模式生物研究用什么显微镜好？

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模式生物研究用什么显微镜好？

一、什么是模式生物

模式生物是可用于研究与揭示生命体某种具有普遍规律的生物现象的一类生物。根据研究目的的不同，选择合适的模式生物是十分重要的，如在遗传学和发育生物学中，线虫、果蝇、小鼠等是比较合适的选择；在人口与健康领域，应用比较典型的是斑马鱼、果蝇、秀丽隐杆线虫等；在植物学研究中比较常用的有，拟南芥、水稻等。

被选择的模式生物一般都有以下几个共同特征；

（1）有利于回答研究者关注的问题，生理特征能够代表生物界的某一大类群；

（2）世代短、子代多、易于在实验室内饲养繁殖、遗传背景清楚；

（3）容易进行实验操作，特别是遗传操作以及表型分析。

以下是几种比较典型的模式生物：

（1）斑马鱼

具有繁殖能力强、体外受精和发育、胚胎透明、性成熟周期短、个体小易养殖等诸多特点，是进行毒理学、胚胎发育机理研究、基因功能研究、疾病发病机制研究的理想选择。

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（明美体视显微镜MZX81明场拍摄下的斑马鱼）

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（MZX81拍摄荧光标记的斑马鱼）

（2）秀丽隐杆线虫

无脊椎动物中的秀丽隐杆线虫，是一种食细菌的线性动物，其体长度 1mm，通身透明，主要以雌雄同体方式存在，体细胞数目恒定，特定细胞位置固定，是目前单一一个身体中每一个细胞都能被溯源的生物。在胚胎发育、性别决定、细胞凋亡、行为与神经生物学等方面研究中得到广泛应用，也是是衰老和寿命研究中重要的模式生物。

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（MZ62明场拍摄的秀丽隐杆线虫）

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（MF53拍摄的荧光标记的秀丽隐杆线虫）

（3）果蝇

昆虫纲的黑腹果蝇繁殖迅速、多产、染色体数量少（仅4对）、易于进行基因定位与操作、容易诱导明显的突变表型，是研究遗传和发育的重要模式动物。

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（MZ62拍摄明场状态下的果蝇）

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MZX81拍摄的荧光标记果蝇

（4）小鼠

属于哺乳动物纲、啮齿目、鼠科、小鼠属，个体小、温顺、容易饲养，具有和人类相似的发育过程和组织解剖结构等特点，此外，小鼠基因与人类基因高度同源，百分之99的人类基因在小鼠基因组中能找到相应的基因，因此它成为解析人类基因功能、研究人类疾病重要的模式生物，是当今世界上研究很详尽的哺乳类实验动物。

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MF43-N拍摄的小鼠荧光脑片

二、模式生物成像难点

（1）要兼顾宏观和微观观察。斑马鱼、果蝇、小鼠等模式生物尺寸较大，有一定的厚度和大小，一般的生物显微镜无法满足整体的宏观观察需要，因此需要使用长工作距离、大视野、大焦深的体视显微镜；而当要对样品的切片进行微观观察时，体视显微镜放大倍率又不够用，需要搭配生物显微镜解决。一般模式生物研究需要用到这两种显微镜结合。

（2）荧光成像对仪器提出较高要求。模式生物研究经常会用到荧光染色或荧光素对特定目标物质或器官进行标记，在成像时，需要荧光信号具有高度特异性，不能相互混合影响成像质量，这要求合理选定染料并使用合适的滤光片组。生物显微镜可以轻松实现荧光需求，但体视显微镜则比较难满足，因为体视荧光显微镜不常见，而很多体视显微镜又无法升级安装荧光模块和滤光片组，或初级物镜的品质不理想，需要注意挑选MZX81等成熟方案。

（3）荧光成像对相机提出较高要求。荧光成像用于模式生物研究有光毒性和成像速度两大挑战，部分单细胞或少量细胞的模式生物对光毒性比较敏感，要缩短成像时间关闭不必要的波段，避免过长时间的照射和紫外线波段导致光毒性的累加对其健康造成损害，另一方面，部分研究可能需要动态观察目标，灵敏度低的相机帧率会太低导致无法观察。这要求尽量才是高灵敏度的相机。

三、明美解决方案推荐

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