浙江高考中的斑马鱼
(二)斑马鱼是一种模式动物,体外受精发育。胚胎透明、便于观察,可用于水质监测、基因功能分析以及药物毒性与安全性评价等。(1)由于人类活动产生的生活污水日益增多,大量未经处理的污水直接排入河施、湖泊会起水体,导致藻类大量繁殖形成水华。取水样喂养斑马鱼,可用斑马鱼每周的体重和死亡率等指标监测水体污染程度。(2)为了研究某基因在斑马鱼血管发育过程中的分子调控机制,用DNA连接酶将该基因连接到质粒载体形成,导入到大肠杆菌菌株DH5α中、为了能够连接上该目的基因、并有利于获得含该目的基因的DH5α阳性细胞克隆,质粒载体应含有(答出2点即可)。提取质粒后,采用法,将该基因导入到斑马鱼受精卵细胞中培养并观察转基因斑马鱼胚胎血管的发育情况。(3)为了获取大量斑马鱼胚胎细胞用于药物筛选、可用分散斑马鱼囊胚的内细胞团,取分散细胞作为初始材料进行培养。培养瓶中添加成纤维细胞作为,以提高斑马鱼胚胎细胞克隆的形成率。解析:(1)由导致藻类大量繁殖形成水华可知:“生活污水日益增多,直接排入湖泊,引起水体富营养化”。(2)用DNA连接酶将该基因连接到质粒载体形成重组DNA分子;为了能够连接上该目的基因、并有利于获得含该目的基因的DH5α阳性细胞克隆。实验目的很明确:“(1)连接上该目的基因;(2)筛选出受体细胞”因此质粒载体应含有:限制性核酸内切酶的识别序列、抗生素抗性基因(或者填标记基因)。重组质粒导入动物细胞常用显微注射法。(3)操作的目的是:获取大量斑马鱼胚胎细胞。因此在剥离出内细胞团后,可用胰蛋白酶分散斑马鱼囊胚的内细胞团。分散细胞作为“初始材料”,所以进行的是原代培养;提高斑马鱼胚胎细胞克隆的形成率的措施有:培养基中添加血清、加胰岛素、用饲养层细胞(滋养细胞),使用CO2培养箱等。答案:(1)富营养化(2)重组DNA分子限制性核酸内切酶的识别序列、抗生素抗性基因显微注射(3)胰蛋白酶原代饲养层细胞斑马鱼作为人类疾病动物模型的生物学特性斑马鱼(Daniorerio)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-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。斑马鱼在基因水平上87%与人类同源,早期发育与人类极为相似,己成为研究相关疾病基因的最佳模式生物。筛选斑马鱼胚胎或成鱼基因库中类似于人类致病或特定功能的基因,构建进斑马鱼受精卵中,观察特定基因在斑马鱼胚胎发育过程所起作用。斑马鱼胚胎发育是全透明的,可以全程观察并研究其发育状况。目前,斑马鱼模式生物的使用正逐渐拓展和深入生命体的多种系统(例如,神经系统、心血管系统、免疫系统等)的发育、功能和疾病(例如,神经退行性疾病、心血管疾病、免疫系统疾病等)的研究中,并己用于小分子化合物的规模新药筛选。免疫疾病模型和感染疾病模型斑马鱼具有较完整的特异性免疫系统,体内的T淋巴细胞和B淋巴细胞具有免疫活性,非特异性免疫系统也呈现出与人类的相似性,同时保留了TLR信号通道。成鱼体内注射细菌和胚胎浸没感染法可使斑马鱼感染细菌,有效建立相应的细菌发病机理研究模型。海分枝杆菌感染的斑马鱼体内的肺结核肉芽肿和人类一样出现干酪样坏死,该模型可能在肺结核研究中发挥重要作用。斑马鱼在发育遗传学中的应用斑马鱼作为发育生物学模式生物有很多优势,胚胎清透可见,从受精卵发育到完整的胚胎形成只需24h,发育过程便于观察。GFP转基因技术的运用可对特定组织进行实时观察。可对批量样本进行免疫组化或荧光免疫研究。可对胚胎进行显微注射DNA或RNA,影响基因表达。水质检测中的应用运用转基因斑马鱼的某些效用元件来显示其接触的特定污染物可检测水质的变化。例如,斑马鱼可检测水环境中雌激素污染,当水样中存在一定浓度的雌激素时,会发现斑马鱼发育过程中出现性别的干扰和反转现象。而转基因斑马鱼DNA具有环境污染物的效应元件,效应元件结合报告基因,例如GFP,当水体中含有待检测环境污染物时,基因被激活并与报告基因共同表达,使鱼体呈现荧光。常规毒性实验中的应用斑马鱼模型可用于急性毒性实验、慢性毒性实验,以及蓄积毒性实验。斑马鱼急性毒性实验用于检测各种农药、有机试剂和污染物等的急性毒性。斑马鱼胚胎比成年斑马鱼敏感,对于急性毒性方面是一个很好研究模型,可于显微镜下观察胚胎发育的生态毒理学终点。慢性毒性实验测定低浓度污染物在斑马鱼生活周期内的毒性作用,来确定化学物质最大容许浓度及其影响程度。通过慢性毒性实验可观察同种鱼在不同发育阶段(发育代)对化学物质的毒性差异。蓄积实验则检测外来化学物质在机休内蓄积或富集性大小的实验。老师跳进题海;让你跳出题海预览时标签不可点收录于合集#个上一篇下一篇
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