斑马鱼学习小结专题培训课件
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。
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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。
斑马鱼血管发育ppt课件
B、受精6.5天后，血管造影
C、受精7.5天后，血管造影
（所有面板是面向. 与延髓左侧）
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受精6~6.5天后：
斑马鱼头部和颅主干约受精6.5天的多层复合图
图纸准备详细五个重建血管的模式。这些图纸不完整的。对
于清晰度，只有主要的动脉和静脉血管和相当部分的连接到他们
的小口径血管在每个图所示。一些比较重大的血管都被省略了一
分支
.
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2.5~3dpf
• 除头4组Se，其余的不在SeA和SeV间交替 • DLAV在尾端形成网状，并向喙端移动 • DLAVs与头部PHBC,BA相连 • CA→一条新血管→分支→尾端形成循环 • D-V(DA,PCV)开始分离 • CV丛向腹侧浓缩
.
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• 左PCV→SeV
• AMA →SBA,SIA • SIV，肝血窦，肝门静脉 • PA,PV形成一条线,PA离开DA，
斑马鱼
.
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• 斑马鱼，人类疾病研究的理想模式动物 • The Vascular Anatomy of the Developing Zebrafish
• 旋转培养
.
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斑马鱼作模式生物的特点：
1、斑马鱼的基因与人类基因高度的相似性 2、发育周期短，体型小，发育条件易控制 3、繁殖能力强，易于饲养，胚胎透明，易于观察 4、有数以千计的胚胎突变体，是研究胚胎发育分子 机制的优良资源
.
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1~1.2dpf
第一次发育：VA →AA1 →LDA →DA →CA →CV →PVA →CCV/DC
.
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第二次发育：动脉：LDA←VA →AA1 →PICA
→CaDI
→CrDI →PMBC →PHBC
生理学实验--斑马鱼视动反应讲义
斑马鱼视动眼动反应实验目的：观察视觉行为学的表现掌握评判视觉功能的行为学手段实验原理：行为学虽是一门古老的学科，但至今仍是神经生理研究中不可或缺(indispensable)的一个活跃领域。
经典行为学实验一般不依赖或很少需要精密的测量仪器，而是靠我们去观察和思考。
眼动(optokinetic response, OKR)和视动(optomotor response, OMR)反应均是视觉刺激诱发的运动行为。
脊椎动物从低等的鱼、蛙到高等的灵长类和人都有此行为反应。
此现象无需学习训练就易诱导、较稳定、易观察，所以作为一种客观指标广泛运用于视觉功能的检测和评价。
脊椎动物为了获得对运动图像刺激在视网膜上稳定清晰的成像，通过视觉通路和相应的运动神经参与做出生理性行为的适应调整从而能够对视觉刺激做出良好反应，这些表现涉及视动、眼动或视动性头震颤(Optokinetic head nystagmus, OKHN)。
如果行为学的表现不正常，可以推测它们的固有神经连接出现异常。
斑马鱼具有脊椎动物类似的视觉通路，经典的视觉行为学有眼动反应和视动反应。
眼动(光动)反应：斑马鱼在光适应一段时间后会对移动的光栅进行注视，试图确保移动视觉图像能稳定地高分辨地呈现在视网膜上。
如果光栅是在一个围绕幼鱼的圆筒上移动时(图1)，斑马鱼的眼睛就会一直追随光栅直到其眼睛不能再转动，然后有一个急速的眼颤动(ocular nystagmus)以回复到最初水平。
之后又进行下一个追随反应，如此循环。
周围视觉环境周期性运动时引起的有规律的眼或头追踪运动(慢相运动)即为眼动反应或视动性头震颤。
五天龄(5dpf) 的幼鱼视觉系统就已非常成熟(viewed in Bilotta, 2001)，适合行为学检测。
该行为学指标常用于筛选与视功能相关的不同遗传背景或操作的幼鱼。
视动反应：视动反应是指斑马鱼对移动的目标有一种追逐的行为。
当将成年斑马鱼放在一个圆形光栅的内部时，斑马鱼对光栅的追随行为会表现为一种圆周性运动(图2)。
斑马鱼 PPT课件
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1、用于细胞谱系分析 2、用于研究突变对胚胎的影响 3、用于饱和诱变，克隆和分析造成突变的原因 4、基因转移
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1、细胞谱系分析
含义：通过记录特定细胞在胚胎发育中的分裂历史，来揭 示其特定的细胞发育命运，观察发育潜能。
方法：直接观察法、遗传嵌合克隆分析法、颜料示踪分析 法
来，扩大了
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4、基因转移
实验： ①材料：拟形还原病毒载体、 斑马鱼囊胚期胚胎 ②拟形还原病毒：含有鼠类基因组
外壳中的env糖蛋白 被取代 VSV（水泡性口
膜炎病毒)中的糖蛋白
一进入细胞，可将还原病毒序列 整合到寄主基因组中
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病毒载体能有效感染鱼类细胞 ③操作：
病毒
51个斑马鱼的 囊胚期胚胎
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2、突变
原理：斑马鱼单倍体和二倍体雌核发育 方法：①单倍体胚胎培育：
精子（经紫外照射）＋卵子 ②二倍体胚胎培育
精子（经紫外照射）＋卵子
静水压休 克或热休 克
杂合或純合 的雌核发育 二倍体
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作用及特点： 单倍体胚胎：胚胎可发育成基本体型 表现多种畸形 受精4天左右死亡 可用来甄别影响基本体型的突变 二倍体胚胎：可存活且可育 隐形突变通过一至三代繁育 可鉴定出来
斑马鱼的个“鱼”简历
• 斑马鱼（zebra fish）(拉丁名：Danio rerio)
中文学名： 别称： 二名法： 界：
斑马鱼
纲：
蓝条鱼、花条鱼、 蓝斑马鱼、印度 鱼、印度斑马鱼
目：
Danio rerio 动物界
科：
辐鳍鱼纲 Actinoptery gii
实验室新明星——斑马鱼
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。
斑马鱼的发育历程ppt课件
内卷运动的开始意味着原肠期的开始，目前可以说是发生于50%-外包时（图 11A）。结果在达到50%-外包后的数分钟内出现了一个增厚的外围区域，称作 胚环（germ ring），几乎与此同时完全包围了囊胚边缘（图11B，及C箭头所 指）。随后集合运动几乎同样快速地沿胚环产生一个局部的堆积，称胚盾（ embryonic shield , 图11D，及E箭头所指）。在发生这些事件期间，外包暂 时中止，但胚盾形成后外包又继续。胚层边缘沿卵黄细胞延伸直至将其完全 包绕（图11F-L）。其延伸近乎恒定速度进行，约每小时包绕卵黄细胞的15% ，这也提供了大部分原肠期分期的有用指标（图12）。
1.25 h）；D：16-细胞期(1.5 h)；E：32-细胞期（1.75 h）；F：64-细胞期（
2 h）。比例尺=250μm
ppt课件
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囊胚期（2.25-5.25h）
囊胚期指从128-细胞期或第8次止这一段时期。此期
有 很 多 重 要 事 件 发 生 ： 胚 胎 进 入 囊 胚 中 期 转 变 （ midblastula transition, MBT）、卵黄合胞体层（the yolk syncytial layer, YSL）形 成、外包（epiboly）开始。外包将一直持续到原肠期。
）
C
F 70%8h
5.25h B
A 50%-
体节期（10-24h）
此期发生了一些有趣的形态学变化：体节发生、器官原基可见、尾芽 更为显著、胚体延长（图15）、AP和DV轴变得明确、第一次出现细 胞发生形态分化以及胚体开始运动。此期可称“尾芽期”，因为在此 整个时期，尾芽一直存在于不断伸长的胚轴末端。
ppt课件
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囊胚期胚胎正面观。A：256-细胞期（2.5h）；B：高囊胚期（3.3h）；C：高
《斑马鱼学习小结》课件
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
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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。
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。
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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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pH6.5-7.5，硬度6-8，水温25-26℃。
l配对：
按雌雄比例1:1或1:2鱼置于交配缸内，保持环境安静； 使其自然产卵和受精。放养密度为1对/1.5L。
l受精卵收集：
一般头天晚上放入，第二天上午可收集受精卵，种鱼捞出另养。 斑马鱼的繁殖周期约7天，一年可连续繁殖6-7次。
模式生物生理（包括生理、病理等）特性相对稳定。
斑马鱼作为模式生物的特点：
l发育迅速、性成熟快。胚胎24h发育成形，3个月性成熟。 l便于观察和操作。体外受精、体外发育、胚胎透明。 l产卵量大。每尾雌斑马鱼一次产卵200枚以上，每周可产1次。 l体型小，养殖成本低。体长约3cm，对水质要求不高，可高密度养殖。
Ø斑马鱼简介。 Ø斑马鱼品系及鉴定。 Ø斑马鱼的养殖。 Ø斑马鱼的繁殖。 Ø斑马鱼在生态毒理学中的应用。
Ø斑马鱼简介。 Ø斑马鱼品系及鉴定。 Ø斑马鱼的养殖。 Ø斑马鱼的繁殖。 Ø斑马鱼在生态毒理学中的应用。
生物学特征
l斑马鱼（Barchydanio rerio）为淡水鲤科鱼类，原产于南亚， 是一种常见热带鱼。
l体色：银或金色，覆有蓝或紫色的横纹，背部呈浅橄榄黄色。 l食性：杂食性，可摄食人工饲料和各种天然活饵料如水蚤。
斑马鱼的发展历程
l 斑马鱼是重要的模式生物。广泛应用于生命科学、毒理学、环 境和农业科学等领域。 l 1972年，美国俄勒冈大学George Streisinger首先利用斑马鱼 研究了脊椎动物发育生物学和建立模式动物。
斑马鱼养殖系统
Ø斑马鱼简介。 Ø斑马鱼品系及鉴定。 Ø斑马鱼的养殖。 Ø斑马鱼的繁育。 Ø斑马鱼在生态毒理学中的应用。
斑马鱼繁殖过程
l斑马鱼的雌雄辨别：
雄鱼体修长，鳍大，体色偏黄，臀鳍棕黄色，条纹显著； 雌鱼体较肥大，体色偏蓝，臀鳍淡黄色，怀卵期鱼腹膨大明显。
l斑马鱼的挑选：
鱼龄6-12月，体长>3cm，健康、活力强，性腺发育IV期以上；
Ø 转基因型品系常用鉴定方法-荧光鉴定
Ø 突变型品系常用鉴定方法-表型鉴定、基因型鉴定
Ø斑马鱼简介。 Ø斑马鱼品系及鉴定。 Ø斑马鱼的养殖。 Ø斑马鱼的繁殖。 Ø斑马鱼在生态毒理学中的应用。
斑马鱼养殖技术
Ø光照周期/暗周期：14hrs/10hrs Ø温度：28.5℃ ØpH：7.2-7.6 Ø溶解氧：≥6.0mg/L Ø电导率：500-1500us Ø盐度：0.5-1g/l ØCL2：0mg/l ØNH3/NH4+：0mg/l ØNO2-：0mg/l
Ø斑马鱼简介。 Ø斑马鱼品系及鉴定。 Ø斑马鱼的养殖。 Ø斑马鱼的繁殖。 Ø斑马鱼在生态毒理学中的应用。
斑马鱼品系
l 全球已鉴定和建立1万种以上斑马鱼品系。 l 所有品系可归为三类：野生型、转基因型、突变型。 l 转基因型和突变型品系为野生型品系经人工处理后得到。
Ø 野生型品系：
从自然界获得的，在实验室内经过多代培育后获得的遗传背景清晰的斑 马鱼品系。
Ø 现有约29种野生型品系。 Ø 常用野生型品系：AB、Tu、TL和WIK。
品系鉴定
l 荧光鉴定：主要用于转基因品系的鉴定。 l 表型鉴定：
主要用于突变品系的鉴定。 l 基因型鉴定：
Ø 野生型品系鉴定方法-微卫星DNA 微卫星DNA(简单重复序列)：因重复单元数目及重复程度差异 造成的同一基因座位在特定物种的群体中能有很多等位基因， 呈现出较高的多态性。
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斑马鱼各阶段饵料
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Ø斑马鱼简介。 Ø斑马鱼品系及鉴定。 Ø斑马鱼的养殖。 Ø斑马鱼的繁殖。 Ø斑马鱼在生态毒理学中的应用。
斑马鱼急性毒性试验
通过静态法、半静态法或流水式试验方法，将野生型成年斑马鱼 暴露在含有不同浓度化学物质的水体中96h，记录斑马鱼中毒症 状和死亡率，并求出24h、48h、72h和96h的半致死浓度(LC50)。
静态法 试验期间不更换试验药液。
半静态法
试验期间每隔一定时间更换一次药液，以保持试验药液的 浓度不低于初始浓度的80%。
流水式 试验期间药液连续更新。
试验步骤
Ø 斑马鱼急性毒性试验的实验设计 Ø 斑马鱼急性毒性试验结果的记录 Ø 急性毒性试验结果的分析 Ø 农药生态安全性评估
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