1 模式生物的研究歷史
早期的生命科學研究，人們總是用一些常見的生物作為材料，所用生物就是研究的目的，并沒有模式生物的概念。隨著科學的發展，有關生命的知識越來越多，急需將這些凌亂的知識有系統的進行整理，全面的理解生命的整體過程。但同時，人們的精力是有限的，不可能將所有的生物均一一研究，這是一些有代表性的生物就被選擇出來進行研究，這是模式生物出現的原動力。同時在醫學領域中，因為倫理問題，一些試驗不可能用人來作為試驗材料，而不得不尋找可靠的替代物，這是模式生物出現的另一個推動力。
1.1擬南芥的研究歷史
擬南芥（Arabidopsis thaliana）與白菜、油菜、甘藍等經濟作物一樣屬于十字花科，其本身沒有明顯的經濟價值。歷史上對擬南芥的煙酒刻意追溯到16世紀，在1943年Laibach詳細闡述了擬南芥作為模式生物的優勢，并促成了1965年在德國召開的一屆國際擬南芥會議。但真正作為模式生物進行研究還是近20年的事。1986年，Meyerowitz實驗室首次報道了對擬南芥一個基因的克隆（Chang
C，
1986)，1988年發表了擬南芥基因組的首個RFLP圖譜，在此之后的幾年中，相繼報道了T－DNA插入突變基因的克隆、基于基因圖譜的基因克隆等。并在2000年完成了基因組全序列的測序工作（The
Arabidopsis Genome Initiative. 2000），成為第一個被完整測序的植物。
1.2秀麗線蟲的研究歷史
秀麗隱桿線蟲（Caenorhabditis
elegans）在當今的生命科學研究中起著舉足輕重的作用。20世紀60年代，Brenner在確立了分子遺傳學的中心法則以后，為探索個體及神經發育的遺傳機制，而最終選擇了秀麗線蟲這一比果蠅更簡單的生物。并在1974年在Genetics上發表文章，在這篇文章中詳細描述了秀麗線蟲的突變體篩選、基因定位等遺傳操作方法（Brenner
S. 1974）。為秀麗線蟲作為模式生物進行個體發育的遺傳研究奠定了基礎。
1.3果蠅的研究歷史
黑腹果蠅（Drosophila
melanogaster）屬于昆蟲綱的雙翅目，20世紀初Morgan選擇黑腹果蠅作為研究對象，建立了遺傳的染色體理論，奠定了經典遺傳學的基礎并開創利用果蠅作為模式生物的先河。20世紀80年代以后針對果蠅的基因組操作取得重大進展，并發展出一系列的有效技術。2000年，果蠅的全基因組測序基本完成，全基因組約165Mb（Wan
Y Q， 2006）。
1.4斑馬魚的研究進展
斑馬魚（Danio
rerio）是屬于輻鰭亞綱鯉科短擔尼魚屬的一種硬骨魚。20世紀70年代美國遺傳學家George
Streisinger注意到斑馬魚的優點，并開始研究其養殖方法、胚胎發育等，并發展一些相關的遺傳學技術。并在Nature上發表了關于斑馬魚體外受精、單倍體誘導技術相關的論文（Streisinger
G， 1981）。到20世紀90年代初，德國發育生物學家Christine Nusslein－Volhard以及美國哈佛大學的Wolfgang
Driever博士的研究組同時開始對斑馬魚進行大規模化學誘變研究（Driever W， 1996）。
1.5小鼠的研究歷史
小鼠屬于哺育綱嚙齒母鼠科小鼠屬，目前在生物醫學研究領域廣泛使用的是小家鼠（mus
musculus）。1902年哈佛大學的Castle在孟德爾遺傳學研究的影響下開始小鼠的遺傳學研究，并對小鼠的遺傳和基因變化進行了系統的分析。1982年首次報道了攜帶有外源基因的轉基因鼠，1998年在克隆羊Dolly羊出生后1年，克隆小鼠在夏威夷誕生，2002年小鼠基因組全序列測序完成，從2005年開始，大規模的基因刪除研究開始在美國、歐盟和加拿大實施（Lin
Z Y， 2006)。
2 模式生物的研究優勢
在所有的模式生物中，雖然在分類上差別很大，但也有著一些共同的特點。首先，這些生物都有著較強的適應性，飼養簡易，繁殖力較強，易于獲得大量的試驗材料。其次，這些生物環境和人的身體健康都沒有較大的危害，不至于在試驗中對實驗人員和生態環境造成破壞。
2.1 秀麗線蟲的特殊優勢
在自然條件下，秀麗線蟲是雌雄通體的，一生可以產生約300粒受精卵，可以快速大量繁殖。同時在自然條件或誘導下，可以產生雄性個體來進行雜交實驗，這一特征使得秀麗線蟲在遺傳學研究方面有著無可比擬的優勢。另外，在秀麗線蟲的全部1090個細胞中，有131個細胞以一種不變的方式，在固定的發育時間和固定位置消失。秀麗線蟲數目一定的細胞個數以及固定的細胞凋亡，是決定秀麗線蟲在研究細胞凋亡方面地位的主要原因（Qin
F S， 2006)。
2.2 果蠅的特殊優勢
果蠅作為模式生物研究的優勢，主要表現在生物學和技術兩個方面。在生物學方面，長期的研究積累了很多關于果蠅的知識和信息，制備了大量的分布于數以千計的基因中的突變體。果蠅還有很多攜帶便于遺傳操作的表形標記、分子標記或其它標記的特征染色體，這些工具使得進行大規模基因組篩選分離一系列可見或致死表型，甚至可以分離那些只在突變個體的第二或第三代才表現的表型。在技術上，在果蠅研究過程中發展的一些有效技術，現在還是只能應用于果蠅，如：增強子陷阱技術、定點同源重組技術、雙組分異位基因表達系統、嵌合體分析技術及基因定點敲除技術等（Adams
M D， 2002)。