模式生物斑马鱼
模式生物-斑马鱼PPT课件
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斑马鱼简历
中文学名:斑马鱼
中文别名:蓝条鱼、花条鱼、蓝 斑马鱼、印度鱼、印度斑马鱼
英文名:Zebrafish
界:动物界
Animalia
门:脊索动物门 Chordata
纲:辐鳍鱼纲 Actinopterygii
目:鲤形目 Cypriniformes
科:鲤科
Cyprinidae
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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二、斑马鱼在医学中的应用
3、水质的监测 斑马鱼的基因与人类基因相似度达到87%,这意味着在它身上得出的
水质监测结果,多数情况下都适用于人类。香港水务署研发生物感应预 警系统,利用斑马鱼配合计算机和互联网作24小时监测和预警,并透过 发光菌进行快速毒性检测,60分钟内可甄别逾1000种水中有害物质,每 次成本亦只需50元港币。署方估计每年可节省200万元港币的开支 。
2、突变鉴别 斑马鱼产出单倍体后代的可能性较大,在这样的个体中,许多隐性基因
决定的胚胎表现型都可以暴露出来。也可以快速育成二倍体斑马鱼的同基 因品系。因而一些隐性突变仅需一代或两三代就可得到鉴定,由于斑马鱼 繁殖一代仅需三个月左右,从而保证隐性突变的快速鉴别,大大节约了时 间。利用斑马鱼的这种遗传特点很快就鉴定出许多重要的突变
属:短担尼鱼属
Danio
种:斑马鱼
Danio rerio
分布:分布于孟加拉、 印度、巴基斯坦、 缅甸、尼泊尔 的溪流。
2
特征: 斑马鱼起源于印度,为小型热带淡水硬骨鱼,因其体
侧具有5条延伸至尾部的水平蓝色条纹而得名。大多成 鱼体长约为3~4厘米,寿命约为2~3年。
成熟的雌鱼每隔一周可产几百粒卵子。卵子体外受精, 体外发育,胚胎发育同步,且速度快,在25~31℃之间发 育正确,约3个月可达性成熟。
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
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姓名:谭克强专业:生物技术学号:2009211803斑马鱼模式生物简介斑马鱼是在印度和巴基斯坦河里发现的一种鲤鱼。
成年3~4cm 长,有漂亮的花纹,群居生活。
在实验室里,斑马鱼广泛用于标准毒理学检验。
1996年,一系列论文报道斑马鱼胚胎发育的突变体的筛选及鉴定[1],揭开了斑马鱼广泛应用于基因组功能分析、获得与脊椎动物发育和疾病相关的新基因研究的序幕。
斑马鱼(Danio rerio)作为水生脊椎动物的代表, 是现代遗传学、细胞生物学及发育生物学等研究的常用模式动物。
生物信息学预测认为, 斑马鱼基因组可能编码超过 400 种 miRNAs[2]。
通过构建不同发育阶段斑马鱼的小 RNA cDNA 文库发现, 斑马鱼miRNAs总数已经达到217个[2], 其中一些miRNAs在斑马鱼中的功能已经被解析。
miRNAs整体缺失对斑马鱼胚胎发育的影响研究结果表明, 缺失 miRNAs 的斑马鱼胚胎早期发育过程明显缓慢, 最初的 24 h 发育进程就被延迟了 3~4 h。
在原肠胚发育过程中, 突变胚胎不能进行正常的外包和内卷, 正常胚胎的索前板迁移发生在 80%外包时期, 而突变胚胎由于外包的推迟, 索前板迁移发生在 50%~60%外包时期。
此后, 由于体轴延伸减少导致胚胎缩短和脑部区域细胞的积累。
而在发育晚期, Dicer 突变胚胎后部卵黄延伸的范围也减少[3]。
Dicer 突变严重影响了神经胚形成。
由神经板发育成神经管的过程不能正常完成, 使神经管变成一个实心的棒状结构。
Dicer 突变胚胎脑内缺乏脑间隔而导致脑室数减少, 神经管腔的缺失和神经底板的减少表明脊髓发育也被干扰。
另外, 视网膜的发育也受到影响。
尽管神经系统发育畸形, 基因表达分析却发现, 神经管的前-后轴和背-腹轴图示均没有被完全破坏, 说明胚胎神经系统的图式形成和命运决定过程受到 miRNAs 的影响较少, 而脑的正常发育和神经细胞分化却需要 Dicer 酶的作用[3]。
模式生物-斑马鱼
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二、斑马鱼在医学中的应用
1、视网膜修复 斑马鱼因为它具有自我修复破损视网膜的独特能力。人类视网膜中
也拥有类似斑马鱼能够修复视网膜的细胞,并计划在5年内将研究结果 用于失明患者治疗,让他们重见光明,这可能有助于治疗因视网膜受损 引起的失明。
2、听觉修复 斑马鱼的毛细胞在受损后还可以再生。研究人员希望他们的工作
三、相关研究
科学家首绘斑马鱼大脑活动图 2013年2月,美国科学家首次绘出斑马鱼捕食时的大脑活动图,这
将改善科学家对于涉及捕食行为的大脑循环的理解。哈佛大学的分子 与细胞生物学家说道:“这是突破性进展,还没有人能够如此清晰的 用荧光显微法观察一条自由游动的斑马鱼幼鱼的神经活动。”
斑马鱼分辨气味完全靠左半鼻 2013年5月22日,日本一项新研究发现,斑马鱼发挥嗅觉作用的主要
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。
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。
与小鼠相比的,斑马鱼作为实验对象就简单方便多了。斑马鱼的胚 胎发育非常迅速,从受精到孵出大约3d,而且,来之于同一母体的胚胎 是同步发育的,易于大量收集特定阶段的同期胚胎材料。
斑马鱼模式生物简介
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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。
模式生物斑马鱼3篇
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模式生物斑马鱼第一篇:斑马鱼的生态环境和适应性能力斑马鱼,是一种小型的淡水鱼类,被广泛用于实验室中的生物学研究,尤其是显微成像、环境毒理学和基因表达调控等方面。
斑马鱼的不断成长和广泛应用引发了人们对其生态环境和适应性能力的关注。
斑马鱼生活在南亚、东南亚、东亚和印度等地的树荫下和水潭中,是一种典型的淡水底栖动物。
它们通常生活在水温在25°C到28°C之间的流速较慢、富含氧气的水体中,它们对水体PH值的适应范围在6.5到8.5之间。
同时它们对生境强度的适应性也非常强:斑马鱼可以适应范围宽广、低营养、缺乏有机物和总溶解固体的水体,这些水体充满了有害物质,如铜、铅等重金属以及硝酸盐、磷酸盐等不良物质。
斑马鱼在它们的生态环境中的适应能力非常强,这使得它们成为一种非常有价值的生物模式,尤其是在不断变化的环境中。
研究发现斑马鱼能在缺氧环境下生存,通过改变其代谢和呼吸等生理习惯,来适应水体不同化学成分及其环境变化。
同时在弱化重金属毒性上的研究中,斑马鱼还被广泛地用于研究重金属污染、毒性及其机制。
研究斑马鱼对于环境及人类健康的影响,可以为人类提供一些机遇,帮助人们更好地保护环境并提高生活质量。
斑马鱼在实验室环境中适应性强,如何保持完好状态,也是一个很重要的问题。
在实验室环境中,斑马鱼对于环境要求较高,需要肆虐自由的游泳空间,因此,需要经常进行水质检测和及时的换水。
同时,在饲养过程中需要控制水温、pH 值、氧气含量等,确保斑马鱼在良好的环境中生长和繁殖。
总之,斑马鱼在自然环境中的适应性能力强,在实验室环境中适应性延续,因此斑马鱼成为了极具价值的生物模式之一。
在斑马鱼的生态环境和适应性能力的基础上,不断进行研究,有望为探索重金属污染及其毒性机制,以及开发有效的环境和人类健康保护策略提供新的视野和思路。
第二篇:斑马鱼的解剖结构和生长发展特点斑马鱼,又名锯鲂鮄,是一种体长约3-4厘米的小型淡水底栖生物。
斑马鱼作为模式生物在发育生物学和遗传学研究中的应用
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斑马鱼作为模式生物在发育生物学和遗传学研究中的应用自从19世纪开始,科学家们一直在通过选定某些模式生物,如斑马鱼、小鼠、果蝇等来深入研究生命的奥秘。
这些模式生物被广泛用于从发育生物学到遗传学的研究领域。
其中,斑马鱼由于拥有发育速度快,透明度高,繁殖周期短等优点,为科学家们提供了理想的实验材料。
本文将详细探讨斑马鱼在发育生物学和遗传学研究中的应用。
一、斑马鱼在发育生物学方面的应用1.1 受精和胚胎发育斑马鱼的成熟期很短,仅需3个月,且在水中繁殖,雄鱼和雌鱼在不经过人工干预的情况下会自行交配,产下千万个卵子。
这些特点使得斑马鱼成为了研究受精和胚胎发育的理想模式生物。
斑马鱼发育周期短,且在受精后仅需数小时即可胚胎发育,科学家们可以直观地观察到受精的过程和胚胎早期的变化过程。
这为我们对于生命的起源和胚胎形成等领域提供了独特的视角和参考。
1.2 器官发育斑马鱼器官发育过程也是发育生物学领域的一个重要研究方向。
研究人员可以通过基因改造,观察到不同基因表达出来对器官发育的影响。
例如,一项研究表明,在一个发育的胰腺中,Pdx1基因是发展为稳定胰岛细胞所必不可少的基因。
通过改变Pdx1的表达模式,科学家们成功地发现Pdx1对稳定胰岛细胞数量的影响,加深了我们对器官发育的了解。
1.3 神经发育斑马鱼神经系统发育与脊椎动物的其他模式生物非常相似,与小鼠等模式生物相比,斑马鱼生长速度快,且在早期神经系统发育阶段仍较为简单,因此可以更好地研究这些阶段中神经系统的构建和运作。
在神经发育领域中,斑马鱼的应用包括但不限于研究神经元的分布序列、神经细胞的形态和运动状态、神经元的自发活动等方面。
二、斑马鱼在遗传学方面的应用2.1 遗传显微镜在斑马鱼遗传学领域,另一个被广泛使用的是遗传显微镜。
这个显微镜是一个用于斑马鱼早期胚胎研究的特殊显微镜。
这个显微镜可以放大数倍,帮助科学家在斑马鱼胚胎中发现突变。
该显微镜的广泛使用在突变分析方面取得了重大成果,帮助我们在独特的水平上研究生命的启动机制。
斑马鱼
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正在查询……斑马鱼百科内容来自于:斑马鱼(zebra fish),有三到四厘米长,它身躯玲珑而纤细,却具有顽强的生命力,这小鱼儿竟然和人类基因有着高度同源性,斑马鱼作为模式生物的优势很突出,它与人的基因相似度高达87%,这意味着其实验结果大多数情况下适用于人体。
简介斑马鱼斑马鱼,是一种常见的热带鱼。
斑马鱼性情温和,小巧玲珑,几乎终日在水族箱中不停地游动,易饲养,可与其他品种鱼混养。
饲养水温20~23℃,在水温11~15℃时仍能生存,对水质的要求不高。
日常饲养时,在水族箱底部放些鹅卵石,使水质清澈。
斑马鱼体型纤细,孵出后约3个月达到性成熟,成熟鱼每隔几天可产卵一次。
卵子体外受精,体外发育,胚胎发育同步且速度快,胚体透明。
发育温度要求在25-31℃之间。
斑马鱼由于个体小,养殖花费少,能大规模繁育。
由于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。
鱼胚胎突变体是研究胚胎发育分子机制的优良资源,有的还可做为人类疾病模型,斑马鱼已经成为最受重视的脊椎动物发育生物学模式之一,在其它学科上的利用也显示很大的潜力。
分布本鱼分布于孟加拉、印度、巴基斯坦、缅甸、尼泊尔的溪流。
被引进美国、日本、斯里兰卡、菲律宾、模里西斯等地。
特征体色为银色或金色,覆盖著一些名蓝色或紫色的横纹,这些横纹从头部延伸至尾鳍的后端,臀鳍和尾鳍上同样也有这种条纹,背部呈浅橄榄黄。
雄鱼比雌鱼更修长,但略小一些。
体长可达3.8公分。
有许多人工培养的品种。
品种斑马鱼斑马鱼黄金斑马长鳍黄金斑马大帆斑马豹纹斑马长鳍豹纹斑马电光斑马樱花斑马大斑马金线大斑马珍珠斑马蓝珍珠斑马生态斑马鱼栖息在溪流、沟渠或静止的水中,每2-3天可产卵一次,每次可产约200颗以上的卵,属杂食性,以昆虫、小型甲壳类等为食。
性情温和,喜群游,通常数尾成一群。
发育斑马鱼的发育分为6个阶段:卵裂期,囊胚期,原肠胚期、分裂期、成形期和孵化期。
实验模式动物--斑马鱼
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Chuck Kimmel
3
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
斑马鱼生物学研究中的模式动物地位
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斑马鱼生物学研究中的模式动物地位斑马鱼是一种小型淡水鱼类,体长约3-4厘米,生活在非洲的小溪流和河川中。
最初以食用和作为观赏鱼类而流行,但随着其繁殖周期短、易于实验操作和基因编辑等特性的发现,斑马鱼已成为生命科学领域的一个模式动物,广泛应用于细胞生物学、基因组学、免疫学、药物筛选和神经学等方面的研究。
一、斑马鱼的生物学特性斑马鱼是体侧扁、肌肉发达的鱼类,生活在水中,生殖方式为外受精。
斑马鱼拥有相对较小的基因组,仅有25对染色体,其中一些基因与人类基因相同。
斑马鱼的繁殖周期短,每年可以繁殖多个代数,可以在短时间内进行大量实验。
除此之外,斑马鱼的胚胎发育过程是透明的,可以直接观察到细胞、器官和组织的形成过程,这使得斑马鱼成为生物学研究中的模式生物。
二、斑马鱼在细胞生物学研究中的应用斑马鱼的透明胚胎为细胞和组织成像提供了很大的便利。
通过荧光探针和显微镜技术,可以实时观察细胞分裂、细胞迁移和细胞分化等生命现象的发生,为细胞生物学研究提供了有力的工具。
此外,斑马鱼可以被用于细胞信号传导、基因表达调控和细胞凋亡等方面的研究。
三、斑马鱼在基因组学研究中的应用基因组学是对生命的基本组成单位——基因进行研究的学科。
斑马鱼拥有较小的基因组,基因与人类基因的相似度较高,因此在基因组学研究领域中具有很大的应用前景。
研究人员可以通过特定的技术手段对斑马鱼的基因进行编辑和打靶,来验证不同基因的功能,探究基因对生命活动的调控作用,并且可以通过敲除和矫正特定基因,研究其与疾病发生和发展的关系。
四、斑马鱼在药物筛选中的应用药物筛选是发现新药物、研发新的治疗手段的重要环节。
斑马鱼的小体型、繁殖快、易于操作,因此可以用于高通量小分子药物筛选。
斑马鱼的胚胎可以在液体里生长,因此可以快速地向胚胎培养基中注入化学物质,然后通过体外观察和分析,选择出对胚胎发育具有影响的化合物,从而为药物筛选提供新的思路和方法。
五、斑马鱼在神经学研究中的应用斑马鱼的神经系统结构简单,神经细胞排布规律,因此可以用于研究神经元之间的信号传导机制、神经元发生和形态变化等方面的问题。
斑马鱼在生命科学研究中的应用
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斑马鱼在生命科学研究中的应用斑马鱼是一种小型的热带淡水鱼类,它在生命科学研究中有着广泛的应用。
作为模式生物,这种鱼类可用于研究各种生物过程的机制,包括发育、再生和感染等。
在本文中,我们将探讨斑马鱼在生命科学研究中的应用及其重要性。
一、斑马鱼的基本特征和优点斑马鱼在生物学界是一个备受瞩目的模式生物。
这种鱼类的大小约为3.5厘米,一般寿命为2-3年。
它的简单型态和发育机理使得斑马鱼成为生命科学领域的重要研究对象。
此外,斑马鱼的优点还包括:1. 短周期快速成熟:斑马鱼的生殖周期短,每年可以产卵多次,而且发育迅速,只需要2-3天就可以孵化。
这个特性可以为研究人员提供大量的实验数据。
2. 生殖方式丰富:斑马鱼的生殖方式又泳动复杂和单纯的交配两种方式,这两种方式的存在又许多研究的方向。
3. 透明且可观察性强:斑马鱼在早期发育阶段为透明,这样质子在显微镜下容易被观察。
此外,它的胚胎发育过程短,只需两天就可以完成。
4. 基因治疗研究利器:斑马鱼拥有大量与人类同源的基因,可用于研究与人类相关的疾病和药物疗法。
5. 容易饲养: 斑马鱼简单易饲养,成本低,数量多。
二、斑马鱼在研究发育和遗传方面的应用斑马鱼因其胚胎发育阶段的透明,被广泛用于发育研究。
斑马鱼的早期胚胎非常透明,这使得它们的神经发育可以被轻松观察。
科学家们可以将神经标记物标记到斑马鱼的内皮细胞和神经系统细胞中,以观察它们的运动情况。
这种研究方法在研究神经退化疾病以及癌症等疾病方面有着重要的应用价值。
斑马鱼还可用于研究遗传学。
由于斑马鱼基因与人类基因非常相似,因此它们被广泛用于研究基因组的相互作用和表达。
举个例子,研究人员可以将人类基因序列植入斑马鱼基因组中,以研究人类基因的功能及其与其他基因和环境之间的相互作用。
这种方法被称为转基因鱼。
三、斑马鱼在药物发现和治疗研究中的应用斑马鱼可用于新药发现和针对性药物治疗研究。
在此方面具体的例子包括斑马鱼在研究新型抗生素和癌症治疗药物方面的应用。
实验室新明星——斑马鱼
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21世纪实验室新明星——斑马鱼斑马鱼基本简介斑马鱼(Zebrafish, Danio rerio),原产于印度,孟加拉国。
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。
栖息在溪流、沟渠或静止的水中,孵出后约3个月达到性成熟,每2至3天可产卵一次,每次可产约200颗以上的卵,卵子体外受精,体外发育,胚胎发育同步且速度快,胚体透明。
发育温度要求在25-31℃之间。
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。
斑马鱼作为模式生物的优势斑马鱼基因与人类基因的相似度达到87%,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。
研究人员发现,斑马鱼共享了人类70%的蛋白编码基因,而且人类疾病相关基因中有84%可以在斑马鱼中找到对应基因。
这说明斑马鱼作为模式生物,对于人类疾病研究非常重要。
◆斑马鱼是脊椎动物,具有近似人类的各种器官系统,适合用于研究脊椎动物的胚胎及器官发育◆斑马鱼是体外受精的动物,且早期胚胎是透明的,利于观察发育过程中完整形态的变化◆斑马鱼养殖设备比老鼠简单,且花费也低◆斑马鱼成熟快,且繁殖力强,利于遗传学之研究◆斑马鱼可以很容易进行诱发突变及基因转植,利于研究基因功能斑马鱼在基因研究中的应用今年早前,英国桑格研究所完成了斑马鱼的参考基因组,并比较了斑马鱼与人类基因组的异同,进行了系统性的全基因组分析。
研究人员发现,斑马鱼共享了人类70%的蛋白编码基因,且人类疾病相关基因中有84%可以在斑马鱼中找到对应基因。
斑马鱼作为脊椎动物可以用来进行大规模的饱和突变,提供丰富的遗传资源,为人类疾病研究和药物研发开辟新的道路。
近年应用于斑马鱼研究的热门基因组编辑技术(genome editing):■锌指核酸酶锌指核酸酶(ZFNs)不是自然存在的,而是一种人工改造的核酸内切酶,由一个 DNA 识别域和一个非特异性核酸内切酶构成,其中DNA识别域赋予特异性,在DNA特定位点结合,而非特异性核酸内切酶赋剪切功能,两者结合就可在DNA特定位点进行定点断裂。
《斑马鱼学习小结》课件
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为了更好地应用斑马鱼模型,我需要培养自己的跨学科研 究能力,如生物信息学、基因组学等。通过不断拓展自己 的知识面,提高综合研究能力。
对斑马鱼研究的建议与意见
加强国际合作与交流
我认为各国科研机构应该加强在斑马鱼研究领域的合作与交流,共同推进该领域的发展。 通过学术会议、研究项目等方式,促进国际间的合作与互动。
疾病机制研究
通过斑马鱼疾病模型,可以深入研 究疾病的发生机制和潜在的治疗方 法。
斑马鱼行为学研究
行为模式分析
利用斑马鱼行为模式分析 ,可以研究动物行为和神 经系统的关系。
行为遗传学研究
通过行为遗传学研究,可 以探讨基因对行为的影响 和作用机制。
行为与环境互动
研究斑马鱼行为与环境之 间的互动关系,有助于深 入了解动物行为和生态适 应。
THANKS
感谢观看
实验步骤与操作流程
操作流程 设定实验分组与处理方式;
设计实验方案和操作步骤;
实验步骤与操作流程
按照操作流程进行实 验;
对实验结果进行统计 分析和解释。
记录实验数据和观察 结果;
实验数据记录与分析
数据记录 记录每组斑马鱼的生长情况; 记录药物处理或基因编辑后的反应;
实验数据记录与分析
01
记录实验过程中的异常情况。
重视研究成果的转化与应用
为了更好地发挥斑马鱼模型的价值,我们应该重视研究成果的转化和应用。将基础研究成 果与实际应用相结合,为人类健康和生活质量的提高做出贡献。
提高研究方法的标准化和规范化
为了确保研究结果的可靠性和可比性,我们应该提高研究方法的标准化和规范化水平。制 定统一的标准和规范,促进研究数据的共享和交流。同时,加强研究伦理和数据安全的管 理,确保研究的合法性和安全性。
斑马鱼神经发育形态学评价指标
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斑马鱼神经发育形态学评价指标斑马鱼神经发育形态学评价指标引言:斑马鱼(Danio rerio)作为一种重要的模式生物,被广泛用于讨论神经发育和疾病模型。
在斑马鱼的神经发育过程中,形态学评价是一种常用的手段,可以关心我们理解神经系统的进展和功能。
本文将介绍斑马鱼神经发育形态学评价的指标及其应用。
一、胚胎发育阶段的评价指标斑马鱼的胚胎发育过程可分为不同阶段,形态学评价可以关心我们了解每个阶段的特征和变化。
常用的评价指标包括发育阶段的时标、体长、形态特征等。
通过观看斑马鱼的发育过程,我们可以讨论神经系统的形态和功能的进展。
二、神经系统解剖结构的评价指标斑马鱼的神经系统结构相对简洁,便于讨论不同解剖结构的形态变化。
在神经系统解剖结构的评价中,常用的指标包括脑部、脊髓、脑室、神经元等结构的大小、形态和分布状况。
通过这些指标的评价,我们可以了解神经系统结构的发育和功能。
三、突触形态学评价指标突触是神经系统中传递信息的重要结构,其形态变化对神经功能具有重要影响。
在斑马鱼神经发育形态学评价中,常用的突触形态学评价指标包括突触密度、突触长度、突触结构的分支状况等。
通过突触形态学的评价,我们可以了解突触的发育和功能变化,进一步讨论神经系统的连接和传递机制。
四、神经元标记的评价指标神经元标记是讨论神经系统发育和功能的重要工具,可以关心我们鉴别和定位特定的神经元类型。
在斑马鱼神经发育形态学评价中,常用的神经元标记指标包括标记的精确性、标记的强度、标记的特异性等。
通过神经元标记的评价,我们可以确定不同神经元类型的分布和形态特征,进一步讨论神经回路的形成和功能。
斑马鱼神经发育形态学评价是讨论神经系统发育和功能的重要手段。
通过评价胚胎发育阶段、神经系统解剖结构、突触形态学和神经元标记等指标,我们可以深化了解斑马鱼神经系统的发育过程和功能特点。
这些评价指标的应用将为神经科学讨论供应重要的参考和依据,推动我们对神经发育和疾病模型的理解和治疗的进一步进展。
模式生物:生命研究中的明星
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模式生物:生命研究中的明星1. 引言模式生物在生命研究领域中扮演着重要的角色。
它们是被广泛研究和深入了解的生物实体,为科学家们提供了许多宝贵的数据和信息。
本文将介绍几个在生命研究中备受青睐的模式生物,并解释它们之所以被称为明星的原因。
2. 斑马鱼 (Danio rerio)斑马鱼是一种小型的热带鱼类,广泛应用于发育生物学和遗传学研究中。
它们具有短周期的生命周期、大量生物数量和易于养殖的特点,使得科学家们可以轻松进行大规模实验。
此外,斑马鱼的胚胎透明,可以直接观察和研究内脏器官的发育过程,为发育生物学提供了独特的视角。
斑马鱼对于诸如心脏发育、神经发育等方面的研究有着重要的贡献。
3. 果蝇 (Drosophila melanogaster)果蝇是另一个常用的模式生物,被广泛应用于发育生物学、遗传学和行为学研究。
果蝇具有短寿命、高繁殖能力和简单的基因组结构,研究人员可以利用果蝇进行高通量的遗传筛选和基因功能研究。
此外,果蝇的神经系统相对简单,易于研究其行为和学习机制。
果蝇的遗传工具箱丰富多样,使得科学家们可以进行精细的遗传操控和基因表达调控研究。
4. 酵母菌 (Saccharomyces cerevisiae)酵母菌是最早被用于研究的单细胞真核生物之一。
酵母菌具有简单的基因组结构和短的世代时间,使得基因功能研究变得相对容易。
酵母菌广泛应用于生物化学、细胞生物学和基因调控的研究中。
此外,酵母菌还被用于表达异源蛋白和产生重组蛋白的研究,为蛋白质工程和生物制药领域做出了重要贡献。
5. 大肠杆菌 (Escherichia coli)大肠杆菌是一种常见的细菌,广泛应用于分子生物学和基因工程研究。
大肠杆菌具有简单的生长条件和易于操作的特点,使得科学家们可以轻松进行大规模的基因克隆和表达研究。
此外,大肠杆菌是最早被用于基因组测序的生物之一,为基因组学领域的发展起到了关键作用。
大肠杆菌的研究也对于理解抗生素抗性机制和微生物的致病性提供了重要线索。
斑马鱼在生物医学中作为模式动物之应用
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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。
斑马鱼模式生物简介3篇
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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。
模式生物斑马鱼
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模式生物斑马鱼斑马鱼是一种小型淡水鱼类,主要分布于非洲热带地区,属于脊索动物门脊椎动物亚门鱼纲锦鲤科。
这种鱼名字的来源是因为它的身体上有黑白相间的条纹,与斑马十分相似。
斑马鱼体长一般为3-5厘米,其体型小巧、色彩艳丽、繁殖能力强、习性适应性强,被广泛使用于医学、生物学、疾病与基因研究、毒性测试、新药筛选及生态学等领域。
下面将为大家详细介绍斑马鱼的生态习性、繁殖生理、遗传学、药理学研究及应用前景等方面的知识。
一、斑马鱼的生态习性1. 生境斑马鱼主要生活在非洲热带地区的浅水河流、河塘、池塘和栖息地。
它们喜欢生活在水流缓慢、有水草和树叶遮蔽的水域中,水温保持在20℃-28℃之间。
2. 食性斑马鱼是以肉食性为主,会捕食小型底栖生物、浮游生物和水草等。
它们的食物摄取主要依赖于视觉感应和嗅觉触觉的反馈机制。
3. 繁殖斑马鱼是繁殖能力非常强的鱼类,它们的繁殖最活跃的季节是春季和夏季。
斑马鱼是半体内受精的鱼类,雄性会在交配时将精子直接注入雌性的生殖道内,受精卵随后在雌性生殖道里产生。
一般而言,雌性斑马鱼一个月内可以产卵2-6次,每次产卵数量在50-300粒之间。
4. 社交行为斑马鱼是一种社交性动物,它们的群体行为能力很强,雄性斑马鱼会在交配时进行防御攻击,以保护自己的领地和雌性。
二、斑马鱼的繁殖生理1. 生殖器官斑马鱼的生殖器官和人类的略有不同。
雄性斑马鱼的生殖器官包括睾丸和精巢,雌性斑马鱼的生殖器官则包括卵巢和卵生管。
斑马鱼的生殖器官均位于身体内部。
2. 繁殖周期和产卵斑马鱼的卵巢会在繁殖周期的初期开始增大,同时雄性斑马鱼的精巢也会增大。
在交配时,雄性斑马鱼会将精子注入雌性的生殖道内,受精卵随后在雌性生殖道里产生。
产卵期一般为上午9点-下午5点之间,当温度为28-30度时最为适宜。
3. 胚胎发育斑马鱼的卵子在受精后大约48小时内就会孵化,孵化出来的仔鱼仍然栖息在卵黄囊中,3天后卵黄囊内储存的营养物质会用完。
仔鱼出生后会迅速成长,而且很健康,它们的发育过程可以被研究人员很好的观察到和记录下来。
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CEll Stem Cell:透明斑马鱼助力癌 细胞观测
• 身体完全透明的斑马鱼
身体完全透明的斑马鱼
CEll Stem Cell:透明斑马鱼助力 癌细胞观测
• 美国科学家称这种透明斑马鱼使得波士顿 儿童医院的研究人员们可以直视鱼的内部 器官,实时观测活体器官中癌症以及其它 各类肿瘤的生长过程。科学家们之前对天 然透明的斑马鱼胚胎中的疾病进行过研究, 然而当它们长成成年鱼后,透明的身体就 会变成不透明。此次最新培育出来的斑马 鱼会在整个生命过程中保持通体透明。
斑马鱼的个“鱼”简历
• 斑马鱼(zebra fish)(拉丁名:Danio rerio)
中文学名: 斑马鱼 纲: 辐鳍鱼纲 Actinopt erygii
别称:
蓝条鱼、花条鱼、 蓝斑马鱼、 印度鱼、印 度斑马鱼
Danio rerio 动物界 脊索动物门 Chordata
目:
鲤形目 Cyprinif ormes
神经缺损疾病的治疗
• 斑马鱼胚胎发育中的后脑,以此为工 具研究该系统中神经细胞形成之分子 调控机制。而后脑在发育时期之特殊 节状结构(rhombomere)提供了研 究神经组织之空间结构及神经细胞形 成调控之有利工具。
研究类固醇荷尔蒙的功能与调控
• ������ 类固醇荷尔蒙调节我们体内的糖分与盐分, 并影响我们性征的表现,功能很广泛。 • ������ 它们在体内的含量受到严格调控,过多或太 少都引起病症。因此如何调控这些类固醇的合成, 我们已知类固醇合成基因如Cyp11a1被转录因子 SF-1 所活化,因此实验室便利用三种不同的实验 题材来研究此基因的调控与其功能。 • I.用突变鼠研究类固醇的调控与功能 • II.斑马鱼的发育 • III.类固醇合成基因的调控
鲤科 Cyprinid ae (鱼丹)属 Danio
二名法: 界: 门:
科:
属: 种:
斑马鱼 D. rerio
• 体侧有像斑马一 样蓝银相间的条 纹,原产于印度 东部、巴基斯坦 及孟加拉国的小 溪、稻田及恒河 中游地区。适宜 水温25~26℃ ,Ph值为中性。 主要以红线虫、 红虫等为食的肉 食性动物。来自作为模式生物得天独厚的优点
成鱼个体小,方便饲养。 斑马鱼成年个体长约4~6cm,雄鱼个体修长,雌鱼 个体肥大,方便识别。一升水中最多可以养8尾。另外, 斑马鱼个体较小,养殖花费少,能够大规模繁殖,经过30 多年的研究应用,目前已经有20多个品系,并建立了斑马 鱼基因数据库。 发育快、繁殖能力强、性成熟期短。 受精后约40分钟,就完成了第一次有丝分裂。24小时 后,主要器官已经形成,脑室、眼睛、耳和体节等清晰可 见。相当人类第28天的胚胎。3个月可达到性成熟。雌鱼 每周产300枚卵,可保证每天获得成千上万的胚胎。 体外胚胎发育方便观察和操作 胚胎在母体外发育并且透明,因此易于观察。
CEll Stem Cell:透明斑马鱼助力癌细 胞观测 • 然而,造血干细胞的移 植可以帮助癌症病人重 建健康的血液系统,而 有些移植却奇怪地失效。 如果研究人员能够了解 斑马鱼体内干细胞的植 入步骤和造血过程,就 有可能找到办法帮助病 人更快地重建血液系统。
寻求减肥新疗法
• ������ 美国科学家发现脂肪如何储存在人体细胞… 最后为了测试基因对于动物全身的影响,叶希瓦大 学研究团队在斑马鱼的卵子中注入部分DNA,以便 干扰FIT2 的表现。研究人员以高脂肪的食物喂斑 马鱼产下的幼鱼六小时,以便引发身体产生脂滴。 • ������ 科学家发现两种基因,控制脂肪包在磷脂膜 与蛋白质下方,形成脂滴。 • ������ 学者认为,这种包裹脂肪的过程相当重要, 让细胞可以利用脂肪作为能量来源,但如果储存 过多脂肪,便会造成肥胖,以斑马鱼为材料可寻 求减肥新途径。
作为模式生物得天独厚的优点
拥有较完善的胚胎和遗传学操作技术 可以很方便地进行细胞标记和细胞谱系跟踪、 胚胎的细胞移植技术;还可培育单倍体及基因组 倍增;在基因功能研究方面,已发展了转基因技 术、基因过量表达,体细胞克隆等技术。 品系资源丰富 目前研究中常用的是斑马鱼野生型品系主要 为Tuebingen品系。此外,还有3000多个突变品 系和转基因品系。
在细胞生物学中的应用
• Weinstein研究发现斑马鱼gridlock突变体表现与 人类先天性动脉血管收缩症类似;Drummond等 发现doublebubble突变体的表型类似于人类常染 色体显性多囊肾病的症状, Hopkins教授鉴定了 11种发生多囊肾的斑马鱼突变体;Fleer 和elipsa 突变体表现出肾,眼发育不良,类似于人类 Senior-Loken综合症;sapje突变体是人类肌无力 的模型。另外,斑马鱼不仅可以成为肿瘤研究的 动物模型,还是唯一的脊椎动物高通量药物筛选 模型。
在细胞生物学中的应用
• 斑马鱼的众多优点,让它在解答基本生物 学问题,人类疾病研究和环境毒力学方面 都起到了积极作用。 • 斑马鱼在胚胎发育上的绝对优势,已经成 为发育学家的最爱。不仅可以用来研究整 个发育过程,还可以用来确定基因和基因 间的相互作用对整个发育过程的影响。
在细胞生物学中的应用
• 斑马鱼属于脊椎动物且生长发育过程和组 织系统结构与人类有很高的相似性,两者 在基因和蛋白质的结构和功能上表现出较 高的保守性,它是可以作为研究人类疾病 发生机理的优良模式生物。 • 斑马鱼胚胎和幼鱼对有害物质非常敏感, 已被广泛的运用在医药卫生,食品和生活 用品的安全性测试方面。显示出其在科学 研究中的巨大潜力。