秀丽隐杆线虫
秀丽线虫综述 (1)
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喂养方法
➢ 用冰M9缓冲液清洗虫体 ➢ 置4℃环境20min ➢ 1000r离心，弃上清,沉淀物用M9缓冲液重悬 ➢ 置4℃环境20min 弃上清 ➢ 取200ul沉淀物以靠接法接种到涂有大肠杆菌OP50的 NGM培养基上 ➢将培养基放置到16℃生化培养箱中，72h后可繁育至第二 代
精选课件
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• 冻存 准备1mlEP管，加入700ul30%甘油（s缓冲
秀丽隐杆线虫的饲养及研究用途
精选课件
By 王传杰
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介绍
• 秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）,属于线形动物 门、线虫纲。体形非常小,成虫只有1mm左右。 线 虫 是 细 胞 定 数 动 物 ， 两性 成虫 只有 9 5 9 个 体 细 胞 ， 雄 性 成 虫 只 有 1 0 3 1 个 体细 胞 ， 其 中 1 3 1个 细 胞 注 定 要 接 一 定 的发 育 程 序 陆续 死 亡 。 神 经 系 统解 剖结 构 十 分 简 单 ， 仅有 3 0 2个细 胞 ， 约 占整 个 动 物 体 细 胞 总 数 的 三 分 之 一 。它身体透明,能感 知气味和味道,对光线、温度有反应。研究者很容易在显 微镜下对其细胞和组织进行跟踪观察
显微注射后的整合
•目前常用的整合方法有：用 y射线和 X射线照射，或用光敏剂补骨脂素 加长波紫外线照射整合(TMP/UV integration)． 基本策略是大量筛选经 •射线照射过的转基因线虫，一般挑取数百只 F1 代繁殖，筛选 F4 代， 检测是否有 100%的转基因表达，若是则说明整合成功． 一般一次整合 能得到若干个独立种系，可选择最好的一个进行实验．
出
容易脱水 而死
后的性腺被液体充 满．
精选课件
神奇的模式生物—秀丽隐杆线虫
神奇的模式生物—秀丽隐杆线虫摘要：本文对秀丽隐杆线虫的模式生物一般特征入手，介绍了线虫形态学、生物学特征和繁殖、基因组和遗传学等方面的内容。
关键词：秀丽隐杆线虫模式生物基因组最近，秀丽隐杆线虫用于生物实验材料倍受科学家们的关注。
进入21世纪以来，已经有六位科学家利用秀丽隐杆线虫为实验材料揭开了生命科学领域的重大秘密而获得了诺贝尔奖。
1974年英国科学家悉尼·布雷内（Sydney Brenner）第一次把秀丽隐杆线虫作为模式生物，成功地分离出线虫的各种突变体，发现了在器官发育过程中的基因规则而获得了2002年诺贝尔生理学或医学奖。
与悉尼·布雷内共同分享诺贝尔奖的有两名科学家，其中一位科学家是英国约翰·苏尔斯顿（John E. Sulston），通过显微镜活体观察线虫的胚胎发育和细胞迁移途径，于1983年完成线虫从受精卵到成体的细胞谱系。
另一位科学家是美国的罗伯特·霍维茨（H. Robert Horvitz），是利用秀丽隐杆线虫作为研究对象进行了“细胞程序性死亡”研究。
克雷格·梅洛（Craig C. Mello）和安德鲁·菲尔和（Andrew Z. Fire）利用秀丽隐杆线虫实验发现一种全新的基因调控方式—RNA干扰（RNAi）而获得2006年诺贝尔生理学或医学奖。
此外，Martin Chalfie证明了GFP(绿色荧光蛋白)作为多种生物学现象的发光遗传标记的价值。
在最初的一项实验中，他用GFP使秀丽隐杆线虫的6个单独细胞有了颜色，由此获得了2008年化学奖。
究竟什么原因使秀丽隐杆线虫成为如此富有盛名的实验材料？1.秀丽隐杆线虫一般特征秀丽隐杆线虫是一种食细菌的线形动物，学名是Caenorhabditis elegans，通常缩写成C.elegans其成体长仅1mm，全身透明，以细菌为食，居住在土壤中，被称为“自由生活线虫”。
1.1分类地位秀丽隐杆线虫属于线虫门（Phylum nematoda）、侧尾腺纲（Secernentea）、小杆线虫目（Rhabditida）小杆线虫科（Rhabditidae）小杆线虫属（Caenorhabditis）。
植物秀丽隐杆线虫的生命史和生物学特性研究
植物秀丽隐杆线虫的生命史和生物学特性研究植物秀丽隐杆线虫是一种微小的线虫，通常生活在植物根际以及土壤中。
这种线虫体形柔软，虚弱，但却有着十分耐久的生命力。
在自然界中，植物秀丽隐杆线虫是一种常见的有害生物，它会在农作物的生长过程中带来许多危害，导致产量降低和质量下降。
但是，对于科学家和生物学家们来说，植物秀丽隐杆线虫却是一个十分有趣的研究对象。
植物秀丽隐杆线虫的生命周期包括卵、孵化、四个幼虫期和成虫期。
它们通常在土壤中以卵的形式存活。
一旦卵孵化，秀丽隐杆线虫就开始进入其四个幼虫期。
在每个幼虫期，它们会通过脱皮来适应其环境，同时也会增长其身体大小。
在第四个幼虫期结束后，秀丽隐杆线虫就成长为成虫。
成虫期通常只持续几天。
在这段时间里，秀丽隐杆线虫会寻找适合繁殖的环境并进行交配。
交配过后，雌性线虫会产生大量的卵，以保证下一代线虫的繁殖。
植物秀丽隐杆线虫的生物学特性十分独特。
一方面，它们是一种无性繁殖的生物。
在一些极端环境下，秀丽隐杆线虫可以通过无性生殖形式来繁殖后代。
这种能力使得它们具有更强的环境适应性和生命力。
另一方面，植物秀丽隐杆线虫也是一种寄生性生物。
它们依靠吸食植物的汁液来维持生命。
在植物上寄生的时候，植物秀丽隐杆线虫会带来许多的害处。
它们可以带来大量的病原体，使得植物易感染疾病。
另外，它们还会阻碍植物的营养吸收，导致植物的生长和发育受到限制。
为了对植物秀丽隐杆线虫有更深刻的理解，许多科学家和生物学家们对其进行了大量的研究工作。
他们发现，植物秀丽隐杆线虫和其他许多线虫一样，具有一些非常重要的遗传特征和发育特性。
这些特征不仅是对于研究其生命史和行为学特征有帮助，而且也对于构建运用于其他生物的众多遗传学和生物学模型具有指导意义。
尽管植物秀丽隐杆线虫是有害生物，但它们作为一个重要的研究对象，对于生命科学的进一步发展具有重大的意义。
通过对植物秀丽隐杆线虫的生物学特性和遗传学特征进行研究，不仅有助于我们更好地了解其在自然界中的地位和作用，还有助于我们在理解其他生物的生命史和行为学特征上得到更多的启发和指导。
秀丽隐杆线虫核转位实验
秀丽隐杆线虫核转位实验秀丽隐杆线虫（C. elegans）是一种常用的模式生物，在生物学研究中具有重要的地位。
其基因组小且具有透明的身体结构，使其成为研究基因功能和发育过程的理想模型。
核转位是一种常见的基因重组现象，指的是DNA片段的移动，导致基因组中的基因位置发生改变。
秀丽隐杆线虫是第一个被用于研究核转位的模式生物之一。
通过观察秀丽隐杆线虫的核转位现象，科学家们可以更好地理解基因组的结构和功能。
秀丽隐杆线虫的核转位实验通常使用转座子（transposon）作为研究工具。
转座子是一种可以移动到基因组中不同位置的DNA片段。
在实验中，科学家会将转座子引入到秀丽隐杆线虫的基因组中，并观察转座子在不同个体间的移动情况。
通过对大量的秀丽隐杆线虫个体进行观察，科学家们发现，转座子的移动是一个随机的过程。
转座子可以在染色体上任意位置插入或删除，从而改变基因的排列顺序。
这种基因重排可以导致不同个体之间的基因差异，进而影响个体的表型特征。
除了观察核转位现象外，科学家们还通过分子生物学技术对转座子进行深入研究。
他们发现，转座子可以通过酶的介导而发生移动。
这些酶包括转座酶，它能够识别特定的DNA序列，并在该序列上切割DNA链。
转座酶的活性使得转座子能够在基因组中移动。
研究者还发现，转座子的移动可以导致基因组的变异和重组。
这些变异可能对生物的适应性和进化起到重要作用。
通过观察秀丽隐杆线虫的核转位现象，科学家们可以更好地理解基因组的进化和适应性机制。
核转位实验还能够为研究其他生物的基因组重组提供参考。
虽然不同物种之间的基因组结构存在差异，但核转位的基本原理是相似的。
通过观察秀丽隐杆线虫的核转位现象，科学家们可以揭示基因组重组的一般规律，为进一步研究其他生物的基因组提供指导。
秀丽隐杆线虫核转位实验是一项重要的研究工具，能够帮助科学家们更好地理解基因组的结构和功能。
通过观察转座子的移动情况，科学家们可以揭示基因组的重排和重组机制，进而深入研究生物的遗传变异和进化过程。
秀丽隐杆线虫研究综述
秀丽隐杆线虫研究综述一、本文概述秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans，简称C. elegans）是一种微小的、透明的、生活在土壤中的线虫，自20世纪60年代以来，它已成为生物学研究的重要模型生物之一。
由于其生命周期短、繁殖迅速、基因组小且相对简单等特点，秀丽隐杆线虫被广泛用于研究细胞生物学、发育生物学、神经生物学、遗传学、基因组学等多个领域。
本文旨在对秀丽隐杆线虫的研究进行全面的综述，从基础生物学特性、基因组学进展、到其在各个领域的应用研究，以期为读者提供一个清晰、全面的秀丽隐杆线虫研究图景。
二、秀丽隐杆线虫的基本生物学特性秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans，简称C. elegans）是一种具有独特生物学特性的小型线虫，其身体长度仅约1毫米，属于线虫动物门、无尾感器纲、小杆目、小杆科。
自1974年被悉尼·布伦纳（Sydney Brenner）选为遗传学研究的模式生物以来，秀丽隐杆线虫已成为生物学和医学领域广泛研究的对象。
生命周期与繁殖：秀丽隐杆线虫的生命周期大约为3天，在适宜的环境下，它们能以极快的速度繁殖。
它们通常以细菌为食，尤其是大肠杆菌（Escherichia coli），并通过摄取这些细菌来获取所需的营养。
成年线虫通过自交或雌雄同体交配繁殖，产生的后代数量巨大，每个成虫一生可以产生多达300个子代。
基因组与遗传学：秀丽隐杆线虫的基因组相对较小，约含有1亿个碱基对，使其成为研究基因功能和基因相互作用的理想模型。
由于其生命周期短、繁殖迅速，科学家能够迅速地进行遗传筛选和基因编辑，以研究特定基因的功能。
神经系统与行为：秀丽隐杆线虫拥有相对简单的神经系统，仅由302个神经元组成。
尽管如此，这些神经元足以控制线虫的各种复杂行为，如觅食、逃避、交配等。
这使得秀丽隐杆线虫成为研究神经生物学和行为学机制的重要工具。
衰老与疾病模型：秀丽隐杆线虫因其短寿命和快速的生理变化而成为研究衰老机制的理想模型。
秀丽线虫综述(1)
需要确定荧光蛋白的连接不影响目的蛋白的功能； b． 目的基因与荧光标记基因共注射；c． 目的基因 与具有明显表型的标记基因共注射，我们通常使用易观察的 pmyo-3::TDimer II作为
荧光标记，它在所有体壁肌肉细胞表达，转基因效率高且本身对线虫的行为 和功能 没有 影响。
显微注射后的整合
•目前常用的整合方法有：用 y射线和 X射线照射，或用光敏剂补骨脂素 加长波紫外线照射整合(TMP/UV integration)． 基本策略是大量筛选经 •射线照射过的转基因线虫，一般挑取数百只 F1 代繁殖，筛选 F4 代， 检测是否有 100%的转基因表达，若是则说明整合成功． 一般一次整合
CED-3:凋亡蛋白,与 ICE(caspase家族)同 源
低氧能够引起秀丽线虫发生相应的生理和行为学变 化，并可保护机体免受缺氧损伤。秀丽 线虫的低氧诱导因子(HIF-1)的恒定性调控通路和人 类的相应通路之间具有高度保守性，因此秀丽线虫 也已成为研究低氧应答调控通路进化保守性的重要 工具之一。阐明秀丽线虫的低氧应答机制将为了解 人类低氧相关疾病的发病机制提供有价值的线索。
注射时将 线虫挑至 琼脂糖固 定垫上， 调整线虫 使性腺暴 露，滴加 注射油覆 盖整个虫 体． 固定 好后的操 作要迅速， 否则线虫 容易脱水 而死
将琼脂糖固定垫放 在载物台上，40x物 镜下找到线虫，使 性腺聚焦在正确的 平面． 操作微操或 轻移滑动载物台， 将注射针尖刺入性 腺． 启动微量加压 器进行注射，能观 察到注射液在性腺 中快速流动，注射 后的性腺被液体充 满．
• 冻存 准备1mlEP管，加入700ul30%甘油（s缓冲 液溶解）
用冰M9缓冲液清洗虫体
置4℃环境20min，1000r离心弃去上清
秀丽隐杆线虫
研究历史
秀丽隐杆线虫1900年，Maupas把这种棒状的蠕虫命名为Rhabditis elegans，因为群体繁殖为“r-选择”的 缘故，早在1948年Dougherty and Calhoun便指出了它在遗传学研究中的重要性。1952年，Osche把它置于 Caenorhabditis亚属，1955年Dougherty最终把它命名为Caenorhabditis elegans（其中Caeno意为 recent; rhabditis意为 rod; elegans意为nice）。广泛使用N2 Bristol品系，由Staniland从英格兰Bristol附近的 蘑菇堆肥中分离，1965年被定为参考种N2。在此过程中，Dougherty建立了线虫的琼脂板接种，大肠杆菌的培养 方法和无菌单培养方法。对秀丽线虫的早期研究工作，主要集中在解剖、营养、生理和生殖等方面，直到1960s 中期，随着DNA双螺旋结构的揭示和遗传密码的发现，使得当时的生物学家认为，“人脑是生命科学研究的最后 堡垒。”
研究意义
细胞凋亡现象及其机理，最早是在线虫中被揭示的。凋亡（apoptosis）是一个希腊文来源的词语，这个字 眼表达的是花儿凋谢，树叶飘零的景色。“梧桐一叶落而知天下秋 ”、“搦搦兮秋风，洞庭波兮木叶下 ”的意 象恐怕正是说的这种意境：优雅，含蓄，还带点淡淡的忧伤，更因为飘落时那种虽然有些无奈却坦然以受之的美。 由于线虫研究开创了一个对今日生物医学发展，具有举足轻重的全新领域，同时也因为以线虫为基础的凋亡研究 对基础和应用生物学，产生的巨大推动作用，卡罗林斯卡医学院的诺贝尔奖评选委员，会将年2002年生理和医学 奖授予了，线虫生物学的开拓者：西德尼·布雷纳（Sydney Brenner）、约翰·萨尔斯顿（John Sulston）和 线虫凋亡之父罗伯特·霍维茨（Robert Horvitz）。
秀丽隐杆线虫在药物筛选中的应用
秀丽隐杆线虫在药物筛选中的应用秀丽隐杆线虫是一种常见的实验室模式生物，通常被用于生理学、神经学和药理学等研究领域。
随着科技的不断发展，人们越来越发现秀丽隐杆线虫的潜力以及应用价值，尤其是在药物筛选过程中。
下面，本文将为大家介绍秀丽隐杆线虫在药物筛选中的应用。
秀丽隐杆线虫的基本特点秀丽隐杆线虫的一个重要特点是其生命周期短。
它的寿命大约为2-3周，从卵发育到成虫只需要3到4天，这使得生物实验更方便、快捷。
此外，秀丽隐杆线虫的身体结构简单，易于观察、操作和控制。
药物筛选药物筛选（Drug screening）是将可能具有治疗作用的化学物质进行筛选，以发现新的药物或治疗手段的过程。
经过多年的探索和发展，人们已经发现了一些能够抑制乃至治愈某些疾病的药物。
但是，受到次级反应、耐药性以及毒副作用的限制，现行的药物仍然存在局限性。
因此，对药物的筛选和研发仍然是重要的科学问题。
秀丽隐杆线虫在药物筛选中的应用秀丽隐杆线虫作为一种便于操作的模式生物，可应用于各种药物筛选实验。
其基本筛选过程通常分为以下几个步骤：1.选择适当的突变体作为实验对象线虫有数千种基因变异体可用于研究。
因此，选择适当的突变体可大大提高实验的成功率。
例如，翻译抑制线虫能够胜任神经学实验，易造成神经元死亡的突变体便于设计细胞毒性实验。
2.将样本与药物混合在进行实验之前，需要将样本与待测药物混合。
线虫通常生活在标准培养液中，药物可通过不同的给药方式添加入培养液。
比如，可直接加入到培养液或用食物富含药物等等。
3.检测线虫反应添加药物后，需要观察并记录线虫的反应。
由于线虫身体简单，因此人们可以便捷地观察突变体或线虫的行为、发育和生存等指标，如运动速度、排便频率、生育率以及寿命等。
4.分析数据采集反应记录数据后，通常需要进行统计学分析处理，来证明线虫是否与药物有明显的互动影响。
秀丽隐杆线虫在药物筛选中的亮点基于其适用范围广泛、反应速度快等特点，秀丽隐杆线虫已经逐渐成为药物筛选中不可或缺的一种重要类别。
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动物的主要类群ຫໍສະໝຸດ 第二节 线形动物和环节动物
想一想 议一议
你知道蛔虫病吗？ 蛔虫寄生在人体的什么器官内？ 为什么儿童容易得蛔虫病？
通过本节学习，你将知道：
1、线形动物和环节动物的主要特征是什么？ 2、它们与人类的生活有什么关系？
一、线形动物
线形动物因体形细长如线得名。有些寄生，如蛔虫； 有些自由生活，如秀丽隐杆线虫
二 、 环 节 动 物
沙蚕
水蛭
蚯蚓
（一）蚯蚓
你在什么样的环境中可以找到蚯蚓?
1、生活习性
蚯蚓适于生活在富含腐殖质的湿润的土壤 中，白天它在土壤中穴居，以泥土中枯枝残 叶等有机物为食，夜间爬出地面，取食地面 上的落叶。
2、外部形态及生理特征
探究实验：观察蚯蚓
①体形
蚯蚓的身体呈长圆柱形，由许多环形的体 节构成，使运动更加灵活。靠近身体前端 的几节体 节，有几节较粗大，颜色较浅且光滑，称为环带， 环带与蚯蚓的有性生殖有关。蚯蚓身体前端有口， 后端有肛门，除靠近最前端和最后端的环带和几节 体节外，其他体节腹面都生有刚毛。
蛔虫
秀丽隐杆线虫
（一）蛔虫
1、生活环境 寄生在人体小肠里，靠吸食小肠中半消 化的食糜生活。 食糜指食物被磨碎后像粥一样的物质
2、外部形态 蛔虫雌雄异体， 身体细长呈圆柱形， 两端逐渐变细。雌虫 体长20～35厘米， 雄虫比雌虫略短。前 端有口，后端有肛门； 身体表面有半透明、 密不透水的角质层， 保护它不被人体消化 道中的消化液消化分 解。
水蛭 蛭类具有吸血习性，曾在19世纪被 用于医疗，作为人体组织淤血的放血 手段，现今还在断肢再接手术中应用。 目前，水蛭及水蛭素被作为治疗心血 管病的良药。
（三）环节动物的主要特征（识记）
身体呈圆筒形；
由许多彼此相似的体节组成；
靠刚毛或疣足辅助运动。
五、课本练习
P11 1、 （×）（×) P11 2、（B、E、F)属于环节动物
②呼吸
蚯蚓没有专门的呼吸器官，利用湿润的 体壁进行呼吸。体表能分泌黏液，体壁中密 布毛细血管，空气中的氧气先溶解在体表的 黏液中，然后渗入体壁，再进入体壁的毛细 血管中。体内的二氧化碳也是经体壁的毛细 血管由体表排出。
③运动
腹面生有刚毛。请你观察蚯蚓运动并参照下 表，尝试说明刚毛在运动中的作用。 将蚯蚓放在糙纸上 身体伸缩，向前蠕动
化后，幼虫可经肛门侵入大肠，
行逆行感染
2. 钩虫
寄生部位：小肠 症状：严重贫血 消化功能紊乱 异嗜症
3、秀丽隐杆线虫： 它是一种自由生活的线形动物 其个体小，成体仅一毫米左右。它 全身透明，为雌雄同体，容易繁 殖。生活周期短，在20摄氏度下平 均生活史为3.5天是人类研究遗传， 发育，衰老等过程的重要实验动物
(二)其他环节动物
生活在海 边的泥沙中， 平时穴居，夜 间在海底爬 行，也经常在 海水中游泳。 躯干部每个体 节两侧有疣足 一对，有爬行 和游泳的作 用。 沙蚕
体节数一 定，成体有27 节，身体前后 端各有一个吸 盘，用来吸附在 临时寄主身体 上，或用来固着 在物体上运动， 它的嗉囊非常发 达，可贮存吸食 的血液。
蛔虫的一生
卵（随粪便排出） 在 土壤中发育成感染性 虫卵（完成一次蜕皮）
卵在十二指肠内孵出幼虫 成虫交配产卵（20万/天） 经咽入肠 幼虫在肺泡中完成第二、三次蜕皮，发育成成虫
（二）其他线形动物
1.蛲虫
寄生部位：大肠
传播途径：经口感染、逆行感染
成虫常在夜间爬到肛门处产卵，
引起肛门骚痒，卵在肛门处孵
3、内部结构
蛔虫的消化管结构 简单，肠仅由一层细胞 组成，直接消化寄主小 肠内的食糜。 蛔虫的生殖器官发 达，生殖能力强，增加 了感染寄主的机会。 蛔虫的运动器官退 化，只能靠身体的弯曲 和伸展缓慢地蠕动。
4、蛔虫生活史及蛔虫病的预防
蛔虫在人的小肠内交配，雌虫产下的虫卵随 人的粪便排出体外。通过饮水、饮食或沾有虫卵 的手进入人体。 预防：蛔虫病要注意饮食卫生，讲究个人卫生， 定期检查、定期驱虫，加强粪便管理，不污染水 源和食物。
（三）线形动物的主要特征（识记）
• • • 身体细长，呈圆柱形； 体表有角质层 有口有肛门。
（四）线形动物与人类生活的关系
线形动物的种类很多，分布十分 广泛，其中自由生活的种类和人类的 关系不十分密切。但有很多营寄生生 活的种类，可寄生在人体、家畜、家 禽和其他经济动物、栽培的农作物或 经济作物的体内，给人类健康和经济 上造成重大损失。
将蚯蚓放在玻璃板上 身体伸缩，不能向前蠕动
通过观察并分析上表可以看出蚯蚓在粗糙的纸上 能向前蠕动是依靠肌肉的收缩和刚毛的协助。而在光 滑的玻璃板上，肌肉能正常地收缩，但是刚毛却不能 固定身体，不能协助运动。
④蚯蚓与人类的关系
蚯蚓是人类的好朋友，因为它对人类有很多益处。 (1)蚯蚓能改良土壤，使土壤变得疏松，空气、水 分可以更多地渗入土中，有利于植物生长。 (2)蚯蚓能提高土壤肥力，因为它的粪便中有丰富 的氮、磷、钾等养分。 (3)蚯蚓是优良的蛋白质饲料和食品。 (4)蚯蚓在医学上用途很广，可作为解热剂和利尿 剂等。 (5)蚯蚓还可以处理有机废物，消除环境污染。
(A、C)属于线形动物
P11 3、 环节动物和线形动物最大的区别是环
节动物有许多相似的体节组成。
P11 4、 爬到地面上来呼吸；
农作物的生长会受到影响； 因为土壤会板结，肥力会下降。