奈学教育百万架构师2期
适合用于遗传学实验，托马斯·亨特·摩尔根就是果蝇实验的大师。当然，果蝇和人类在发育和遗传的细节上有很多不同。果蝇的胚胎不同于哺乳动物的胚胎，并不会一开始就形成包含一个个细胞的细胞群。在受精后，果蝇椭圆形的卵细胞就开始复制含有染色体的细胞核，但形成的细胞核只是在整个卵细胞的边缘累积，受精卵并不会立刻分裂产生一个个细胞。当胚胎中有了大约6 000个细胞核之后，每个细胞核才会形成各自的细胞膜。在早期的胚胎中，这种没有细胞膜的结构使形态发生素的扩散变得非常容易。
形态发生素的浓度梯度决定了胚胎中不同区域间的边界，你可以把这种边界简单地想作是形态发生素的一条等浓度线。边界代表的是一个临界值，跨入这条边界，形态发生素的浓度就超过了某个具体的浓度值。
果蝇的胚胎就是通过形态发生素的临界浓度来确立其最初的发育模式 [19] 的。胚胎首先需要确定的是哪一端会在未来发育成头和胸，哪一端会发育成腹，换句话说，胚胎需要确立前后体轴。这种体轴是由一种名为“bicoid” [20] 的形态发生素蛋白决定的：胚胎“头”的那一端（被称为“前端”）会产生bicoid，bicoid会向“尾”的那一端（被称为“后端”）扩散，因此其浓度沿从前端到后端的方向逐渐降低。在浓度超过某个值时，bicoid会和DNA结合，从而激活其他一些基因。这些基因的名字都十分生动有趣，比如hunchback、sloppy paired 1和giant（这些基因通常都以它们突变后导致的缺陷来命名）。 [21] 这些基因的激活是一个相当复杂的过程，其中一个原因是它们的激活还需要另一种蛋白形成的浓度梯度，这种蛋白从后端向前端扩散，名为“caudal”。在各种蛋白的浓度梯度的共同作用下，最终的结果是胚胎被分成了很多边界分明的体节，不同体节中表达的基因各不相同。这样，胚胎就不再是一个均一的体系，而是确立了一根前-后轴（anterior-posterior axis），不同的体节沿着前-后轴排列，不同的体节随后会分别发育成果蝇的头、胸和腹。在脊椎动物中，神经管似乎也是通过类似的蛋白浓度梯度来确立结构上的分区的，在这种分区的基础上，神经管最终会发育为大脑和脊髓。
