一、模式动物
随着人类基因组计划的完成和后基因组研究时代的到来，模式生物的研究策略得到了广泛的应用，基因的结构和功能可以在其它合适的生物中去研究，同样人类的生理和病理过程也可以选择合适的生物来模拟，在科研领域，常见的模式动物除开广泛应用的大小鼠外，还有斑马鱼，非洲爪蟾，果蝇，线虫应用*为广泛。由于他们各自独特的优点，被应用于遗传学的研究、发育生物学的基因调控的研究、各类**的研究如帕金森氏病、老年痴呆症、**成瘾和酒精中毒、衰老与长寿、学习记忆与某些认知行为的研究。
1、斑马鱼
脊索动物门（ Chordata）、辐鳍鱼纲（Actinopterygii）、鲤形目（Cypriniformes）、鲤科（Cyprinidae）鱼丹属（Danio）斑马鱼（D. rerio）。体长 4～6 厘米。体呈纺锤形。背部橄榄色，体侧从鳃盖后直伸到尾未有数条银蓝色纵纹，臀鳍部也有与体色相似的纵纹，尾鳍长而呈叉形。雄鱼柠檬色纵纹；雌鱼蓝色纵纹加银灰色纵纹。斑马鱼模式生物的使用正逐渐拓展和深入到生命体的多种系统（例如，神经系统、**系统、心血管系统、生殖系统等）的发育、功能和** （例如，神经退行性**、遗传性心血管**、糖尿病等）的研究中，并已应用于小分子化合物的大规模新药筛选。斑马鱼作为模式动物的优点如下：
（1）斑马鱼的繁殖周期约 7 天左右，一年可连续繁殖 6-7 次，而且产卵量高其繁殖力很强。
（2）由于斑马鱼基因与人类基因的相似度达到 87%，这意味着在其身上做**实验所得到的结果在多数情况下也适用于人体，因此它受到生物学家的重视。
（3）斑马鱼的胚胎是透明的，所以生物学家很容易观察到**对其体内器官的影响。
（4）雌性斑马鱼可产卵 200 枚，胚胎在 24 小时内就可发育成形，这使得生物学家可以在同一代鱼身上进行不同的实验，进而研究病理演化过程并找到病因。
2、非洲爪蟾
属脊索动物门 (Phylum Chordata)、无尾目 (Salientia)、负子蟾科 (Pipidae) 雄性成蛙体长 7-11 cm，雌性成蛙体长 9-14 cm。性成熟的成蛙前肢有黑色婚垫，便于交配，雄蛙泄殖腔比雌蛙泄殖腔小。非洲爪蟾学名 Xenopus laevis 负子蟾科。由于没有舌头只能利用其前肢搅食水中的无脊椎动物 。分布于由南非的热带草原起，北至肯尼亚，乌干达西至喀麦隆。体长 100 mm。雄性会比雌性小一截，后肢具有 3 对角质脚爪。非洲爪蟾作为模式动物的优点如下：
（1）在胚胎学研究中，非洲爪蟾是主要的两栖类动物模型。非洲爪蟾的优势在于取卵方便，在实验室条件下，它可以常年只要注射**，雌体第 2 天就可以产卵，而且产卵量很大，可以通过人工授精获得受精卵。
（2）非洲爪蟾的卵子和胚胎个体较大，非常适宜于进行实验胚胎学研究，如显微注射、胚胎切割和移植等。其早期胚胎发育很快，在 24℃ 下受精后 2 天左右就可以孵化成可以自由游动的幼虫。
（3）非洲爪蟾的成熟卵子具有明确的动物极和植物极，受精作用引起皮质运动。爪蟾胚胎经过卵裂、囊胚、原肠胚、神经胚、尾芽期等阶段孵化成幼虫；蝌蚪在 5 天左右后肢开始发育并逐渐进入变态期，到两个月时完成变态。幼体要生长 1 到 2 年才能达到性成熟。产卵，不受季节限制。
3、果蝇（Drosophila，fruit fly, Drosophila melanogaster)
属节肢动物门、昆虫纲、双翅目、果蝇属、果蝇种。约 1,000 种。广泛用作遗传和演化的室内外研究材料，尤其是黄果蝇 (D. melanogaster)。果蝇作为模式动物的优点如下：
（1）饲养容易，用一只牛奶瓶，放一些捣烂的香蕉，就可以饲养数百甚至上千只果蝇；
（2）繁殖快，在 25℃ 左右温度下十天左右就繁殖一代，一只雌果蝇一代能繁殖数百只。果蝇只有四对染色体，数量少而且形状有明显差别；
（3）果蝇性状变异很多，比如眼睛的颜色、翅膀的形状等性状都有多种变异，这些特点非常有利于遗传学研究。
4、线虫
亦称圆虫 (roundworm)。属线虫动物门 (Aschelminthes) 线虫纲 (Nematoda) 所有蠕虫的通称，系动物界中数量*丰者之一，寄生于动、植物，或自由生活于土壤、淡水和海水环境中。通常呈乳白、淡黄或棕红色。大小差别很大，小的不足 1 毫米，大的长达 8 米。线虫作为模式动物的优点如下：
（1）线虫生活在土壤间水层，成虫体全长只有 0.1 公分，因以**为食物，所以在实验室中极易培养。
（2）线虫全身透明，研究时不需染色，即可在显微镜下看到线虫体内的器官如肠道、生殖腺等；若使用高倍相位差显微镜，还可达到单一细胞的分辨率。因此，线虫是研究细胞分裂、分化、死亡等的好材料。又因为线虫仅有一千多个体细胞，所以它的所有细胞都可以彻底地观察研究。
二、注射流程举例（以斑马鱼胚胎显微注射为例）
注射步骤:
1、注射针内装液：使用无菌的微量加样器从微注射针的后部加入待注射样品酚红一滴。
2、注射针安装和定位：
(1) 将装液后的针头的游离端安在连接器上，然后旋紧连接器以固定针头，再将其固定到微操作仪的托针管上；
(2) 把载有待注射样本的培养皿放在显微镜载物台上，用低倍物镜对准细胞调焦；
(3）移动针头并在显微镜下调整微操作仪，直到针头的阴影在视野的中心上方；
(4）使用工作用放大倍数，调准细胞焦距，找到针尖。
3、显微注射：
（1）使针尖对准细胞的待注射部位（细胞与针尖在同一焦面上），旋转推进旋钮，针刺入细胞内（卵膜、细胞膜、核膜）；
（2）旋转加样旋钮，将样本加入，并离开细胞。
实验结果：
三、模式动物胚胎操作相关的显微注射设备
在应用模式动物（斑马鱼，非洲爪蟾，果蝇，线虫等）进行相关胚胎操作过程中，需要使用高效可靠的显微注射设备。根据注射驱动动力的不同，常见的系统包含液体压力式注射系统以及气压式注射系统。
1、液体压力式注射系统
该系统由液体压力注射主机，控制器，手动三维位操作器，磁性底座以及固定铁板组成。待注射样本溶液（如 RNA）被机械推动的液体压力推出针尖进口卵母细胞胞内。经典的系统如美国 Harvard Apparatus 公司的 Nanoject 纳升级注射系统。如下图：
2、气压式注射系统
该系统由液体压力注射主机，控制器，手动三维位操作器，磁性底座以及固定铁板组成。待注射样本溶液（如 RNA）被**可控的气体压力推出针尖进口卵母细胞胞内。
3、用于光遗传实验过程中的慢病毒注射的系统
以病毒转染光敏蛋白为方法的光遗传实验同样也需要微注射过程，将病毒以很慢的速度注射到大小鼠的脑区。这就需要推进精度很高的微注射系统，如哈佛公司的注射泵等。
