模式生物的特點
1. 模式動物的特點
在生命科學、人類醫葯和健康研究領域，實驗動物在生命活動中的生理和病理過程與人類或異種動物都有很多相似之處，並可互為參照；一種動物的生命活動過程可以成為另一種動物或者人類的參照物。對一些難以在人身上進行的工作及一些數量很少的珍稀動物，或一些因體型龐大、不易實施操作的動物種類，可以採用取材容易、操作簡便的另一種動物來代替人類或原來的目標動物進行實驗研究。為了保證這些動物實驗更科學、准確和重復性好，可以用各種方法把一些需要研究的生理或病理活動相對穩定地顯現在標准化的實驗動物身上以供實驗研究之用。這些標准化的實驗動物就稱之為模式動物。
因此，簡而言之，模式動物的特點就是取材容易、操作簡便、性狀與生理（包括病生理、病理等）特性相對穩定。
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生物學家通過對選定的生物物種進行科學研究，用於揭示某種具有普遍規律的生命現象，此時，這種被選定的生物物種就是模式生物。
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
生物學家通過對選定的生物物種進行科學研究,用於揭示某種具有普遍規律的生命現象,此時,這種被選定的生物物種就是模式生物.比如,孟德爾在揭示生物界遺傳規律時選用豌豆作為實驗材料,而摩根選用果蠅作為實驗材料,在他們的研究中,豌豆和果蠅就是研究生物體遺傳規律的模式生物.由於進化的原因,許多生命活動的基本方式在地球上的各種生物物種中是保守的,這是模式生物研究策略能夠成功的基本基礎.選擇什麼樣的生物作為模式生物首先依賴於研究者要解決什麼科學問題,然後尋找能最有利於解決這個問題的物種.19世紀末20世紀初,人們就發現,如果把關注的焦點集中在相對簡單的生物上則發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育生物學中獲得了非常廣泛的應用,一些物種被大家公認為優良的模式生物,如線蟲、果蠅、非洲爪蟾、蠑螈、小鼠等.隨著人類基因組計劃的完成和後基因組研究時代的到來,模式生物研究策略得到了更加的重視.基因的結構和功能可以在其它合適的生物中去研究,同樣人類的生理和病理過程也可以選擇合適的生物來模擬.
3. 經典模式生物的共同特點
經典模式生物通常具有個體較小，容易培養，操作簡單，生長繁殖快的特點。
4. 試述每種發育生物模式生物生物的特點，優勢及其應用
有這樣一些生命，億萬年來，它們或棲身於朽木敗葉之下，或飛舞於山花野果叢中，或
在山溪淺水中徜徉，或在大海驚濤下蜷縮，或在荒野上榮枯，或在污穢中滋生。它們的家
族，從未在生命進化激流中獨領風騷，而是隨著進化車輪的遠去，在草際林邊復歸於沉寂
。然而這些柔弱的生命竟能生生不息，直等到不可思議的基因塑造出這樣一種生命，他們
凝視自身和他者，如同漫漫長夜中的孤獨燈火，追尋著生命的意義。最令人驚奇的是，他
們竟能在物種變遷之餘肇始文化的源泉，開創藝術與科學。人類百餘年的現代科學史，在
漫漫時間的序列中只是輕忽的一瞬，即使對我們將要談及的幾種小生命，這樣的一些時間
也不過是恆常歲月中千百代繁衍生息之餘的驚鴻一瞥。然而，正是在這激情洋溢的百餘年
間，人類對生命世界的認識，由混沌逐漸清晰，由清晰產生敬畏，在敬畏之餘復歸於理性
。不止一位科學巨匠望洋興嘆：二十世紀前半頁生命科學的最大成就，乃是認識到人類對
生命的本質竟是如此的無知。路漫漫其修遠，吾將從何處上下而求索？直到看似尋常的某
一天，有幾位思考者，在海濱漫步時揀幾枚海膽，在花園里捕幾只果蠅，在玻璃缸里養了
群彩色繽紛的斑馬魚，或是在顯微鏡下找到些線蟲，在非洲考察時帶回種蟾蜍，從此，百
年困惑，逐漸開朗。
一直到不久以前，多細胞生物在胚胎期復雜的發育變化和調控一直是困擾生命科學的
未解之迷。個體生命誕生自精卵結合形成合子，經過細胞的不斷分裂、遷移、分化並發生
巨大形態變化，構建出未來身體的雛形。越是出生後形態復雜的生物，其發育中細胞間關
系的變化也就越劇烈。此外，雖然所有細胞都來自於同一個受精卵，但從發育早期開始，
它們就走上了不同的分化道路，越到後期，要精確的說出每個特定位置上細胞的來歷就越
困難。發育過程從本質上講是一部生命發展的細胞歷史。成體中每個細胞都有一段自己獨
特的歷史，總括起來就構成了個體生命。對復雜生物發育的解讀類似於對有悠久歷史的古
文明所進行的研究，史料千頭萬緒，細節紛繁，難以把握，有時甚至無從下手。顯然，如
何選取恰當的切入點，找出諸種復雜現象背後潛藏的共同規律就成為洞悉這部生命史的關
鍵。
早在一百多年前人們就發現，如果把關注的焦點集中在相對簡單的生物上則發育的難
題可以得到部分解答。因為這些生物的細胞數量和種類更少，胚胎在體外發育，變化也較
容易觀察。由於進化的原因，細胞生命在發育的基本模式方面具有相當大的同一性，所以
利用位於生物復雜性階梯較低級位置上的物種來研究發育共同規律是可能的。尤其是當在
有不同發育特點的生物中發現共同形態發生和變化特徵時，發育的普遍原理也就得以建立
。因為對這些生物的研究具有幫助我們理解生命世界一般規律的意義，所以它們被稱為「
模式生物」。一種模式生物應具備以下特點：1）其生理特徵能夠代表生物界的某一大類群
；2）容易獲得並易於在實驗室內飼養、繁殖；3）容易進行實驗操作，特別是遺傳學分析
。於是，長久以來在進化支流的港灣中休憩的小生命——酵母、線蟲、果蠅、海膽、斑馬
魚、非洲爪蟾、小鼠、擬南芥，獲得了前所未有的青睞。
海膽（sea urchin）是生物科學史上最早被使用的模式生物，它的卵子和胚胎對早期
發育生物學的發展有舉足輕重的作用。早在1875年， Oscer Hertiwig（1849-1922）就開
始以海膽為材料研究受精過程中細胞核的作用。1891年，Hans Driesh（1876－1941）在顯
微鏡下把剛剛完成第一次卵裂的海膽胚胎一分為二，結果發現，分開後的兩個細胞各自形
成了一個完整幼蟲。這一實驗的意義在於證明胚胎具有調整發育的能力，為現代發育生物
學奠定了第一塊觀念里程碑。1890年後，海膽更在受精和早期胚胎發育的研究中起了重要
作用。同種海膽精卵表面分子的特異性識別、精子頂體反應、卵皮質反應等現象的發現，
為受精生物學奠定了最初的基礎。
稍後於海膽獲得生物學家青睞的模式生物是蒼蠅的親戚——學名喚作黑腹果蠅（frui
t fly, Drosophila melanogaster）。它在近代生物學史上的地位顯赫，這紅眼睛黑肚皮
的小東西曾經三度飛進卡羅林斯卡醫學院的頒獎大廳，為主人取回諾貝爾生物醫學獎桂冠
（1933年摩爾根，1946年繆勒，1995年劉易斯、尼爾森－沃哈德和維斯郝斯）。由於它們
繁殖迅速、染色體巨大且易於進行基因定位，因此自1909年摩爾根（Thomas Hunt Morgan
，1866－1945）將之用作研究遺傳變異和染色體關系的材料之後，果蠅就成為經典遺傳學
家揭示遺傳規律的一張王牌。雖然1940年代後的30年中，更易進行分子生物學操作的大腸
桿菌、酵母菌和噬菌體等微生物一度取代了它的輝煌地位，但1970年開始人們發現果蠅在
胚胎發育圖式的構建中具有特殊優點：它由14個體節構成的軀幹完全對稱，一套基因控制
了這些體節從上到下的發生過程，後來的研究證明，這套基因普遍存在於從昆蟲到人的基
因組中，是決定機體左右對稱布局形成的最基本因素。由此，果蠅再次引起人們的高度興
趣，其在遺傳和發育研究中的地位又變得舉足輕重起來。
從任何意義上，秀麗隱桿線蟲(nematode, Caenorhabditis elegans)都是一種名副其
實的美麗生物。顯微鏡下，它通身透明，纖細的身軀優雅的擺動，每一塊肌肉的收縮與松
弛的一覽無余。這種長不過1毫米的小生物有幾個和人類關系密切的親戚：蛔蟲和蟯蟲就是
其中最大名鼎鼎的兩個。不過，秀麗線蟲本身和自然狀態的人關系不大，它生活在土壤中
，以細菌為食，被稱為「自由線蟲」。在有著多達2000萬同宗兄弟的線蟲家族中，它們一
直默默無聞的過著無人打擾的幸福生活，千百萬年來，除了少數線蟲分類學家，我們對它
們也不聞不問。然而，當進入20世紀70年代時，秀麗線蟲的平靜生活被一群發育生物學家
打破。線蟲之所以能在經典模式生物的名單中佔有一個重要位置和它的形態特點有密切關
系，它是唯一一個身體中的所有細胞能被逐個盤點並各歸其類的生物。它的幼蟲含有556個
體細胞和2個原始生殖細胞，成蟲則根據性別不同具有不同的細胞數。最常見的雌雄同體成
蟲成熟後含有959個體細胞和2000個生殖細胞，而較少見的雄性成蟲則只有1031個體細胞和
1000個生殖細胞。此外，線蟲的生命周期很短，它從生到死的全過程只有3天半，這就使得
不間斷的觀察並追蹤每個細胞的演變成為可能。只要把線蟲浸泡到含有核酸的溶液中，就
可以用這種最簡單的方式實現基因導入。線蟲還可以被凍在冰箱里儲存，復甦之後繼續研
究。通過20年的努力，到90年代中期，人們已經建立了完整的線蟲從受精卵到所有成體細
胞的譜系圖。這意味著，它機體里每一個細胞的來龍去脈都處於我們的視野中，清晰並且
無所遺漏。
細胞凋亡現象及其機理最早是在線蟲中被揭示的。凋亡（apoptosis）是一個希臘文來
源的詞語，這個字眼表達的是花兒凋謝，樹葉飄零的景色。「梧桐一葉落而知天下秋 」、
「搦搦兮秋風，洞庭波兮木葉下 」的意象恐怕正是說的這種意境：優雅，含蓄，還帶點淡
淡的憂傷，更因為飄落時那種雖然有些無奈卻坦然以受之的美。由於線蟲研究開創了一個
對今日生物醫學發展具有舉足輕重的全新領域，同時也因為以線蟲為基礎的凋亡研究對基
礎和應用生物學產生的巨大推動作用，卡羅林斯卡醫學院的諾貝爾獎評選委員會將年2002
年生理和醫學獎授予了線蟲生物學的開拓者：西德尼·布雷納（Sydney Brenner）、約翰
·薩爾斯頓（John Sulston）和線蟲凋亡之父羅伯特·霍維茨（Robert Horvitz）。
1996年4月，在國際互聯網上公布了釀酒酵母(以下簡稱酵母)的完整基因組順序（16條
染色體，共12068kb，編碼約5800個基因），它被稱為遺傳學上的里程碑。因為首先，這是
人們第一次獲得真核生物基因組的完整核苷酸序列；其次，這是人們第一次獲得一種易於
操作的實驗生物系統的完整基因組。釀酒酵母作為一種模式生物在實驗系統研究方面具有
許多內在的優勢。首先，酵母是一種單細胞生物，能夠在基本培養基上生長，使得實驗者
能夠通過改變物理或化學環境完全控制其生長。其次，酵母在單倍體和二倍體的狀態下均
能生長，並能在實驗條件下較為方便地控制單倍體和二倍體之間的相互轉換，對其基因功
能的研究十分有利。有將近31％編碼蛋白質的酵母基因或者開放閱讀框與哺乳動物編碼蛋
白質的基因有高度的同源性。二十世紀八十年代，幾位非主流的科學家，利用阻斷在細胞
周期不同階段的酵母溫度敏感突變株，分離了眾多細胞分裂周期基因（cell division cy
cle genes, CDC genes）。後來發現，許多CDC基因的同源基因也廣泛存在於包括哺乳動物
在內的其他生物類群中，編碼與有絲分裂和減數分裂相關的重要分子，比如cdc-2編碼MPF
的催化亞基P34，cdc-5編碼polo-like激酶等。鑒於酵母分子遺傳學對細胞周期調控理論的
巨大貢獻，這項研究的先行者——Paul和Nurse，榮獲了二十一世紀的首屆諾貝爾生理醫學
獎，可謂眾望所歸。
斑馬魚（zebrafish, Danio rerio）和非洲爪蟾（south African clawed toad, Xen
opus laevis）是目前最常用的兩種模式低等脊椎動物。斑馬魚產卵量多，繁殖迅速，胚胎
通體透明，是進行胚胎發育機理和基因組研究的好材料。非洲爪蟾的卵母細胞體積大、數
量多，易於顯微操作，還可製成具有生物活性的無細胞體系，易於生化分析，在卵母細胞
減數分裂機理研究中具有不可替代的作用。參與調節哺乳動物卵母細胞減數分裂的重要蛋
白激酶，其作用最初大都是在非洲爪蟾卵子中發現的，開啟了細胞周期調控的分子機理之
門。就象安徒生筆下的童話，醜陋的青蛙搖身一變，變成了發育生物學的王子。
小鼠（Mouse，Mus musculus）來源於野生鼷鼠，從17世紀開始用於解剖學研究及動物
實驗，經長期人工飼養選擇培育，已育成多達千餘個獨立的遠交群和近交系。由於小鼠繁
殖快，飼養管理費用低，所以成為生物醫學研究中廣泛使用的模式生物，也是當今世界上
研究最詳盡的哺乳類實驗動物。目前全世界每天約有2500萬只小鼠被用於生物醫學研究，
以小鼠為對象的研究已經獲得了17項諾貝爾獎。小鼠胚胎幹細胞的分離和基因敲除技術的
應用，更為以小鼠為對象的發育生物學研究起了推波助瀾的作用。1999年，美英幾家大型
科研機構成立了老鼠基因組測序的合作團體，2002年8月，他們公布了老鼠基因組物理圖譜
的框架。完整的老鼠基因組圖譜預計於2005年完成。
通過上面的介紹我們看到，模式生物已經在現代生命科學基礎研究中具有舉足輕重的
地位。但是，模式生物在我國的研究才剛剛起步，與國際領先研究水平差距很大。作為亡
羊補牢之舉，我國啟動了家蠶模式生物的研究計劃，試圖建立另具特色的新模式生物（家
蠶是鱗翅目昆蟲的代表物種，果蠅屬雙翅目昆蟲）。這將不僅是新方法、新技術的應用，
而是一種研究觀念、研究策略的進步。從陰暗角落裡的低吟到振聾發聵的共鳴，模式生物
研究在基礎理論方面的巨大成功再一次昭示：頂尖的科學永遠是甘於寂寞的少數人的事業
，追求有目共睹的時髦、轟動和效益，只能造就科學的俗品。科學的終極動力誠然是社會
發展的需求，但這已被過分地強調。作為真正的科學家，他一切靈感的源泉只不過是對世
界的好奇和對真理的渴求。不論將來生命科學如何發展，果蠅、線蟲、酵母、小鼠這些經
典模式生物在科學史上的地位已永遠不可撼動，與此相關的一串名字，將和他們閃光的思
想一道，永載史冊。
5. 目前常用的發育生物學模式生物有哪些，其共同特徵是什麼
目前常用的發育生物學模式生物有哪些，其共同特徵是什麼
生物學家通過對選定的生物物種進行科學研究，用於揭示某種具有普遍規律的生命現象，此時，這種被選定的生物物種就是模式生物。比如，孟德爾在揭示生物界遺傳規律時選用豌豆作為實驗材料，而摩爾根選用果蠅作為實驗材料，在他們的研究中，豌豆和果蠅就是研究生物體遺傳規律的模式生物。由於進化的原因，許多生命活動的基本方式在地球上的各種生物物種中是保守的，這是模式生物研究策略能夠成功的基本基礎。選擇什麼樣的生物作為模式生物首先依賴於研究者要解決什麼科學問題，然後尋找能最有利於解決這個問題的物種。19世紀末20世紀初，人們就發現，如果把關注的焦點集中在相對簡單的生物上則發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育生物學中獲得了非常廣泛的應用，一些物種被大家公認為優良的模式生物，如線蟲、果蠅、非洲爪蟾、蠑螈、小鼠等。
隨著人類基因組計劃的完成和後基因組研究時代的到來，模式生物研究策略得到了更加的重視。基因的結構和功能可以在其它合適的生物中去研究，同樣人類的生理和病理過程也可以選擇合適的生物來模擬。
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）有利於回答研究者關注的問題，能夠代表生物界的某一大類群；
2）對人體和環境無害，容易獲得並易於在實驗室內飼養和繁殖；
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。
6. 模式生物的特點是什麼
模式生物的特點有:
1)生理特徵能夠代表生物界的某一大類群;
2)容易獲得並易於在實驗室內飼養繁殖;
3)容易進行實驗操作,特別是遺傳學分析.
7. 幾種模式動物的共性和特性。
從第一個到最後一個進化上更加高級，但不同模式生物有不同的研究目的：
線蟲構成簡單，身體透明，培養周期短，可以做RNAi等實驗。
斑馬魚在研究生殖發育方面模式生物。
果蠅由於其繁殖周期短，在研究遺傳和基因突變領域模式生物。
小鼠在醫葯研究領域非常重要，在動物或人的免疫學方面、葯動力學、神經學方面都有很大作用。
8. 什麼是模式生物
科學家利用相對簡單的生物也就是模式生物，來研究復雜生物的生長發育規律。模式生物具有的特點是：生理特徵顯著並能代表生物界的某一大類群；有利於飼養、繁殖；易於進行遺傳學分析。酵母、海膽、果蠅都是著名的模式生物。
9. 模式生物的簡介
生物學家通過對選定的生物物種進行科學研究，用於揭示某種具有普遍規律的生命現象，此時，這種被選定的生物物種就是模式生物。比如，孟德爾在揭示生物界遺傳規律時選用豌豆作為實驗材料，而摩爾根選用果蠅作為實驗材料，在他們的研究中，豌豆和果蠅就是研究生物體遺傳規律的模式生物。由於進化的原因，許多生命活動的基本方式在地球上的各種生物物種中是保守的，這是模式生物研究策略能夠成功的基本基礎。選擇什麼樣的生物作為模式生物首先依賴於研究者要解決什麼科學問題，然後尋找能最有利於解決這個問題的物種。19世紀末20世紀初，人們就發現，如果把關注的焦點集中在相對簡單的生物上則發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育生物學中獲得了非常廣泛的應用，一些物種被大家公認為優良的模式生物，如線蟲、果蠅、非洲爪蟾、蠑螈、小鼠等。
隨著人類基因組計劃的完成和後基因組研究時代的到來，模式生物研究策略得到了更加的重視。基因的結構和功能可以在其它合適的生物中去研究，同樣人類的生理和病理過程也可以選擇合適的生物來模擬。
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）有利於回答研究者關注的問題，能夠代表生物界的某一大類群；
2）對人體和環境無害，容易獲得並易於在實驗室內飼養和繁殖；
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。
10. 模式生物的基本特徵寫出兩種代表植物的拉丁名，分類地位，及植物在分子生物學中的意義
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，通常可適用於其他生物。
隨著生命科學研究的發展，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）有利於回答研究者關注的問題，能夠代表生物界的某一大類群；
2）對人體和環境無害，容易獲得並易於在實驗室內飼養和繁殖；
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。
擬南芥
拉丁名（Arabidopsisthaliana）十字花科。二年生草本，高7～40厘米
擬南芥反向演化
金魚草（學名：Antirrhinum majus）為車前科金魚草屬植物種，原屬玄參科
希望是好評，謝謝，有什麼問題互相研究