一、模式動物
隨著人類基因組計劃的完成和后基因組研究時代的到來，模式生物的研究策略得到了廣泛的應用，基因的結構和功能可以在其它合適的生物中去研究，同樣人類的生理和病理過程也可以選擇合適的生物來模擬，在科研領域，常見的模式動物除開廣泛應用的大小鼠外，還有斑馬魚，非洲爪蟾，果蠅，線蟲應用*為廣泛。由于他們各自獨特的優(yōu)點，被應用于遺傳學的研究、發(fā)育生物學的基因調控的研究、各類**的研究如帕金森氏病、老年癡呆癥、**成癮和酒精中毒、衰老與長壽、學習記憶與某些認知行為的研究。
1、斑馬魚
脊索動物門（ Chordata）、輻鰭魚綱（Actinopterygii）、鯉形目（Cypriniformes）、鯉科（Cyprinidae）魚丹屬（Danio）斑馬魚（D. rerio）。體長 4～6 厘米。體呈紡錘形。背部橄欖色，體側從鰓蓋后直伸到尾未有數(shù)條銀藍色縱紋，臀鰭部也有與體色相似的縱紋，尾鰭長而呈叉形。雄魚檸檬色縱紋；雌魚藍色縱紋加銀灰色縱紋。斑馬魚模式生物的使用正逐漸拓展和深入到生命體的多種系統(tǒng)（例如，神經(jīng)系統(tǒng)、**系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)等）的發(fā)育、功能和** （例如，神經(jīng)退行性**、遺傳性心血管**、糖尿病等）的研究中，并已應用于小分子化合物的大規(guī)模新藥篩選。斑馬魚作為模式動物的優(yōu)點如下：
（1）斑馬魚的繁殖周期約 7 天左右，一年可連續(xù)繁殖 6-7 次，而且產(chǎn)卵量高其繁殖力很強。
（2）由于斑馬魚基因與人類基因的相似度達到 87%，這意味著在其身上做**實驗所得到的結果在多數(shù)情況下也適用于人體，因此它受到生物學家的重視。
（3）斑馬魚的胚胎是透明的，所以生物學家很容易觀察到**對其體內器官的影響。
（4）雌性斑馬魚可產(chǎn)卵 200 枚，胚胎在 24 小時內就可發(fā)育成形，這使得生物學家可以在同一代魚身上進行不同的實驗，進而研究病理演化過程并找到病因。
2、非洲爪蟾
屬脊索動物門 (Phylum Chordata)、無尾目 (Salientia)、負子蟾科 (Pipidae) 雄性成蛙體長 7-11 cm，雌性成蛙體長 9-14 cm。性成熟的成蛙前肢有黑色婚墊，便于交配，雄蛙泄殖腔比雌蛙泄殖腔小。非洲爪蟾學名 Xenopus laevis 負子蟾科。由于沒有舌頭只能利用其前肢攪食水中的無脊椎動物 。分布于由南非的熱帶草原起，北至肯尼亞，烏干達西至喀麥隆。體長 100 mm。雄性會比雌性小一截，后肢具有 3 對角質腳爪。非洲爪蟾作為模式動物的優(yōu)點如下：
（1）在胚胎學研究中，非洲爪蟾是主要的兩棲類動物模型。非洲爪蟾的優(yōu)勢在于取卵方便，在實驗室條件下，它可以常年只要注射**，雌體第 2 天就可以產(chǎn)卵，而且產(chǎn)卵量很大，可以通過人工授精獲得受精卵。
（2）非洲爪蟾的卵子和胚胎個體較大，非常適宜于進行實驗胚胎學研究，如顯微注射、胚胎切割和移植等。其早期胚胎發(fā)育很快，在 24℃ 下受精后 2 天左右就可以孵化成可以自由游動的幼蟲。
（3）非洲爪蟾的成熟卵子具有明確的動物極和植物極，受精作用引起皮質運動。爪蟾胚胎經(jīng)過卵裂、囊胚、原腸胚、神經(jīng)胚、尾芽期等階段孵化成幼蟲；蝌蚪在 5 天左右后肢開始發(fā)育并逐漸進入變態(tài)期，到兩個月時完成變態(tài)。幼體要生長 1 到 2 年才能達到性成熟。產(chǎn)卵，不受季節(jié)限制。
3、果蠅（Drosophila，fruit fly, Drosophila melanogaster)
屬節(jié)肢動物門、昆蟲綱、雙翅目、果蠅屬、果蠅種。約 1,000 種。廣泛用作遺傳和演化的室內外研究材料，尤其是黃果蠅 (D. melanogaster)。果蠅作為模式動物的優(yōu)點如下：
（1）飼養(yǎng)容易，用一只牛奶瓶，放一些搗爛的香蕉，就可以飼養(yǎng)數(shù)百甚至上千只果蠅；
（2）繁殖快，在 25℃ 左右溫度下十天左右就繁殖一代，一只雌果蠅一代能繁殖數(shù)百只。果蠅只有四對染色體，數(shù)量少而且形狀有明顯差別；
（3）果蠅性狀變異很多，比如眼睛的顏色、翅膀的形狀等性狀都有多種變異，這些特點非常有利于遺傳學研究。
4、線蟲
亦稱圓蟲 (roundworm)。屬線蟲動物門 (Aschelminthes) 線蟲綱 (Nematoda) 所有蠕蟲的通稱，系動物界中數(shù)量*豐者之一，寄生于動、植物，或自由生活于土壤、淡水和海水環(huán)境中。通常呈乳白、淡黃或棕紅色。大小差別很大，小的不足 1 毫米，大的長達 8 米。線蟲作為模式動物的優(yōu)點如下：
（1）線蟲生活在土壤間水層，成蟲體全長只有 0.1 公分，因以**為食物，所以在實驗室中極易培養(yǎng)。
（2）線蟲全身透明，研究時不需染色，即可在顯微鏡下看到線蟲體內的器官如腸道、生殖腺等；若使用高倍相位差顯微鏡，還可達到單一細胞的分辨率。因此，線蟲是研究細胞分裂、分化、死亡等的好材料。又因為線蟲僅有一千多個體細胞，所以它的所有細胞都可以徹底地觀察研究。
二、注射流程舉例（以斑馬魚胚胎顯微注射為例）
注射步驟:
1、注射針內裝液：使用無菌的微量加樣器從微注射針的后部加入待注射樣品酚紅一滴。
2、注射針安裝和定位：
(1) 將裝液后的針頭的游離端安在連接器上，然后旋緊連接器以固定針頭，再將其固定到微操作儀的托針管上；
(2) 把載有待注射樣本的培養(yǎng)皿放在顯微鏡載物臺上，用低倍物鏡對準細胞調焦；
(3）移動針頭并在顯微鏡下調整微操作儀，直到針頭的陰影在視野的中心上方；
(4）使用工作用放大倍數(shù)，調準細胞焦距，找到針尖。
3、顯微注射：
（1）使針尖對準細胞的待注射部位（細胞與針尖在同一焦面上），旋轉推進旋鈕，針刺入細胞內（卵膜、細胞膜、核膜）；
（2）旋轉加樣旋鈕，將樣本加入，并離開細胞。
實驗結果：
三、模式動物胚胎操作相關的顯微注射設備
在應用模式動物（斑馬魚，非洲爪蟾，果蠅，線蟲等）進行相關胚胎操作過程中，需要使用高效可靠的顯微注射設備。根據(jù)注射驅動動力的不同，常見的系統(tǒng)包含液體壓力式注射系統(tǒng)以及氣壓式注射系統(tǒng)。
1、液體壓力式注射系統(tǒng)
該系統(tǒng)由液體壓力注射主機，控制器，手動三維位操作器，磁性底座以及固定鐵板組成。待注射樣本溶液（如 RNA）被機械推動的液體壓力推出針尖進口卵母細胞胞內。經(jīng)典的系統(tǒng)如美國 Harvard Apparatus 公司的 Nanoject 納升級注射系統(tǒng)。如下圖：
2、氣壓式注射系統(tǒng)
該系統(tǒng)由液體壓力注射主機，控制器，手動三維位操作器，磁性底座以及固定鐵板組成。待注射樣本溶液（如 RNA）被**可控的氣體壓力推出針尖進口卵母細胞胞內。
3、用于光遺傳實驗過程中的慢病毒注射的系統(tǒng)
以病毒轉染光敏蛋白為方法的光遺傳實驗同樣也需要微注射過程，將病毒以很慢的速度注射到大小鼠的腦區(qū)。這就需要推進精度很高的微注射系統(tǒng)，如哈佛公司的注射泵等。
