第一部分 斑馬魚概述：自然生態(tài)、行為學(xué)以及適宜的飼養(yǎng)繁殖條件 1
第一章　斑馬魚的生物和非生物環(huán)境 3
1.1　引言 3
1.2　地理分布與物種進(jìn)化史 3
1.3　非生物和生物環(huán)境的特征 4
1.4　棲息地的環(huán)境變化 11
1.5　結(jié)論 12

第二章　斑馬魚的飼養(yǎng)和繁殖：一些行為學(xué)和生態(tài)學(xué)方面的考慮 16
2.1　引言 16
2.2　標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題 18
2.3　自然界中的斑馬魚 19
2.4　實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)實(shí)踐 19
2.5　絕對(duì)值與水參數(shù)變化速度 23
2.6　實(shí)驗(yàn)水槽和儲(chǔ)水槽條件 23
2.7　結(jié)語(yǔ) 25


第二部分 斑馬魚仔魚的行為 29
第三章　斑馬魚仔魚的視覺系統(tǒng)和對(duì)視覺刺激的行為反應(yīng) 31
3.1　斑馬魚仔魚視覺的關(guān)聯(lián)問(wèn)題 31
3.2　斑馬魚視覺系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu) 31
3.3　視網(wǎng)膜投射 33
3.4　視覺過(guò)程 35
3.5　斑馬魚和哺乳動(dòng)物視覺處理的比較 37
3.6　視覺行為 37

第四章　斑馬魚仔魚的視覺逃逸：刺激、回路和行為 44
4.1　引言 44
4.2　逼近刺激的基本特征（引起動(dòng)物逃避的原因是什么？） 45
4.3　逃避行為的執(zhí)行 48
4.4　視覺逃逸的核心回路 50
4.5　核心逃逸回路的調(diào)控 54
4.6　關(guān)于逼近回路的開放性問(wèn)題 56

第五章　斑馬魚聽覺功能的研究進(jìn)展 65
5.1　水下聽覺環(huán)境及其與聲音探測(cè)的相關(guān)性 65
5.2　斑馬魚耳的形態(tài) 66
5.3　關(guān)于耳與側(cè)線神經(jīng)丘作用的說(shuō)明 68
5.4　對(duì)斑馬魚在聽覺研究中日益增加的重要性的分析 68
5.5　斑馬魚的聽覺以及我們是如何知道的 69
5.6　毛細(xì)胞動(dòng)力學(xué) 71
5.7　魚類毛細(xì)胞死亡的原因 73
5.8　毛細(xì)胞再生 73
5.9　斑馬魚耳石的形成與生長(zhǎng) 74
5.10　斑馬魚聽覺刺激的傳導(dǎo) 75

第六章　社會(huì)行為的形成發(fā)展 83
6.1　物種間的社會(huì)發(fā)展 83
6.2　斑馬魚社會(huì)行為的定義 84
6.3　發(fā)展階段的分類 85
6.4　特定社會(huì)行為的開始 87
6.5　社會(huì)吸引力 87
6.6　聚集與社會(huì)偏好性 88
6.7　社會(huì)暗示 89
6.8　早期經(jīng)驗(yàn) 90
6.9　結(jié)論 90

第七章　斑馬魚仔魚的經(jīng)典和操作性條件反射 94
7.1　引言 94
7.2　經(jīng)典條件反射 95
7.3　操作性條件反射 98
7.4　滿欲刺激的聯(lián)想學(xué)習(xí) 102
7.5　綜合討論 102
7.6　展望 105


第三部分 斑馬魚成魚的行為 109
第八章　斑馬魚運(yùn)動(dòng)形式和游動(dòng)路徑特征的行為學(xué)研究 111
8.1　引言 111
8.2　斑馬魚運(yùn)動(dòng)行為的表型分析 112
8.3　斑馬魚的運(yùn)動(dòng)形式 115
8.4　成魚的運(yùn)動(dòng)行為 116
8.5　遺傳控制與運(yùn)動(dòng)突變體 118
8.6　結(jié)論 119

第九章　斑馬魚睡眠的行為標(biāo)準(zhǔn)和研究技術(shù) 124
9.1　引言 124
9.2　表征睡眠的行為學(xué)標(biāo)準(zhǔn) 125
9.3　清醒/睡眠周期的生物鐘調(diào)節(jié) 126
9.4　睡眠剝奪和內(nèi)穩(wěn)態(tài) 128
9.5　喚醒閾值 129
9.6　睡眠體位 130
9.7　定義睡眠的未來(lái)工具和標(biāo)準(zhǔn) 130

第十章　斑馬魚的恐懼反應(yīng)和抗捕食行為—一種良好的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?136
10.1　引言 136
10.2　焦慮還是恐懼 137
10.3　恐懼：對(duì)捕食者的一種自然反應(yīng) 137
10.4　視覺刺激和成年斑馬魚傳遞恐懼的方法 138
10.5　視覺刺激特異性的反捕食反應(yīng) 139
10.6　嗅覺線索引起的抗捕獲反應(yīng) 143
10.7　引起焦慮的范式 144
10.8　仔魚的恐懼反應(yīng) 144
10.9　斑馬魚恐懼和焦慮的精神藥理學(xué) 145
10.10　斑馬魚恐懼和焦慮的遺傳分析 147
10.11　結(jié)論 148

第十一章　斑馬魚的社會(huì)行為及其精神藥理學(xué)和遺傳學(xué)分析 152
11.1　引言 152
11.2　群體活動(dòng)：集群和群聚 153
11.3　社會(huì)選擇 156
11.4　其他形式 158
11.5　結(jié)論 158

第十二章　成年斑馬魚的聯(lián)想學(xué)習(xí)和非聯(lián)想學(xué)習(xí) 164
12.1　引言 164
12.2　斑馬魚在學(xué)習(xí)和記憶研究中的應(yīng)用 165
12.3　非聯(lián)想學(xué)習(xí) 166
12.4　聯(lián)想學(xué)習(xí) 167
12.5　結(jié)論 172

第十三章　斑馬魚中的關(guān)系型學(xué)習(xí)：人類陳述性記憶的模型？ 180
13.1　引言 180
13.2　斑馬魚應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn) 181
13.3　為什么要研究學(xué)習(xí)和記憶，為什么要研究關(guān)系記憶？ 182
13.4　空間學(xué)習(xí)：關(guān)系學(xué)習(xí)的一種形式 183
13.5　斑馬魚與哺乳動(dòng)物物種的空間學(xué)習(xí)和記憶 184
13.6　斑馬魚空間學(xué)習(xí)的預(yù)測(cè)和建構(gòu)效度 187
13.7　高通量應(yīng)用 190
13.8　結(jié)論 191


第四部分 斑馬魚遺傳學(xué)方法 195
第十四章　斑馬魚復(fù)雜行為的分子遺傳學(xué)研究 197
14.1　引言 197
14.2　斑馬魚仔魚和成魚的行為譜 198
14.3　前脈沖抑制 203
14.4　社交行為 204
14.5　采用正向和反向遺傳策略進(jìn)行行為篩查 205
14.6　用于行為研究的斑馬魚遺傳種群 205
14.7　實(shí)驗(yàn)室養(yǎng)殖和野生斑馬魚品系的遺傳多樣性 206
14.8　斑馬魚作為全基因組關(guān)聯(lián)分析的候選模型 206
14.9　行為特征的轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究 208
14.10　單細(xì)胞分辨率轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析 208
14.11　結(jié)論 209

第十五章　斑馬魚的行為研究：壓力致變異 217
15.1　引言 217
15.2　實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的變異來(lái)源 218
15.3　品系和遺傳變異 219
15.4　品系之間的行為差異 221
15.5　結(jié)論 228

第十六章　用于行為遺傳學(xué)的突變體設(shè)計(jì) 233
16.1　用于靶向基因組修飾的可編程核酸酶 233
16.2　DNA修復(fù)和DNA修飾 235
16.3　目標(biāo)選擇：選擇性啟動(dòng)子、外顯子和起始密碼子的潛力 237
16.4　減少脫靶突變或非目標(biāo)突變影響的育種應(yīng)用 237

第十七章　光遺傳學(xué) 247
17.1　引言 247
17.2　神經(jīng)元活動(dòng)的光遺傳學(xué)控制 248
17.3　神經(jīng)元活動(dòng)的光遺傳學(xué)檢測(cè) 250
17.4　光遺傳學(xué)回路分析 251
17.5　光遺傳學(xué)在斑馬魚行為研究中的應(yīng)用 252
17.6　光遺傳學(xué)的未來(lái)展望 254

第十八章　斑馬魚的CRISPR/Cas系統(tǒng) 259
18.1　引言 259
18.2　敲除策略 260
18.3　組織特異性基因破壞 262
18.4　敲入策略 263
18.5　堿基編輯 265
18.6　轉(zhuǎn)錄調(diào)控 266
18.7　譜系追蹤 267
18.8　結(jié)論和展望 268

第十九章　PhOTO斑馬魚和啟動(dòng)轉(zhuǎn)換：促進(jìn)神經(jīng)發(fā)育與疾病機(jī)制研究 272
19.1　引言：譜系追蹤是精確理解機(jī)制不可或缺的方法 272
19.2　譜系追蹤的歷史 273
19.3　PhOTO系統(tǒng)和應(yīng)用 275
19.4　展望 281


第五部分 疾病模型和行為遺傳學(xué)應(yīng)用 285
第二十章　乙醇對(duì)斑馬魚的急性、慢性效應(yīng) 287
20.1　乙醇成癮的代價(jià) 287
20.2　斑馬魚：研究乙醇效應(yīng)的動(dòng)物模型 288
20.3　急性乙醇暴露 288
20.4　慢性乙醇效應(yīng) 291
20.5　斑馬魚品系和種群對(duì)乙醇暴露的差異 292
20.6　用于慢性乙醇誘導(dǎo)基因表達(dá)研究的微陣列芯片 294
20.7　反向遺傳策略 295
20.8　正向遺傳學(xué)和誘變 295
20.9　結(jié)論 296

第二十一章　斑馬魚胚胎乙醇暴露的行為遺傳學(xué)：FASD模型 301
21.1　引言 301
21.2　斑馬魚作為FASD的動(dòng)物模型 302
21.3　反向遺傳學(xué) 309
21.4　結(jié)論 313

第二十二章　斑馬魚多巴胺能神經(jīng)元的存活、死亡和再生 318
22.1　引言 318
22.2　斑馬魚DA神經(jīng)元的發(fā)育 318
22.3　DA神經(jīng)元發(fā)育中的信號(hào)通路 319
22.4　轉(zhuǎn)錄因子與DA神經(jīng)元的發(fā)育 320
22.5　DA神經(jīng)回路 321
22.6　斑馬魚DA神經(jīng)元缺失模型的研究 321
22.7　斑馬魚DA神經(jīng)元的再生 325
22.8　展望與挑戰(zhàn) 326

第二十三章　帕金森病 331
23.1　引言 331
23.2　關(guān)于帕金森病神經(jīng)退行性病變的原因我們知道些什么？ 332
23.3　帕金森病動(dòng)物模型的作用和斑馬魚的潛在用途 333
23.4　斑馬魚作為帕金森病研究模型的適用性 335
23.5　利用斑馬魚模型闡明孟德爾帕金森病表型和偶發(fā)性帕金森病相關(guān)基因的功能 342
23.6　利用斑馬魚模型闡明環(huán)境毒物與帕金森病相關(guān)的作用機(jī)制 349
23.7　結(jié)論 354

第二十四章　癇性發(fā)作和癲癇 361
24.1　引言 361
24.2　化學(xué)誘導(dǎo)癲癇發(fā)作 362
24.3　誘發(fā)癲癇發(fā)作的非化學(xué)或遺傳方法 364
24.4　癲癇的遺傳學(xué)特征 364
24.5　癲癇發(fā)作和癲癇高級(jí)研究的模型——斑馬魚模型 371

第二十五章　衰老、生物鐘和神經(jīng)發(fā)生研究：斑馬魚法 378
25.1　引言 378
25.2　晝行性脊椎動(dòng)物模型 379
25.3　逐漸衰老的脊椎動(dòng)物 380
25.4　代謝挑戰(zhàn)引起的斑馬魚加速衰老 381
25.5　成年斑馬魚神經(jīng)發(fā)生受晝夜節(jié)律控制 383
25.6　正常衰老和加速衰老中的神經(jīng)發(fā)生 386
25.7　結(jié)論 387

第二十六章　自閉癥譜系障礙斑馬魚模型 392
26.1　自閉癥譜系障礙：臨床特征和研究挑戰(zhàn) 392
26.2　自閉癥譜系障礙遺傳學(xué)的研究進(jìn)展 393
26.3　斑馬魚中保守的ASD相關(guān)神經(jīng)通路 395
26.4　ASD相關(guān)的斑馬魚行為 396
26.5　斑馬魚ASD風(fēng)險(xiǎn)基因模型——建立和表型分析 401
26.6　斑馬魚ASD模型的現(xiàn)狀和未來(lái)方向 406
26.7　結(jié)論 408

第二十七章　斑馬魚攻擊行為研究 418
27.1　攻擊行為和對(duì)抗行為 418
27.2　斑馬魚攻擊性研究 418
27.3　斑馬魚在配對(duì)爭(zhēng)斗中的對(duì)抗行為 419
27.4　對(duì)抗行為的量化方法 419
27.5　支配地位的發(fā)展：社會(huì)壓力與對(duì)抗行為 420
27.6　攻擊性的神經(jīng)基礎(chǔ) 421
27.7　攻擊性的遺傳基礎(chǔ) 421
27.8　攻擊性的藥理學(xué)基礎(chǔ) 422
27.9　結(jié)論 423

第二十八章　甲基汞誘導(dǎo)影響斑馬魚行為的跨代傳遞的表觀遺傳改變 427
28.1　引言 427
28.2　甲基汞與行為學(xué) 428
28.3　發(fā)育期甲基汞暴露對(duì)斑馬魚行為的影響 429
28.4　功能障礙的跨代遺傳 430
28.5　表觀遺傳學(xué) 432
28.6　S-腺苷甲硫氨酸、甲基汞和DNA甲基化 434
28.7　甲基汞誘導(dǎo)的跨代表觀遺傳 435
28.8　結(jié)論和下一步計(jì)劃 437


第六部分 大數(shù)據(jù)和生物信息學(xué) 443
第二十九章　斑馬魚行為篩選的設(shè)計(jì) 445
29.1　為什么要篩選? 445
29.2　我們應(yīng)該篩選什么? 446
29.3　為什么要用行為表型作為篩查標(biāo)準(zhǔn)？ 448
29.4　應(yīng)認(rèn)真推敲的行為測(cè)試概念 449
29.5　行為測(cè)試組合，多重行為測(cè)量，重疊行為測(cè)試 449
29.6　測(cè)試組合的結(jié)構(gòu)：自上而下與自下而上 450
29.7　內(nèi)表型 452
29.8　如何衡量行為？ 452
29.9　結(jié)論 453

第三十章　斑馬魚全生命周期行為表型分析的軟件工具 456
30.1　引言 456
30.2　追蹤斑馬魚早期發(fā)育階段的活動(dòng)、心率、血流和腸（道）流 457
30.3　在孔板中用斑馬魚仔魚進(jìn)行高通量篩選 459
30.4　斑馬魚仔魚回避行為的自動(dòng)分析 460
30.5　在成年斑馬魚的常見測(cè)試中檢測(cè)特定行為 462
30.6　成年斑馬魚的攻擊行為檢測(cè) 464
30.7　成年斑馬魚群聚行為的量化 466
30.8　成年斑馬魚行為軌跡的三維跟蹤 468
30.9　結(jié)論 471
30.10　補(bǔ)充數(shù)據(jù) 472

第三十一章　斑馬魚基因組測(cè)序計(jì)劃：生物信息學(xué)資源 476
31.1　斑馬魚參考基因組測(cè)序計(jì)劃簡(jiǎn)史 476
31.2　評(píng)估斑馬魚的基因組組裝 479
31.3　斑馬魚基因組組裝、基因注釋和基因組瀏覽 480
31.4　序列比較分析 481
31.5　變異 483
31.6　亞科魚類基因組測(cè)序和組裝 484

第三十二章　注冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)化和交互性：斑馬魚神經(jīng)解剖學(xué)在線資源綜述 486
32.1　引言 486
32.2　斑馬魚解剖數(shù)據(jù)的收集 487
32.3　標(biāo)準(zhǔn)化斑馬魚神經(jīng)解剖學(xué)資源 492
32.4　結(jié)論與展望 498


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