new role for Xenopus in the 21st century. Genome Biology, 2001, 2: 1029-1029)。

爪蟾作为模式生物,适合建立多种人类疾病模型进行疾病发病机制和治疗等相关研究"还可以结合生物信息学分析进行高通量药物筛选及药物开发等研究"另外在发育生物学和基因功能研究方面也发挥重要作用(来松涛,于全,邓洪新等. 模式生物—爪蟾在生物医学上的应用[J]. 自然科学进展. 第16第9期2006年9月. )爪蟾成为重要的模式生物主要有如下优点:(1)爪蟾是脊椎动物,比果蝇、线虫等更适合于作为人类疾病的模式生物开展研究;(2)产卵量很大,体外受精,胚胎体外分化很快,整个器官发育过程都可以体外观察;(3)卵较大,适合显微操作和胚层分割移植;(4)利用Morhpolino oligonucleotide(MO)微注射技术可以特异性抑制特定基因的表达;(5)养殖本低,通过注射人绒毛膜促性腺激素(hCG)可以一年四季产卵,适合于大量繁殖;(6)许多重要基因与人类之间有同源性,如骨形成蛋白(BMP)这为人类基因功能研究奠定了坚实的基础(Brown D D. A tribute to the Xenopus laevis oocyte and egg. The Journal of Biological Chemistry, 2004, 279(44): 45291-45299)。

非洲爪蟾作为模式生物存在的缺陷:难以进行遗传学研究,主要由于其生命周期过长,从受精发育至成熟具有升值能力的成蛙需要一年时间。

非洲爪蟾养殖

非洲爪蟾养殖

060非洲爪蟾:模式生物里的青蛙王子□撰文 / 毛炳宇19世纪末至20世纪前半叶是实验胚胎学发展的黄金时期。

人们采用各种胚胎手术或物理、化学的方法来处理动物胚胎,观察、分析其发育的各种现象。

那个时间流行的动物模型有蝾螈、蜥蜴、青蛙和海胆等。

比如著名的德国胚胎学家施佩曼主要是以蝾螈为实验材料。

1924年,他发现蝾螈原肠胚的胚孔背唇具有很强的诱导能力。

如果将这部分组织移植到受体胚胎的腹侧,可以诱导形成一个完整的次级胚胎。

由于这一重要发现,施佩曼获得了1935年的诺贝尔奖。

然而在当时,实验所用的受精卵、胚胎都是从自然界中采集的。

胚胎材料的缺乏大大限制了胚胎学研究的发展。

科研人员要在春天的时候四处寻找野生青蛙或蝾螈,收集受精卵和胚胎,急急忙忙做一通实验,然后在一年剩下的时间里分析实验结果。

直到20世纪50年代,非洲爪蟾粉墨登场,才改变了这一尴尬的状况,它也逐渐成为发育生物学研究的主角。

帅气的非洲爪蟾非洲爪蟾,属于比较原始的蛙类,学名:Xenopus laevis,它缘何得名?这和它典型的外形特征是分不开的。

“Xenopus”是拉丁语,意思为“特殊的足”,非洲爪蟾后足发达,有五趾,有发达的蹼,其中内侧3趾末端有角质化的爪,故而得名爪蟾;“laevis”意思为“光滑的”,是指其皮肤光滑。

加上非洲爪蟾广泛分布于非洲撒哈拉大沙漠以南地区,故而称为非洲爪蟾,俗名光滑爪蟾、非洲滑蟾等。

我们常用青蛙王子来称呼这个实验室的宠儿,其实它外形上和典型的蛙类有一定的区别,也不同于典型的蟾蜍。

它体长6~13厘米,身体扁平,呈流线型;雄性个体较小,体长只有雌性的一半;体色灰色至黑色;身体两侧各有一条白色带状条纹,即侧线,属于感觉系统,可以协助它们感知水中的情况,以寻找食物或逃避天敌。

非洲爪蟾虽然是完全水生性,但是它如果长时间接触不到空气是会被“淹死”的,因为它主要靠发达的肺呼吸。

另外,非洲爪蟾虽然贵为王子,但是它的吃相实在不敢恭维。

非洲爪蟾人工养殖

非洲爪蟾人工养殖
白化非洲爪蟾的人工养殖繁殖 两栖 2007-02-04 00:18:12 阅读986 评论12 字号:大中小 订阅
金蛙”即白化非洲爪蟾,隶属于两栖纲、无尾目、负子蟾科、爪蟾属,是非洲爪蟾(Xenopus Laeuis)的白化品系,分布于非洲东南部。成体体长6一13厘米,雌性较雄性略大,身体扁平,呈流线型,眼睛小而朝上,虹膜红色、无眼睑及舌,鼓膜不明显,前腿较小,有细且很长的指,后腿粗而强壮,内侧3个趾的前端有黑色的角质爪。
Hale Waihona Puke 1 养殖条件 以大中型的玻瑞水族箱或圆形玻璃缸进行室内饲养,放入井水或曝气一夜以上的自来水,水深20厘米,水温12~25℃,在水中放入一些卵石和大石块搭成洞穴,箱顶有3个20瓦日光灯加光,水中有潜水泵加氧,加热器给予加热。本实验是在5月开始饲养,11月中旬开始加温而获得受精卵完成繁殖的。具有适宜北方操作的实际意义。
2 饲养
成体爪蟾每周喂2一3次水丝蚓或猪肝片,一般不需要给维生素。爪蟾能主动寻找食物,利用前肢将食物拨进嘴里。爪蟾怕惊扰,一般在夜间取食。它非常贪吃,取食量与月增重量成正比,日增重量曲线随投食量增减而变化。水槽里的水应该定期更换,一般在每次喂食后换水,以保证爪蟾的健康,防止疾病的发生。在人工条件下只要管理适当,死亡率较低,每年仅2%左右,幼体的成活率则为75%左右。
金蛙是一种用途广、容易人工饲养的实验动物。其主要特点是幼体和变态后的成体都营水生生活。虽然它有强壮且肌肉发达的后腿,但由于趾间有全蹼,并且四肢对躯体支撑能力有限,所以只善于游泳而不善于陆地跳跃生活,它幼体全透明,可清楚看见内部结构,成体粉红色,非常可爱。此外,由于爪蟾自身的形态特点,使其在科研领城中用途极广,同时是水族箱中重要的宠物,其市场价格也相当可观。现在越来越多的人把爪蟾称作“金蛙”,深受饲养者的欢迎。

非洲爪蟾

非洲爪蟾

随着人们对环境问题的日益重视,非洲爪蟾逐渐引发了生态毒理学的兴趣,现在愈来愈多的实验室将非洲爪蟾带入生态毒理学的研究。

原因有如下几点:
1)两栖动物在体外受精发育,幼体暴露在有毒环境中很容易受到损伤,所以两栖动物被认为是一类很好反应环境污染的动物。

而非洲爪蟾早已在实验室中被使用多年,所以自然会引起生态毒理学家的注意。

2)非洲爪蟾的变态发育是由甲状腺激素直接调控的。

而甲状腺激素水平变化又会受到许多因素调节。

反之,非洲爪蟾的变态发育也可以反映甲状腺激素系统收到的干扰。

因此变态发育对甲状腺激素和具甲状腺激素干扰活性内分泌的敏感性使之可用于环境甲状腺激素干扰的研究。

3)非洲爪蟾性基因型为ZZ/ZW型,在性别分化早期,非洲爪蟾的性腺的发育对雌激素十分敏感。

一定剂量加上时间的作用能将雄性蟾逆转成表型雄性,甚至两性畸形。

环境中的有雌激素活性的内分泌物也有类似的效果。

因此,由于此敏感性,非洲爪蟾可以作为内分泌干扰物的性激素的干扰作用和生殖毒性研究。

4)在过去的几十年里世界范围的两栖类动物经历了急剧减少,并出现了许多畸形蛙。

栖息地的减少,环境污染,疾病,紫外线,真菌感染等都是可能的原因。

非洲爪蟾可与这个问题相衔接:非洲爪蟾的生态毒理学研究可以为两栖动物减少和野外出现大量畸形蛙的研究提供线索,也可为实验室的生态毒理学研究指出方向并将后者推到生态学水平。

非洲爪蟾在发育生物学中的研究进展(2)

非洲爪蟾在发育生物学中的研究进展(2)

非洲爪蟾在发育生物学中的研究进展摘要:非洲爪蟾是一种有价值的非哺乳动物模型生物,它作为一类两栖纲脊椎动物,利用其作为模式动物具有取卵方便,卵子和胚胎个体大,便于进行等诸多优点,以及其体外受精,体外发育以及胚后发育为变态发育[1]过程,而具有易在实验室人工饲养,以及对研究细胞凋亡,激素调控中是一个很好的材料,因而在发育生物学方面发挥着非常重大的作用。

在这篇综述中,主要以研究脊椎动物心脏发育和探索人类先天性心脏缺陷(CHDs)的潜在分子机制和神经系统先天或后天的病变将影响生物体的正常生命活动这两点进行阐述,再提及其他方面的相关研究。

关键词:非洲爪蟾发育生物学神经系统心脏疾病研究模式生物一、非洲爪蟾非洲爪蟾又名光滑爪蟾,是南非的一种水生青蛙,是一种重要的模式生物。

它们可以长达12厘米,头部及身体扁平,没有外耳或舌头[2]。

其后脚上有3趾短爪,是用来挖泥来躲避掠食者。

由于没有舌头只能利用其前肢搅食水中的脊椎动物。

自然条件下非洲爪蟾以小鱼、虾、蟹、昆虫为食,进食时常迫不及待地用前肢的三只长爪将食物拨进口中。

它们完全水栖,无论是蝌蚪还是成蛙,一生都生活在水里,广栖于淡水水域中,尤其喜好静止水域的环境。

白天多潜藏于水底深处,夜晚则会爬至浅滩。

初春至晚夏间为繁殖期[3]。

原产地是非洲东南部,由南非的热带草原起,北至肯尼亚,乌干达西至喀麦隆。

二、爪蟾作为模式生物的一些特点从20世纪50年代以来,非洲爪蟾已经成为胚胎学、发育生物学、细胞生物学、功能基因组学等研究的重要模式生物。

爪蟾作为模式生物,适合建立多种人类疾病模型进行疾病发病机制和治疗等相关研究,还可以结合生物信息学分析进行高通量药物筛选及药物开发等研究。

另外在发育生物学和基因功能研究方面也发挥重要作用。

爪蟾作为脊椎模式动物用来科学研究,与其它模式动物有着很多的优势。

非洲爪蟾是发育生物学的重要模式生物。

它们约需1-2年的时间才达至性成熟,且是有四套染色体的。

它们的胚胎很大及容易处理,故在发育生物学上的地位举足轻重。

非洲爪蟾干扰素-λ1基因的原核表达

非洲爪蟾干扰素-λ1基因的原核表达
第3 卷 第 6 5 期
21 年 1 O 1 1月
水 生 生 物 学 报
AC1 A l HYDROB OL I OGI A I CA C S NI
VO1 .35,N O. 6
N OV.
201 1
DOI 1 . 7 4 S . 0 52 101 6 : 0 3 2 / PJ 1 3 . O1 . 0 0
更为 接近 ,具有 抗病 毒『 、抗 肿瘤 【、抗 细胞 增殖 及免 疫 3 】 4 ]
调节功 能[ 。 ,
根据 非洲爪 蟾 IN一 1c F DNA序 列( e B n G n a k登 录号 : F5 13) Je xF - :G
非洲爪蟾 干扰 素.1基 因的原核 表达
齐 志涛 2 高 谦2 张启焕 黄 贝2 王爱 民 , , 王资 生 聂 品2
(. 1 盐城工学 院海洋技术 系,江苏省沿海池塘养殖生态重点实验室,盐城 2 4 5 ; .巾国科学 院水生生物研究所,淡水生态 2012
与 生物 技 术 国家 重 点 实验 室 ,武 汉 4 0 7 ; .化 学 与 生 物工 程 学 院 ,生 物 实 验 中心 ,盐 城 丁 学 院 ,盐城 2 4 5 ) 302 3 2 01
WANG — e a d NI Pi ZiSh ng n E n
f. e a oaoyo A u c l r n clg o s l o lf ins rvneDeat e t ca eh ooy K yL b rtr q aut ea d ooyo C a t o da gu oic, p r n O enTc n l , 1 f u E f ap o P m f o g Yn hn ntue Tcn l , a c eg2 4 5 , hn ; .ttKe a oaoyo F eh ae E oo n it h ooy a cegIstt o eh oo Y nh n 2 0 lC i 2 S e yL b rtr rs w t c lg adBoe n l , i f y g a a f r y c g Isi t o H do ilg , hns c dm cecs W h n4 0 7 , hn ; . e t l a oao Booy C e ia a d ntue t y rb oy C i e a e yo ine, u a 30 2 C ia 3 C nr b rtr o il , h m cl n f o e A fS aL yf g B oo i l n i e i ol e Yn h n si t o Tc n l , a c e g2 4 5 , hn ) ilgc g n r g C l g , a c e gI t ue e h oo Y n h n 2 0 C ia aE e n e n t f y g 1

非洲爪蟾

非洲爪蟾


• 1962年,英国牛津大学的生物学家戈登利用非洲爪蟾
进行了一系列的核移植试验 ,以研究不同发育时期胚 胎细胞核的发育能力。此实验证明了细胞核的全能性, 完成了世界上最早的克隆动物的实验,也开创了动物克隆 的时代。
标志性研究

(戈登核移植)
戈登先用紫外线照射爪蟾卵细胞,破坏其细胞核,然后取 爪蟾蝌蚪的肠上皮细胞、肝细胞、肾细胞等的细胞核,植 入上述处理过的卵细胞内,其中一少部分卵会开始分裂并 可发育至一定时期。利用蝌蚪小肠上皮细胞作为核供体, 通过连续核移植的办法,戈登成功获得了少量蝌蚪,其中 有几只成功发育成为成体爪蟾完成了世界上最早的克隆动 物的实验。这一结果轰动了科学界,充分证明了细胞核的 全能性,也开创了动物克隆的时代。
非洲爪蟾
Outline



1、非洲爪蟾简介; 2、重要的模式生物; 3、胚胎发育; 4、标志性研究;
非洲爪蟾
学名:非洲爪蟾Xenopus laevis(别名:光滑爪 蟾) 属名:爪蟾属Xenopus 门:脊索动物门 (Phylum Chordata) 亚门:脊椎动物亚门(Vertebrata) 纲:两栖纲(Amphibia) 目:无尾目 (Salientia) 科:负子蟾科(Pipidae)
有关研究
1990年人胎肝中肝细胞生长因子poly(A)~+mRNA在非洲爪蟾卵 母细胞内的翻译; 1994年肌肉型胆碱受体在非洲爪蟾卵母细胞的表达及化学动力 学特征; 1998年 非洲爪蟾孵化酶分子对卵黄膜作用方式的研究; 2000年移植非洲爪蟾胚胎细胞核引起花背蟾蜍成熟卵单性发育 的研究; 2003年非洲爪蟾GATA-1b中与GATA-1a的差异位点突变后的功能; 2003年功能性SDF-1受体在非洲爪蟾胚胎发育中的表达研究; 2007年非洲爪蟾PAPC多克隆抗体的制备及其特异性鉴定; 2007年非洲爪蟾肝脏肿瘤cDNA表达异种同源抗原的筛选;

非洲爪蟾的基因组演化过程

非洲爪蟾的基因组演化过程
nat ห้องสมุดไป่ตู้ r e
固O 去 淀 粉 除 N 样 a p 蛋 t u 一 r 白 e 淀 封 P E 面 T 粉 图 : 样 像 在 所 蛋 A d 示 白 u 。 c a 新 N n a u t 前 m u r a e 景 b 杂 作 志 用 第 下 7 . 6 1 淀 8 期 粉 封 样 面 蛋 文 白 章 斑 报 块 道 减 7 少 A , d u 如 c a 示 n u 例 m 基 a b 线 . 与 它 治 是 疗 一 5 种 4 周 专 后 门 靶 的
有 熟练使用工具 的能力 。夏威夷 乌鸦 已在野外 灭绝 .现存 的1 0 9 只全部为人 工饲养 。热带 乌鸦
的技 术能 力或许是 由偏远 岛屿 的独特 生态环 境促成 的 ,其 中包括 内部猎物 竞争降低 和被捕 食
风 险下降 。发现第 二种会使 用工具 的乌鸦 为动物 在使用工 具方面 的比较研 究创造 了难得 的机
6 科学 中国人
2 0 1 6 年1 2 月 ・ 综合
体—— 数百万年 前基 因组复 制的产物 ,这使 得非洲爪蟾成 为 了理想 的多倍体研究 目标 ,但 同
时也大大增 加了基 因组测序 的复杂性 。D a n i e l R o k h s a r 及 同事报告 了非洲爪蟾 的基 因组序列 , 并 与其近亲热 带爪蟾 ( X t r o p i c a l i s ) 的基 因组进行 了比较 。他 们的分析 证实非洲爪蟾 是异源 四 倍体 ,并 区分 出了两个非对称 演化的亚基 因组 :一个往往保 留了远祖状态 ,而 另一个则经历 了 基 因损 失、删除 、重组和表达降低 的情 况。这两种二倍体 的祖先约在3 4 0 0 万年前出现分化 ,并 在 约1 8 0 0 万年前结合形成异源 四倍体 。

非洲爪蟾GATA—1转录因子与爪蟾发育

非洲爪蟾GATA—1转录因子与爪蟾发育

GA A 结台蛋 白是 一个重要 的转录 因子 家族. T
目前 已发 现有 6 成员 ( T ~ 噙_ ) 该蛋 个 GA A 1 G 6。
生物 。在胚 胎发育过 程 中 其造血部 位 的更替与 哺 乳 动物非 常相似 【 ,而 且整 个胚胎 发 育 阶段 均在 体外 完成,在 可识别 的造血 细胞 出现之前 ,其胚胎
白 【 。 GA A 1因子是 GA A基 因家 族 中最先克 T一 T 隆 的成员,是 一个正调 节转录 因子,主 要表达于红 细胞 、巨核细 胞 、嗜酸性 细胞 和肥大细 胞,参与调 节包 括珠蛋 白在 内几 乎所有红 细胞特异 基因的表达
由 Z n等 i 分离克 隆 与其 他物种 不 同的是 ,该 o s ]
就 能用 于分析 研究 。非洲爪 螗 GA A l在 l 9 T— 9 1年
白家族在结 构上 非常相似 都 含有两个 高度保 守的
锌指核心结构 (y 2 y  ̄C s C sX C s X1 y) 能够识别
共有 序列 (osnu t)( T GA A( G) 以 cness moi A/ ) T A/ , f 反式 凋节基因 的表达.由此 被命名 为 GA A结合蛋 T
收稿 日期 : 0 1 0 2 修 回 日期 2 0 6 2 ; 2 0 — 7 2 0 10 5
p a sa c iia o e i e ultn he d v lpm e to e pu . l y rtc lr l n r g a i g t e e o n fX no s
Ke y wo d :Xe o u ; rs n p s GA TA一 : e eo me t 1 d v lp n
e y hr i s cfc g ne nd i e ie o e m i l i e e t a i n o r ho d c l I s dfee t r t o d— pe i e sa s r qu r d f rt r na df r n ito fe yt i el ti i r n i i

实验一-爪蟾人工繁殖、受精和胚胎发育

实验一-爪蟾人工繁殖、受精和胚胎发育

实验二爪蟾人工繁殖、受精和胚胎发育一、实验目的:了解爪蟾的生活和繁殖习性,掌握爪蟾人工繁殖技术;通过对爪蟾从受精卵经卵裂、囊胚、原肠胚到神经胚的系列发育过程的观察,了解其胚胎早期发育过程和形态模式形成的特征。

二、爪蟾的生活和繁殖习性非洲爪蟾(Xenopus laevis)原产非洲南部的一种水生蛙类,又名光滑爪蟾,属于两栖纲(Amphibia)、无尾目(Anura)、负子蟾科(Pipidae)、爪蟾属(Xenopus)。

其头部及身体扁平,没有外耳或舌头,其后脚上3趾有短爪。

雌性成蛙体长9-14cm,在身体尾端的泄殖腔上方有分列左右的两瓣膜。

雄性成蛙体长7-11cm,性成熟的雄蛙前肢有黑色婚垫,便于交配,泄殖腔上方无瓣膜。

图2-1 非洲爪蟾和热带爪蟾成体形态非洲爪蟾产卵量很大,为多次产卵类型的蛙类。

在25℃养殖条件下可以不受季节限制而常年产卵。

其卵子和胚胎体积较大,便于进行实验胚胎学操作,如显微注射、胚胎切割和移植等。

受精后胚胎发育很快,在24℃下受精后2天左右就可以孵化成可以游动的蝌蚪。

非洲爪蟾蝌蚪在早期是透明的,能够看清楚它内部的结构。

因此,非洲爪蟾长期以来被作为实验胚胎学和脊椎动物胚胎形体模式形成的模式动物。

但由于其基因组是在进化上二倍体化了的四倍体,多数基因存在四个拷贝,很难进行遗传突变实验。

因此,近年来非洲爪蟾的近亲——二倍体的热带爪蟾Xenopus tropicalis被引入发育生物学的研究中。

热带爪蟾其外型与非洲爪蟾类似,但体型较小(图2-1)。

几乎所有使用在非洲爪蟾的研究技术都可在热带爪蟾上应用,而且热带爪蟾的基因组测序计划已在2010年基本完成。

因此,热带爪蟾成为了功能基因组学和发育生物学研究的优良的实验动物模型。

三、实验器材和材料爪蟾养殖系统,小型塑料整理箱(直径约58cm)两个,加热棒,加气泵,12cm培养皿若干,9cm培养皿若干,数个胶头滴管,0.5ml (U-40)注射器、绒毛膜促性腺激素(HCG),曝气水10L,琼脂糖,0.1×MMR, 半胱氨酸(L-Cysteine Free Base),性成熟雌、雄性热带爪蟾。

非洲爪蟾室内饲养和繁殖的方法[发明专利]

非洲爪蟾室内饲养和繁殖的方法[发明专利]

(10)申请公布号(43)申请公布日 (21)申请号 201510088244.4(22)申请日 2015.02.26A01K 67/02(2006.01)(71)申请人湖南省植物保护研究所地址410125 湖南省长沙市芙蓉区马坡岭(72)发明人陈昂 刘勇 张德咏 陈源严清平 谭新球 罗香文 刘建宇张玲 李瑞喆 奚庆(74)专利代理机构湖南兆弘专利事务所 43008代理人赵洪(54)发明名称非洲爪蟾室内饲养和繁殖的方法(57)摘要本发明公开了一种非洲爪蟾室内饲养和繁殖的方法,包括成蟾饲养、抱对产卵、受精卵孵化、蝌蚪饲养、幼蟾饲养等步骤,符合非洲爪蟾生长规律,可保证非洲爪蟾在繁殖期内频繁抱对产卵,且受精卵的孵化率和子代存活率高,可为研究单位提供高质量的生物试材,为药物环境安全性评估的顺利开展提供保障。

同时,该方法操作简单,成本低,可实现非洲爪蟾的批量培养,适用于商业养殖。

(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书4页(10)申请公布号CN 104719247 A (43)申请公布日2015.06.24C N 104719247A1.一种非洲爪蟾室内饲养和繁殖的方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、成蟾饲养:在养殖缸内加饲养用水至水面高度为0.1~0.2m,然后放入非洲爪蟾成蟾,每2天喂食一次;S2、抱对产卵:在养殖缸中放入滤网,将雌性与雄性亲蟾按照1∶1的比例放入同一个养殖缸的滤网上,使雌性和雄性亲蟾抱对产卵得到受精卵,待排卵结束后,将雌性与雄性亲蟾移至其他养殖缸饲养;S3、受精卵孵化:在养殖缸中加入饲养用水至水面高度为0.3 m,使受精卵孵化出蝌蚪;S4、蝌蚪饲养:蝌蚪孵出7 d后,每天喂食一次,在饲养中采用空气增氧泵持续增氧,使蝌蚪成长为幼蟾;S5、幼蟾饲养:将幼蟾置于养殖缸内,加饲养用水至水面高度为0.1 m,每天喂食一次,每2天更换一次饲养用水。

高中教材非洲爪蟾核移植实验

高中教材非洲爪蟾核移植实验

高中教材非洲爪蟾核移植实验
非洲爪蟾核移植实验是一个经典的生物学实验,主要涉及细胞核移植技术以及细胞全能性的研究。

以下是关于高中教材中非洲爪蟾核移植实验的简要介绍:
实验材料:
非洲爪蟾的早期胚胎细胞
去核的卵细胞
实验步骤:
准备实验材料:获取非洲爪蟾的早期胚胎细胞和去核的卵细胞。

细胞核移植:将早期胚胎细胞的细胞核注入到去核的卵细胞中。

培养与观察:将移植后的细胞在适宜的环境下培养,观察其发育情况。

实验结果:
部分移植后的细胞能够正常发育,成为成体的非洲爪蟾。

实验结论:
该实验证明了细胞核具有全能性,即一个细胞核内包含了发育成
一个完整个体的全部遗传信息。

通过核移植技术,可以实现在去核的卵细胞中重新编程细胞核,从而发育成一个新的个体。

实验意义:
非洲爪蟾核移植实验对于理解细胞核与细胞质之间的关系、细胞全能性的本质以及核移植技术的发展等方面都具有重要意义。

同时,该实验也展示了生物技术的巨大潜力和应用前景。

非洲爪蟾个体早期发育课件

非洲爪蟾个体早期发育课件
4
5
• 卵裂 • 在卵裂过程中不仅DNA合成快,而且已知在有
些动物中,卵裂无G1期。爪蟾除无G1期外, G2期也很短,以致整个分裂周期短。因此两 次分裂之间的时间比成体细胞的短得多。
6Hale Waihona Puke 非洲爪蟾个体早期发育1
2
• 非洲爪蟾个体早期发育主要经过卵裂、囊 胚、原肠胚、神经胚、轴胚形成等阶段。
3
• 爪蟾胚胎发育起始于精卵结合,受精卵经 过快速细胞增殖形成囊胚,囊胚晚期不同 区域的细胞开始分化;随后进入原肠期, 胚胎细胞经原肠运动形成不同的胚层和体 轴,细胞命运沿背腹轴线和头尾轴线进一 步分化;原肠期结束后,神经板开始形成 神经管,胚胎进入分节期(神经胚),沿头尾 轴线上的细胞进一步区域化以形成相应的 器官原基。

非洲爪蟾肢的再生机制研究

非洲爪蟾肢的再生机制研究

非洲爪蟾肢的再生机制研究非洲爪蟾是一种生活在非洲大陆上的两栖动物,在其肢体受伤时,会触发肢体自动再生的机制。

在过去的几十年里,科学家们对这种再生机制进行了广泛研究,并从中发现了一些有趣而且有潜力的应用。

首先,了解非洲爪蟾肢体再生机制的研究对于人们在医疗领域的应用非常有帮助。

许多人在自然灾害、交通意外等事件中失去肢体,这给他们的生活带来很大的不便。

目前,医院已经开始使用再生医学的技术来帮助这些患者重获新生。

众所周知,人体的细胞可以分化成不同的类型。

因此,科学家们一直在寻找一种能够促进人类身体组织再生的技术。

在非洲爪蟾的研究中,科学家们发现,它们的肢体再生机制与人体的再生过程非常相似。

通过对非洲爪蟾进行深入研究,科学家们希望能够找到一种可以促进人体组织再生的新方法。

其次,非洲爪蟾肢体再生机制的研究对于保护我们的环境也很有意义。

生态环境受到很多因素的破坏,包括自然灾害、人类活动以及全球气候变化等因素。

因此,保护自然生态系统的重要性愈加凸显。

非洲爪蟾利用其肢体自动再生机制来提高其存活率,这表明肢体再生具有重要的生态学意义。

如果我们能够借鉴这一机制,通过提高其他动植物的再生能力,就可以让它们适应已经受到污染或破坏的环境。

最后,非洲爪蟾肢体再生机制研究还有潜力应用于食品产业。

在我们的生活中,对于一些动物和植物来说,它们的肢体对于其生存至关重要。

如果肢体受到严重破坏,那么这种生物可能会死亡或无法正常生长。

非洲爪蟾的自动再生机制向我们展示了一条获得新型食品生产方法的可能路径,有可能以更强大的能力再生掉落的肢体。

将这种再生机制应用于舌头、鲍鱼、龙虾等高价海产的捕捞中,可以促进食品生产的创新,保护其可持续发展。

总之,非洲爪蟾的肢体再生机制博大精深,不仅仅是一个科学研究问题,而且环环相扣,影响着我们生命科学的进展、生产和环境保护。

随着科学技术的不断发展,相信人们会找到越来越多的方法,将这种再生现象应用于不同的领域,从而实现更好的生态、健康和经济效益的平衡。

非洲光滑爪蟾

非洲光滑爪蟾

76化 石2022年 第4期化石新知生物世界在非洲东南部生活着一种完全水栖的蛙,它们水性极好,无论蝌蚪还是成蛙,究其一生都会在淡水中生活,这就是光滑爪蟾。

光滑爪蟾前肢短小,后肢粗壮且发达,但由于趾间有全蹼,并且四肢对躯体支撑能力有限,所以它们只擅长游泳而不擅长陆地跳跃,因三趾末端有明显的爪而得名爪蟾。

光滑爪蟾有着扁平的头部,身体扁平呈流线状,体侧有纵向排列的白色“线纹”——这是它们的感受器,用来感受水中的震动。

而通过这个感受器,光滑爪蟾能探知水流和食物的方位。

由于光滑爪蟾没有舌头,它们只能利用前肢捕食。

其捕食过程十分有趣,当察觉到水中有小动物时,会径直游至小动物附近,通过前爪捕捉食物。

它们在进食过程中利用前肢,抱住食物往嘴里填塞。

如果食物过大,它甚至会利用后肢上的利爪非洲光滑爪蟾Copyright ©博看网. All Rights Reserved.77化 石2022年 第4期协助前肢,将腿伸到前面用力一蹬把食物撕碎,这四肢并用的进餐方式让人想起来就忍俊不禁。

自然条件下非洲爪蟾以小鱼、虾、蟹以及小型无脊椎动物为食,多在夜间进行捕食。

光滑爪蟾白天多潜藏于水底深处,偶尔游至水面捕捉水面的小昆虫。

它们眼睛小且位于头部上方,当发现天上的猛禽或水鸟临近,会迅速游至水底躲避危险。

原产地位于非洲东南部,由南非的热带草原起,北至肯尼亚、乌干达,西至喀麦隆。

野生环境下它们体色深灰或墨绿色,背部皮肤有着黑褐色迷宫一般的花纹,而体色也会根据环境的不同而变化。

人工培育下白化光滑爪蟾周身金黄色,虹膜为红色,故俗称“金蛙”。

非洲光滑爪蟾雌性成体在10厘米以上,而雄性成体仅6-7厘米。

产卵前雌性泄殖腔唇明显地突出变成红色,而雄性前臂内侧有黑色粗条纹的“婚垫”产生。

爪蟾性成熟后即会出现抱对现象,抱对前的鸣叫非常有趣,它们有着独特的发声方式:雄蛙会朝着异性使劲收缩喉部的肌肉,发出高频而不大的声音,而雌蛙如果同意交配就会发出一种快节奏的鸣声,不同意则会发出一种慢节奏的叫声,这种行为在两栖动物界中十分罕见。

金蛙 动物

金蛙 动物

金蛙“金蛙”即白化非洲爪蟾,隶属于两栖纲、无尾目、负子蟾科、爪蟾属,是非洲爪蟾(Xenopus Laeuis)的白化品系,分布于非洲东南部。

成体体长6—13厘米,雌性较雄性略大,身体扁平,呈流线型,眼睛小而朝上,虹膜红色、无眼睑及舌,鼓膜不明显,前腿较小,有细且很长的指,后腿粗而强壮,内侧3个趾的前端有黑色的角质爪。

一、简介“金蛙”即白化非洲爪蟾,隶属于两栖纲、无尾目、负子蟾科、爪蟾属,是非洲爪蟾(Xenopus Laeuis)的白化品系,分布于非洲东南部。

成体体长6—13厘米,雌性较雄性略大,身体扁平,呈流线型,眼睛小而朝上,虹膜红色、无眼睑及舌,鼓膜不明显,前腿较小,有细且很长的指,后腿粗而强壮,内侧3个趾的前端有黑色的角质爪。

二、基本信息广泛分布于非洲撒哈拉大沙漠以南地区。

金蛙是一种用途广、容易人工饲养的实验动物。

其主要特点是幼体和变态后的成体都营水生生活。

虽然它有强壮且肌肉发达的后腿,但由于趾间有全蹼,并且四肢对躯体支撑能力有限,所以只善于游泳而不善于陆地跳跃生活,它幼体全透明,可清楚看见内部结构,成体粉红色,非常可爱。

此外,由于爪蟾自身的形态特点,使其在科研领城中用途极广,同时是水族箱中重要的宠物,其市场价格也相当可观。

现在越来越多的人把爪蟾称作“金蛙”,深受饲养者的欢迎。

[2] 成体雌性长约12.5厘米,而雄性体长只有雌性的一半。

体肥壮,流线型。

眼小,位于头背上方,无眼睑。

无舌,咽鼓管孔单个。

后肢粗壮,趾蹼极发达,内侧3趾末端有爪,故而得名爪蟾。

以小鱼、虾、蟹、昆虫为食;特别能消灭蚊子的卵和孑孓。

终生水栖。

遇干旱时,可爬行短距离寻找水源,但一般优于湿冷土下。

早春或夏末产卵,一年产卵多达1-1.5万粒,卵通常粘附于水草上。

蝌蚪头扁,无角质颌和角质齿,摄食浮游生物。

常被用作实验动物,很早用于诊断妇女早期妊娠。

[2]金蛙是一种用途广、容易人工饲养的实验动物。

其主要特点是幼体和变态后的成体都营水生生活。

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标志性研究

•直到20世纪90年代,人们以非洲爪蟾为模型进行实验, 找到了组织者中真正的作用分子:BMP信号抑制因子和 Wnt信号抑制因子

• 1962年,英国牛津大学的生物学家戈登利用非洲爪
蟾进行了一系列的核移植试验 ,以研究不同发育时期 胚胎细胞核的发育能力。此实验证明了细胞核的全能性, 完成了世界上最早的克隆动物的实验,也开创了动物克隆 的时代。
原肠胚





非洲爪蟾预定内胚层细胞内陷,形成 狭缝状胚孔内陷引发原肠形成。 原肠作用的下一个时期包括边缘区细 胞的内卷以及动物半球细胞的外包和 向胚孔处集中. 随着瓶状细胞进入胚胎内部,背唇被 后来内卷进入胚胎发育为头部中胚层 前体的细胞代替。 随着新细胞进入胚胎内部,囊胚腔被 挤压到与背唇相对的一侧。 最终,卵黄栓也被包入内部。

Experimental methods


• If the effect of, say, the VP16 fusion is similar to the normal factor this shows that the normal factor must be an activator. • If the EnR version gives a normal phenotype then the transcription factor is likely to be a repressor.
有关研究
Experimental methods
• If it is desired to inhibit a maternally acting gene, then antisense deoxy-oligonucleotides are also effective. • It is often very important to be able to deplete the oocyte of a specific mRNA since it is during these stages that various maternal components are laid down that are essential to later, zygotic, development. • The antisense oligo is injected into the oocyte and, like the morpholinos, hybridizes to the target messages. But in this case the resulting RNA–DNA hybrid is a target for the nuclease RNAseH which destroys the message.
Experimental methods
• For biological activity measurement the material to be injected will usually be a mRNA made in vitro. • The RNA synthesis is performed using plasmids carrying promoters for RNA polymerases of bacteriophage such as Sp6, T3, or T7,and a poly(A) addition site to ensure in vivo addition of poly(A) to stabilize the message.
Experimental methods


•In Xenopus ,it is not practical to study the effects of mutating genes to inactivity, but for inhibition experiments there are three standard protocols which are very effective. • The most commonly used is the injection of antisense morpholino oligos into fertilized eggs.

Experimental methods
Until such time as a glucocorticoid, ususally dexamethasone, is added. As a lipid-soluble substance, dexamethasone can penetrate into the embryo and will bind to the receptor, liberating it from the hsp90, and allowing it to move to the nucleus where the transcription factor part of the molecule can exert its biological activity.
志性研究

戈登先用紫外线照射爪蟾卵细胞,破坏其细胞核,然后取 爪蟾蝌蚪的肠上皮细胞、肝细胞、肾细胞等的细胞核,植 入上述处理过的卵细胞内,其中一少部分卵会开始分裂并 可发育至一定时期。利用蝌蚪小肠上皮细胞作为核供体, 通过连续核移植的办法,戈登成功获得了少量蝌蚪,其中 有几只成功发育成为成体爪蟾完成了世界上最早的克隆动 物的实验。这一结果轰动了科学界,充分证明了细胞核的 全能性,也开创了动物克隆的时代。



重要的模式生物

严重缺陷:
•非洲爪蟾生命周期过长,从受精发育至成熟具生殖能力的 成蛙需时一年; •非洲爪蟾是异源四倍体生物,多数基因都存在4个拷贝, 很难进行遗传突变试验。
胚胎发育
Cleavage Blastula Gastrulation
Neurulation
Tailbud stage
Prelarval shape

Experimental methods

In order to establish later developmental effects of these experiments it is then necessary to make the treated oocytes into embryos.
Progesterone→coloring them with a vital dye→reimplanting→embryo
Experimental methods
• The third protocol involves the design of dominant negative versions of gene products which can specifically inhibit the normal protein on overexpression. • In Xenopus, particularly extensive use has been made of domain swapped versions of transcription factors. • The effector domain of the factor is replaced by a strong activator (e.g. VP16) or a strong repressor (e.g. engrailed repressor).
Experimental methods
As many developmentally active molecules have different effects at different times, it may be desirable to inhibit activity of the introduced gene product until a desired stage. A useful method for doing this for transcription factors involves adding the hormone-binding domain from the glucocorticoid receptor to the protein of interest. This then causes it to be sequestered in the cytoplasm by binding to the cytoplasmic protein hsp90.
亚门:脊椎动物亚门(Vertebrata)
纲:两栖纲(Amphibia)
目:无尾目 (Salientia)
科:负子蟾科(Pipidae)
1802年,法国博物学家杜丁依据巴黎自然历史博物馆保存 的一件标本第一次描述了非洲爪蟾这一物种



•为完全水生种 •广栖于淡水水域中,尤其喜好静止水域的环境 •初春至晚夏间为繁殖期,雌蛙每胎可产下2000颗以上的 卵 •由于没有舌头只能利用其前肢搅食水中的无脊椎动物, 如果食物过大,它就用后肢上的爪将其撕碎
Model Organism
Xenopus Laevis
Outline



1、非洲爪蟾简介; 2、重要的模式生物; 3、胚胎发育-重点讲原肠胚; 4、Experimental Methods; 5、标志性研究-重点戈登核移植; 6、标志性研究; 7、提问环节
非洲爪蟾
学名:Xenopus laevis 属名:Xenopus 门:脊索动物门 (Phylum Chordata)
重要的模式生物


优点:
取卵方便:通过注射激素,可以随时诱导非洲爪蟾排卵, 不受季节限制,更可通过人工授精获得受精卵; 非洲爪蟾卵子和胚胎个体较大,直径可达1.4毫米,很方 便进行实验胚胎学研究,如显微注射、胚胎切割和移植 等; 早期胚胎发育很快,在24℃下2天左右就可以孵化成可以 自由游动的幼虫,便于进行研究; 非洲爪蟾较为活泼,易于饲养。
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