发育遗传学发展
遗传学(第3版)第16章 发育遗传分析
（4）BICOID蛋白抑制caudal mRNA的翻译，NANOS蛋白抑 制hunchback mRNA的翻译 （5）相应地，hunchback mRNA在胚胎前部得到翻译， caudal mRNA在胚胎后部得到 翻译 （6）HUNCHBACK与BICOID蛋 白作为转录因子调控负责胚胎 前部分化的基因的表达， CAUDAL蛋白作为转录因子调 控负责胚胎后部分化的基因的 表达
16.1 遗传与发育的关系
16.1.1 遗传属性决定性状发育 发育遗传学（developmental 例如：果蝇的发育模式 genetics）:是研究基因对个体发 育的调控作用的学科。 个体发育是在时间和空间尺度 上对个体的基因组进行逐步的、 程序性的解读过程。 每一个经有性生殖而来的有机 体的遗传组成都是独特的——个性 化特征（individuality）；但是， 每一个个体又同时带有鲜明的物 种特征，即同一个物种内所有个 体共有的形态与躯体结构模式。
16.2 果蝇早期胚胎极性的决定与形态发生素
16.2.1 果蝇胚胎发育的起始与形态发生素
果蝇胚胎极性的形成
发育起始，沿着受精卵两条轴即前 后轴（A/p，anterior-posterior)和背
腹轴CD/V，dorsal-vontsal）形成梯度。
这是由母体基因表达的结果。
果蝇胚胎的极性是通过一系列的基因分层次表达调控的级联反应来
（2）胚轴建立与图式形成
胚胎细胞形成不同的组织、器官，构成有序空间结构的过程称为图 式形成（pattern formation）。 在动物胚胎发育中，早期的图式形成主要涉及胚轴形成（formation of embryonic axes）、体节形成（segmentation）、枝芽和器官 原基（anlage）形成及其一系列与躯体模式的建立相关的细胞分化过程 。躯体模式的建立是在一系列基因多层次、网络性的调控下完成的。
遗传学的发展史
遗传学的发展史遗传学的发展史一．在孟德尔以前及同时代的一些遗传学说1809年伟大的生物学家拉马克（Lamarck, J.B）提出了“用进废退”的进化论观点，由此而得出获得性状（acquired characteristics）是可以遗传的。
可以说这一错误的观点是他一生中最大的一次失误，可悲的是此观点一直延续到60年代。
1866年达尔文（Darwin）提出了泛生论（hypothesis of pangenesis），认为身体各部分细胞里都存在胚芽或“泛子（pangens）”，它决定所在细胞的分化和发育。
各种泛子随着血液循环汇集到生殖细胞中。
1883年法国动物学家鲁.威廉（Roux. W）提出有丝分裂和减数分裂过程的存在可能是由于染色体组成了遗传物质，同时他还假定了遗传单位沿着染色体丝作直线排列，当时他并不知道孟德尔已证实了这种遗传单位的存在。
德国的生物学家魏斯曼（Weismann A）做了连续22代剪断小鼠尾巴的实验，方法虽然简单，但有力地否定了泛生论。
1869年达尔文的表弟高尔顿（Galton, F.）用数理统计的方法研究人类智力的遗传，发表了“天才遗传（Hereditary genius）”，认为变异是连续的，亲代的遗传性在子女中各占一半，并彻底混合，即“融合遗传论”。
由于他所选择的研究性状是数量性状，所以虽然他的结论是完全正确的，但只适合数量性状，而不能作为遗传的普遍规律。
二．遗传学的诞生在孟德尔之前已经有一些植物学家做了植物杂交实验，并获得了显著的成绩。
就在孟德尔理论发表的前两年（1863年）法国的诺丹（Nauding）发表了植物杂交的论文并获法国政府的奖励，他认为（1）植物杂交的正交和反交结果是相同的；（2）在杂种植物的生殖细胞形成时“负责遗传性状的要素互相分开，进入不同的性细胞中，否则就无法解释杂种二代所得到的结果。
”这一结论和孟德尔定律已经非常接近，说明孟德尔的发现并非偶然，也是在前人辛勤工作的基础上建立起来的，大部分重大的科学发现都是这样通过几代人的研究、积累、充实、修正而最终得以完善的。
研究人类胚胎发育和凋亡的遗传学机制
研究人类胚胎发育和凋亡的遗传学机制人类胚胎发育和凋亡是一个非常复杂的过程，其遗传学机制一直是科学家们研究的焦点。
随着科技的不断进步，我们对这一过程的了解也越来越深入。
本文旨在就研究人类胚胎发育和凋亡的遗传学机制进行分析和探讨。
一、人类胚胎的发育过程人类的生命始于胚胎，胚胎发育过程经历了一系列的发展阶段。
在卵子被精子受精的瞬间，形成了一个受精卵。
接着，受精卵将开始快速进行细胞分裂，并向子宫移动。
在分裂的过程中，细胞逐渐形成了各种不同的细胞类型，最终构成了一位新的生命。
在这个过程中，胚胎细胞的生长、分化和凋亡都有严格的控制，并受到遗传因素的影响。
二、人类胚胎发育的遗传学机制1. 基因激活在受精卵的发育过程中，大量的基因会激活。
这些基因的表达和沉默，会影响胚胎一系列的细胞命运和功能定位。
因此，在胚胎发育的早期阶段，基因激活的调控非常重要。
研究表明，在人类的发育早期，就已经形成了一系列与基因表达调节相关的网络，这些网络影响着胚胎细胞的命运。
2. 转录因子调控转录因子是一种调节基因表达的蛋白质，它们能够结合到DNA上，控制基因表达的过程。
在人类胚胎发育过程中，转录因子调控的作用也非常重要。
研究表明，在早期胚胎发育中，一些特定的转录因子，如OCT4、SOX2和NANOG，起着至关重要的作用。
这些转录因子能够控制基因的表达，从而调节胚胎细胞的分化和命运。
3. 功能失调的影响胚胎细胞的功能失调会影响胚胎的发育过程，甚至导致胚胎致死。
科学家们发现，当细胞的染色体数量异常增加或减少时，便会导致胚胎功能失调。
这种情况通常会发生在受精卵形成过程中，是致命的。
4. 细胞凋亡的调控在胚胎发育早期，细胞凋亡是完全正常的现象。
由于胚胎过程中几乎所有细胞都会进行凋亡，因此每个胚胎最终都只会发育出几百个细胞。
研究表明，在这一过程中，细胞凋亡的发生和维持受到一定的遗传因素的控制。
三、结论人类胚胎的发育和凋亡是一种复杂的遗传调控过程。
遗传学研究成就和未来发展趋势
遗传学研究成就和未来发展趋势遗传学是研究遗传变异和遗传流传过程的科学。
自科学形成以来，遗传学一直是生命科学中重要的组成部分。
随着科技的不断进步，遗传学也得到了更深入、更广泛的发展。
本文将从遗传学的成就和未来发展趋势两个方面进行介绍。
一、遗传学的成就1.基本遗传定律遗传学的基础是基本遗传定律，这是遗传学最早的理论。
基本遗传定律由孟德尔在19世纪初发现，他发现了豌豆花的遗传规律，揭示了在生物中遗传物质转移的基本原则，也为后来的遗传学发展奠定了重要的基础。
2.遗传病研究遗传病是由某些基因突变引起的，它的发生与生物体的遗传基因密切相关。
如血友病、地中海贫血等都是严重的健康问题，长期以来，遗传学家们对这些遗传病进行研究，不仅揭示了病因，也为遗传病的治疗提供了依据和方法。
3.基因编辑研究基因编辑是近年来遗传学研究的热点，基因编辑有着广泛的应用前景，可以对人体遗传基因进行编辑和修改。
目前，基因编辑已经被用于医学治疗、植物育种、动物培育等方面。
二、遗传学的未来发展趋势1.多基因遗传病研究随着遗传学的深入，发现多个基因与某一种遗传病有关，这就是所谓的多基因遗传病。
这种疾病比较复杂，其发病率也很高，如何准确地检测和治疗这类疾病成为遗传学研究的新方向。
2.长寿基因研究长寿现象一直是科学家们感兴趣的话题之一，越来越多的证据表明，长寿与遗传基因密切相关。
因此，长寿基因研究正在受到越来越多的关注。
3.基因组学研究基因组学研究是遗传学未来发展的重要趋势。
基因组学研究包含基因组分析、全基因组组装、系统发育和遗传变异等方面。
这方面的研究有助于深入了解基因组的结构和功能，进而更好地理解遗传学。
4.人造生命研究人造生命是现代遗传学的新方向之一。
人造生命是指通过人工手段创造生命，也可以理解为“合成生物学”。
虽然还需要一定的时间和技术积累，但是人造生命的研究领域正在逐渐拓展。
总之，遗传学是一个有着广阔前景和重要意义的学科领域。
随着科技的不断进步和人类对生命科学的深入探索，遗传学也在不断发展，为人类的健康和生存提供了更好的保障。
医学遗传学分科及发展简史
例如：一院儿科 xxx教授----- Down综合征， 细胞遗传学诊断。
二院 儿保科 xxx教授----DMD、血友病、 性别异常
遗传教研室 xxx教授----DMD、血友病、
性别异常，分子遗传学诊断，无创性产前诊 断。
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Down综合征 ---FISH诊断。
2、细胞遗传学Cytogenetic
1923年，Painter T S，提出人的染色体数目是 2n=48，性染色体为XX，XY。
同种属、不同细胞的杂交； 4/ 可施加各种因素进行实验研究。
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应用十分广泛：
1/杂交进行基因定位研究，如 人 × 鼠——TK 酶基因定位；
2/细胞杂交与单克隆抗体的制备； 3/细胞杂交与肿瘤抑制基因的研究，N X T—
—细胞失去肿瘤特征； 4/基因转移研究； 5/克隆羊、牛、猴、鼠及猪。
11、发育遗传学 Developmental genetics
研究胚胎发育过程中细胞的生长、分化、 组织、器官的形成的遗传机制和调控作 用。
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12、行为遗传学 Behavior genetics
1952年，徐道觉（Hsu T C），偶然应用低渗处理 细胞获得分散良好的染色体，并发现人的染色体数 为46条，但未能肯定自己的发现，仍相信Paiter的 2n=48的结论。
1956年，蒋有兴（Tjio J H）和Levan A证明人的体 细胞染色体数为46条，这标志着人类细胞遗传学的 开始。
低渗处理技术的应用和外周血短期培养方法的建立， 推进了人类染色体研究的进程。
理论依据是1908年Hardy和1909年 Weinberg提出的遗传平衡定律。
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8、免疫遗传学 Immunogenetics
遗传学第十二章遗传与发育
其中P6.p与AC最近，接受的信号最强， P6.p 中的vul基因被激活，最终分化为初级卵孔细胞。P5.p和P7.p接受信号相对较少，而分化发育为次级卵孔细胞。 真皮细胞的形成 P3.p,P4.p,P8.p与AC距离远，没有接受到信号分子，细胞中muv基因表达，导致发育为环绕卵孔的真皮细胞.
无脊椎动物和脊椎动物，如线虫、果蝇和人类的发育途径基本相同，控制发育的基因在进化上是保守的，在结构和功能上有很高的同源性。
遗传控制发育的图式（pattern），发育则是基因按严格的时间和空间顺序表达的结果，是基因型与环境因子相互作用转化为相应表型的过程。
研究发育模式生物
二、果蝇早期胚胎发育的遗传控制
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(一）概论
果蝇的生活周期从受精卵开始经过5个不同阶段的成体前（pre-adult）发育, 包括胚胎、三个幼虫期和蛹期,最终形成成虫。
果蝇卵的结构
具有前（anterior）、 后（posterior）、 背（dorsal）、 腹（ventral）区。
AC与6个Pn.p细胞相互作用确定初级卵孔细胞和次级卵孔细胞的形成。 在锚定细胞（anchor cell,AC ）中,lin-3被激活, 分泌一种与脊椎动物的表皮生长因子相似的Lin-3蛋白, 作为信号分子；前体细胞则表达由let-23基因编码的细胞表面受体Let-23蛋白。Lin-3与Let-23连接，扳动前体细胞p5p,p6p和p7p形成初级卵孔细胞或次级卵孔细胞。
第十二章 遗传与发育 遗传与发育 槪念 发育是基因按照特定的时间与空间进行程序化表达的过程。研究基因对发育的调控作用的学科就是发育遗传学（developmental genetics）。 特化 决定
遗传学的发展史
遗传学发展历史及研究进展摘要：遗传学的发展历程经历了以下几个历程遗传应用现象时期--遗传现象推论时期--遗传实验生物学时代--遗传学诞生期--细胞遗传的时期--微生物遗传及生化遗传学时期--分子遗传学时期。
从遗传学现象应用到遗传学发展到分子遗传学时期，遗传学体系基本发展完善。
在未来的发展中遗传学将会往社区遗传学发展，集中精力往解决人类遗传疾病以及疑难杂症和动植物以及农作物生产方面。
由研究发展遗传学科学理论基础转化为应用遗传学基础科学技术解决现实问题的过度。
这就是未来遗传学发展的期望。
关键词：遗传学、基因、时代、历程、发展遗传学是一门探索生命起源和进化历程的学科，兴起于20世纪，发展异常迅速，随着研究的进展，以渗入生物科学的各个领域，派生出诸如植物遗传学、动物遗传学、微生物遗传学、人类遗传学、生理遗传学、发育遗传学等等，成为现代生物学得带头学科。
其理论、机制以及先进的实验技术，在农业、工业、畜牧业、医学、国防等领域都有十分重要的作用。
以下将介绍遗传学的发展历程。
(4)遗传应用现象时期:各种考古资料表明，人类在远古时代就已经知道优良动植物能够沉声与之相似的优良后代的现代，并通过选择和培育有用的动植物以用于各种生活目的。
在植物选育方面，在我国湖北地区新石器时代末期的遗址中还保存有阔卵圆形的粳稻谷壳，说明人类对植物品种的选育具有悠久历史。
公元前4000年左右，古埃及的石刻上还记载了人们进行植物杂交授粉的情况。
但是，这些都仅仅是史前史前人类对遗传变异现象的观察，或是在实践中利用一些遗传、变异形状对动植物进行选择，并没有对生物遗传和变异的机制进行严肃的研究。
(1)遗传现象推论时期：公元前5世纪到4世纪，希波克拉底的观点使古希腊对生命现象的认识逐步从宗教的神秘色彩转向哲学的和原始科学的思维方案。
古希腊医师希波克拉底及其追随者在生殖和遗传现象以及人类起源方面发现并认为雄性的精液首先在身体的各个器官形成后运输到血液中，双亲的各种生理活动和智理活动都可以传给子代，使子代具有与亲代相似的能力与特征。
人类胚胎发育过程的遗传学基础与调控机理
人类胚胎发育过程的遗传学基础与调控机理人类胚胎发育过程是一个全新的生命开始的过程，从一个单一的细胞到一个复杂多细胞的生命体系的形成，这其中涉及了基因的调控、细胞形态的变化、胚胎层的形成和多个器官的分化等一系列复杂的过程。
在过去几十年的研究中，生命科学家们深入研究了人类胚胎发育过程的遗传学基础和调控机理，为我们揭示了这一奥秘。
一、胚胎发育过程的分期与胚层形成胚胎发育的分期主要是按照植物的方式，同样分为原始生殖细胞形成、不定芽的形成、原始的胚胎纲的形成等等。
在人的发育过程中，最早的分期是受精卵的形成。
受精卵是由男性精子和女性卵子结合而成的，包含了全部的遗传物质。
之后，受精卵进入到子宫中，开始着手形成胚胎，这时胚胎所包含的细胞开始快速分裂，最初的形态也形成了。
随着细胞的分裂，胚胎中最早出现的细胞开始出现一些差异，然后进一步的分化，形成更多不同种类的细胞，例如：神经细胞、心脏细胞、肌肉细胞等等。
这些细胞形成后，它们又会重新组合，形成相对复杂的器官和组织，例如：肝脏、肺、肠等等。
在发育过程中，人类胚胎主要分为三个层次：外胚层、中胚层和内胚层。
在这三个层次中，每一层都有它们独特的发育产物。
二、遗传学基础的研究高通量近年来新发展的基因芯片和单细胞测序技术使得科学家们有可能对人类胚胎发育过程的遗传学基础展开全面的研究。
在过去的几十年里，我们已经知道大部分基因的功能和全基因组已经被测序，这使得人类胚胎在遗传学上的研究更加前沿。
通过比较人类胚胎和成人组织中的基因表达差异，研究人员发现了一系列的基因网络和调控机制。
例如，在早期胚胎形态最初出现的时候，表现得非常重要的就是一个叫做“波西米亚”（Bod apos;s cell）的基因。
这个基因被认为参与了细胞分化和特殊器官的形成。
此外，还有一些专门的基因家族参与到了不同的发育过程中。
比如说，SOX基因家族和PAX基因家族等具有特定的调控胚胎发育的作用。
这些基因控制胚胎细胞的分化和命运选择，从而帮助胚胎迅速的形成。
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发育遗传学传统研究及其新趋势摘要模式生物是传统遗传学研究的重要材料，目前公认的用于遗传学研究的常见模式生物有噬茵体、大肠杆茵、酵母、线虫、果蝇、斑马鱼、小鼠、拟南芥等。
这8种常用模式生物对生命现象的揭密和人类疾病治疗的探索等都所做出了重大贡献。
随着科技的进步，遗传学研究已经从表观遗传逐步向分子遗传推进，新的研究手段不断兴起，这将对遗传疾病治疗和杂交育种的研究具有巨大的冲击力。
本文在回顾传统遗传学研究手段的同时，也探讨了遗传学发展的新趋势。
关键词：模式生物发育遗传学非模式生物引言“种豆得豆”、“孩子长得像爸妈”等是长期以来人们都知道的遗传现象,首先是孟德尔(GregorMendel)在1865年的豌豆研究报告中首先科学地解释了人们习以为常的现象,而奠定了遗传学的基础。
但是孟德尔的遗传学说未被及时认识,直到1900年孟德尔逝世16年后,他的遗传学说才又被人们重新发现。
1911年,摩尔根(Margan)的果蝇实验证实了孟德尔的结果。
他的杰出研究确认染色体就是基因的载体,他和他的学生还推算出了果蝇各种基因的染色体上位置,并画出了果蝇的4对染色体上的基因所排列的位置图,基因学说得以诞生。
从此遗传学结束了仅凭逻辑推理时代,重大发现接踵而至,成为20世纪最重要的学科之一,生物学的研究重心也逐渐移向遗传学领域。
1．模式生物的由来及其作用在生物学发展之初，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”。
理想的研究系统是科学发展的关键。
在发育生物学的形成和发展过程中，许多划时代的突破往往与一些模式物种相关。
今天，当我们回顾精子和卵子的发现及精卵受精这一重大发育生物学问题的诠释时，就会想起1 9世纪后期一批欧洲胚胎学家用海胆(seaurchin)所进行的一系列观察；当我们津津乐道1 995年度的诺贝尔奖获得者Ed，ward B．Lewis、Christiane Nusslein—Volhard和Eric F．Wieschaus关于早期胚胎发育基因调控的重大发现时，无不羡慕他们继承了基因学说的创建者FhomlaS Hunt Morgaln等的优良传统，选用果蝇这一绝好的模式动物；当1 997年和1 998年全世界的人们惊叹克隆羊、克隆牛和克隆鼠的诞生及体细胞克隆技术日臻成熟时，发育生物学研究者所思索的则是20世纪六七十年代英国发育生物学家John Gurdon．用非洲爪蟾这一有着王者之称的模式脊椎动物所进行的有关体细胞核移植的开创性研究工作。
特别是20世纪90年代分子发育生物学兴起后，模式生物显得更为重要。
模式生物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。
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。
2．常用的模式生物及其特点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、拟南芥、小鼠、斑马鱼、噬菌体、大肠杆菌、酿酒酵母、海胆等。
下面介绍几种经典的模式生物。
2.1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。
海胆以其易于得到大量受精精卵，同步发育，胚体透明，孵化速度快的特点成为了生物学研究的模式生物。
由于棘皮动物的胚胎形成方式和脊索动物一样，所以样子虽然看起来原始，但实际上是包括人在内的脊索动物的近亲。
因此海胆引起基因组测序人员的重视。
而测序的结果分析表明海胆与人类有许多相似基因，但是人类基因数量比较多，提示在海胆与人类分道扬镳后,脊椎动物在进化过程中至少出现过两次全基因组复制。
2.2果蝇黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）属于昆虫纲的双翅目，20世纪初Morgan选择黑腹果蝇作为研究对象，建立了遗传的染色体理论，奠定了经典遗传学的基础并开创利用果蝇作为模式生物的先河。
20世纪80年代以后针对果蝇的基因组操作取得重大进展，并发展出一系列的有效技术。
2000年，果蝇的全基因组测序基本完成，全基因组约165Mb。
果蝇体型小，体长不到半厘米；饲养管理容易，既可喂以腐烂的水果，又可配培养基饲料；一个牛奶瓶里可以养上成百只。
果蝇繁殖系数高，孵化快，只要1天时间其卵即可孵化成幼虫，2-3天后变成蛹，再过5天就羽化为成虫。
从卵到成虫只要10天左右，一年就可以繁殖30代。
果蝇的染色体数目少，仅3对常染色体和1对性染色体，便于分析。
作遗传分析时，研究者只需用放大镜或显微镜一个个地观察、计数就行了，从而使得劳动量大为减轻。
且果蝇与人类在身体发育、神经退化、肿瘤形成等的调控机制，都有非常多相通处，许多人类的基因在果蝇身上也有，甚至功能可以互通。
生命周期快，繁殖容易和可进行基因定位研究的巨大的多线染色体等特性使果蝇最适合用于遗传分析。
它被科学家们称为上帝的礼物，是遗传学上的重要的实验材料同时也是重要的实验模型。
但是现代果蝇研究已经远不止停留在研究白眼突变和连锁互换规律的层次上了，更多的科学家关注着怎样使果蝇的研究更好地为人类服务，又由于果蝇在各个方面与人类有着惊人的相似之处，因此，人们将它应用于癌症疗法、全球暖化与气候变迁的初期预警系统、阿兹海默氏症与亨丁顿氏舞蹈症等神经退化失调症、以及酒瘾与药瘾遗传，还有失眠与时差的研究等等诸多领域。
2.3斑马鱼斑马鱼(Danio rerio)为一种热带硬骨鱼，是研究脊椎动物器官发育和人类疾病的重要遗传学模型之一。
20世纪70年代美国遗传学家George Streisinger注意到斑马鱼的优点，并开始研究其养殖方法、胚胎发育等，并发展一些相关的遗传学技术。
并在Nature上发表了关于斑马鱼体外受精、单倍体诱导技术相关的论文（Streisinger G， 1981）。
到20世纪90年代初，德国发育生物学家Christine Nusslein－Volhard以及美国哈佛大学的Wolfgang Driever博士的研究组同时开始对斑马鱼进行大规模化学诱变研究（Driever W， 1996）。
斑马鱼显著优势在于体积小，可在较小的空间大量繁殖；产卵量高(每周200多个)发育快，许多组织在受精后24 h开始形成；成熟周期短，体外受精且胚胎透明，可在体视解剖镜下观察。
它的神经中枢系统、内脏器官、血液以及视觉系统，在分子水平上85％与人相同，尤其是心血管系统，早期发育与人类极为相似，在胚胎发育过程中可以全程观察和研究其心脏发育及血液流动状态。
借助显微镜，甚至可看到每个心肌细胞和血液细胞。
与之相比，线虫和果蝇与人相距甚远，包括造血功能在内的许多人体重要生理功能以及相关的疾病基因在这些模式生物体内并不存在。
且斑马鱼单倍体、雌核发育二倍体的制作和突变体的获得均较容易，精子可以冷冻保存，所有这些特点使斑马鱼非常适合于遗传学的研究。
高速繁殖有利于基因筛选，早期发育与人类极为相似，这些特点使得斑马鱼成为目前研究人类疾病及动物胚胎发育的最佳模式生物。
特别在母体产生的因子(如蛋白质和mRNA)对启动胚胎发育的影响、体轴的形成机制、胚层的诱导与分化、胚胎中细胞的运动机制、器官的形成、左右不对称发育、原始生殖细胞的起源等方面做出巨大贡献。
2.4秀丽线虫秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）在当今的生命科学研究中起着举足轻重的作用。
20世纪60年代，Brenner在确立了分子遗传学的中心法则以后，为探索个体及神经发育的遗传机制，而最终选择了秀丽线虫这一比果蝇更简单的生物。
并在1974年在Genetics上发表文章，在这篇文章中详细描述了秀丽线虫的突变体筛选、基因定位等遗传操作方法（Brenner S. 1974）。
为秀丽线虫作为模式生物进行个体发育的遗传研究奠定了基础。
自Brenner开始，四十多年来，以秀丽线虫为模式生物的研究几乎涉及到生命科学的各个领域并取得了重大突破，如MAPK信号传导、细胞程序性死亡、TGF-β信号传递途径、RNA干扰(RNAinterference,RNAi)和微RNA(microRNA,mRNA)等。
秀丽线虫成虫长约1mm，身体为半透明，研究时不需染色，即可在显微镜下看到线虫体内的器官如肠道、生殖腺等；若使用高倍相位差显微镜，还可达到单一细胞的分辨率。
此外它的细胞数目以及细胞命运图谱几乎固定，并且易于追踪。
又因为线虫仅有一千多个体细胞，所以它的所有细胞都可以澈底地观察研究，这与人体数十兆的体细胞比起来，真是简单多了。
因此，线虫是研究细胞分裂、分化、死亡等的好材料。
它以大肠杆菌为食，易在实验室培养。
从一个受精卵发育成可以产卵的成虫，它只需要3d。
在实验室中只要有一台解剖显微镜，一只自制的铂金丝小铲，就可以进行线虫培养操作了。
在自然状态下，秀丽线虫绝大部分个体为雌雄同体(hermaphrodite)，其一生能产生约300个受精卵。
如果在一个培养皿上放上几只线虫，几天之后就可得到大量的后代。
自然产生的秀丽线虫群体中只有约千分之一为雄性，但在实验室里可以用热激的办法来产生雄性个体以用于遗传交配。
由于具有雄性和雌雄同体这两种性别特征，秀丽线虫在遗传研究上具有无可比拟的优势。
一方面，不同遗传背景的秀丽线虫可以像果蝇等模式动物一样进行遗传交配，进行遗传分析或获得具有多种性状的个体；另一方面，经突变或交配产生的新性状无需再经交配只需转接继代就可以保持了。