模式生物由于其结构简单、生活周期短、培养简单、基因组小等特点，在生物医学等领域发挥重要作用。模式生物作为材料不仅能回答生命科学研究中最基本的生物学问题，对人类一些疾病的治疗也有借鉴意义。常见的模式生物有有真菌中的酵母，原核生物中的大肠杆菌，低等无脊椎动物中的线虫，昆虫纲的果蝇，鱼纲的斑马鱼，哺乳纲的小鼠以及植物中的拟南芥。
1 模式生物的研究历史
早期的生命科学研究，人们总是用一些常见的生物作为材料，所用生物就是研究的目的，并没有模式生物的概念。随着科学的发展，有关生命的知识越来越多，急需将这些凌乱的知识有系统的进行整理，全面的理解生命的整体过程。但同时，人们的精力是有限的，不可能将所有的生物均一一研究，这是一些有代表性的生物就被选择出来进行研究，这是模式生物出现的原动力。同时在医学领域中，因为伦理问题，一些试验不可能用人来作为试验材料，而不得不寻找可靠的替代物，这是模式生物出现的另一个推动力。
1.1拟南芥的研究历史
拟南芥（Arabidopsis thaliana）与白菜、油菜、甘蓝等经济作物一样属于十字花科，其本身没有明显的经济价值。历史上对拟南芥的烟酒刻意追溯到16世纪，在1943年Laibach详细阐述了拟南芥作为模式生物的优势，并促成了1965年在德国召开的一届国际拟南芥会议。但真正作为模式生物进行研究还是近20年的事。1986年，Meyerowitz实验室首次报道了对拟南芥一个基因的克隆（Chang C， 1986)，1988年发表了拟南芥基因组的首个RFLP图谱，在此之后的几年中，相继报道了T－DNA插入突变基因的克隆、基于基因图谱的基因克隆等。并在2000年完成了基因组全序列的测序工作（The Arabidopsis Genome Initiative. 2000），成为第一个被完整测序的植物。
2 模式生物的研究优势
在所有的模式生物中，虽然在分类上差别很大，但也有着一些共同的特点。首先，这些生物都有着较强的适应性，饲养简易，繁殖力较强，易于获得大量的试验材料。其次，这些生物环境和人的身体健康都没有较大的危害，不至于在试验中对实验人员和生态环境造成破坏。
3 模式生物的主要研究领域
3.1 拟南芥的主要研究领域
3.1.1在发育生物学方面的研究
在植物形态建成的研究中，拟南芥的主要成绩表现在花发育的ABC模式上，A、B、C分别指的是控制不同花器官发育的三类基因（Bowmen J L， 1991)。这三类基因的表达产物大体按照它们各自决定的花器官位置，分布于相应的区域，当其中某个基因发生突变后，它所控制的区域则会发育出其他类型的花器官。同时在植物根、茎、叶、胚胎和种子的发育上，也进行了深入的研究。
3.2 线虫的主要研究领域
3.2.1细胞生物学方面
秀丽隐杆线虫的一生中，12％的细胞通过细胞凋亡的形式而消失，其中的80％发生在胚胎的发育阶段。现在通过突变个体的研究，已经证明凋亡基因通过遗传组成一条线性的调控途径以控制细胞凋亡（Horvitz H R. 2002）。通过构建这些基因之间的双缺失突变体或进行转基因分析，发现它们组成的遗传调控途径为：egl－1→ced－9→ced－4→ced－3，其中ced－9和ced－3的基因产物分别对应于哺乳动物的凋亡抑制因子Bcl－2和执行凋亡的一类酶——caspase。
3.3 果蝇的主要研究领域
3.3.1在生物学方面的研究
果蝇作为遗传学研究的经典模式生物，早期主要用于阐明真核生物遗传学的基本原理与概念。20世纪70年代以后，果蝇广泛应用于发育生物学的研究，如胚胎发育（Nusslein-Volhard C， 1980）、各种器官的形成（Lengyel J A， 2002）、神经系统的发育和高级神经活动与行为机制等（Guo J Z， 2005）。
3.4 斑马鱼的主要研究领域
3.4.1在生物学方面的研究
生命周期涉及胚胎的发育、生长、生理和心理平衡的维持以及生殖细胞的产生、衰老、死亡，每个过程都非常复杂，即受基因调控，也受到外界因素影响。利用斑马鱼开展的胚胎发育研究主要包括母体启动的因子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、神经系统的发育、器官的形成、左右不对称发育、原始生殖细胞的起源和迁移等（Wilson S M， 2004）。
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