全 文 ：第27卷 第5期
2015年5月
Vol. 27, No. 5
May, 2015
生命科学
Chinese Bulletin of Life Sciences
文章编号：1004-0374(2015)05-0631-09
DOI: 10.13376/j.cbls/2015085
∙ 技术与应用 ∙
收稿日期：2015-01-23； 修回日期：2015-02-17
基金项目：浙江省科技计划项目(2013C37001)
*通信作者：E-mail: yjliu@zju.edu.cn；Tel: 0571-
88206271
黑腹果蝇二元表达系统原理及应用
陈轮号1，刘怿君2*
(1 浙江大学医学院临床医学系，杭州 310058；2 浙江大学医学院神经生物学系，杭州 310058)
摘　要：二元表达系统是简单、高效的遗传操作工具，提高了特定基因的重组效率，实现了基因精确时空
表达。目前应用于黑腹果蝇的二元表达系统主要有 GAL4/UAS、FLP/FRT、LexA/lexAop、Q系统以及 Cre/
loxP 、CRISPR/Cas9系统，其中 GAL4/UAS和 FLP/FRT系统应用最为广泛。二元表达系统的联合成功应用
于嵌合体的构建，为细胞谱系分析、细胞间相互作用等研究提供了强有力的工具。综述了果蝇二元表达系
统的原理、应用及各系统之间的联合应用，为研究者选择遗传操作工具提供了参考。
关键词：黑腹果蝇； 基因表达； 遗传技术
中图分类号：Q-31； Q786； S436.631.29 文献标志码：A
The principle and applications of binary
expression systems in Drosophila melanogaster
CHEN Lun-Hao1, LIU Yi-Jun2*
(1 Department of Clinical, School of Medicine, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China;
2 Department of Neurobiology, School of Medicine, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China)
Abstract: Binary expression systems are simple and ideal genetic techniques, which have increased efficiency of
gene recombination and allowed the precise manipulation of gene expression in a temporal and spatial fashion.
Binary expression systems widely used in Drosophila melanogaster at present include GAL4/UAS, FLP/FRT,
LexA/lexAop, Q system, Cre/loxP, and CRISPR/Cas9 system, and among them, GAL4/UAS system and FLP/FRT
system are most widely used. The combination of these systems has succeeded in establishing mosaic, providing
powerful techniques for studies in cell lineage analysis, interaction among cells and so on. This review summarizes
the principle and applications of binary expression systems in Drosophila melanogaster and further introduces the
co-applications among these systems. Our intention is to provide guidance and suggestions regarding which genetic
tools are most suitable for researchers.
Key words: Drosophila melanogaster; gene expression; genetic techniques
黑腹果蝇 (Drosophila melanogaster)，因伴性遗
传为人们所熟知，又因二元表达系统的应用而成为
科研界的宠儿。实验研究中，研究者可以通过精确
的遗传操作标记组织或细胞，提高实验的特异性，
达到在组织或细胞中精确调控某一基因等目的。目
前，实现精确遗传操作的重要工具之一是二元表达
系统。二元表达系统通常由调控基因表达的两个部
件构成：(1)组织特异性的转录激活因子；(2)受上
游激活序列控制的目的基因。当组织特异性转录激
活因子与上游激活序列结合后，目的基因出现表达。
应用于果蝇的二元表达系统主要有 GAL4/UAS、
FLP/FRT [1]、LexA/lexAop [2]、CRISPR/Cas9系统 [3-4]、
Q系统 [5-6]及 Cre/loxP [7]系统，其中GAL4/UAS、FLP/
FRT系统应用最为广泛，也是多重二元表达系统联
合应用的基石。二元表达系统的单独及联合应用大
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大提高了基因表达的时空特异性、遗传操作的效率
以及实验的可重复性，使得果蝇这一模式动物更加
广泛地应用于科学研究的各个领域。
1　果蝇二元表达系统简介
1.1　GAL4/UAS系统
半乳糖调节上游启动子元件 (galactose-regulated
upstream promoter element, GAL4)是在酵母中发现
的转录激活因子，可以与 DNA序列中的特殊位点
半乳糖上游激活序列 (galactose upstream activating
sequence, UASG或 UAS)结合，诱导 UAS下游基因
的转录与翻译。利用分别带有 GAL4和 UAS的转基
因果蝇品系进行杂交，产生的后代可以条件性表达
UAS序列所连接的目的基因 (图 1A)。
值得注意的是，利用不同特性的 GAL4可以实
现基因在不同的时间和空间特异性表达。为了精确
控制果蝇中 GAL4/UAS系统表达，目前有 3种常用
方法：(1)利用 GAL4的抑制因子 GAL80去调节
GAL4的活性 [8]；(2)利用物理的方法，如将热休克
蛋白启动子与 GAL4基因相连后通过热激诱导
GAL4蛋白表达 [9]；(3)利用化学方法，如四环素应
答系统，调控 GAL4/UAS系统的表达 [10]。
1.2　FLP/FRT系统
FLP/FRT系统首先于酵母体内发现，是一种位
点特异性重组系统。FLP重组酶 (flippase recombination
enzyme)具有位点特异性，FRT是 FLP重组酶的特
异性结合位点。FLP重组酶可根据两段 FRT序列的
方向及位置差异而产生不同的基因重组结果 (图
1B)：(1)当两段 FRT序列方向一致并在同一条
DNA上，FLP可以介导删除 FRT序列之间的 DNA
片段和一个 FRT序列，并使被删除的序列成环而丧
失转录活性；(2)若 FRT序列位于同一条 DNA上
但方向相反，则 FLP会介导 FRT序列之间的倒位；
(3)若 FRT序列位于两条 DNA序列上，则 FLP介
导侧翼序列 (flanking sequence)之间的易位。FLP/
FRT系统常应用于基因的定点敲除及嵌合体的构建
(图 1C)。
1.3　LexA/lexAop系统
Lai和 Lee [2]建立了独立于 GAL4/UAS系统之
外的 LexA/lexAop系统。该系统的原理与 GAL4/
UAS系统类似，能够诱导基因的时空表达，但是这
两个系统之间互不干扰，因而有潜力成为另一广泛
应用的二元表达系统。lexA operator，简称 lexAop，
是受 LexA蛋白调控的操纵基因，当 LexA与 lexAop
结合后，可以激活 lexAop下游基因的转录。VP16
是疱疹病毒的一个转录激活因子，LexA和 VP16分
别与 lexAop和目的基因活化序列结合后，激活目的
基因的转录。由于该过程不能被 GAL80所抑制，
因此又叫作非 GAL80抑制的 LexA/lexAop系统 (图
1D 左 )。相类似的，LexA和GAL4激活结构域 (GAL4
activation domain, GAD)与 lexAop及后续序列结合，
同样可以激活目的基因转录。但是当该系统内引入
GAL80后，由于 GAL80结合 GAD可以抑制 lexAop
下游基因的转录，因此又叫作 GAL80抑制的 LexA/
lexAop系统 (图 1D 右 )。
1.4　Q系统
Potter等 [5-6]利用脉孢菌 (Neurospora)的 qa基
因簇设计了一种新的二元表达系统——Q系统。Q
系统与 LexA/lexAop系统的原理类似，与 GAL4/
UAS系统互不干扰。该系统由 3大原件组成：转录
激活因子 qa-1f (QF)、效应元件 QUAS以及 QF的
抑制子 qa-1s (QS)。在 Q系统中，QUAS为一段 5
个拷贝 (每个拷贝长度 16 bp)的序列，与下游的目
的基因相连。QF为转录激活因子，当其表达后与
QUAS结合，激活目的基因的表达；QS为 QF的抑
制子，当 QS表达时，抑制 QF与 QUAS结合 (图
1E)；奎尼酸 (quinic acid)可以解除 QS的抑制作用，
该抑制作用具有剂量依赖性。
Q系统与 GAL4/UAS系统相比，能够更加精确
地标记一个或一小群细胞 [5]；但是，Q系统的限制
是特异性表达的 QF品系少，且构建果蝇品系需要
转入的基因多，操作复杂，因而该系统的应用范围
相较 GAL4/UAS系统更为有限，目前主要应用于以
线虫和果蝇为模式动物的研究。
1.5　Cre/loxP系统
Cre/loxP系统首先发现于 P1噬菌体中 [11-13]，
被广泛应用于哺乳动物的基因操作。该二元表达系
统中，Cre重组酶 (causes recombination enzyme)相
对分子质量为 3.8 × 104，可以特异性识别 34 bp的
loxP (locus of X-over P1)序列，直接介导 loxP位点
之间的基因重组。Cre介导的 loxP位点之间的基因
重组具有方向性。当两个 loxP位点位于一条 DNA
链上，且方向相同，Cre能有效切除两个 loxP位点
间的序列；两个 loxP位点方向相反，Cre则导致两
个 loxP位点之间的序列倒位。当两个 loxP位点分
别位于两条不同的 DNA链上，Cre介导两链之间
的基因交换。
虽然 Cre/loxP系统的原理与 FLP/FRT系统类
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A：GAL4/UAS系统。GAL4基因在启动子的存在下出现表达，表达产物与UAS基因结合从而诱导UAS下游的基因X的表达。
B：FLP/FRT系统。FLP介导同一DNA链上方向一致的FRT序列之间的基因删除，方向相反的FRT序列之间的基因倒位，同
源染色体FRT位点之间的基因交换。C：FLP/FRT系统构建嵌合体。FLP介导了同源染色体FRT(箭头)位点之间的有丝分裂重
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似，但两者的应用存在许多差异：FLP受热更易分
解，30 ℃为其最适温度，当温度超过 39 ℃时则基
本检测不到活性，而Cre的最适温度为 37 ℃或更高。
因此，Cre/loxP系统更适用于哺乳动物，而 FLP/
FRT系统则适用于培养细胞以及果蝇等变温动物的
基因改造 [11]。尽管早在 1996年，Siegal 和 Hartl [7]
已将 Cre/loxP系统应用于果蝇，并成功删除了白眼
基因，但是该系统在以果蝇为模式动物的研究中应
用非常有限。
2　不同二元表达系统的优缺点对比
虽然上述 5种二元表达系统为细胞增殖、分化
及个体发育过程提供了有利的研究工具，但是每种
二元表达系统均具有一定的局限性，如组织表达不
够特异、热激改变生理特性等。表 1总结了上述 5
种方法的优缺点，以便于研究者根据实际情况进行
选择。
3　二元表达系统之间的联合应用
3.1　GAL4/UAS和FLP/FRT系统的联合应用
Duffy 等 [14]研究发现，FLP/FRT具有特定位点
重组的优点。过去的研究者运用热休克蛋白、紫外
线 (UV)等方法激活 FLP/FRT系统，但是这些物理
方法缺点是致死率高，无法控制表达特异性，并且
成功率低 [14]。后来，Duffy 等 [14]利用 GAL4/UAS
系统调控特异性表达，与 FLP/FRT系统联合应用，
发展了“定向嵌合体 (directed mosaic)”技术 (图
2A)，克服了非特异性表达，并避免了传统物理方
法对果蝇生理的影响，提高了实验成功率和重复性。
“定向嵌合体”技术成功继承了过去 FLP/FRT系统
的优点，可以用于 DNA链内部及不同 DNA链间
的特定位点重组。
在这两个系统的基础上，又有研究者引入了
GAL4的抑制基因 GAL80，构建了 FINGR (ET-FLP-
induced intersectional GAL80/GAL4 repression)系统 [15-16]
(图 2B)。FINGR系统由 3个部分组成：(1) GAL4/
UAS系统；(2) FLP/FRT系统介导的 GAL80转化工
具；(3) ET-FLP2 (enhancer-trap FLP2)。这 3个部分
之间起到了相互制约的作用：GAL80可以抑制
GAL4的活性 [2]，而 FLP/FRT系统可以调控 GAL80
的表达。FINGR系统由两个相互补充的策略组成：
tubP>GAL80> (“Flp-out”，“>”表示 FRT，下同 )
和 tubP>stop>GAL80 (“Flp-in”)。“Flp-out”的原
理是：FLP介导的特定位点重组发生后，GAL80基
因被删除，解除了 GAL80蛋白对 GAL4的抑制，
UAS下游的基因出现表达。“Flp-in”的原理与“Flp-
out”相反，FLP介导的特定位点重组后，抑制
GAL80表达的基因被删除， GAL80在特定组织中
组，形成野生型(*)和突变型(Δ)两种子代细胞。D：LexA/lexAop系统。LexA和VP16分别与lexAop和基因X前的一段活化序列
结合诱导基因X的转录翻译，该过程不能被GAL80所抑制(左)；LexA和GAD分别与lexAop和基因X前的一段活化序列结合诱导
基因X的转录翻译，该过程可通过GAL80抑制GAD而阻止基因X的转录(右)。E：Q系统。QUAS与下游的基因X相连，因缺乏
转录激活因子QF而不出现表达；当QF存在时，基因X出现表达，该过程可被QF的抑制子QS抑制。
图1　黑腹果蝇二元表达系统原理示意图
表1 目前应用于果蝇的二元表达系统的优缺点对比
二元表达系统 优势 不足
GAL4/UAS (1)供研究者选择的GAL4和UAS品系丰富； (1)目前用于标记单个细胞或者一小群细胞；
(2)可通过GAL80或热激等简单调控GAL4的表达。 (2)特定细胞的GAL4品系有限。
FLP/FRT 定点操作基因，实现基因的删除、易位或倒位。 (1)时空特异性较差；
(2)通过热激等理化方法调控基因表达可能
引起致死等效应。
LexA/lexAop 与GAL4/UAS系统相互独立，互不影响，不受 (1)效率较GAL4/UAS、Q系统低；
GAL80抑制。 (2)LexA不存在时，lexAop的转录水平高。
Q系统 (1)与GAL4/UAS系统相互独立，互不影响； (1)特异性的QF品系果蝇少；
(2)标记和操纵单个细胞或一小群细胞； (2)构建果蝇需要引入8个基因，操作复杂。
(3)QF不存在时，QUAS转录水平低。
Cre/loxP Cre重组酶较FLP重组酶更耐高温。 Cre重组酶的最适温度显著高于果蝇的标准
生活温度。
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出现表达，继而抑制了 GAL4/UAS系统。
3.2　GAL4/UAS和Cre/loxP系统的联合应用
FLP/FRT系统是目前果蝇嵌合体分析的最有
效工具之一，但是在果蝇胚胎早期中的重组效率并
不高 [17-18]。为了克服这一缺点，Buchholz 等 [19]将
Cre/loxP与GAL4/UAS系统联合运用于果蝇胚胎中，
提高了表达效率，如构建 pAct5C-loxP-gypsy-loxP-
GAL4序列 (pAloxg-GAL4)，其中 gypsy可以抑制启
动子 pAct5C。当 Cre存在时，删除 gypsy基因，解
除该基因对 pAct5C的抑制作用，pAct5C激活了
GAL4/UAS系统，UAS下游的标记基因启动表达；
但是 GAL4/UAS与 Cre/loxP系统的联合应用具有一
定局限性，目前仅在部分组织中得到成功应用 [18]。
3.3　受药物和GAL4/UAS系统调控的LexA/lexAop
系统
在 LexA/lexAop和 GAL4/UAS系统的基础上，
Kuo等 [20]将 LexA与带有新活化位点的蛋白融合，
创建了新的二元表达系统。该系统通过外在激素调
控基因时空表达，克服了物理方法的缺点 [20-29]。
LexA-黄体酮受体嵌合体 (LexA-progesterone receptor
chimeras, LexRP)是 LexA结合域 (LexA-binding domain,
LexA-BD)、p65 活化域 (activation domain, AD) 以
及黄体酮受体的配体结合域 (ligand-binding domain,
LBD)的融合产物 (图 2C 左 )，该融合产物受到米
非司酮 (mifepristone，RU486)的严格调控，与 lexAop
结合后可激活基因的表达。相似的，雌二醇严格调
控 LexA-雌激素受体嵌合体 (LexA-estrogen receptor
chimeras, XVE)(图 2C右 )，激活基因的表达。这
个系统的功能与 GAL4/UAS类似，但是优点在于可
受到外在药物的调控，可以更加精确地调控基因的
时空表达 [7,20]。
3.4　GAL4/UAS与Q系统的联合应用及其相互调控
GAL4/UAS系统和 Q系统是两个互不影响的系
统，运用逻辑运算的思维将这两个系统联合应用可
以创造出新的表型。当这两个系统在同一组织或细
胞中表达，可以使该重叠的区域只表达其中一个系
统所代表的表型，即做表型的“减法”；同样道理，
利用“加法”的原理，可使该重叠区域带有标记而
非重叠区域不带有标记，这就缩小了范围，选择性
标记研究者感兴趣的单一细胞或一群细胞。前一种
方法称之为“QF NOT GAL4”，后一种称之为“QF
AND GAL4” [5]。
3.4.1　“QF NOT GAL4”——GAL4而非QF交叉实
验(GAL4 NOT QF intersectional experiment)
果蝇的投射神经元 (projection neurons, PNs)
由前背侧、外侧和腹侧的神经元母细胞系分化而
来 [5,30-31]。在果蝇幼虫的 PNs中， 转录因子 GH146-
QF主要表达在由前背侧、外侧和腹侧神经母细胞
分化而来的 PNs中，而 Acj6则仅在前背侧 PNs中
表达。在同一只果蝇体内，同时存在 GH146-QF与
acj6-GAL4时，由于分别驱动 QUAS-mtdT-RFP和
UAS-mCD8-GFP，从而分别表达红色荧光蛋白 RFP
和绿色荧光蛋白 GFP。在大部分前背侧 PNs中，同
时表达红绿两种荧光蛋白；而在外侧和腹侧 PNs中，
仅表达红色荧光蛋白。如图 2D所示，当在前背侧
PNs中引入 UAS-QS基因后，QS在 GAL4的驱动
下表达并抑制 QF活性，阻断了由 QF介导的 QUAS-
mtdT-RFP表达。利用这样的“逻辑减法”策略，
可以实现该区域仅表达绿色荧光蛋白，而不再表达
红色荧光蛋白，有利于对单一或一小群神经元投射
的研究。
简言之，当组织或细胞表达 GAL4时，Q系统
A：定向嵌合体技术。将UAS与FLP相连，当具有时空特异性的GAL4基因表达时，GAL4蛋白与UAS序列结合而使FLP基因
表达，继而引起了FRT位点之间的染色体(或DNA)重组，删除stop基因，基因X出现表达。B：FINGR系统。FINGR系统包括
“Flp-in”和“Flp-out”两种策略：在FLP表达的细胞中，stop基因被删除，继而启动子TubP启动GAL80表达，抑制了任何
GAL4启动的UAS-GeneX的表达(Flp-in)；在FLP表达的细胞中，GAL80被删除，解除了GAL80对GAL4的抑制作用，因此UAS
下游的基因发生表达(Flp-out)。C：受药物和GAL4/UAS系统调控的LexA/lexAop系统。RU486可与LBD结合而活化LexRP蛋
白，活化的LexRP蛋白可引起lexAop-GeneX的表达。若缺乏RU486，则不会引起lexAop-GeneX的表达(LexRP/lexAop系统)，
而β-雌激素可以与XVE上的雌激素受体的配体结合域结合而活化XVE蛋白，活化的XVE蛋白可引起lexAop-GeneX的表达；
但是若缺乏β-雌激素，则不会引起lexAop-GeneX的表达(XVE/lexAop系统)。D：Q系统与GAL4/UAS、 FLP/FRT系统的联合应
用。在两个矩形的重叠区域中，GAL4通过诱导UAS-QS的表达进而抑制细胞内QF的活性。该细胞中，QF激活的基因转录因
此被阻断，称之为“QF NOT GAL4”；GAL4通过诱导FLP的表达从而删除了QUAS下游的stop基因(左侧)，但是只有当QF
表达的时候QUAS下游的报告基因(右侧)才能表达，且只有在重叠区域的细胞才能表达报告基因，该方法称之为“QF AND
GAL4”。LexRP：LexA-黄体酮受体嵌合体；XVE：LexA-雌激素受体嵌合体；LBD：配体结合域；RU486：米非司酮。
图2　二元表达系统之间的联合应用示意图
陈轮号，等：黑腹果蝇二元表达系统原理及应用第5期 637
的表达受抑制，于是该区域相当于做了一次“表型
的减法”，在目标区域减去了 Q系统所代表的表型：
Q系统活化所诱导的报告基因不表达，只表达
GAL4/UAS系统活化所诱导的报告基因。
3.4.2　“QF AND GAL4”——QF和GAL4交叉实验
(QF AND GAL4 intersectional experiment)
除了 GAL4/UAS系统和 Q系统外，越来越多
的研究者在二元表达系统的联合应用中，引入 FLP/
FRT系统。在 FLP/FRT的联合应用中，利用 Q系
统和 GAL4系统，可以控制 FLP的表达时间及部位，
实现对目的基因的精确表达和调控。如图 2D所示，
FLP在 GAL4驱动下表达，特异性识别并删除 2个
FRT位点之间的 stop基因，允许第 2个 FRT位点
后的报告基因转录。但仅仅这样还不足以启动后转
录，同时需要存在 QF，绿色荧光蛋白的转录才能
真正起始。因此，在同时具有 acj6-GAL4和 GH146-
QF的前背侧 PNs中，才表达相应报告基因。简言之，
“QF AND GAL”原理相当于逻辑运算中的交集，
只有在 GAL4/UAS和 Q系统同时表达的组织或细
胞中才有目的基因表达。这一方法很大程度上精确
了蛋白质表达的范围，使得标记更具特异性。
4　以CRISPR/Cas9系统为代表的新型果蝇基
因操作方法
CRISPR/Cas9(clustered regularly interspaced
short palindromic repeats /CRISPR-associated 9)系统
为非经典的二元表达系统，不依赖杂交，直接对果
蝇胚胎基因进行操作，实现嵌合体的构建。以
CRISPR/Cas9系统为代表的新型果蝇基因操作方法
因简单、高效日益受到关注。
CRISPR/Cas9系统最先发现于细菌，是其抵抗
病毒的自身防御系统。该系统中， Cas9为一种高效
的核酸内切酶，含有两个核酸酶活化位点 (分别切
割两条 DNA链 )，与 sgRNA (single-guide RNA)构
成蛋白质-RNA功能复合体。sgRNA由crRNA (CRISPR
RNA)和 tracrRNA (transactivating crRNA)两部分组
成。其中，crRNA识别目标序列，tracrRNA参与
Cas9的活化，介导 Cas9剪切 DNA双链 (图 3) [32]。
剪切后的 DNA双链可通过非同源末端连接 (non-
homologous end joining, NHEJ)或同源定向修复 (ho-
mology-directed repair, HDR)进行修复 [32-33]。NHEJ
常引起错误修复，结果导致小片段 DNA的删除或
插入。HDR过程中，细胞可以以外源的供体 (donor)
为模板，对双链断裂 (double strand break, DSB)处
精确修复。因此，HDR可用于引入点突变、插入
DNA长片段 (如报告基因或抗生素筛选基因等 )等。
不同于其他的二元表达系统，CRISPR/Cas9系统可
以简单地通过显微注射实现。将 Cas9-sgRNA或构
建好的质粒注射到果蝇胚胎中，经过筛选可以获得
嵌合体，并且突变的基因可以稳定遗传 [3-4]。与注
射编码 Cas9 和 sgRNA 的质粒相比，直接注射
Cas9-sgRNA的方法突变成功率更高 [3]。在此基础上，
Xue 等 [34]将 CRISPR/Cas9系统与 GAL4/UAS系统
结合，成功构建了 CMCM (CRISPR/Cas9-mediated
conditional mutagenesis)系统，实现了 GAL4/UAS系
统对 CRISPR/Cas9系统的调控。该系统首先需要构
建 UAS-Cas9/sgRNAs的转基因果蝇品系，然后利
用组织特异性的 GAL4品系果蝇介导 UAS-Cas9/
sgRNAs表达，从而实现特定基因的敲除并实现相
应表型的表达。CMCM系统相较于 RNAi技术更为
高效，为果蝇特定组织中基因功能的研究提供了新
型工具。
5　果蝇二元表达系统的发展和展望
通过二元表达系统对果蝇进行遗传操作，实现
了特定组织细胞的标记，对探究基因功能、神经网
络及生物发育具有不可估量的作用。同时，二元表
达系统一定程度上克服了基因突变低特异性的缺
点，减少了理化方法引起的非选择性基因突变和对
果蝇生理功能的影响，提高了基因操作的效率和时
空特异性。更为关键的是，二元操作系统及其联合
应用成功实现了嵌合体的构建，可以达到在同一组
织或个体中，混合存在不同基因型细胞的目的，在
Cas9-sgRNA复合体通过碱基互补配对原则与目的DNA上的
特定位点结合，箭头所指为剪切位点。
图3　CRISPR/Cas9系统
生命科学 第27卷638
探究细胞间的相互作用、细胞谱系分析、追踪复杂
组织的发育过程等领域，克服了个体差异造成的误
差及整体水平突变某基因造成胚胎致死的缺点，因
此，可以用于某些致死突变基因的研究。
近些年，利用二元表达系统构建果蝇嵌合体取
得了很大的进展，FRT介导的有丝分裂重组 (FRT-
mediated mitotic recombination)、FINGER系统、MARCM
(mosaic analysis with a repressible cell marker)、TSG
(twin spot generator)、Twin-spot MARCM和G-TRACE
(Gal4 technique for real-time and clonal expression)、
Coupled MARCM等均是成功应用的典范 [1,5-6,35-38]。
追根溯源，这些嵌合体技术的根基均是上文中所提
的二元表达系统的有机整合。
二元表达系统的应用不只局限于果蝇，同样广
泛应用于线虫、小鼠、斑马鱼等模式生物。虽然不
同模式生物的二元表达系统有相似之处，但也各具
特点，因此，通过借鉴不同物种间的二元表达系统，
可以丰富多种模式动物的基因操作手段。对于现有
的二元表达系统，如何更加简便、快速、准确、有
效地构建转基因品系，突破种属限制，是今后值得
探索的方向。随着二元操作系统的迅速应用和发展，
研究者将拥有更加有力的工具去揭开生命体的奥秘。
[参　考　文　献]
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