鸡的操作和保存的基本知识

Biology II

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Summary

鸡(家鸡)是一种很有价值的研究工具。它不仅在研究脊椎动物发育、神经生物学和肿瘤生物学方面有重要作用,而且是繁殖病毒的 一个高效体系。尽管鸡蛋能够从商家买到,而且操作它们只需很少的特殊设备,但仍然需要了解正确的操作流程来得到正常的胚胎发育。

本视频全面概述了鸡蛋操作的要领,包括解释了各个孵育参数,温度,湿度和鸡蛋的旋转,这些参数对胚胎发育有极大的影响。多数使用鸡蛋的实验都需要接触到蛋壳下的胚胎,所以需要在蛋壳上面打一个小的,可重新密封的洞,也称为窗口。本短片详细讲述了该过程每一步,还讲述操作鸡的几个其他重要技术,如对光检查和印度墨水注入法。最后,视频还将介绍这几种基本技术在高级科学研究中的一些实际用途。

Cite this Video

JoVE Science Education Database. 模式生物II:小鼠,斑马鱼和鸡. 鸡的操作和保存的基本知识. JoVE, Cambridge, MA, (2019).

鸡胚胎是研究脊椎动物早期发育的一个极佳模型,部分原因是它们价格低廉且容易保存。不像其它的模式生物需要在实验室里培养,受精的鸡蛋可以从实验室以外的商家购买得到。此外,保存和操作鸡蛋几乎不需要特殊的设备。本短片将全面介绍鸡蛋的获取和保存、操作发育中胚胎的基本技术、以及这些方法的一些实际应用。

在我们讨论实验室里对鸡的操作前,先来看一下在家里母鸡是如何看护它们的鸡蛋。尽管鸡蛋在生出前已经受精,但如果它们被暴露在外面比较寒冷的温度时,其发育会停止。在大约生出12个鸡蛋之后,母鸡会坐在鸡窝上使胚胎继续发育。在孵育过程中,母鸡会翻动鸡蛋使得它们受热均匀,并防止胚胎粘在蛋壳上。如果一切顺利,21天之后,鸡妈妈将会有一窝小鸡。

那么科学家们该如何为他们的实验收集到足够的鸡蛋呢?恩,那也许需要一点时间。但由于鸡的大量饲养,受精的鸡蛋可以很容易从繁殖基地或者饲养场得到。甚至还可以购买到某一特定发育时期的鸡蛋。

鸡蛋到了实验室后,可在13-16度下保存长达5天。当您准备让鸡蛋开始发育时,先将鸡蛋预热至室温,然后转移到摇摆式孵育箱,在37度、60%湿度条件下培育其到所需的发育阶段。

用鸡进行的多数实验都需要几个准备步骤,例如首先要检查得到的鸡蛋是否已经受精。一个简单的办法就是使用明亮的光源或者照蛋器来照亮鸡蛋。使用这种被称为透光检查的技术,可以看到一些内部的结构,例如血管,从而确定胚胎的存在。

保持鸡蛋的完整可以增加幼鸡的成活率,但同时蛋壳又会阻碍对胚胎的操作。为解决这个问题,研究人员会使用一种叫做开窗的技术。

首先将鸡蛋平放并标出顶部,这样可知道胚胎将从哪里出来。为避免开窗时损伤蛋黄,可取出少量的蛋白,也就是蛋清,使得胚胎位置降低从而远离蛋壳。在开始之前,先用70%的酒精擦拭蛋壳灭菌。将蛋壳晾干后,在鸡蛋的圆头端贴上一块胶布。然后使用一个无菌的注射针头刺穿胶布和蛋壳。注射针头朝下以避免损伤蛋黄,然后吸出5毫升蛋白。最后,为防止蛋白流出,用另一块胶布封闭洞口。

切割蛋壳前,先将一块胶布贴在将开窗的部位。使用剪刀,在蛋壳上先打一个洞,然后剪出一个圆形的开口。在这个过程中,胶布可以防止蛋壳碎片掉入胚胎中。

然而即使是开窗后,早期的胚胎仍然难以观察到,因为它们的体积很小并且透明。这时可用稀释的无毒印度墨水来增加胚胎和蛋黄之间的对比度。将墨水注入到胚胎下面的蛋黄处,让它扩散开来。在高对比度的深色背景下,就会看到胚胎。遵循操作流程,将窗口用胶布重新密封,并将鸡蛋放回孵育箱。

现在您已经熟悉了使用鸡蛋的基本技术,那就让我们来看一下如何利用这些技术在鸡胚胎上做实验。

首先,照蛋器可用来确定胚胎组织在鸡蛋中的位置。例如,鸡胚的胚胎外膜通常用于繁殖病毒。为感染外膜,可先用照蛋器来确定尿囊腔和气泡之间的边界,这样可以将病毒直接注射到尿囊腔而不损坏胚胎。经过几天的孵育之后,就可以从尿囊液中收集到大量的病毒颗粒。

在鸡蛋上开窗是一种极为有用的操作,因为这样就可以利用胚胎来进行实验。许多实验都要先将DNA通过显微注射的方法送到特定的组织。将电极放在感兴趣的组织的周围,并施加电场,使细胞膜短时间内具有通透性,从而可将核酸导入细胞。

当使用早期胚胎进行实验时,注射印度墨水对观察透明的组织非常有用。这里,增加的对比度使得研究人员能够显微注射DNA溶液到精细的组织区域当中。最终,通过这种技术可以得到单独标记的细胞,来用于观察追踪细胞分裂。

您刚观看的是JoVE关于鸡的操作和保存的短片。本短片讲述了操作和保存鸡蛋的基本方法、用鸡进行实验的常用技术、以及一些应用这种模式生物的生物学研究的例子。感谢观看!

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