模式生物(model organism):指作為實(shí)驗(yàn)?zāi)P鸵匝芯刻囟ㄉ飳W(xué)現(xiàn)象的動(dòng)物、植物和微生物。從研究模式生物得到的結(jié)論,通??蛇m用于其他生物。所以,生物學(xué)家通過對模式生物進(jìn)行科學(xué)研究,用于揭示某種具有普遍規(guī)律的生命現(xiàn)象。
高中生物教材中孟德爾在揭示生物界遺傳規(guī)律時(shí)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(xiàn)了遺傳學(xué)第三定律,并證明“基因在染色體上呈線性排列”,成為第一個(gè)以遺傳學(xué)領(lǐng)域的貢獻(xiàn)而獲得諾貝爾生理學(xué)獎(jiǎng)的科學(xué)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(xué)問題,然后尋找能最有利于解決這個(gè)問題的物種。19世紀(jì)末20世紀(jì)初,人們就發(fā)現(xiàn),如果把關(guān)注的焦點(diǎn)集中在相對簡單的生物上則發(fā)育現(xiàn)象的難題可以得到部分解答。因?yàn)檫@些生物更容易被觀察和實(shí)驗(yàn)操作,因此,除了在遺傳學(xué)研究外,模式生物研究策略在發(fā)育生物學(xué)中獲得了非常廣泛的應(yīng)用。
目前在人口與健康領(lǐng)域應(yīng)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(xué)研究中比較常用的有,擬南芥、水稻等。隨著生命科學(xué)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(diǎn):
?1)有利于回答研究者關(guān)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(shí)驗(yàn)室內(nèi)飼養(yǎng)和繁殖;
?3)世代短、子代多、遺傳背景清楚;
?4)容易進(jìn)行實(shí)驗(yàn)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