实验模式动物--斑马鱼
斑马鱼在基因谱系发育上的模式动物地位探究
斑马鱼在基因谱系发育上的模式动物地位探究斑马鱼（Danio rerio）作为一种受欢迎的实验动物模型，在基因谱系发育研究中扮演着重要的角色。
其独特的特征和生命周期使其成为理想的研究对象，能够揭示许多关于基因在发育和疾病中的功能和调控的重要问题。
本文将探讨斑马鱼在基因谱系发育上的模式动物地位，并介绍其在这一领域内的应用。
斑马鱼作为一种小型鱼类，具有许多独特的特征，使其成为研究基因谱系发育的理想模式动物之一。
首先，斑马鱼的生命周期相对短暂，从受精到成熟只需大约三个月的时间。
这使得研究者可以在相对较短的时间内观察和分析整个发育过程中基因的表达和功能变化。
此外，斑马鱼的胚胎发育非常透明，研究者可以轻松观察到内部器官和组织的形成，从而洞察基因的作用和调控。
这种深入了解的程度为研究者提供了独特的机会，使其能够研究和解释一系列与发育相关的问题。
斑马鱼的基因组也是研究者们青睐的因素之一。
斑马鱼基因组中包含约2.7亿个碱基对，大约有2.5万个基因，与人类基因组的相似之处较多。
这表明斑马鱼的基因调控机制可能与人类的相似，研究斑马鱼能够进一步增进我们对基因功能和调控的理解。
此外，斑马鱼的遗传工具和研究工作具有广泛的可行性，有利于开展基因谱系发育的实验研究。
在基因谱系发育的研究中，斑马鱼被广泛应用于多个领域。
首先，斑马鱼被用于研究胚胎发育和器官形成过程中的基因调控。
通过观察和调控斑马鱼胚胎发育的不同阶段，研究者们能够揭示基因在整个发育过程中的功能和调控机制。
例如，他们可以利用斑马鱼模型研究心脏、肌肉和神经系统的形成，并阐明这些器官发育过程中关键基因的功能。
其次，斑马鱼也被广泛用于研究遗传突变和疾病模型。
斑马鱼的遗传工具和便捷的实验操作使其成为研究遗传突变和疾病模型的理想选择。
研究者们可以通过诱变斑马鱼基因来模拟人类疾病，从而研究该疾病的发病机制和潜在治疗方法。
例如，斑马鱼模型已经成功地用于研究心脏病、肿瘤、神经发育异常等多种疾病。
模式动物斑马鱼
模式动物斑马鱼斑马鱼（Danio rerio）属于辐鳍亚纲（Actinopterygii）鲤科（Cyprinidae）短担尼鱼属（Danio）的一种硬骨鱼，原产于南亚，是一种常见的热带观赏鱼，因其体侧具有斑马一样暗蓝与银色相间的纹条而得名。
斑马鱼个体小，易于饲养，成体长4-5cm，雄鱼体修长，雌鱼体肥大。
可在有限空间里养殖相当大的群体，可满足样本需求量大的研究。
斑马鱼发育迅速，在28.5℃培养条件下受精后约40min完成第一次有丝分裂，之后大约每隔15min分裂一次，24h后主要器官原基形成，相当于28d的人类胚胎，幼鱼孵出后约3个月达到性成熟。
雌雄鱼通过调控光周期控制14:10（光照:黑暗）产卵时间，成熟鱼每周可产卵一次，一尾雌鱼每次可产卵100-300枚。
胚胎体外受精，体外发育，胚体透明，易于观察。
受精卵直径约1mm，易于进行显微注射和细胞移植等操作。
一、斑马鱼的品系经过30多年的研究应用和系统发展，已有约20个斑马鱼品系，斑马鱼基因数据库-ZFIN （http://zfin/org）里有相关的资料可供查询和下载。
目前研究中常用的斑马鱼野生型品系主要为AB 品系、Tuebingen（Tu）品系、WIK 品系，斑马鱼基因组计划所用品系是Tu。
AB 品系是实验室常用的斑马鱼品系，由单倍体细胞经早期加压法获得。
Tu品系斑马鱼具有胚胎致死突变基因，用于基因组测序前敲除该致死突变基因。
WIK品系较Tu品系具有更多的形态多样性。
此外，还保存有3000多个突变品系和100多个转基因品系。
这些品系资源对于利用斑马鱼开展各种科学研究起着很大的推动作用。
二、斑马鱼突变品系的筛选斑马鱼突变的方法主要有三种：已基亚硝脲（ENU）化学诱导、γ或χ射线照射和插入诱变。
ENU是一种DNA烃基化试剂，在生殖细胞减数分裂前诱导碱基对的替换，诱导产生的突变率为0.1%-0.2%，涉及单个基因的突变。
射线照射导致染色体大片段的缺失或染色体重排，产生突变率达1%。
斑马鱼模式生物简介
斑马鱼模式生物简介斑马鱼（Danio rerio）是一种小型的鱼类，也是一种非常受欢迎的淡水观赏鱼，它是孔雀鱼科中的一员，是印度东北部和孟加拉国的淡水鱼类。
斑马鱼模式生物是国际上被广泛应用于基因工程和生物医学研究的模式生物之一，也可以作为重要的药物筛选平台和疾病模型使用。
那么，接下来就来逐一介绍斑马鱼的分类、形态特征、生活习性、模式生物优势及应用等方面的知识。
一、斑马鱼的分类斑马鱼属于脊索动物门、脊椎动物亚门、圆口纲、鲤形目、鲤科、孔雀鱼属的一种淡水鱼类，学名为Danio rerio。
斑马鱼还有各种不同的变种和突变体，例如白斑马鱼、红斑马鱼、紫斑马鱼、金斑马鱼等。
二、斑马鱼的形态特征1.外形特征斑马鱼身体呈纺锤形，通常长度为2.5-4厘米，雄性略大于雌性。
头部和尾部比身体稍大，呈楔形，头部较尖，口小，下颌略突出。
各种颜色和花纹的斑马鱼几乎可以说是身体通体条纹，由水平条纹串联俩个腹鳍之间的细密黑色点状线条逐渐变浓变宽而形成，其中背部、腹部及尾鳍的条纹分化明显。
因此，美国生物技术研究所把斑马鱼称为"斑马状鱼"（Zebra fish）。
2.内部结构斑马鱼的内部结构和人类相似，有头、躯干、尾等结构。
头部包括大脑、眼、鼻、口、耳等器官，身体包括骨架、肌肉、消化系统、心脏、循环系统、呼吸系统、泌尿系统等器官。
三、斑马鱼的生活习性1.水温适应性斑马鱼适应范围广，可在25摄氏度以下的水温生存，适应性强，而50摄氏度以上的水温则容易引起死亡。
通常在水温20度-28度之间生存。
2.繁殖生殖斑马鱼在2-3个月龄时性成熟，通常在水中产卵。
雌鱼体内产生卵子时，会有告诉性色素出现，这些色素可以帮助斑马鱼有效地控制自己和同伴的繁殖。
雄鱼会在巢穴内产生精子，和雌鱼配对后可以产生400-500颗卵。
在适当的条件下斑马鱼卵可以在69h后孵化。
3.食性习性斑马鱼性质温和，不挑食，食性杂，吃小型昆虫、蚯蚓、水虫以及水草、藻类等，在食物充足的情况下生长迅速，但在食物短缺时可以进入休眠状态。
实验用斑马鱼鱼房建设与养殖规范-2024标准
实验用斑马鱼鱼房建设与养殖规范1 范围本文件规定了实验用斑马鱼鱼房建设、种质与养殖等要求。
本文件适用于实验用斑马鱼鱼房建设及斑马鱼的养殖。
2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB 8978 污水综合排放标准GB 16297 大气污染物综合排放标准GB/T 39649 实验动物实验鱼质量控制3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1斑马鱼 zebrafish一种脊椎动物，生物分类学上属于脊索动物门、硬骨鱼纲、鲤形目、鲤科、短担尼鱼属、斑马鱼种，可用于教学和科研的模式动物。
3.2普通环境 general environmental符合实验动物居住的基本要求，控制人员、物品和动物出入，不能完全控制传染因子，适用于饲育基础级实验动物。
4 鱼房建设4.1 选址要求应避开自然疫源地；宜环境安静，远离铁路、码头、飞机场、交通要道等有严重震动或噪声污染的区域；宜环境空气质量较好；宜建设在建筑物的底层或地下室。
4.2 布局要求4.2.1 前区的设置包括办公室、维修室、库房、饲料室和走廊。
4.2.2 斑马鱼生产区的设置宜包括设备间、养殖室、隔离检疫室或隔离检疫装置、饵料准备区、养殖物品消毒区和养殖耗材存放区。
4.2.3 设备间4.2.3.1 用于放置斑马鱼养殖系统的自动化电气设备，宜与养殖室物理隔离，相对湿度应保持在75%以下，环境温度应保持在25℃以下，避免养殖室恒温潮湿环境影响电气组件运行安全和寿命。
4.2.3.2 设备间的地面宜低于养殖室的地面，落差不宜小于50 cm。
4.2.3.3 应安装烟感报警器，并配备电气设备专用灭火器材，灭火器材宜选择二氧化碳灭火器、手提七氟丙烷灭火器等。
4.2.4 养殖室4.2.4.1 斑马鱼集中饲养及繁殖的区域，用于养殖鱼房自有的（非外部引进的）斑马鱼。
鱼类毒理实验报告
鱼类毒理实验报告鱼类毒理实验报告引言：毒理学是研究物质对生物体产生的有害效应的科学领域。
在环境保护和食品安全方面，了解鱼类对污染物的毒性反应至关重要。
本报告旨在通过鱼类毒理实验，评估不同污染物对鱼类的毒性效应，为环境监测和生态保护提供科学依据。
实验方法：1. 实验动物选择：本实验选取了常见的实验鱼类——斑马鱼（Danio rerio）作为研究对象。
斑马鱼因其繁殖力强、生命周期短、易于获取和饲养而成为毒理学研究的理想模式生物。
2. 实验设计：将斑马鱼随机分为实验组和对照组。
实验组鱼类暴露于不同浓度的污染物溶液中，对照组则置于无污染物的培养液中。
实验组和对照组的鱼类数量相等，以确保结果的可靠性。
3. 毒性指标测定：通过观察鱼类行为、测量存活率、测定生长发育情况、检测生物化学指标等多种方法，综合评估污染物对鱼类的毒性效应。
实验结果：1. 行为观察：实验组鱼类在暴露于高浓度污染物溶液后，出现了明显的行为异常。
它们游动缓慢，呈现出明显的不协调和不稳定的游泳姿势。
有些鱼类甚至出现了翻滚、抽搐等异常行为。
2. 存活率测定：实验组鱼类的存活率明显低于对照组。
随着污染物浓度的增加，存活率呈现出逐渐下降的趋势。
高浓度污染物溶液暴露下的鱼类几乎全部死亡，而对照组的鱼类存活正常。
3. 生长发育情况：实验组鱼类的生长发育明显受到抑制。
与对照组相比，实验组鱼类的体长和体重均显著减小。
这表明污染物暴露对鱼类的正常生长发育产生了不可逆的影响。
4. 生物化学指标检测：实验组鱼类的生物化学指标发生了明显的变化。
血液中的氧合指标和代谢产物浓度均发生了异常变化，表明污染物暴露对鱼类的生理功能产生了显著影响。
讨论与结论：通过本次鱼类毒理实验，我们发现不同污染物对鱼类产生了明显的毒性效应。
实验结果表明，污染物暴露导致了鱼类行为异常、存活率下降、生长发育受抑制以及生物化学指标异常等不良影响。
这些结果提示我们必须高度重视环境污染对水生生物的威胁，加强监测和控制污染物的排放。
斑马鱼简介
它是发育生物学家的得力助手，是医学研究的后起之秀，是环境监测的哨兵，是指示兵，是药物研发的新宠，它就是脊椎类模式动物明星斑马鱼（zebrafish，Danio rario）。
一、斑马鱼基本特点：原产地：热带淡水鱼，原产于喜马拉雅山南麓的印度、巴基斯坦、孟加拉和尼泊尔等南亚国家。
成鱼体长3-100px，略呈纺锤形，头小而稍尖，吻较短，身躯玲珑而纤细，因其体侧具有像斑马一样纵向的暗蓝色与银色相间的条纹而得名。
http://www.mun.ca/biology/desmid/brian/BIOL3530/DEVO_03/ch03f09.jpg 斑马鱼是体外受精发育，胚体透明。
胚胎发育快，受精后3天左右孵化出膜，天左右开口进食，约3个月达到性成熟，寿命可达2年以上。
斑马鱼可常年产卵，繁殖周期3-4天，一对成年斑马鱼每次可产卵200-300枚，受精率通常在70%以上。
养殖温度一般在23-31℃，15℃左右仍可存活，最佳养殖温度在25-28摄氏度之间，pH值在6.8~7.8，硬度在2~6之间。
二、斑马鱼作为模式生物的起源和发展1938年，美国布朗大学Roosen-Rung教授首次报道斑马鱼发育形态学研究成果。
1950年代，美国罗格斯大学K. Kenneth Hisaoka教授首次报道斑马鱼毒理学研究成果。
1972年，美国俄勒冈大学George Streisinge教授开始斑马鱼发育生物学研究和模式动物建立工作。
1989年，美国俄勒冈大学Monte Westerfield教授出版斑马鱼研究圣经The Zebrafish Book第一版。
1998年，首个斑马鱼模式生物数据库ZFIN成立（）。
1998年，全球第一家斑马鱼药物研发服务外包公司成立。
2004年，斑马鱼国际资源中心（ZIRC）在俄勒冈大学成立。
2007年，美国环境保护署（EPA）将斑马鱼技术列入其转化毒理学研究项目ToxCast TM。
2009年，斑马鱼药物毒理学评价技术首次通过FDA和EMA的GLP认证，这标志着斑马鱼模型的安全药理学和毒理学评价结果可以作为正式材料纳入临床试验申报资料。
飞向太空的斑马鱼
飞向太空的斑马鱼作者：***来源：《青少年科技博览》2024年第07期随着神舟十八号载人飞船发射并与空间站对接成功，跟随乘组一同进入太空的斑马鱼也引发了大家的关注。
那么，斑马鱼究竟是一种什么样的鱼呢？它们又为何有幸成为我国首次“太空养鱼”的主角呢？斑马鱼究竟是什么鱼斑马鱼属于鲤形目鲤科的硬骨鱼类，是一种热带鱼。
斑马鱼的野生种群主要分布于印度东部、孟加拉国、尼泊尔等地的溪流之中。
斑马鱼的体侧有5～7条延伸至尾部的水平蓝色条纹，与斑马类似，故而得名。
斑马鱼成年个体体长在3～4厘米之间，寿命3～5年。
斑马鱼集群生活，群体内的个体通过相互撕咬和追逐确定社会等级，因此它们被认为是一种社会性鱼类。
通常情况下，一群斑马鱼中等级较高的，会在选择产卵场位置以及获取食物资源等方面拥有优先权利。
在野生环境下，斑马鱼一般都在白天外出活动，以小型甲壳动物、蠕虫、藻類为食。
到了晚上，它们会躲藏在相对安全的礁石下或水草丛等处。
斑马鱼的头小吻短，体形细长而略呈纺锤形。
它们的雌雄差异仅凭肉眼即可分辨，雄鱼的条纹是深蓝色间柠檬色，臀鳍棕黄色并有明显的条纹，而雌鱼全身是蓝色条纹间银灰色条纹，臀鳍为淡黄色。
自从20世纪50年代，斑马鱼作为实验动物被用于毒理学研究，并取得一系列成功开始，它们就陆续被应用到生命科学、健康科学和环境科学等领域的研究中，现在已经成为了仅次于大鼠和小鼠的第三大实验动物，也是一种常用的模式动物。
所谓模式动物是实验动物中的一种，指用于揭示某种具有普遍规律生命现象的生物物种，又被称为“活的试剂”。
目前，科学家使用的模式动物主要有啮齿类、非人灵长类、猪、兔、犬和斑马鱼这6大类。
作为脊椎动物的一员，斑马鱼还拥有其他脊椎动物少有的超强自愈再生能力。
研究发现，斑马鱼的尾鳍被切除后，切口处会被上皮细胞封闭，随后上皮细胞增厚，间质细胞也开始分化增殖，并逐渐形成胚基，仅用两周的时间就可以迅速再生出完整的尾鳍。
另外，斑马鱼的心脏、肝脏、皮肤、脊髓，以及视网膜等器官都可以再生。
实验模式动物--斑马鱼
Chuck Kimmel
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斑马鱼作为模式动物逐渐受到关注 Turn Eyes to Fish
• Christiane Nü sslein-Volhard
Wolfgang Driever
• 1995 诺贝尔奖获得者
was able to identify and classify a small number of genes that are of key importance in determining the body plan and the formation of body segments, turned eyes to fish and find a wide range of mutations
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2.方法：实验前一天禁食。取成体斑马鱼分别臵 于含有30~ 50mL溶液的瓶中, 保持瓶中溶液温 度恒定在25℃，随机分为空白对照, 溶剂对照及 各药物浓度给药组, 每组含15条。分别给予纯净 水, 含不同浓度药物的纯净水。
记录不同浓度药液中斑马鱼在24h内的死亡数量 (只), 计算死亡率(% )。根据实验结果, 采用Bliss 法计算LC50值。
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3.结果：雷公藤甲素、苦参碱和大黄素对于斑马 鱼的LC50值依次为5.02 x10-3、113.2和1.18 x103 ug /mL, 毒性大小顺序与12
心脏切除后心室肌的再生
Regeneration of ventricular myocardium in the resected zebrafish heart
13 DECEMBER 2002 VOL 298 SCIENCE
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斑马鱼在药物评价中的应用
1.一般毒性评价 2.发育毒性评价 3.心血管毒性评价 4.肝脏毒性评价 5.神经毒性评价 6.肾毒性评价 7.肠胃毒性评价 8.视觉毒性评价 9.耳毒性评价 10.软骨毒性评价
斑马鱼研究报告
斑马鱼研究报告（Zebrafish,Danio rerio）目录一﹑斑马鱼二﹑斑马鱼基因与人类极为相似三﹑利用斑马鱼作为模式动物四﹑斑马鱼的心生五﹑突变斑马鱼及转基因斑马鱼表現类似人类疾病六﹑斑马鱼胚胎研究七﹑研究者在活的斑马鱼身上直接观看器官的发育与病变八﹑解开人与体內活菌共生秘密九﹑斑马鱼胚胎基因有助研究癌症、阿滋海默和帕金森症十﹑视网膜有自我修复潜能十一﹑培育变种斑马鱼可望用于人脸整型十二﹑基因決定人类肤色十三﹑斑马鱼的运动情形肌肉的发育及肌肉与运动神经的调控机制十四﹑细胞如何储存脂肪有助減肥新疗法十五﹑类固醇荷尔蒙的功能与调控十六﹑中神经细胞形成之分子调控机制十七﹑斑马鱼基因调控网路十八﹑干扰斑马鱼基因的技术十九﹑培育环保转基因斑马鱼二十﹑改造斑马鱼基因來试水质二十一﹑利用斑马鱼作为人类疾病模型及药物节选二十二﹑药物节选二十三﹑抗癌药物节选斑马鱼原产于东印度恒河流域，亦分布于巴基斯坦、尼泊尔、缅甸。
斑马鱼成鱼体长约4～5公分，体呈纺锤形，稍侧扁。
体侧从头至尾布满多条蓝色条纹，酷似斑马，故得名斑马鱼。
1.斑马鱼是研究发育生物学的新兴模式动物。
2.斑马鱼由于具有饲育容易、胚胎透明、体外受精、突变种多、遗传学工具成熟等诸多优点，近年来已成为研究脊椎动物发育与人类遗传疾病的新兴模式动物。
3.与其他脊椎动物相较下，斑马鱼最大的优点就是具有多达6000多种的遗传突变种，这些突变种的建立大致上是利用X射线、ENU或反转录病毒的感染造成基因组的突变，之后再经由多次的子代筛选所得。
4.突变种的表征包含如胚层分化，器官发育，生理调适与行为表现等多方面，所以可提供研究人员极佳的正向遗传学材料来进行发育机制上的研究。
5.在斑马鱼系统中也开发出阻断基因功能的工具-Morpholino，可快速以逆向遗传学手法来验证基因的功能。
所以正向遗传学与逆向遗传学的巧妙利用，可以正确推导出斑马鱼遗传发育途径，也是目前斑马鱼成为研究人类疾病新兴模式动物的主要原因。
斑马鱼相关实验操作
斑马鱼相关实验操作斑马鱼⼈⼯繁殖、受精和胚胎发育⼀、实验⽬的了解斑马鱼的⽣活和繁殖习性，掌握斑马鱼⼈⼯繁殖技术，了解斑马鱼受精、胚胎发育过程和形态模式形成的特点。
⼆、斑马鱼的⽣活和繁殖习性斑马鱼（Danio rerio）为热带鱼类，可在⼀年内多次产卵。
在合适的养殖条件下，4⽉龄的斑马鱼即性成熟；性成熟后每1-2周可以产卵⼀次，⼀条雌鱼⼀次可以产出数百颗卵⼦。
斑马鱼产卵受温度和光照长度的调节。
最适产卵⽔温为28.5℃，产卵的光调节周期为光照14⼩时，⿊暗10⼩时。
为防⽌⾃然产卵，性成熟的雌、雄斑马鱼必须分开养殖。
斑马鱼具有下列特点：1、繁殖周期短，不受季节限制，容易获得所需要的精⼦、卵⼦和胚胎材料。
2、⼩型鱼类，可在实验室⾼密度养殖，饲养成本低。
3、是脊椎动物，具有和⼈类相似的器官和组织。
4、体外受精、体外发育，胚胎培养条件简单。
5、胚胎透明，可以在活体上直接观察器官的发育。
6、发育周期短，在28.5℃温度下培养，受精后24⼩时即可以形成个体的基本结构。
因此，斑马鱼现在选择作为发育⽣物学研究的模式动物。
三、实验器材和材料斑马鱼养殖系统，⼤塑料盆（直径约58cm）两个，塑料筛框（直径约36cm）⼀个，中号塑料盆（直径约36cm）1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。
曝⽓⽔10L。
性成熟雌、雄性斑马鱼。
四、实验内容和程序实验前⼀天的准备：1、在实验前⼀天的早上向2个⼤塑料盆中放⼤半盆⼲净的⾃来⽔，放⼊⽓泵和加热棒，将加热棒温度调整⾄28℃（每个加热棒都有差异，需要放⼊温度计，根据温度计指⽰的实际温度调节和校准温度计），以供斑马鱼催产繁殖时使⽤。
2、曝⽓⽔将⼲净的⾃来⽔烧开后冷却，将⽓泵放⼊其中进⾏曝⽓，以为培养胚胎之⽤。
3、斑马鱼的选取和催产雌雄鱼的鉴别：性成熟的雄鱼体型修长，腹部较⼩，⽽雌鱼腹部较⼤。
选鱼的时间在实验前⼀天的晚上，在选取斑马鱼之前需要喂⾷红⾍，喂⾷后1⼩时才开始选鱼。
斑马鱼相关实验操作
斑马鱼人工繁殖、受精和胚胎发育一、实验目的了解斑马鱼的生活和繁殖习性，掌握斑马鱼人工繁殖技术，了解斑马鱼受精、胚胎发育过程和形态模式形成的特点。
二、斑马鱼的生活和繁殖习性斑马鱼（Danio rerio）为热带鱼类，可在一年内多次产卵。
在合适的养殖条件下，4月龄的斑马鱼即性成熟；性成熟后每1-2周可以产卵一次，一条雌鱼一次可以产出数百颗卵子。
斑马鱼产卵受温度和光照长度的调节。
最适产卵水温为28.5℃，产卵的光调节周期为光照14小时，黑暗10小时。
为防止自然产卵，性成熟的雌、雄斑马鱼必须分开养殖。
斑马鱼具有下列特点：1、繁殖周期短，不受季节限制，容易获得所需要的精子、卵子和胚胎材料。
2、小型鱼类，可在实验室高密度养殖，饲养成本低。
3、是脊椎动物，具有和人类相似的器官和组织。
4、体外受精、体外发育，胚胎培养条件简单。
5、胚胎透明，可以在活体上直接观察器官的发育。
6、发育周期短，在28.5℃温度下培养，受精后24小时即可以形成个体的基本结构。
因此，斑马鱼现在选择作为发育生物学研究的模式动物。
三、实验器材和材料斑马鱼养殖系统，大塑料盆（直径约58cm）两个，塑料筛框（直径约36cm）一个，中号塑料盆（直径约36cm）1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。
曝气水10L。
性成熟雌、雄性斑马鱼。
四、实验内容和程序实验前一天的准备：1、在实验前一天的早上向2个大塑料盆中放大半盆干净的自来水，放入气泵和加热棒，将加热棒温度调整至28℃（每个加热棒都有差异，需要放入温度计，根据温度计指示的实际温度调节和校准温度计），以供斑马鱼催产繁殖时使用。
2、曝气水将干净的自来水烧开后冷却，将气泵放入其中进行曝气，以为培养胚胎之用。
3、斑马鱼的选取和催产雌雄鱼的鉴别：性成熟的雄鱼体型修长，腹部较小，而雌鱼腹部较大。
选鱼的时间在实验前一天的晚上，在选取斑马鱼之前需要喂食红虫，喂食后1小时才开始选鱼。
转基因斑马鱼实验
转基因动物（transgenic animal）是指基因组中整合有外源基因的一类动物，整入动物基因的外源基因被称为转基因（transgene）。
嵌合体动物（chimera mosaic animal）是只有部分组织细胞的基因组中整合有外源基因的动物，称为嵌合体动物（chimera mosaic animal）。
这类动物只有当外源基因整合入的“部分组织细胞”恰为生殖细胞时，才能将其携带的外源基因遗传给子代，一般用胚胎干细胞法或逆转录病毒载体法制备的第一代转基因动物均为嵌合体动物，而显微注射法得到的第一代转基因动物中，也有20％为嵌合体动物。
转基因动物是指动物所有细胞均整合有外源基因，则具有将外源基因遗传给子代的能力，通常被称为转基因动物。
转基因动物技术是常规分子生物学技术的延伸和拓展，它不仅为人们研究生命科学提供了一个更有效的工具，而且随着转基因动物技术的发展，转基因产品将会广泛渗透到医疗、卫生、农产品和食品中。
转基因技术是生物学领域最新重大进展之一，已能渗透到生物学、医学、畜牧学等学科的广泛领域。
转基因动物已成为探讨基因调控机理、致癌基因作用和免疫系统反应的有力工具。
同时人类遗传病的转基因动物模型的建立，为遗传病的基因治疗打下坚实的理论和实验基础。
转基因技术涉及外源基因的组建、载体、受体、基因导入技术、供转基因胚胎发育的体外培养系统和宿主动物等方面的内容。
鱼类是脊椎动物中最丰富多样性的类群，估计达30000 种。
这种多样性反映在诸如形态、行为、生殖、发育、世代时间和对环境的耐受等各种特征的广泛差异，从而使各种转基因鱼模型的常规制作既是挑战，又是机遇。
有的鱼类的卵是透明的，能直接对发育进行监察，有的情况下对活体内报告基因的表达进行判断。
有些鱼的种类还可能进行其他的遗传操作来诱导单倍体、三倍体和纯合子产雌品系。
尽管鱼的种类很多，但作研究用的却要少的多。
因为野生种群的持续减少，为帮助满足高质量蛋白质需要，水产养殖较常用鱼是鲶鱼、虹鳟鱼、罗非鱼、大西洋鲑和鲤鱼。
模式生物斑马鱼PPT课件
小鼠属于胎盘动物，胚胎操作时不能离开母体；实验分析时就需 要大量推论。在小鼠胚胎发育期间对其进行物理性操作难度较大，要观 察胚胎必须将母体处死，胚胎也随之死亡。小鼠的胚胎从受精到出生需 要20d，早期胚胎间的发育往往是不同步的。
斑马鱼的发育分为6个阶段：卵裂期，囊胚期，原 肠胚期、分裂期、成形期和孵化期。
第2页/共12页ຫໍສະໝຸດ 能够作为模式生物的主要原因：
1、价格便宜，容易获得。 成年斑马鱼的体长仅4cm左右，而且能承受高密度饲养—每升水
中最多可容纳5尾，意味着容易饲养大量群体，管理饲养易行。相比之 下，小鼠需要的空间要大，而且花费相对要高。
第5页/共12页
一、斑马鱼在发育生物学中的应用
3、饱合诱变分析 用化学诱变剂处理成熟的雄性个体，然后用诱变了的精子与卵子受
精，产生的个体通过三代繁育来筛选发育异常的胚胎。因为发育过程是 由一系列的分子事件控制，要想解析完整的发育过程，必须要筛选到影 响一系列事件的全部基因或几乎全部基因，这就需要大量的动物个体进 行筛选。胚胎在子宫中发育，胚胎期受到影响的突变体无法呈现，因而 限制了其研究范围。斑马鱼卵子体外受精和胚胎体外发育的特征则解决 了这一难题。
是左鼻子。日本名古屋市立大学研究人员报告说，随着斑马鱼发育，大脑 中负责嗅觉的基因只在左脑中强烈发挥作用，因此左鼻就成了主要发挥作 用的鼻子。研究人员堵住斑马鱼的左鼻后，它就不再朝着散发它喜欢气味 的方向游动，从而证明是左鼻负责分辨气味。对斑马鱼的深入研究，未来 有利于人们弄清人脑中产生左右差异的机制。
可以揭开谜底，保护人类的毛细胞免受损伤、并推动毛细胞的再生。
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斑马鱼实验报告
2023级医学实验技术专业《细胞生物学实验技术》课程实验报告学号姓名成绩实验16-18 综合实验（具体实验内容）一．实验原理在规定的条件下，使鱼接触含不同浓度受试物的水溶液，以120h为一个实验周期。
期间记录实验鱼的存活率、畸形率、22h、27h自主摆尾、48h心率、72h孵化率、120h体长，以此评估重金属／中药单体的安全浓度范围。
通过鱼类急性毒性试验可以评价受试物对水生生物可能产生的影响，以短期暴露效应表明受试物的毒害性。
鱼类急性毒性试验不仅用于测定化学物质毒性强度、测定水体污染程度、检查废水处理的有效程度，也为制定水质标准、评价环境质量和管理废水排放提供环境依据。
我国可采用的实验鱼有四大养殖淡水鱼（青鱼、草鱼、鲢鱼和鳞鱼）、金鱼、鲫鱼、野生的食蚊鱼、斑马鱼等。
本实验选用斑马鱼作为实验材料。
二．实验器材斑马鱼胚胎，重金属三．实验试剂二甲基亚飙，超纯水，E3培养基（5 mM NaCl 、0.17 mM KCI 、0.33 mM CaCI2、0.3mMMgSO4)四．实验步骤1．暴露浓度配制重金属1、10、100pg/ L2．斑马鱼胚胎培养及暴露取性成熟斑马鱼所产正常胚胎，于受精后2h内在解剖显微镜下观察，随机挑选发育正常处于囊胚期的胚胎约5000颗，重金属不同度组、共暴露5d，对照组为0.01%DMSO( v / v ）或超纯水＋E3培养基暴露，不做任何处理。
每天更换暴露液。
各组斑马鱼胚胎／幼鱼以14h/10h的光暗周期培养于（28.0±0.5)" C 的稳定环境中，实验组暴露至受精后120h。
3．暴露期间观察指标每日定时于倒置显微镜下观察并记录各组斑马鱼各项生长指标，包括胚胎孵化率，畸形率（畸形包括原肠胚终止、脊柱畸形、心包囊水肿等），存活率，22h、27h自主摆尾，48h心率。
4．收样在收集样本当天，检测斑马鱼的体重和体长将斑马鱼仔鱼于0.03%MS-222中麻醉，样本收集于EP 管中，-80℃冷冻保存。
斑马鱼的生物学
斑马鱼在毒理学评价和安全性评估领 域的应用将更加广泛，为保障人类健 康发挥更大作用。
然而，斑马鱼模型也存在一些挑战， 如实验条件标准化、数据解读和转化 应用等问题需要进一步解决。
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斑马鱼的生物学
汇报人：XX 2024-02-01
contents
目录
• 斑马鱼基本概述 • 斑马鱼解剖学与生理学 • 斑马鱼遗传学与基因组学 • 斑马鱼行为学特性探讨 • 斑马鱼在生物医学领域中的应用前景
01
斑马鱼基本概述
命名与分类地位
命名
斑马鱼，学名Danio rerio，属于 硬骨鱼纲、鲤形目、鲤科。
氧气。
排泄系统
包括肾脏和膀胱等器官，负责 排除体内多余水分和代谢废物
。
生理功能及调控机制
渗透压调节
斑马鱼具有调节体内渗 透压的能力，以适应不
同盐度水域环境。
免疫防御
具备先天性免疫和适应 性免疫两种机制，以抵
御病原体入侵。
行为调控
神经系统通过感知外界 刺激并作出反应，调控
斑马鱼的行为活动。
内分泌调节
应用价值
斑马鱼被广泛应用于药物筛选、毒性测试、基因功能研究、人类疾病模型构建 等方面。此外，斑马鱼还具有观赏价值，是水族馆和观赏鱼市场的热门品种之 一。
02
斑马鱼解剖学与生理学
外部形态结构特点
体型小巧
成年斑马鱼体长通常为3-5厘米， 呈纺锤形。
色彩鲜艳
体表具有多条深蓝色纵纹，与银白 色底色相间，形成醒目的斑马状图 案。
鳍形多样
具有背鳍、臀鳍、腹鳍、胸鳍和尾 鳍，各鳍形状和大小因品种而异。
斑马鱼在生物医学中作为模式动物之应用
斑马鱼在生物医学中作为模式动物之应用斑马鱼（Danio rerio）作为一种模式动物，在生物医学研究中发挥着重要的作用。
它们具有许多优点，如短期繁殖周期、透明的胚胎和可观察的器官，使得科学家能够进行详细而精确的实验观察。
在生物医学研究中，斑马鱼被广泛应用于遗传学、发育生物学、药物筛选和疾病模型等领域，为人类健康和疾病治疗提供了重要的启示。
斑马鱼作为一个模式动物，其繁殖周期短，雌性一般每周可产卵一次，每次产卵数量可达几十甚至上百粒，从受精到发育成鱼只需约48小时。
这一特性使得科学家能够快速观察和研究斑马鱼胚胎的发育过程。
胚胎发育期间，其透明度高，科学家能够通过显微镜观察到各个器官的形成，甚至可以实时观察到血液的流动。
这种透明度为科学家们提供了一个非常有利的观察和研究动物发育过程的平台。
斑马鱼在生物医学研究中的另一个重要应用领域是遗传学。
由于斑马鱼的基因组与人类的基因组高度保守，约有70%的人类基因在斑马鱼中也能找到对应的基因。
这使得科学家能够通过基因转导技术，将人类基因转入斑马鱼中，研究这些基因的功能和影响。
通过观察转基因斑马鱼的表型变化，科学家能够深入理解这些基因在发育、生理和疾病中的作用。
此外，斑马鱼的基因组较小，使得基因敲除、基因转导等研究技术更加方便和高效。
斑马鱼作为药物筛选的模式动物也发挥着重要作用。
科学家们利用斑马鱼的胚胎透明度和快速生长的特点，将其用于对药物的毒性和药效进行初步筛选。
通过观察药物对斑马鱼胚胎的影响，科学家能够初步评估药物的安全性和效果。
此外，斑马鱼的胚胎在短时间内能够吸收药物，使得科学家能够迅速获得结果。
这种药物筛选的方法节省时间和成本，并在一定程度上替代了对小鼠等动物的使用，为药物研发提供了效率和可靠性。
斑马鱼作为疾病模型动物的应用也非常重要。
科学家们利用斑马鱼基因组的保守性，成功开发了多种疾病模型。
例如，斑马鱼可用于研究心血管疾病、神经系统疾病、肌肉疾病和肿瘤等多种疾病。
实验中的斑马鱼是什么？
实验中的斑马鱼是什么？在上个世纪的100年里，人类寿命延长了20余年，这主要归功于医学与生命科学的飞速发展。
然而，这种进步离不开科学实验，在众多无法确定以人体进行的实验中，实验动物模拟甚至取代了人类的角色。
实验动物的贡献实绩，从享誉全球的诺贝尔奖来看，自1901年历届生理学或医学获奖者的研究显示，有67.5%的研究成果是以动物为实验对象获得的。
而斑马鱼和人类基因有着87%的高度相似性，作为模式生物的优势很突出，是常用的实验动物。
能发荧光的热带斑马鱼斑马鱼产于热带印度，孟加拉国。
成鱼体长4-6厘米。
体呈纺锤形，雌雄易区分。
性情温和，对水温水质要求不高，易饲养。
属卵生鱼类，4月龄进入性成熟期，繁殖期约7天左右。
在水族箱内成群游动时犹如奔驰于非洲草原的斑马群，故此得斑马鱼之美称。
上个世纪70年代早期，斑马鱼仅在一个研究中心被详细研究：在位于Eugene的俄勒冈大学，Charles Kimmel 及其同事开始将斑马鱼作为研究发育的动物模型，并探索其作用。
人们发现，斑马鱼的优点十分显著，比如斑马鱼与人类基因十分相似，其信号传导通路与人类基本近似，生物结构和生理功能与哺乳动物高度相似，具有个体小、发育周期短、实验周期短、费用低、体外受精、透明、单次产卵数较高以及实验用药量小等优点，斑马鱼作为模式动物受到广泛运用。
之后的历史上，科学家们用模式生物斑马鱼开展了许多著名实验。
1995年诺贝尔生理学或医学奖得主Christiane Nusslein-Volhard致力于识别和分类对决定身体计划和身体片段形成至关重要的少量基因，将目光转向鱼类，以此发现广泛的突变。
斑马鱼在基因转录调控作用实验、视网膜实验、心脏再生实验上发挥着关键作用，目前已建立高尿酸血症、高血脂、抑制血管生成、发育毒性、睡眠行为等多种模型，并已应用于多种药物筛选评价。
作为一个良好的模式生物，斑马鱼为人类生理学的发展做出了显著贡献。
同样，人类不能忘记斑马鱼的付出。
斑马鱼模式生物简介3篇
斑马鱼模式生物简介第一篇：斑马鱼模式生物简介斑马鱼（zebrafish）是一种小型淡水鱼，是现在最为常见的实验生物之一。
它们身体呈现黑白相间的条纹，所以得名斑马鱼。
斑马鱼是一种热带鱼，主要生活在东南亚地区。
它们的寿命大约是三年，体长一般在4-6厘米之间。
斑马鱼是模式生物学中最为重要的模式生物之一，目前已经成为遗传学、生物学、神经科学等研究各个领域的重要实验材料。
这是因为斑马鱼的生命周期短、繁殖周期快、胚胎透明度高，这些特点都使得斑马鱼在科学研究中变得非常重要。
第二篇：斑马鱼模式生物在遗传学研究中的应用斑马鱼是遗传学研究中非常重要的模式生物，它们之所以能够成为遗传研究的材料，是因为它们的基因组与人类的基因组非常相似，同时斑马鱼基因组的大小也很小，使得对它们进行基因研究更加便利。
通过对斑马鱼基因进行研究，可以更好地了解人类基因进化的历史，以及人类基因与疾病之间的关系。
通过基因编辑技术，可以使斑马鱼的基因发生变异，从而模拟人类遗传疾病，为深入研究这些疾病提供了很好的研究平台。
此外，斑马鱼在遗传研究中还有一个比较独特的应用：可以通过对斑马鱼胚胎发育的研究，进一步了解胚胎发育中基因的作用，弄清对胚胎发育起到影响作用的基因。
因为斑马鱼的胚胎是透明的，因此可以清晰地观察到胚胎的发育、器官形成等过程，从而更好地了解基因对胚胎发育的调控。
第三篇：斑马鱼模式生物在药物研究中的应用在药物研究领域，斑马鱼也被广泛应用。
这是因为它们的生命周期短且繁殖周期快，可以快速地评估新药的毒性和功效。
同时，斑马鱼对一些人类常见疾病也可以做出反应，因此它们在筛选药物的时候也非常有用。
例如，传统的药物筛选方法需要进行大规模的动物实验，费时费力且对动物造成伤害。
而使用斑马鱼作为模式生物，它们的体型小、繁殖周期快，可以在短短几个月内完成对药物的筛选。
通过人工合成化合物，可以广泛地测试它们对斑马鱼的毒性影响。
若是药物经过筛选是安全的，那么就可以进行人体试验，最终大规模地应用于人。
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17
斑马鱼在药物评价中的应用
7.胃肠毒性评价：斑马鱼的胃肠系统和人体胃肠系统有着 千差万别,斑马鱼没有胃,肠道直接开始于咽部下的一小 段食道之后。在发育的早期肠道就开始蠕动,在未喂食 时就自发的游走性蠕动,由于幼鱼是透明的,这些蠕动清 晰可见。
8. 视觉毒性评价：斑马鱼有着与人类相似的锥形视网膜,有 色彩视觉,这点超越了喜好夜间活动的啮齿类模式生物。 同时,斑马鱼胚胎期视觉系统发育迅速,幼鱼就展示了视 觉介导的行为,故可用于评价化合物对视觉的影响。
Development of Zebrafish Vascular System
28 hours 1.5 days
2 days 2.5 days
3 days
10
3.5 days 4.5 days 5 days 6 days
7 days
斑马鱼的骨骼发育
缺少chordin表达的斑马鱼的 BMP蛋白水平异常，鳍和尾 部骨架也异常—注射chordin mRNA后可恢复。因此研究者 使用斑马鱼的这项特性来进行 基因筛查，以确定脊椎动物骨 骼形成的调节机制。
btoodfiyshp无laann忧dafPniPnddTth整ae理发布
4 wide range of mutations
斑马鱼基本特性
• 产于热带印度，孟加拉国。 • 成鱼体长4～6厘米。体呈纺锤形。雌雄易区分。
• 性情温和，对水温水质要求不高无忧，P易P饲T整养理。发布 5 • 属卵生鱼类 ，4月龄进入性成熟期。繁殖期约7天左右。产卵量高，
实验模式动物—斑马鱼
Use Zebrafish AS A Model Organism
生药学 张彩
1
• 斑马鱼概况 • 斑马鱼作为模式生物的优点
汇报内容 • 斑马鱼在药物的评价中的应用
• 采用模式生物斑马鱼评价三种中药成分的急性毒性
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2
第一部分
概况
• 70年代早期，斑马鱼仅在一个研究中心被详细研究：在位于Eugene 的 俄勒冈大学， Charles Kimmel 及其同事开始将斑马鱼作为研究发 育的动物模型，并探索其无作忧用PP。T整理发布
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15
斑马鱼在药物评价中的应用
3.心血管毒性评价：心脏是斑马鱼第一个发育起来并发挥 作用的器官,也是很多化合物的首要作用靶点。由于胚胎 和幼鱼的透明性,无需借助遥测或其他技术就可以实时观 察心跳、心脏的收缩性、血液循环,非常的便利。
4.肝脏毒性评价：药物引起的肝损伤是制药业一个主要的 毒理学问题。目前,应用斑马鱼进行的肝脏毒性评价终点 主要有血清酶、肝细胞凋亡、细胞色素P450和组织病 理学变化。
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斑马鱼在药物评价中的应用
1.一般毒性评价：在化合物的一般毒性评价可在胚胎、幼 鱼、成鱼的各个阶段进行,相应的观察指标略有不同。在 胚胎期,在化合物的作用下可观察终点有卵凝结、体节形 成、尾部延展、心跳、色素沉着、孵化率、畸形率等。 幼鱼和成鱼主要是统计LC50、死亡率等。
2.发育毒性评价：在胚胎发育和幼鱼发育过程中,很多器官 系统的形成过程对药物的介人是相当敏感的,比如脑、心 血管、肝脏、软骨、脊索、胰腺、肠道、肾脏,极易导致 畸形的产生,是评价药物致畸性的有效模型之一。
3.此外，雌性斑马鱼可产卵数百枚，胚胎在24小时内就可发育 成形，这使得生物学家可以在同一代鱼身上进行不同的实验 ，进而研究病理演化过程并找到病因。
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8
心血管系统发育 Development of Zebrafish Vascular System
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9
Nature Medicine, 1995
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斑马鱼在药物评价中的应用
5.神经毒性评价：斑马鱼胚胎在24hpf原代神经元细胞开 始分化,48hpf脑室形成,在6dPf所有的神经系统形成,斑 马鱼可在短时间呈现整个神经系统,可作为一个有机载体 ,建立一个快速的、有效的评价药物神经毒性的平台。
6.肾毒性评价：斑马鱼的原肾由一对肾单位、两个肾小球 和前肾小管组成,较为简单。庆大霉素可引起哺乳动物肾 中毒,其表型在斑马鱼原肾上也可看到,既肾小球滤过率 降低。尽管结构的复杂程度不一样,但是在肾损伤表型方 面却是保守的。所以以斑马鱼为肾毒性评价载体,能为药 物在临床上的应用提供重要的参考价值。
3
Chuck Kimmel
斑马鱼作为模式动物逐渐受到关注 Turn Eyes to Fish
Wolfgang Driever
was able to identify and classify a small number of genes that
are of key formation
importance in determining the of body segments, turned eyes
繁殖力很强 。
斑马鱼的繁殖
♀
♂
6
斑马鱼胚胎早期发育图谱
7
斑马鱼作为模式生物的优点
1.斑马鱼基因与人类基因的相似度达到87%，这意味着在其身 上做药物实验所得到的结果在多数情况下也适用于人体，因 此它受到生物学家的重视。
2.斑马鱼的胚胎是透明的，所以生物学家很容易观察到药物对 其体内器官的影响。
—Rik Derynck
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11
Nature Genetics ,1999
斑马鱼的心脏再生 Heart Regeneration in Zebrafish
• 斑马鱼的Mps1 mitotic checkpoint kinase是 一个至关重要的细胞周期调节因子，如发生突变，则斑马鱼的心脏不能
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13
13 DECEMBER 2002 VOL 298 SCIEN性评价 2.发育毒性评价 3.心血管毒性评价 4.肝脏毒性评价 5.神经毒性评价 6.肾毒性评价 7.肠胃毒性评价 8.视觉毒性评价 9.耳毒性评价 10.软骨毒性评价
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被修复而形成疤痕。因此，损伤诱导的斑马鱼心肌细胞增殖可以克服 疤痕形成，使心肌再生。这个发现表明斑马鱼在分析心脏再生的分子
机制方面起重要作用。
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心脏切除后心室肌的再生
Regeneration of ventricular myocardium in the resected zebrafish heart