王鈺潔

【摘 要】進入21世紀，生命科學的研究深入了一個全新的時代。但是不論怎樣發(fā)展，該學科都需要有相應的研究對象——模式生物。本文重點分析了模式生物在生命科學中的作用和優(yōu)勢，列舉了常見的一些模式生物。

【關鍵詞】噬菌體；果蠅；小白鼠；生命科學

一、引言

隨著生物科學的不斷發(fā)展，研究生命的一般規(guī)律的有著一定成熟的方式方法，模式生物就是常用的研究方法?，F(xiàn)在的生物學家有著一個普遍的共識，即一般性的、基礎性的生物現(xiàn)象在較為高級的生物身上很難找出相應的規(guī)律，但是在相對比較低級的生物體中也在相應的規(guī)律可循，這就為我們研究提供了有效的手段和方法——在生物結(jié)構較為低級的物種體中研究生物的一般規(guī)律，這些規(guī)律在生物結(jié)構比較高級的物種身上是比較難尋找的。生物科學中將這種拿來研究的較為低級的生物稱之為常用的模式生物。它們?yōu)槲覀儼l(fā)現(xiàn)現(xiàn)代生物的各種規(guī)律和原理提供了很多幫助。

二、優(yōu)勢

這些模式生物在生命科學的研究中有著不可替代的作用，在生命科學的研究領域，它們的優(yōu)勢是其他動植物無法取代的。

首先，這些模式生物的研究相對比較簡單。研究過程中受到的干擾因素較少，不需要進一步設置一些排除項，大大降低了研究的成本和工作量；其次，這些模式生物具有一定代表性。很多模式生物的研究可以代表相對比較高級生物的一般規(guī)律。例如我們可以就大腦的不同反射區(qū)功能研究基于實驗小白鼠，它們可以代表人類大腦反射區(qū)的一般規(guī)律。最后，這些模式生物相對比較好培養(yǎng)，它們在實驗室中的生殖速度相對比較快，種群數(shù)量相對比較多，由于各代之間的時間間隔較短，它們的遺傳性質(zhì)相對比較清楚，這些對生物研究都是十分有利的，因此，在生命科學中，它們的優(yōu)勢是無人能及的。

三、具體的模式生物

（一）病毒類

噬菌體是一種細菌類的病毒，它的種類很多，其中還有一些現(xiàn)在醫(yī)學無法抑制的種類。但是作為一種生物科學研究使用的模式生物，必須具有安全性，我們常選擇噬菌體有對大腸桿菌有侵蝕作用的T和λ噬菌體，這些噬菌體具有體積小，浸入寄主體內(nèi)繁殖迅速，它是模式生物中最為簡單的一類。由于倫理或是一些其他因素的影響，在基因重組，復制等方面的研究一直只是局限于噬菌體的身上。上個世紀五十年代，兩個生物學家將將T類噬菌體的DNA及核酸用硫35和磷32進行標注，研究DNA及核酸在生殖過程中的去向問題，最后再后代的噬菌體中發(fā)現(xiàn)了被硫35和磷32標記的DNA及核酸，由此發(fā)現(xiàn)了DNA的是一種具有遺傳的物質(zhì)，由此可見，噬菌體在生命科學的研究中具有舉足輕重的作用。

（二）昆蟲類

果蠅是常見的昆蟲類的模式生物。這種生物在上個世紀初就作為生物遺傳學的研究對象了。一項實驗成功的基礎和關鍵第一步在選擇相應的研究對象即模式生物。模式生物選擇的好壞將直接影響整個實驗的進程，甚至整個領域的發(fā)展和突破。果蠅是一種較常見的模式生物，作為模式生物，它的優(yōu)勢在于其個頭小，生活規(guī)律較簡單、發(fā)育速度快、具有完全變態(tài)等特征，另外它的生物形狀較多，容易出現(xiàn)遺傳的變化，例如它的眼睛有白、朱、黑、紅等顏色，其翅膀有長、殘、小卷等形狀，這些豐富的形狀特征也生物遺傳學帶來了很多研究的便利性。另外果蠅的神經(jīng)雖然相比簡單，但是很多時候表現(xiàn)出與人們一樣的特征，例如睡覺，吃食等。果蠅為遺傳學提出的很多理論作出了重大的貢獻，上個世紀九十年代，一組科學家將一個果蠅胚胎細胞培養(yǎng)成一個特定的器官。這也在當時震驚的世界，獲得了當年的諾貝爾獎。

（三）哺乳類

小白鼠是一種哺乳類生物，在生命科學的研究中，這種生物也是較為常見的模式生物。雖然小白鼠的生殖周期相對較長一些，生長發(fā)育也相比較為緩慢，但是由于它是哺乳類的生物，在模式生物中，與人類的關系相比更加親密。小白鼠的研究就是從其皮毛開始的，現(xiàn)代對小白鼠的研究主要集中在其生化指標領域，例如小白鼠的新陳代謝、呼吸、血常規(guī)指標等，由于小白鼠與人類有著相比較緊的關系，對它的生化指標的研究對人類認識自己有著很好的幫助。

四、結(jié)語

現(xiàn)在生命科學中的很多研究和發(fā)現(xiàn)都是基于這些模式生物的幫助，常見的模式生物主要有病毒類、真菌類、原核生物、無脊椎動物、昆蟲、魚類、哺乳類還有植物類等，例如本世紀初，人類就在研究小白鼠的基因序列圖。過去模式生物在人類認識自身的方面做出很大貢獻，在以后的生物研究領域，模式生物也繼續(xù)發(fā)揮更大的作用。

【參考文獻】

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