为什么植物多研究拟南芥（为什么选择拟南芥为模式生物）
拟南芥为何是模式植物？研究拟南芥的意义是什么？为何被誉为植物界的果蝇？ 拟南芥因为生长周期短，发育快以及个体小等多方面原因被定义为模式植物；拟南芥个体小，易种植，长势快可以满足科研人员的种植需求，且研究拟南芥有利于突变体筛选；因为拟南芥的基因组小，其基因库的构建、筛选过程简单快速，科学家们在拟南芥身上已发现很多利用价值。 生物实验的常驻嘉宾、科学家最喜欢的模式植物：拟南芥 生长周期短，基因组小是植物且常见于生物实验室的植物叫模式植物，拟南芥就是其中的佼佼者，科学家们最常用的科研对象，它是这个世界上研究得最透彻的物种，基因组小，生长速度快以及繁殖能力强的它给了科学家们“看透”它的机会。 绝大多数的拟南芥的基因功能都能被科学家很好的阐明，个体小的拟南芥只有五对染色体，数目小得可怜呀！生长周期短暂的它们拥有在短时间就能繁衍多代的功能，繁殖期的拟南芥每次都能产出数千枚种子，不占体积还可以大量繁殖和大量栽培，既满足了科学家对研究植物变异和进化的要求，又满足了科学家对遗传上统计的要求。闭花自花传粉的拟南芥可以很好的保证稳定的遗传，它的植物结构较为简单清楚，里面的细胞和结构能够很容易的拆开来观察研究，相较大部分植物更易于解剖观察。 拟南芥那些可控的生长环境位科学家提供了多大便利 拟南芥是鼠耳介属，自然条件下一般作为冬性一年生植物的它，种子会在秋天的时候发芽，度过寒冷的冬天会在第二年春天开花，且拟南芥开花的速度会随着的日照光的时间长而加快开花速度，日照时间短或不充足有利于拟南芥植株营养的生长，但是会导致拟南芥花期的被阻遏或延迟，所以科学家们在培育拟南芥时会保证它在开花时十二个小时以上的光照，连续的光照很好的促进了拟南芥植株的的生殖循环，来加快植株的开花速度。 植物界的“小白鼠”，给人类带来的价值 上个世纪开始，拟南芥一直作为生物学和经典遗传学中最受欢迎的实验材料之一，自花授粉的它的基因高度纯合，它是第一种获得基因组测序的植物，不仅种植在国际空间站还在月球上进行过种植。 美国科学家在研究它时发现了隔代遗传，它的亲代的某种基因可以在它子代身上完全消失，然后在子二代身上重新出现，这一方面和我们人类十分相似，且利于突变体筛选，绝大多数的拟南芥经过诱变处理的种子极易对其进行生活力记录，可控的生长环境能使其发育稳定，能够得到更好的研究成果。 一介杂草却贡献巨大，为解决国民的的口粮作出巨大贡献 在植物界，拟南芥的身份地位是和水稻相娉美的，经过对它的长期研究，科学家们利用它表现出来的价值最终实现了提高水稻的水分利用效率，增强了水稻的抗旱能力，在拟南芥小小的身体内获得了一种突变体hrd-D，它的叶片深绿且根系发达，生长素通过调节细胞分裂、生长和分化来调节植物营养生长，发挥了重要作用。 hrd的发现对当时我国水资源短缺和时空发布极不均衡的情况提供了很大的帮助，尤其是西北地区的干旱缺水情况非常严重，拟南芥中的hrd功能基因被科学家们过量表达在水稻中，实现了水稻根系锁水，得到了能够抗干旱和抗高盐环境的能力，hrd在水稻中的表达提高了光合效率，降低了蒸腾，最终解决了我国民的口粮问题。 拟南芥作为植物中的“果蝇”，都有什么光辉价值 拟南芥的五条染色体组成的五个连锁群有巨大作用，目前已经用遗传方法将一百多个单基因变异地位在这五个连锁群上，这些变异位点的基因参与了非常重要的植物生理变化以及发育过程，想要克隆这些基因且研究出其的能力及价值，从拟南芥的变异分子基础或遗传本质控制植物发育的机理，可以很好的阐明植物的生长发育和了解植物的发育过程。而对拟南芥进行人工诱导去产生遗传变异又是非常容易的，拟南芥的这一特性为科学家对遗传方面的研究提供了极大的帮助。 为什么通常将拟南芥作为遗传研究对象？ 因为拟南芥植株小、结子多，拟南芥是自花受粉植物，基因高度纯合，用理化因素处理突变率很高，容易获得各种代谢功能的缺陷型。我国内蒙、新疆、陕西、甘肃、西藏、山东、江苏、安徽、湖北、四川、云南等省区均有发现。 扩展资料： 遗传学研究的开始： 1866年奥地利学者孟德尔根据他的豌豆杂交实验结果发表了《植物杂交试验》的论文，揭示了称为孟德尔定律的遗传规律。 孟德尔的工作于1900年为德弗里斯、德国植物遗传学家科伦斯和奥地利 植物遗传学家切尔马克三位从事植物杂交试验工作的学者所分别发现。 1900～1910年除证实了植物中的豌豆、玉米等和动物中的鸡，小鼠、豚鼠等的某些性状的遗传符合孟德尔定律以外，还确立了遗传学的一些基本概念。 1909年丹麦植物生理学家和遗传学家约翰森称孟德尔式遗传中的遗传因子为基因，并且明确区别基因型和表型。同年贝特森还创造了等位基因、杂合体、纯合体等术语，并发表了代表性著作《孟德尔的遗传原理》。 参考资料来源：百度百科-拟南芥 为什么拟南芥是一种极为重要的植物遗传学、发育生物学和分子生物学的研究对象，属于典型的模式植物。主要有几个原因： 一是发育快，几周时间就可完成一个世代。做实验肯定选择生长快的来研究 二是个体小，可以大量培养，并且易于在解剖镜下观察细节 三是严格的闭花自花传粉，可以保证稳定遗传（孟德尔选择豌豆也是这个原因，豌豆也是自花授粉的） 四是历史原因，正因为上述优点，传统遗传学以拟南芥为材料进行了很多研究，累积了大量资料，对于现在从基因水平上研究提供了便利 最后一个，拟南芥的基因组在植物中算是很小的，也方便研究者进行分析。 |