1、Developmental Biology-Spring 2007Portions 1996-2007 jlh发育生物学发育生物学模式生物各种模式动物各有优点，其研究成果不仅可以揭示特定物种的各种模式动物各有优点，其研究成果不仅可以揭示特定物种的特点，还有助于动物发育的一些普遍规律和机制。特点，还有助于动物发育的一些普遍规律和机制。-转基因技术1/3 of the prize1/3 of the prize植株小,生活周期短(6周),生长易于控制(温室中大批量培养),遗传变异技术成熟(化学物理诱变、转基因得到几千种突变株);for their discovery of RNA interfer
2、ence-gene silencing by double-stranded RNA抗感染力强，易于组织移植；因组测序已完成(Science,Mar.果蝇(Insect model)Massachusetts Institute of Technology(MIT)Cambridge,MA,USA取材方便：常年产卵，随时可获得胚胎材料，饲养管理简单1)性成熟短，世代周期短(成体约12天)，个体小，繁殖容易，操作简便；Robert Horvitz果蝇（Drosophila）大肠杆菌（Escherichia coli）-原核动物极动物极植物极植物极囊胚囊胚原肠胚原肠胚神经胚神经胚尾牙尾牙蝌蚪蝌蚪成
3、体成体Developmental stages of Xenopus laevis优点：优点：取卵方便。常年产卵，产卵量大。人工受精获得受精取卵方便。常年产卵，产卵量大。人工受精获得受精卵。卵子和胚胎个体大。易于操作卵。卵子和胚胎个体大。易于操作。抗感染力强，易于组抗感染力强，易于组织移植；织移植；缺点：缺点：难以进行遗传学研究。生命周期长难以进行遗传学研究。生命周期长 (幼体要生长幼体要生长1-21-2年才能达到性成熟年才能达到性成熟)；异源四倍体，多数基因都存在；异源四倍体，多数基因都存在4 4个个copy,copy,很难进行遗传突变实验很难进行遗传突变实验。X.TropicalisX.T
4、ropicalis :新品种新品种,世代周期短世代周期短 (约约4 4个月个月)，二倍体，二倍体品种，适于遗传学实验。其基因组测序接近完成。品种，适于遗传学实验。其基因组测序接近完成。成体成体体节体节原肠胚原肠胚 和和下包下包受精后受精后2天天 特点：特点：1)1)世代周期短世代周期短 (受精后受精后48h48h开始孵化为自由游动的幼体开始孵化为自由游动的幼体，成体约，成体约3 3个月个月)；体积小，易于饲养；体积小，易于饲养；2)2)体外受精和发育，胚胎透明，易观察；体外受精和发育，胚胎透明，易观察；3)3)唯一可唯一可大规模遗传突变筛选的脊椎动物大规模遗传突变筛选的脊椎动物，其基因组测，其
5、基因组测序接近完成。序接近完成。成体成体约约5月月卵卵囊胚层囊胚层输卵管内发育输卵管内发育卵裂卵裂特点：特点：1)1)胚胎发育与哺乳动物更为接近；胚胎发育与哺乳动物更为接近；2)2)胚胎体外发育，易于实验；研究胚胎体外发育，易于实验；研究体节、肢体节、肢体体发育机制的模型发育机制的模型 3)3)鸡的基因组测序已完成。鸡的基因组测序已完成。受孕后受孕后20天出生天出生 小鼠卵子的小鼠卵子的受精和卵裂受精和卵裂均在母体均在母体输卵管输卵管中内进行。受精后中内进行。受精后5 5天植入到子宫壁。天植入到子宫壁。原肠化和器官形成原肠化和器官形成约需约需7 7天时间，原肠化后胚胎开始天时间，原肠化后胚胎开
6、始扭转扭转 (turning)(turning)过程，胚胎沿着它的长轴扭转。经过这个过程，过程，胚胎沿着它的长轴扭转。经过这个过程，胚胎被胚外膜胚胎被胚外膜(羊膜和羊膜液羊膜和羊膜液)完全包围。完全包围。小鼠幼体在受孕后小鼠幼体在受孕后19-2019-20天出生天出生,约约6 6周后发育成体周后发育成体。优点优点：最重要的哺乳动物发育生物学研究模型，胚胎最重要的哺乳动物发育生物学研究模型，胚胎发育与人类比较接近，许多人类疾病的动物模型；世发育与人类比较接近，许多人类疾病的动物模型；世代周期约代周期约2 2个月。基因组测序已完成，遗传背景清个月。基因组测序已完成，遗传背景清楚。楚。gene kn
7、ockout;gene knockout;缺点：缺点：胚胎在母体内发育，胚胎个体很小，很难进行胚胎在母体内发育，胚胎个体很小，很难进行实验操作。实验操作。合胞体囊合胞体囊胚层胚层1龄龄(2次蜕皮次蜕皮)幼虫幼虫蛹蛹变态变态 特点：特点：1)1)性成熟短，世代周期短性成熟短，世代周期短 (成体约成体约1212天天)，个体小，繁殖容易，个体小，繁殖容易，操作简便；产卵力强操作简便；产卵力强 2)2)易于遗传操作：如诱变；因组测序已完成易于遗传操作：如诱变；因组测序已完成 (Science,Mar.24,2000)。(120Mb encodes 13,601 proteins)，遗传突变品，遗传突变
8、品系已建立。系已建立。幼虫幼虫 特点：特点：1)1)易于养殖易于养殖,成虫体长成虫体长1mm1mm，易冷冻保存易冷冻保存；2)2)全身透明，细胞数目少，发育中的细胞谱系全身透明，细胞数目少，发育中的细胞谱系(cell(cell lineage)lineage)几乎固定，并且易于追踪。几乎固定，并且易于追踪。3)3)第一个完成基因组测序的多细胞动物第一个完成基因组测序的多细胞动物 (Science(Science 19981998年，共包含年，共包含1909919099个基因个基因)。性成熟短。性成熟短,生命周期短生命周期短 (成体约成体约2.52.5天天)，培养简单，易于诱变；便于进行遗传突变
9、，培养简单，易于诱变；便于进行遗传突变筛选。筛选。Developing C.elegans showing apoptosis at arrowheads.The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2002for their discoveries concerning genetic regulation of organ development and programmed cell death Sydney Brenner H.Robert Horvitz John E.Sulston 1/3 of the prize 1/3 of the pr
10、ize 1/3 of the prize United Kingdom USA United Kingdom The Molecular Sciences Institute Berkeley,CA,USA Massachusetts Institute of Technology(MIT)Cambridge,MA,USA The Wellcome Trust Sanger Institute Cambridge,United Kingdom b.1927(in Union of South Africa)b.1947b.1942Sydney Brenner H.Robert Horvitz
11、John E.Sulston RNAi in C.elegans showing gene silencing The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2006for their discovery of RNA interference-gene silencing by double-stranded RNA Sydney Brenner H.Robert Horvitz John E.Sulston 1/3 of the prize 1/3 of the prize 1/3 of the prize United Kingdom USA United Kingdom The Molecular Sciences Institute Berkeley,CA,USA Massachusetts Institute of Technology(MIT)Cambridge,MA,USA The Wellcome Trust Sanger Institute Cambridge,United Kingdom b.1927(in Union of South Africa)b.1947b.1942Andrew Z.Fire Craig C.Mello 谢谢观看谢谢观看
