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模式生物系列專題——概述:什么是模式生物?

發(fā)布時間:2013-05-23

模式生物(model organism):指作為實驗模型以研究特定生物學現象的動物、植物和微生物。從研究模式生物得到的結論,通??蛇m用于其他生物。所以,生物學家通過對模式生物進行科學研究,用于揭示某種具有普遍規(guī)律的生命現象。

高中生物教材中孟德爾在揭示生物界遺傳規(guī)律時選用豌豆作為模式生物,摩爾根選用果蠅作為模式生物發(fā)現了遺傳學第三定律,并證明“基因在染色體上呈線性排列”,成為第一個以遺傳學領域的貢獻而獲得諾貝爾生理學獎的科學家。在他們的研究中,豌豆和果蠅就是研究生物體遺傳規(guī)律的模式生物。選擇什么樣的生物作為模式生物首先依賴于研究者要解決什么科學問題,然后尋找能最有利于解決這個問題的物種。19世紀末20世紀初,人們就發(fā)現,如果把關注的焦點集中在相對簡單的生物上則發(fā)育現象的難題可以得到部分解答。因為這些生物更容易被觀察和實驗操作,因此,除了在遺傳學研究外,模式生物研究策略在發(fā)育生物學中獲得了非常廣泛的應用。

目前在人口與健康領域應用最廣的模式生物包括:噬菌體、大腸桿菌、釀酒酵母、秀麗隱桿線蟲、海膽、果蠅、斑馬魚、爪蟾和小鼠。在植物學研究中比較常用的有,擬南芥、水稻等。隨著生命科學研究的發(fā)展,還會有新的物種被人們用來作為模式生物。但它們會有一些基本共同點:

?1)有利于回答研究者關注的問題,能夠代表生物界的某一大類群;

?2)對人體和環(huán)境無害,容易獲得并易于在實驗室內飼養(yǎng)和繁殖;

?3)世代短、子代多、遺傳背景清楚;

?4)容易進行實驗操作,特別是具有遺傳操作的手段和表型分析的方法。

大腸桿菌

果蠅

?豌豆