发育生物学研究中的模式动物摘要:模式生物在生命科学研究中有重要的作用,不仅能回答最基本的生物学问题,对人类的疾病治疗也有借鉴意义。近年来随着分子生物学、发育生物学的发展及功能基因组计划的开展,模式生物的作用便显得越来越重要。本文着重介绍了斑马鱼、秀丽线虫及果蝇三种经典模式生物的研究历史、研究优势及发展等,进而简要阐述了模式生物在今天生命科学发展中的重要地位和推动生命科学及医学进步的不可替代的巨大潜力.关键词:模式生物;发育生物学;引言:在生物学发展之初,人们发现如果把关注的焦点集中在相对简单的生物上则发育的现象难题可以得到部分解答。因为这些生物的细胞数量更少,分布相对单一,变化也较好观察。并且由于进化的原因,细胞生命在发育的基本模式方面具有相当大的同一性,所以利用较低等级的物种来研究发育的共通规律是具有一定的可行性。尤其是当我们在有不同发育特点的生物中发现共同的形态形成和变化特征时,就可以以此来建立发育的普遍原理,因此这种生物“”就显得尤为重要,我们称之为 模式生物 。模式生物具有许多共同的特征,如形体相对较小,在实验室内易于培养和繁殖,世代周期短,形态结构相对比较简单,繁殖系数高(后代数量众多)等,而且通常情况下它的基因组会比较小。前两点是出于实验室空间考虑,而世代周期短是出于研究时间的考虑;形态结构的简单性能够减少特有生命现象的干扰,以便使人们更专注于生物遗传发育的基本规律。目前一些物种被大家公认为是优良的模式生物,如线虫、果蝇、非洲爪蟾、蝾螈、小鼠、斑马鱼、噬菌体、大肠杆菌、酿酒酵母、海胆等。它们在人口与健康领域应用范围比较广。而在植物学研究中比较常用的有,拟南芥、水稻、烟草等。1.几种经典模式生物概况:1.1 海胆第一个被用作模式生物的是海胆,它的胚胎对早期发育生物学的发展有举足轻重的作用。早在一八七五年,奥斯卡‧赫特维格(Oscer Hertiwig, 1849-1922)就开始以海胆为材料研究受精过程中细胞核的作用,一八九○年后,海胆更在受精和早期胚胎发育的研究中担任重要角色。一八九一年,汉斯‧德瑞希(Hans Driesh, 1876-1941)在海胆中完成了胚胎分裂实验,为现代发育生物学奠定了第一块理念里程碑。他在显微镜下把刚刚完成第一次分裂的海胆一分为二,结果发现,分开后的两个细胞各自形成了一个完整幼虫。这一实验的意义在于证明胚胎具有调整发育的能力,并颠覆了盛行一时的机械论发育思想。海胆以其...