秀丽线虫的研究和饲养教案资料

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）。

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。

秀丽隐杆菌线虫开放实验报告一、实验目的1.了解线虫这一模式生物的生活史和遗传特性。

2.学习利用线虫研究遗传规律的方法和技巧。

3.确定rol突变的显隐性以及是否伴性；判断A双突变体是否连锁，计算遗传距离。

4.提高统筹计划、独立思考、团队合作等能力。

二、实验原理秀丽线虫属于线形动物门，线虫纲，小杆线虫目，广杆线虫属，是一种生活在土壤中的线虫。

它具有生活史短、繁殖率高、饲养方便、容易保存、细胞数目少且可在显微镜下追踪每一个细胞的命运等优点，如今已成为遗传学和发育生物学研究的重要模式生物。

1999年，秀丽杆菌的全基因组测序工作已经完成，其基因组由80Mb组成，包含大约13000个基因，线虫的功能基因组研究为人类相关研究提供了重要的线索。

秀丽线虫是雌雄同体的动物，同一个体既产生精子，也产生卵子，由于体内没有自交不相容系统，所以能自体受精，产生子代。

自体受精产生的子代中，只有0.2%是雄性线虫，其余都是雌雄同体的线虫。

一个典型的雌雄同体线虫可产生200~300个精子和大量卵母细胞，自体受精约产生250个子代，若与雄性交配则可产生1000个以上的子代。

雌雄同体的线虫有两条X染色体和5对常染色体。

偶尔由于X染色体不分离，会产生只有一条X染色体和5对常染色体的雄性线虫。

雄性线虫只产生精子不产生卵子。

当XO型雄性线虫与XX型雌雄同体线虫交配时，产生的子代中，50%是雄体，50%是雌雄同体。

秀丽线虫的模式图及生活史图如下所示：三、实验材料秀丽杆菌品系：正常体型线虫（野生型N2）、滚动型线虫（rol突变）、A类短胖鼓泡型线虫（dpy和unc双突变）四、实验仪器及试剂1.仪器体视显微镜，水浴锅，6mm培养皿，铂金丝棒（picker）。

2.试剂线虫生长培养基，配制方法如下：称取蛋白胨2.5g，琼脂20g，NaCl 3g，置于洁净2000mL玻璃三角瓶，加入蒸馏水975ml，120℃高压蒸汽灭菌30min，之后置于55℃水浴锅中冷却。

秀丽隐杆线虫简介秀丽隐杆线虫（学名：Caenorhabditis elegans）是一种小型蠕虫，常被用作生物学研究的模式生物。

它体长大约为1毫米，寿命约2-3周，具有透明的身体。

秀丽隐杆线虫是真核生物中细胞发育和生物进化研究的重要模式生物，因其神经系统简单、遗传学研究简便而被广泛应用。

生活史秀丽隐杆线虫的生活史包括蛹化、发育和繁殖三个阶段。

蛹化秀丽隐杆线虫的蛹化是通过摄取外源氧及存在压力性气囊的方式进行的。

在良好的生境中，幼虫吃下细菌的细胞膜，利用其中的外源氧进行蛹化。

而在恶劣环境中，线虫利用体内储存的压力性气囊进行蛹化。

发育秀丽隐杆线虫的体内分为头部、幼体、发育体和成体四个阶段。

线虫在发育过程中会完成胚胎发育、四次蜕皮和器官分化等过程。

线虫的体型发育非常精确，每个个体的结构和功能都高度相似。

繁殖秀丽隐杆线虫的繁殖过程非常简单。

雌性和雄性线虫在特定条件下会产生精子和卵子。

交配后，雌性会在体内产卵并且保护卵的发育。

线虫的卵发育速度相对较快，一般在12-24小时内孵化成幼虫。

实验应用秀丽隐杆线虫因其透明的身体和简单的神经系统而被广泛用于生物学研究中，特别是以下几个方面：发育生物学秀丽隐杆线虫的发育过程非常精确，用户可以通过观察和研究线虫的发育过程，了解细胞分化和器官形成等生物学基本过程。

遗传学秀丽隐杆线虫遗传学研究相对简单，它的基因组含有近2.5万个基因，其中约40%与人类的基因有关。

研究人员可以通过对线虫的基因进行突变，观察其对生物表型的影响，以深入了解基因与表型之间的关系。

神经科学秀丽隐杆线虫的简化神经系统为神经科学研究提供了理想的模型。

由于线虫的神经系统非常简单且易于观察，科学家可以研究线虫的神经元连接、神经活动和行为。

药物筛选由于线虫的生命周期短且容易进行大规模实验，在药物筛选方面具有很高的效率。

许多药物的毒性测试和疗效评估都可以通过线虫进行。

总结秀丽隐杆线虫是一种广泛应用于生物学研究的模式生物。

秀丽隐杆线虫综述秀丽隐杆线虫综述摘要：随着生命科学研究的不断深入，模式生物的重要性也在不断的体现出来，秀丽隐杆线虫就是其中一种非常重要的生物。

对秀丽隐杆线虫的特征、研究进展及未来发展方向进行简要的综述。

关键词：秀丽隐杆线虫；研究；前景在20世纪60年代中期S.Brenner为了研究动物的发育和神经，领先选择了以秀丽隐杆线虫为研究的实验动物[1]。

现今，秀丽隐杆线虫已经成为当今生物学家研究细胞代谢与细胞生长、分化、衰老、凋亡等生命活动的协同与调节机制的重要模式生物之一。

1.秀丽隐杆线虫的生物学特征在1998年作为人类基因组测序的一个项目，秀丽隐杆线虫的全部序列完成测定，基因组序列全长9.7×104kb，大约编码19000个基因，其中约有40%的基因与人类的相似[2]。

其成虫体长约为1mm，由959个体细胞组成。

其胚胎发育过程中的细胞分裂分化以及细胞的的衰老凋亡都具有高度的程序性，便于对其进行遗传学的分析。

由于上述原因，秀丽隐杆线虫已经成为现代发育遗传学、遗传学、细胞生物学研究的重要模式生物。

为人类认识细胞打开了一扇新的大门。

秀丽隐杆线虫在性成熟之后能够产下三百到三百五十左右的各种各样表型的幼虫。

从卵到成虫只有3.5d，寿命约2~3周，非常适合实验室进行生物学研究。

在发育过程中，秀丽隐杆线虫共生成1090个细胞，其中131个将会死亡，所以，野生型秀丽隐杆线虫成虫有959个细胞，并且每个细胞的位置固定不变。

秀丽隐杆线虫有5对常染色体和1 对性染色体。

它有两种性别：雌雄同体和雄性。

雌雄同体可以自我繁殖，也可以与雄性交配繁殖。

自我繁殖的大多是雌雄同体，与雄性交配的后代，50%是雌雄同体，50%是雄性。

可以人为控制繁殖方式，获得理想表型。

秀丽隐杆线虫的突变体非常之多，很多突变体表现出的性状在显微镜下都是清晰易见的。

秀丽隐杆线虫低温冷冻保存的技术，可以将大量野生型、突变型的秀丽隐杆线虫品系保存起来[3]。

秀丽隐杆线虫综述秀丽隐杆线虫综述摘要：随着生命科学研究的不断深入，模式生物的重要性也在不断的体现出来，秀丽隐杆线虫就是其中一种非常重要的生物。

对秀丽隐杆线虫的特征、研究进展及未来发展方向进行简要的综述。

关键词：秀丽隐杆线虫；研究；前景在20世纪60年代中期S.Brenner为了研究动物的发育和神经，领先选择了以秀丽隐杆线虫为研究的实验动物[1]。

现今，秀丽隐杆线虫已经成为当今生物学家研究细胞代谢与细胞生长、分化、衰老、凋亡等生命活动的协同与调节机制的重要模式生物之一。

1.秀丽隐杆线虫的生物学特征在1998年作为人类基因组测序的一个项目，秀丽隐杆线虫的全部序列完成测定，基因组序列全长9.7×104kb，大约编码19000个基因，其中约有40%的基因与人类的相似[2]。

其成虫体长约为1mm，由959个体细胞组成。

其胚胎发育过程中的细胞分裂分化以及细胞的的衰老凋亡都具有高度的程序性，便于对其进行遗传学的分析。

由于上述原因，秀丽隐杆线虫已经成为现代发育遗传学、遗传学、细胞生物学研究的重要模式生物。

为人类认识细胞打开了一扇新的大门。

秀丽隐杆线虫在性成熟之后能够产下三百到三百五十左右的各种各样表型的幼虫。

从卵到成虫只有3.5d，寿命约2~3周，非常适合实验室进行生物学研究。

在发育过程中，秀丽隐杆线虫共生成1090个细胞，其中131个将会死亡，所以，野生型秀丽隐杆线虫成虫有959个细胞，并且每个细胞的位置固定不变。

秀丽隐杆线虫有5对常染色体和1 对性染色体。

它有两种性别：雌雄同体和雄性。

雌雄同体可以自我繁殖，也可以与雄性交配繁殖。

自我繁殖的大多是雌雄同体，与雄性交配的后代，50%是雌雄同体，50%是雄性。

可以人为控制繁殖方式，获得理想表型。

秀丽隐杆线虫的突变体非常之多，很多突变体表现出的性状在显微镜下都是清晰易见的。

秀丽隐杆线虫低温冷冻保存的技术，可以将大量野生型、突变型的秀丽隐杆线虫品系保存起来[3]。

秀丽线虫秀丽线虫的研究进展摘要：秀丽线虫(Caenorhadits elegans)是研究动物遗传、个体发育及细胞生命活动的重要模式动物。

近年来利用线虫这种模式生物已经在生命科学的许多领域取得了突破性的研究成果：信号转导、衰老、细胞凋亡、热应激反应、环境科学、性别决定、神经肌肉发育、细胞分化、神经分化诱导和行为认知等。

关键词：秀丽线虫;衰老；细胞凋亡；环境科学；性别决定；神经分化诱导；行为认知导言：秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)在当代生命科学的发展过程中起着举足轻重的作用。

近年来，随着人们对其的研究日益深人，秀丽隐杆线虫以其独特的优势成为生物学家借以了解诸多基本生命现象的优良。

近年来，国际上以秀丽线虫为实验材料的生命科学研究取得了重要突破，分别在2002 年和2006 年两次获得诺贝尔生理医学奖。

在国内，越来越多的科研人员开始将秀丽线虫应用于自己的研究领域。

20 世纪60年代，分子遗传学的奠基人之一Brenner在和Crick等人一起确立了分子遗传学的中心法则以后，感到分子生物学的主要问题已经解决，生物学的未来应着眼于发育生物学和神经生物学等复杂问题的研究。

Brenner 试图寻找一种比果蝇更简单的、具有神经细胞的多细胞生物来探索个体及神经发育的遗传调控机制。

在经过了一系列的尝试后，他最终选择了秀丽线虫(C. elegans)为研究对象。

在此之前，Nigon 和Dougherty等已经在秀丽线虫的营养生长和有性生殖等方面做了许多前期工作。

1、线虫作为模式动物的优势线虫的饲养条件具有简单、廉价、易操作的特点，线虫成虫体长1mm,身体半透明,以大肠杆菌为食饵,从受精卵发育到成虫仅需不到四天时间。

在自然状态下线虫是一种可以自我繁殖的雌雄同体生物,因此繁殖起来也很迅速,这种能自我繁殖的能力还非常有利于得到具有同一基因结构的纯合体线虫。

另外,秀丽线虫还存在一种雄性个体,它不能自我繁殖,必须与雌雄同体的线虫交配才可繁衍后代。

线虫遗传学实验报告生75 董润2007030039同组实验者: 周梦宇实验时间: 2009年10月28日—12月22日【实验目的】确定突变的类型（性染色体连锁、常染色体连锁或常染色体不连锁）对突变基因进行染色体定位确定突变基因与标记基因的遗传距离【实验原理】线虫的形态和生活史秀丽线虫（C.elegance）长约1mm, 直径70μm, 通体透明, 有雄体和雌雄同体两种性别个体。

图.秀丽线虫雌雄同体虫和雄虫的形态结.上为雌雄同体, 下为雄体。

雄体的尾部扇区是其重要特征（D.Pette.Snustad等, 2003）。

图2 秀丽线虫的生活史（Lelend H等, 2000）线虫的繁育线虫以微生物为食, 实验中用大肠杆菌（OP50品系）喂养。

雄性线虫的繁育是通过在同一平板饲养雄体和雌雄同体的线虫, 使得后代中有50%是雄性。

雌雄同体线虫的繁育是通过其自交而不断产生后代。

实际操作过程中, 可用灭菌后的小刀切下一小块琼脂, 将其转移到新的平板上。

保种的方法是使线虫在无食物, 较低温（10℃）的环境下生存。

进行雄性线虫和雌雄同体交配时, 一般将4-5条L4或成熟早期的雄虫, 与2-3条L4或成熟早期的雌雄同体虫置于同一平板。

为区别自交和雌雄交配的子代, 可根据子代性状的, 或只统计雄体。

后者就要求在引入亲代雄虫时不能混有卵或幼虫。

而且, 统计子代雄体时, 需将亲代雄体排除掉, 这些亲代雄虫一般有3-4条, 是雄虫中最衰老, 体型最大的。

如果需要用子代雄虫进行下一步交配, 要选择L4或成熟早期的雄虫, 而不能错取成亲代雄虫。

如果需要子代雌雄同体进行下一步交配, 要选择L4幼虫, 因为成虫可能已与雄虫交配过。

操作方法无菌操作必须在实验的全过程中进行。

不可以用受到污染的培养基, 若发现生长线虫的培养基被污染, 需将线虫转接到干净的培养基上。

挑线虫的工具是镶在玻璃管一端的铂金丝, 铂金丝尖端做成铲子状。

条每条线虫之前均需要将铂金丝灼烧。