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酵母属(Saccharomyces) 酿酒酵母(S. cerevisiae)
1996年4月, 在国际互联网的公共数据库中公 布了酿酒酵母的完整基因组顺序, 它被称为遗 传学上的里程碑。 首先, 这是人们第一次获得真核生物基因组的 完整核苷酸序列； 其次, 这是人们第一次获得一种易于操作的实 验生物系统的完整基因组。
拟南芥 科学分类 域: 真核域 Eukarya 界: 植物界 Plantae 门: 被子植物门 Magnoliophyta 纲: 双子叶植物纲 Magnoliopsida 目: 白花菜目(Brassicales) 科: 十字花科(Brassicaceae) 属: 鼠耳芥属(Arabidopsis) 种: 拟南芥(A. thaliana) 二名法
模式生物有何特点？
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。
模式生物——动物篇之“果蝇”揭示遗传规律的王牌
科学分类 界: 动物界 Animalia 门: 节肢动物门 Arthropoda 纲: 昆虫纲 Insecta 亚纲: 有翅亚纲 Pterygota 目: 双翅目 Diptera 科: 果蝇科 Drosophilidae 属: 果蝇属 Drosophila 种: 黑腹果蝇 D. melanogaster 二名法 Drosophila melanogaster
拟南芥作为模式生物的特点:
（1）.基因组小有利于基因定位和测序。其基因组大约为15,700 万碱基对和5个染色体。
（2）.植株小, 生活周期短, 且单个植株能产生几千个种子 （3）.属自花传粉, 有利于遗传实验。 尽管拟南芥在农业上并无多少直接的贡献, 但鉴于以上几点, 使
其成为研究有花植物的遗传、细胞、分子生物学的典型。
Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.
物拟
二年生草本, 高7～40厘米。基生叶有柄呈莲座状,
学南
叶片倒卵形或匙形；茎生叶无柄, 披针形或线形。
特芥
总状花序顶生, 花瓣4片, 白色, 匙形。长角线形, 长
性的
1～1.5厘米。花期3～5月。
生
拟南芥的基因组是目前已知植物基因组
有这样一些生命，亿万年来，它们或栖身于朽 木败叶之下，或飞舞于山花野果丛中，或在山溪浅 水中徜徉，或在大海惊涛下蜷缩，或在荒野上荣枯， 或在污秽中滋生。它们的家族，从未在生命进化激 流中独领风骚，而是随着进化车轮的远去，在草际 林边复归于沉寂。然而这些柔弱的生命竟能生生不 息，直等到不可思议的基因塑造出这样一种生命， 他们凝视自身和他者，如同漫漫长夜中的孤独灯火， 追寻着生命的意义。最令人惊奇的是，他们竟能在 物种变迁之余肇始文化的源泉，开创艺术与科学。 人类百余年的现代科学史，在漫漫时间的序列中只 是轻忽的一瞬，即使对我们将要谈及的几种小生命， 这样的一些时间也不过是恒常岁月中千百代繁衍生 息之余的惊鸿一瞥。然而，正是在这激情洋溢的百 余年间，人类对生命世界的认识，由混沌逐渐清晰， 由清晰产生敬畏，在敬畏之余复归于理性。
酿酒酵母的基因组包含大约1200万碱基对, 分成16组染色体, 共 有6275个基因, 其中可能约有5800个真正具有功能。据估计其 基因约有23%与人类同源
酿酒酵母与同为真核生物的动物和植物细胞具有很多相同的 结构, 又容易培养
酵母作为模式生物的优势:
（1）.酵母是一种单细胞生物, 能够在基本培养基上生长, 使得 实验者能够通过改变物理或化学环境完全控制其生长
果蝇作为遗传学模式生物的特点:
（1）.繁殖迅速 （2）.染色体巨大 （3）.易于进行基因定位 果蝇只有四对染色体。一对性染色体,通常被记作第一
对染色体或者是X-和Y-染色体, 和三对常染色体, 后者被 记作第二, 三和四对染色体。第四对染色体很小, 所含 的基因也很少 因此自1909年摩尔根（ThomasHuntMorgan, 1866－ 1945）将之用作研究遗传变异和染色体关系的材料之 后, 果蝇就成为经典遗传学家揭示遗传规律的一张王牌
中最小的。每个单倍染色体组（n=5）的 总长只有7000万个碱基对, 即只有小麦染 色体组长的1/80, 这就使克隆它的有关基 因相对说来比较容易。拟南芥是自花受
粉植物, 基因高度纯合, 用理化因素处理 突变率很高, 容易获得各种代谢功能的缺 陷型。例如用含杀草剂的培养基来筛选, 一般获得抗杀草剂的突变率是1/100000。 由于有上述这些优点, 所以拟南芥是进行 遗传学研究的好材料, 被科学家誉为“植 物中的果蝇”。
另外，果蝇在胚胎发育图式的构建中具有特
殊它优由点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,
后来的研究证明, 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, 因此果蝇在发
育研究中的地位也变得举足轻重起来
前 视 图
俯 视 图
侧视图
模式生物——植物篇之拟南芥植物中的“果蝇”
其中幼虫又分为一龄、二龄及三龄三个时期。从 初生卵发育至新羽化的成虫为一个完整的发育周 期, 在25℃, 60％相对湿度条件下, 大约为10天。 通过控制养殖的温度, 可以加速和减缓果蝇的发 育。果蝇个体很小, 幼虫在三龄时达到最大, 约2 毫米, 成年果蝇也仅为2－3毫米。新羽化的雌性 成虫大约8小时之后即可进行交配, 交配之后大约 40小时开始产卵, 第4-5天出现产卵高峰。性成熟 雌性果蝇生殖能力很强, 产卵初期每天可达50～ 70枚, 累计产卵可达上千枚。
（2）.酵母在单倍体和二倍体的状态下均能生长, 并能在实验 条件下较为方便地控制单倍体和二倍体之间的相互转换, 对其 基因功能的研究十分有利
（3）.酵母的生命周期很适合经典的遗传学分析, 使得在酵母 16条染色体上构建精细的遗传图谱成为可能
模式生物——微生物： 界： 门： 纲：
目：
科：
属： 种
真核域(Eukarya) 真菌界(Fungi) 子囊菌门(Ascomycota) 半子囊菌纲(Hemiascomycetes)
酵母目(Saccharomycetales)
酵母科(Saccharomycetaceae)
Meigen, 1830
果蝇的基本生物学特性:
黑腹果蝇是一种原产于热带或亚热带的蝇种。 它和人类一样分布于全世界, 并且在人类的居室 内过冬。雌性体长2.5毫米,雄性较之还要小。雄 性有深色后肢, 可以此来与雌性作区别。
果蝇的生活周期包括卵、幼虫、蛹和成虫四个完 全变态的发育阶段, 在25℃环境下, 22小时后幼虫 就会破壳而出,并且立刻觅食。因为母体会将它们 放在腐烂的水果上或其他发酵的有机物上, 所以 它们的首要食物来源是使水果腐烂的微生物, 如 酵母和细菌, 其次是含糖的水果。
酵母菌的生物特性:
酵母的细胞有两种生活形态, 单倍体和二倍体。单倍体的生活 史较简单, 通过有丝分裂繁殖。在环境压力较大时通常则死亡。 二倍体细胞（酵母的优势形态）也通过简单的有丝分裂繁殖, 但在外界条件不佳时能够进入减数分裂, 生成一系列单倍体的 孢子。单倍体可以交配, 重新形成二倍体。酵母有两种交配类 型, 称作a和α, 是一种原始的性别分化, 因此很有研究价值。
对几种常见模式生物的简单介绍
何 不止一位科学巨匠望洋兴叹
为 : 二十世纪前半页生命科学的
最大成就，乃是认识到人类对
模 生命的本质竟是如此的无知。
直到看似寻常的某一天，有几
式 位思考者，在海滨漫步时拣几
枚海胆，在花园里捕几只果蝇，
生 在玻璃缸里养了群彩色缤纷的
斑马鱼，或是在显微镜下找到
物 些线虫，在非洲考察时带回种
蟾蜍，从此，百年困惑，逐渐
开朗。
？
模式生物的定义
模式生物（Model organism）是指受到广泛研 究, 对其生物现象有深入了解的物种。根据从 这些物种所得的科学研究结果, 可以归纳出一 些涵盖许多生物的模型, 并应用在各领域的研 究。
A model organism is a species that has been widely studied, usually because it is easy to maintain and breed in a laboratory setting and has particular experimental advantages.
1996年4月, 在国际互联网的公共数据库中公 布了酿酒酵母的完整基因组顺序, 它被称为遗 传学上的里程碑。 首先, 这是人们第一次获得真核生物基因组的 完整核苷酸序列； 其次, 这是人们第一次获得一种易于操作的实 验生物系统的完整基因组。
拟南芥 科学分类 域: 真核域 Eukarya 界: 植物界 Plantae 门: 被子植物门 Magnoliophyta 纲: 双子叶植物纲 Magnoliopsida 目: 白花菜目(Brassicales) 科: 十字花科(Brassicaceae) 属: 鼠耳芥属(Arabidopsis) 种: 拟南芥(A. thaliana) 二名法
模式生物有何特点？
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。
模式生物——动物篇之“果蝇”揭示遗传规律的王牌
科学分类 界: 动物界 Animalia 门: 节肢动物门 Arthropoda 纲: 昆虫纲 Insecta 亚纲: 有翅亚纲 Pterygota 目: 双翅目 Diptera 科: 果蝇科 Drosophilidae 属: 果蝇属 Drosophila 种: 黑腹果蝇 D. melanogaster 二名法 Drosophila melanogaster
拟南芥作为模式生物的特点:
（1）.基因组小有利于基因定位和测序。其基因组大约为15,700 万碱基对和5个染色体。
（2）.植株小, 生活周期短, 且单个植株能产生几千个种子 （3）.属自花传粉, 有利于遗传实验。 尽管拟南芥在农业上并无多少直接的贡献, 但鉴于以上几点, 使
其成为研究有花植物的遗传、细胞、分子生物学的典型。
Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.
物拟
二年生草本, 高7～40厘米。基生叶有柄呈莲座状,
学南
叶片倒卵形或匙形；茎生叶无柄, 披针形或线形。
特芥
总状花序顶生, 花瓣4片, 白色, 匙形。长角线形, 长
性的
1～1.5厘米。花期3～5月。
生
拟南芥的基因组是目前已知植物基因组
有这样一些生命，亿万年来，它们或栖身于朽 木败叶之下，或飞舞于山花野果丛中，或在山溪浅 水中徜徉，或在大海惊涛下蜷缩，或在荒野上荣枯， 或在污秽中滋生。它们的家族，从未在生命进化激 流中独领风骚，而是随着进化车轮的远去，在草际 林边复归于沉寂。然而这些柔弱的生命竟能生生不 息，直等到不可思议的基因塑造出这样一种生命， 他们凝视自身和他者，如同漫漫长夜中的孤独灯火， 追寻着生命的意义。最令人惊奇的是，他们竟能在 物种变迁之余肇始文化的源泉，开创艺术与科学。 人类百余年的现代科学史，在漫漫时间的序列中只 是轻忽的一瞬，即使对我们将要谈及的几种小生命， 这样的一些时间也不过是恒常岁月中千百代繁衍生 息之余的惊鸿一瞥。然而，正是在这激情洋溢的百 余年间，人类对生命世界的认识，由混沌逐渐清晰， 由清晰产生敬畏，在敬畏之余复归于理性。
酿酒酵母的基因组包含大约1200万碱基对, 分成16组染色体, 共 有6275个基因, 其中可能约有5800个真正具有功能。据估计其 基因约有23%与人类同源
酿酒酵母与同为真核生物的动物和植物细胞具有很多相同的 结构, 又容易培养
酵母作为模式生物的优势:
（1）.酵母是一种单细胞生物, 能够在基本培养基上生长, 使得 实验者能够通过改变物理或化学环境完全控制其生长
果蝇作为遗传学模式生物的特点:
（1）.繁殖迅速 （2）.染色体巨大 （3）.易于进行基因定位 果蝇只有四对染色体。一对性染色体,通常被记作第一
对染色体或者是X-和Y-染色体, 和三对常染色体, 后者被 记作第二, 三和四对染色体。第四对染色体很小, 所含 的基因也很少 因此自1909年摩尔根（ThomasHuntMorgan, 1866－ 1945）将之用作研究遗传变异和染色体关系的材料之 后, 果蝇就成为经典遗传学家揭示遗传规律的一张王牌
中最小的。每个单倍染色体组（n=5）的 总长只有7000万个碱基对, 即只有小麦染 色体组长的1/80, 这就使克隆它的有关基 因相对说来比较容易。拟南芥是自花受
粉植物, 基因高度纯合, 用理化因素处理 突变率很高, 容易获得各种代谢功能的缺 陷型。例如用含杀草剂的培养基来筛选, 一般获得抗杀草剂的突变率是1/100000。 由于有上述这些优点, 所以拟南芥是进行 遗传学研究的好材料, 被科学家誉为“植 物中的果蝇”。
另外，果蝇在胚胎发育图式的构建中具有特
殊它优由点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,
后来的研究证明, 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, 因此果蝇在发
育研究中的地位也变得举足轻重起来
前 视 图
俯 视 图
侧视图
模式生物——植物篇之拟南芥植物中的“果蝇”
其中幼虫又分为一龄、二龄及三龄三个时期。从 初生卵发育至新羽化的成虫为一个完整的发育周 期, 在25℃, 60％相对湿度条件下, 大约为10天。 通过控制养殖的温度, 可以加速和减缓果蝇的发 育。果蝇个体很小, 幼虫在三龄时达到最大, 约2 毫米, 成年果蝇也仅为2－3毫米。新羽化的雌性 成虫大约8小时之后即可进行交配, 交配之后大约 40小时开始产卵, 第4-5天出现产卵高峰。性成熟 雌性果蝇生殖能力很强, 产卵初期每天可达50～ 70枚, 累计产卵可达上千枚。
（2）.酵母在单倍体和二倍体的状态下均能生长, 并能在实验 条件下较为方便地控制单倍体和二倍体之间的相互转换, 对其 基因功能的研究十分有利
（3）.酵母的生命周期很适合经典的遗传学分析, 使得在酵母 16条染色体上构建精细的遗传图谱成为可能
模式生物——微生物： 界： 门： 纲：
目：
科：
属： 种
真核域(Eukarya) 真菌界(Fungi) 子囊菌门(Ascomycota) 半子囊菌纲(Hemiascomycetes)
酵母目(Saccharomycetales)
酵母科(Saccharomycetaceae)
Meigen, 1830
果蝇的基本生物学特性:
黑腹果蝇是一种原产于热带或亚热带的蝇种。 它和人类一样分布于全世界, 并且在人类的居室 内过冬。雌性体长2.5毫米,雄性较之还要小。雄 性有深色后肢, 可以此来与雌性作区别。
果蝇的生活周期包括卵、幼虫、蛹和成虫四个完 全变态的发育阶段, 在25℃环境下, 22小时后幼虫 就会破壳而出,并且立刻觅食。因为母体会将它们 放在腐烂的水果上或其他发酵的有机物上, 所以 它们的首要食物来源是使水果腐烂的微生物, 如 酵母和细菌, 其次是含糖的水果。
酵母菌的生物特性:
酵母的细胞有两种生活形态, 单倍体和二倍体。单倍体的生活 史较简单, 通过有丝分裂繁殖。在环境压力较大时通常则死亡。 二倍体细胞（酵母的优势形态）也通过简单的有丝分裂繁殖, 但在外界条件不佳时能够进入减数分裂, 生成一系列单倍体的 孢子。单倍体可以交配, 重新形成二倍体。酵母有两种交配类 型, 称作a和α, 是一种原始的性别分化, 因此很有研究价值。
对几种常见模式生物的简单介绍
何 不止一位科学巨匠望洋兴叹
为 : 二十世纪前半页生命科学的
最大成就，乃是认识到人类对
模 生命的本质竟是如此的无知。
直到看似寻常的某一天，有几
式 位思考者，在海滨漫步时拣几
枚海胆，在花园里捕几只果蝇，
生 在玻璃缸里养了群彩色缤纷的
斑马鱼，或是在显微镜下找到
物 些线虫，在非洲考察时带回种
蟾蜍，从此，百年困惑，逐渐
开朗。
？
模式生物的定义
模式生物（Model organism）是指受到广泛研 究, 对其生物现象有深入了解的物种。根据从 这些物种所得的科学研究结果, 可以归纳出一 些涵盖许多生物的模型, 并应用在各领域的研 究。
A model organism is a species that has been widely studied, usually because it is easy to maintain and breed in a laboratory setting and has particular experimental advantages.