厦门大学：《普通生物学实验》课程教学资源（讲义）实验十 斑马鱼早期胚胎发育形态学观察

实验十斑马鱼早期胚胎发育形态学观察

实验十 斑马鱼早期胚胎发育形态学观察

斑马鱼（Daniorerio,zebrafish））简介中文学名：斑马鱼别称：蓝条鱼、花条鱼、蓝斑马鱼、印度鱼、印度斑马鱼二名法：Danio rerio界：动物界门：脊索动物门Chordata亚门：脊椎动物亚门纲：辐鳍鱼纲Actinopterygii亚纲：亲新鳍亚纲目：鲤形目Cypriniformes科：鲤科Cyprinidae属：（鱼丹）属Danio种：斑马鱼D.rerio分布区域：孟加拉、印度、巴基斯坦、缅甸、尼泊尔的溪流

中文学名： 斑马鱼 别称：蓝条鱼、花条鱼、蓝斑马鱼、印度鱼、印度斑马鱼 二名法： Danio rerio 界： 动物界 门： 脊索动物门 Chordata 亚门： 脊椎动物亚门 纲： 辐鳍鱼纲 Actinopterygii 亚纲： 新鳍亚纲 目： 鲤形目 Cypriniformes 科： 鲤科 Cyprinidae 属： (鱼丹)属 Danio 种： 斑马鱼 D. rerio 分布区域： 孟加拉、印度、巴基斯坦、缅甸、尼泊尔的溪流 斑马鱼（Danio rerio, zebrafish）简介

斑马鱼的生长周期30minutesafterfertilizationAdultCleavageYSpherestage(1000cells)90FreeswimmingHoursafterShieldfertilizationstage2pigmentcell(section)Daysafterfertilization国GastrulationHatchingandepiboly1675%epibolyBodyplan(section)establishedMajororgansvisibleOrganogenesis14-somitestage

斑马鱼的生长周期

什么是模式生物？为什么斑马鱼可被用作模式生物？用斑马鱼作为模式生物可以研究哪些问题？

什么是模式生物？ 为什么斑马鱼可被用作模式生物？ 用斑马鱼作为模式生物可以研究哪些问题？

什么是模式生物？模式生物（modelorganism）是指受到广泛研究，对其生物现象有深入了解的物种。根据从这些物种所得的科学研究结果，可以归纳出一些涵盖许多生物的模型，并应用在各领域的研究。脊椎动物无脊椎动物非洲爪蟾（Xenopuslaevis）海胆（Strongylocentrotuspurpuratus)斑马鱼（Daniorerio）线虫（Caenorhabditiselegans)鸡(Gallusdomesticus)黑腹果蝇（Drosophilamelanogaster小鼠/大鼠mouse（Musmusculus）;rat(Rattusnorvegicus)猴子植物拟南芥（Arabidopsisthaliana)玉米（Zeamays)金鱼草Snapdragon（Antirrhinum)水稻rice（Oryzasativa）烟草tobacco（Nicotianatabacum)短柄草slenderfalsebromegrass;（Brachypodiumdistachyon)

模式生物（model organism）是指受到广泛研究，对其生物现象 有深入了解的物种 。根据从这些物种所得的科学研究结果，可以 归纳出一些涵盖许多生物的模型，并应用在各领域的研究。 什么是模式生物？ 脊椎动物 非洲爪蟾(Xenopus laevis) 斑马鱼(Danio rerio) 鸡(Gallus domesticus) 小鼠/大鼠mouse(Mus musculus); rat (Rattus norvegicus) 猴子 无脊椎动物 海胆(Strongylocentrotus purpuratus) 线虫(Caenorhabditis elegans) 黑腹果蝇(Drosophila melanogaster 植物 拟南芥(Arabidopsis thaliana) 玉米(Zea mays) 金鱼草 Snapdragon (Antirrhinum) 水稻 rice ( Oryza sativa ) 烟草 tobacco (Nicotiana tabacum) 短柄草 slender false brome grass; (Brachypodium distachyon)

模式生物的选择与应用：模式生物的选择上，要考虑到生物的多胎性、生命周期长短、生物体型或胚胎大小是否利于观察、品种特异性、能供大部分研究者使用及交流、能精确控制疾病或病变的再现性。动物模式可应用于癌症、糖尿病、高血压或其他疾病研究近年的动物模式也应用于致癌原或环境毒物对人类的影响

模式生物的选择上，要考虑到生物的多胎性、生命周期 长短、生物体型或胚胎大小是否利于观察、品种特异性、 能供大部分研究者使用及交流、能精确控制疾病或病变的 再现性。 动物模式可应用于癌症、糖尿病、高血压或其他疾病研究， 近年的动物模式也应用于致癌原或环境毒物对人类的影响。 模式生物的选择与应用:

斑马鱼（zebrafish）作为模式生物，具有以下几个优势√成鱼个体小，方便饲养斑马鱼成鱼体积小，仅3-4cm；繁殖周期较短，一般只需3个月：养殖成本低V发育快、繁殖能力强：受精24小时后，主要器官已经形成，脑室、眼晴、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，易获取大量的卵用于胚胎学和大规模的突变实验。√体外胚胎发育方便观察和操作胚胎直径500微米，发育在母体外进行：头3天内完全透明，3-7天半透明因而在解剖显微镜下可以直视胚节分化和细胞迁移。/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：培育单倍体，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

成鱼个体小，方便饲养； 斑马鱼成鱼体积小，仅3-4cm；繁殖周期较短，一般只需3个月；养殖成本低。 斑马鱼(zebrafish)作为模式生物，具有以下几个优势 发育快、繁殖能力强； 受精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，易获 取大 量的卵用于胚胎学和大规模的突变实验。 体外胚胎发育方便观察和操作 胚胎直径500微米，发育在母体外进行；头3天内完全透明，3-7天半透明 因而在解剖显微镜下可以直视胚节分化和细胞迁移。 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；培育单倍 体，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

斑马鱼（zebrafish）作为模式生物，具有以下几个优势√适于用来研究人类疾病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，斑马鱼和人类基因有着87%的高度同源性，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，可以作为研究人类疾病发生机理的优良模式生物。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，斑马鱼成为肿瘤研究的动物模型，而且还是唯一的脊椎动物高通量药物筛选模型

适于用来研究人类疾病 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，斑马鱼和人类基因有着87%的高度同源性，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，可以作为研究 人类疾病发 生机理的优良模式生物。 斑马鱼(zebrafish)作为模式生物，具有以下几个优势： • 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，斑马鱼成为肿瘤研究的动物模型，而且还 是唯一的脊椎动物高通量药物筛选模型

药物毒理学中的应用斑马鱼胚胎和幼鱼对有害物质非常敏感斑马鱼模型现已广泛应用于包括急性毒性、发育毒性与致畸性、胚胎毒性、心血管毒性、肝毒性、神经毒性、肾毒性、行为毒性和生殖毒性等在内的一系列药物毒性评价中。肿瘤学研究中的应用致癌剂处理斑马鱼，如使用亚硝基二乙胺诱导肝癌和胰腺癌或采用亚硝基二甲胺诱导肝癌发生：体内移植哺乳动物肿瘤细胞系，结合斑马鱼胚胎透明的特点，可实时观察肿瘤细胞浸润转移以及生成新生血管的动态过程。血液恶性肿瘤学研究中的应用斑马鱼已成为良好的血液肿瘤学模型，在这些模型基础上能筛选影响肿瘤进程的特定疾病相关基因，如影响肿瘤的发生、细胞特异性、疾病进展速度和肿瘤转移过程等的基因，进而寻找抑制肿瘤的相关机制，从而加深对血液肿瘤治疗的认识

斑马鱼胚胎和幼鱼对有害物质非常敏感斑马鱼模型现已广泛应用于包括急性 毒性、发育毒性与致畸性、胚胎毒性、心血管毒性、肝毒性、神经毒性、肾 毒性、行为毒性和生殖毒性等在内的一系列药物毒性评价中。 药物毒理学中的应用 肿瘤学研究中的应用 致癌剂处理斑马鱼，如使用亚硝基二乙胺诱导肝癌和胰腺癌或采用亚硝基二 甲胺诱导肝癌发生；体内移植哺乳动物肿瘤细胞系，结合斑马鱼胚胎透明的 特点，可实时观察肿瘤细胞浸润转移以及生成新生血管的动态过程。 血液恶性肿瘤学研究中的应用 斑马鱼已成为良好的血液肿瘤学模型， 在这些模型基础上能筛选影响肿瘤进 程的特定疾病相关基因，如影响肿瘤的发生、细胞特异性、疾病进展速度和 肿瘤转移过程等的基因，进而寻找抑制肿瘤的相关机制，从而加深对血液肿 瘤治疗的认识