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发育生物学教案-2015年
实验一 秀丽隐杆线虫的培养及其发育过程的观察
一、 实验目的
1. 理解线虫作为模式生物的优势以及在相关研究领域的应用;
2. 掌握线虫的基本培养技术,观察并且区分两种线虫个体发育过程的异同;
3. 理解线虫 RNA 干扰技术的基本原理,并学会使用该方法对目的基因进行
干扰。
二、 实验原理
秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegan )属于线虫动物门(Nematoda )隐杆线
虫属(Caenorhabditis )秀丽隐杆线虫种(C.elegans ),根据命名法则中的二名法
命名为 Caenorhabditis elegans 。上世纪六七十年代分子遗传学的奠基人之一
Sydney Brenner 将线虫作为分子生物学和发育生物学研究的模式生物。
C.elegans 为蠕虫状,长度约 1mm,因其个体结构简单、体细胞数目恒定,
特定细胞位置固定,生活史短、遗传背景清楚、基因组测序已经完成等,在遗传
与发育生物学、行为与神经生物学、衰老与寿命、人类遗传性疾病、病原体与
物机体的相互作用、药物筛选、动物的应急反应、环境生物学和信号传导等领域
得到广泛应用。如细胞凋亡现象及其机理以及 RNA 干扰技术最早都是在线虫中
被揭示的。
C.elegans 的基本结构以及生活史
C.elegans 有雌雄同体(XX )和雄虫(XO)两种性别,在自然条件下, 成虫
大多为雌雄同体,雄虫的个体数只占大约千分之一。其基本的结构包括口、咽、
肠、性腺以及胶原蛋白角质层,雌雄同体有两个卵巢、输卵管、储精囊,及单一
一个子宫(图 1,2 ),雄性有个单叶的性腺、输精管及一个特化为交配用的尾部
(图3,4 )。
C.elegans 是唯一一个身体中的所有细胞能被逐个盘点并各归其类的生物。
其幼虫含有 6 个体细胞和 2 个原始生殖细胞,而它的成虫则根据性别不同具有
不同的细胞数。最常见的雌雄同体成虫在发育期间,共产 1090 个细胞,其中
131 个在特定时期凋亡,因此,其成熟后含有 959 个体细胞和 2000 个生殖细胞,
而较少见的雄性成虫则只有 1031 个体细胞和 1000 个生殖细胞。
C. elegans 有五对常染色体和一对性染色体,是一个染色体数很少的二倍体。
图 1 雌雄同体线虫解剖示意图
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图2 雌雄同体线虫
A .DIC (微分干涉显微镜)拍
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