모델 생물은 생물학의 현상을 연구하고 이해하기 위해 특별히 선택되는 생물 종이다. 모델 생물을 통해 발견한 사실은 다른 여러 생물에게도 적용될 수 있다.[1] 특히, 모델 생물은 인간의 질병을 연구하기 위해 인체 실험을 대신하여 널리 이용된다.
대장균은 그램 음성을 보이는 원핵생물의 모델로 이용된다.노랑초파리는 널리 이용되는 모델 생물이다.
생물들은 공통조상으로부터 진화하였기 때문에 대사회로와 발생생물학적 기초, 그리고 유전체에서 많은 공통점을 가지고 있기 때문에 모델 생물에서 발견한 사실들은 다른 생물에게도 폭넓게 적용된다.[2]
좋은 모델 생물은 풍부한 실험 데이터가 누적되어 인간을 포함한 실험하기 어려운 다른 생물들의 예시가 될 만한 것이다. 유전학에서는 실험의 결과를 확인하기에 유리한 모델 생물이 필요하다. 짧은 세대 주기를 갖는 노랑초파리나 선형동물이 좋은 예이다. 이외에도실험 모델, 유전체학 모델 등이 있는데, 진화의 계통에서 중심을 차지하고 있는 종이 주로 선택된다.[3] 역사적으로 모델 생물들은 NIH 모델생물과 같이 유전자 데이터를 다루기 쉬운 종들이 선택되어 왔다.[4]
때때로 어떤 종들은 실험실에서 조작하기 쉽기 때문에 모델 생물로 선택된다. 이렇게 선택된 모델 생물은 대부분 한살이의 기간이 짧고, 근친교배나 줄기 세포의 형성, 그리고 인위적인 형질전환과 같은 유전자 조작이 쉬운 것들이다. 그리고 멸종 위기 등급에서 안전한 단계의 생물로 주변에서 쉽게 구할 수 있는 것이 선택된다.
생물학에서 다양한 모델 생물을 실험에 사용하고 있다. 분자생물학에서 최초로 도입된 모델 생물은 사람의 장기에서 쉽게 발견되는 대장균이었다. 또한 대장균을 숙주로 하는 박테리오파지 λ, 박테리오파지 T4와 같은 박테리오파지들도 유전자 조절과 유전자 구조를 파악하는 실험에서 중요하게 다루어진다. 그러나 박테리오파지와 같은 바이러스는 생물로 취급되기 어려운 특징이 있다. 즉, 바이러스는 숙주의 대사활동과 기능을 이용하여 번식할 뿐 독자적인 생명 활동을 하지 못한다.
진핵생물에서는 몇몇 종의 효모가 모델 생물로 쓰이는데, 특히 사카로미세스 세레비시아에(라틴어:Saccharomyces cerevisiae, 포도주, 맥주, 빵 등을 발효시키는데 쓰이는 효모)가 쉽고 빠르게 배양할 수 있어 유전학이나 세포생물학에서 널리쓰인다. 효모의 세포 주기는 인간과 매우 유사한 상동성을 보인다. 노랑초파리는 쉽게 기를 수 있고 염색체 구조가 간단하며 눈에 띄는 다양한 형질을 갖고 있어 모델 생물로 널리 이용되고 있다. 편형동물인 꼬마 선충(학명 Caenorhabditis elegans)은 세포 단계에서부터 성충에 이르기까지의 매우 고정적인 발생 과정을 거치기 때문에 정상적이지 않은 상태를 쉽게 포착할 수 있어 모델 생물로 널리 사용된다.
Fox, Michael Allen (1986). The Case for Animal Experimention: An Evolutionary and Ethical Perspective. Berkeley and Los Angeles, California: University of California Press. ISBN0-520-05501-2.
Tuskan GA, Difazio S, Jansson S; 외. (2006년 Sep월). “The genome of black cottonwood, Populus trichocarpa (Torr. & Gray)”. 《Science》313 (5793): 1596–604. doi:10.1126/science.1128691. PMID16973872.더 이상 지원되지 않는 변수를 사용함 (도움말); 다음 날짜 값 확인 필요: |date= (도움말) CS1 관리 - et al.의 직접적인 사용 (링크) CS1 관리 - 여러 이름 (링크)
Sequencing Project, International Rice Genome (2005년 Aug월). “The map-based sequence of the rice genome”. 《Nature》436 (7052): 793–800. doi:10.1038/nature03895. PMID16100779.더 이상 지원되지 않는 변수를 사용함 (도움말); 다음 날짜 값 확인 필요: |date= (도움말)