从模式生物解读果蝇传奇

医学检验1002班 2206100212 齐天琪

模式生物在现代生命科学基础研究中具有举足轻重的地位。尤其是在最近几年，这些模式生物的基因组测序相继完成，在这些基因组信息的基础上，以这模式生物为研究对象的重大科学发现层出不穷.随着人类全基因组测序工作的完成，对人的研究也已经进入了“后基因组时代”，在后基因组时代，对这些处于生物演化不同阶段的模式生物体的研究是认识人类基因结构与功能所不可缺少的；同时，要想在整个基因组的规模上了解基因组和蛋白质组的功能意义，包括基因组的表达与调控、基因组的多样化和进化规律以及基因及其产物在生物体生长、发育、分化、行为、老化和治病过程中的作用机制，都必须充分加强对不同种类模式生物的综合研究以及发展新的模式生物。

那么，一般模式生物有什么特点呢？由实验的目的和可操作性，我们可以知道，模式生物必须具备：

1） 其生理特征能够代表生物界的某一大类群；2） 容易活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。

大千世界中，要找到符合上述3种条件的生物，其实并不困难。两千多年前亚里士多德用Oinopta（嗜酒者）属中的一种神奇生物，向我们揭示了模式生物的秘密。后来，分类学家又用Drosophila代替了Oinopta。 这就是果蝇，从一个嗜酒之徒摇身一变成为“爱露者”。这种神奇生物在19世纪随香蕉一起被贩卖到新大陆，从此生生不息，开创一段生物学史中最令人瞩目的传奇，人类文明也从此有了经典遗传学。

有谁会想到，一种红眼、双翅、羽状触角芒、身体分节、黄褐色的小昆虫，在近百年间竟然能够“培养” 出好几位获得诺贝尔奖的大科学家。1900年在哈佛大学的伍德沃思曾大量繁殖过果蝇,后来他把果蝇

推荐给犬斯尔,犬斯尔及其同事又将果蝇介绍给卢茨 ,卢茨最后又介绍给摩尔根。1910年5月当那个神奇的白眼果蝇出现在摩尔根实验室后，摩尔根实验室就好像好运发生器，摩尔根验证了孟德尔学说，提出了连锁遗传，绘制了果蝇遗传图谱。因此1933年的诺贝尔医学奖授予了摩尔根 ,以表彰他在研究染色体在遗传方面的功能中所做出的贡献。1946年，摩尔根的学生，被誉为“果蝇的突变大师”的米勒，证明X射线能使果蝇的突变率提高150倍，因而成为诺贝尔奖获得者。1995年诺贝尔奖再一次落到果蝇的研究者上，这是因为果蝇用了它独特的魅力向人们展示了一个受精卵如何在基因的控制下发育成一个完整的个体！为什么果蝇 ( Drosophila melanogaster) 曾三度飞进卡罗林斯卡医学院的颁奖大厅 ,为主人领回诺贝尔生物医学奖桂冠(1933 年摩根 ,1946年米勒 ,1995年刘易斯、 尼尔森·沃哈德和维斯郝斯) ？果蝇生活史短，易饲养，繁殖快，染色体少，突变型多，个体小，是一种很好的遗传学实验材料，在20世纪生命科学发展的历史长河中，果蝇扮演了十分重要的角色，是十分活跃的模型生物。遗传学的研究、发育的基因调控的研究、各类神经疾病的研究、帕金森氏病、老年痴呆症、药物成瘾和酒精中毒、衰老与长寿、学习记忆与某些认知行为的研究等都有果蝇的“身影”。从1908年由天才的遗传学家摩尔根把它带上了遗传学研究的历史舞台，约在此后30年的时间中，果蝇成为经典遗传学的“主角”。

在近代发育生物学研究领域中，果蝇的发生遗传学独领风骚。1995年，诺贝尔奖再次授予三位在果蝇研究中辛勤耕耘的科学家。果蝇为进一步阐明基因－神经（脑）－行为之间关系的研究提供了理想的动物模型。

基于清晰的遗传背景和便捷的遗传操作，果蝇在发育生物学生物化学分子生物学等领域也都占据了不可替代的位置. 随着神经科学的兴起，许多遗传操作在该领域不断发展和成熟，为在果蝇中进行神经科学的研究打下了坚实的基础. 总之，果蝇在近一个世纪以来的生物学舞台

上占有举足轻重的地位，在各个领域的广泛应用使其成为一种理想的模式生物，不论在过去 现在和将来，都将为人类探索生命科学的真谛做出不可磨灭的贡献.

当然，医学研究领域还有其他许许多多值得一提的模式生物，常用的模式生物有酵母、线虫、斑马鱼、小鼠和大鼠等等，这些模式生物已经得到了非常广泛的应用。在此，对它们就不再作详细的研究。

这些生物和果蝇一样为人类医学作出其他生物无法比拟的巨大作用。没有了果蝇，没有了模式生物，或许我们人类的生活水平永远只能停留在为一些诸如感冒发烧之类的病而胆战心惊的时候了。在某种程度上可以说，模式生物改变了我们的生活，改变了世界。总之，模式生物正在人类社会得到广泛的应用，随着模式生物的研究和人类基因组的计划的完成，生活也正在发生翻天覆地的变化。