模式生物的特点有:

1)生理特征能够代表生物界的某一大类群;

2)容易获得并易于在实验室内饲养繁殖;

3)容易进行实验操作,特别是遗传学分析.

常见的模式生物有:

[海胆]sea urchin

是最早被使用的模式生物,主要用于早期发育生物学(受精,早期胚胎发育).

1891年,Hans Driesh在显微镜下把刚刚完成第一次卵裂的海胆胚胎一分为二,发现分开后的两个细胞各自形成了一个完整幼虫,证明了胚胎具有调整发育的能力.为现代发育生物学奠定了第一块观念里程碑.

[黑腹果蝇]fruit fly,Drosophila melanogaster

主要用于遗传和发育研究

其特点为:繁殖迅速,染色体巨大,易于进行基因定位.

由14个体节构成的躯干完全对称,一套基因控制了这些体节从上到下的发生过程,这套基因普遍存在于从昆虫到人的基因组中,是决定机体左右对称布局形成的最基本因素.

[秀丽隐杆线虫]nematode,Caenorhaditis elegans

特点:1)通身透明,长不过1mm

2)身体中所有细胞能被逐个盘点并各归其类

幼虫:556个体细胞,2个原始生殖细胞

成虫:雌雄同体成虫:959个体细胞,2000个生殖细胞

雄性成虫(偶见):1031个体细胞,1000个生殖细胞

3)生命周期短,从生到死仅为三天半,使得不间断地观察并追踪每个细胞的演变成为可能

4)把线虫浸泡到含有核酸的溶液中可实现基因导入

[酵母]

特点:1)是单细胞生物,可在基本培养基上生长,可通过改变物理或化学环境完全控制其生长

2)在单倍体和二倍体的状态下均可生长,并可在实验条件下控制单倍体和二倍体之间的相互转换,这对其基因功能的研究十分有利

3)有将近31%编码蛋白质的基因或ORF与哺乳动物编码蛋白质的基因有高度的同源性

[斑马鱼]zebrafish和[非洲爪蟾]south African clawed toad

是目前最常用的两种模式低等脊椎动物

斑马鱼特点:1)产卵多,繁殖迅速

2)胚胎通体透明,是进行胚胎发育机理和基因组研究的好材料

非洲爪蟾特点:1)卵母细胞体积大,数量多,易于显微操作,还可制成具有生物活性的无细胞体系,易于生化分析,在卵母细胞减数分裂机理研究中有重要作用

[小鼠]mouse

17世纪开始用于解剖学和动物实验,经长期人工饲养选择培育,已育成千余个独立的远交群和近交系,是生物医学研究中广泛使用的模式生物,是当今世界上研究最详尽的哺乳类实验动物.1999年,美英几家大型科研机构成立了老鼠基因组测序的合作团体,2002年8月公布了老鼠基因组物理图谱的框架,完整的老鼠基因组图谱预计于2005年完成.