6．请绘简图示意G蛋白偶联受体和酶偶联受体介导的信号转导系统。

参见教材图6—19。

7．作为发育的模式生物，线虫、果蝇、斑马鱼、小鼠、拟南芥各有哪些优点？并分析它们的共同点。 线虫

①生物个体体小透明，便于跟踪观察细胞的分裂和分化过程；②生命周期短，一般为3-4天，胚胎发育速度快；③可用培养皿进行实验室内的培养和筛选，可冷冻保存和常温下复苏；④有雌雄同体和雄性个体两类生物型，它们之间的交配增加可基因重组的机会；⑤它是第一个基因组被完整测定的多细胞动物；⑥便于构建多种突变体。 果蝇

①个体小，生命周期短，易于大量培养和进行突变的筛选；②胚胎发育速度快，同时易于观察卵裂、早期胚胎发生、躯体模式形成可各种器官结构的变化；③易于进行基因诱变并获得变化的表型特征，具有各种大量的突变体；④仅有4对染色体，组成简单。基因组测序已于2000年基本完成；⑤卵子和幼虫变态期成虫盘等都是研究细胞分化的绝佳材料；⑥相对于哺乳动物而言，果蝇在基因的分子进化，细胞的生长、代谢、分化、繁殖和器官发生等方面具有保守性，其研究成果不但对于揭示自身的发育生物学机制具有重要的意义，对于探

讨其他生物的遗传发育规律也具有重要的指导价值。

斑马鱼

①容易在实验室养殖，繁殖力高，一条雌鱼一次可产数百粒卵，可持续提供大量胚胎材料共分析研究之用；②卵和胚胎透明，体外受精，体外发育，便于在不受损害的情况下进行连续跟踪观察；③卵子比一般哺乳动物卵子大10倍，外源物质包括外源基因可以通过显微注射引入到胚胎中；④胚胎发育速度快，24h便可完成从受精卵到形成主要组织器官的发育过程，幼鱼发育到性成熟其约需要3-4个月；⑤成体斑马鱼个体小，便于大规模的养殖和大规人工诱变和突变体的筛选；⑥胚胎学和遗传学技术成熟先进；⑦基因组全序列测定已经完成；⑧可用来筛选治疗人类疾病药物的模型，用于化学物品的毒理学研究。 小鼠

①能够在室内快速繁殖而不受季节的影响；②人类属于哺乳动物，为了深入了解人类的发育机制和促进医学进步，必须建立来源与哺乳动物的发育生物模型，在医学科研中，长期以来小鼠就是理想的实验动物模型。

拟南芥

①生命周期短一般6周便可以完成一个生命周期，适应于不同地区和气候条件下生长；②拟南芥的生命周期具有一年生植物的特征，它经过了配子发生、双受精、胚胎形成、种子成熟、种子萌发、叶丛植株形成、主茎生长和成熟开花等阶段；③成熟的拟南芥个体一般高10-30cm，可以在温室中大批地培养，还可以在培养皿和三角瓶中进行生长；④拟南芥花小，花的高度只有2-4mm，总状花序，花萼4枚，花瓣4枚，雄蕊6枚，2心皮，自花授粉，也可以人工异化授粉完成杂交试验；⑤人工诱变后也可以在自交的第二代中直接筛选突变株的纯合子。

共同点：①生命周期，繁殖速度快，体积小，便于进行实验和研究；②都具有典型性，能够代表一类生物。

8．请说明干细胞的类型和特征。

干细胞可分为胚胎干细胞和成体干细胞。成体干细胞包括造血干细胞、表皮干细胞、神经干细胞等。

干细胞的特征：①终生保持未分化或低分化特征；②干细胞能无限制地分裂；③在机体中的数目、位置相对恒定；④具有自我更新能力；⑤具有多向分化潜能，能分化成不同类型的组织细胞；⑥分裂的慢周期性，绝大多数干细胞处于G。期；⑦通过两种方式分裂，对称分裂和不对称分裂，前者形成两个相同的干细胞，后者形成一个干细胞和一个祖细胞。

9．请绘简图示意“多莉”羊克降的步骤。

参见教材图6—40。

10．为什么发育生物学近年来成为现代生命科学的前沿和热点领域？

发育生物学主要研究生物体从精子和卵子的发生、受精、胚胎发育、生长到衰老、死亡的规律，是当今生命科学中的一门前沿学科。发育生物学目前的研究领域已进入到分子水平，从分子和细胞水平阐述一些重要发育途径的调控机理，发现新的发育相关基因，阐明它们的时空表达谱、表达调控机理以及对细胞行为和组织器官形成与分化的影响：所以说发育生物学近年来成为现代生命科学的前沿和热点领域。

11．请讨论发育与进化的联系。

两者相互融合，互为因果关系。生物的进化离不开发育，发育的不同来自生物进化。

12．为什么说发育研究是连接分子生物学与个体生物学的桥梁?

分子生物学是从分子水平上对生物体的多种中命现象进行研究；而发育生物学是研究动植物个体发育规律及其调控机理的学科，即生物体从单细胞的受精卵发育成多功能细胞组成的完整的成体的过程中的基因的表达、调控的机制，也就是说发育生物学是把分子生物学的

理论运用到个体生物学研究当中；反之，对个体生物的发育过程的研究又充实丁分子生物学

的内容。因此说发育是连接分子生物学和个体生物学的桥梁。

第七章

1．哪些事实或证据能够说明早在30多亿年前，地球上就出现了有细胞结构的生命?

(1)格陵兰的依苏阿(Isua)云母石英变质岩中，含有地球最古老的有机结构。

(2)南非翁维比特群(Onverwacht，group)的碳质燧石中有机结构(可疑微生物化石)：巴伯顿古球菌(Archaeosphaerioides barbertonensis)．以岩石中含非生命起源有机质为养料(35亿年)——原始生命形态(原细胞)代表。

(3)西澳大利亚皮尔巴拉的瓦扣乌纳群(Warrwoona，group)的丝状、似菌落放射丝状集合 体——原始蓝茵(35亿年)。

2．你认为从原始的生命体 (团聚体、微球休、脂球体)到真正意义上的原始细胞，还需要哪些最基本的结构，代谢和遗传特征?

从结构方面，需要具有选择性通透功能的将细胞的内容物与其外界环境分开的界膜；从代谢方面，需要能够提供生命活动所必需的可用能量的代谢系统；从遗传角度，需要携带遗传信息的DNA分子，以及相关的转录与翻译系统，即把DNA信息转录为RNA，再进一步翻译成蛋白质的系统。

3．工业革命以前，英国的工业区有一种椒花蛾，体色以淡灰色为主。工业革命以后，工业区人口大量增长，树木和房屋都被煤烟熏成了灰黑色。在这些工业区里发现的椒花蛾大部分已经变成暗黑色。试用自然选择理论来解释这一现象。

自然选择实质上是自然环境导致生物出现生存和繁殖能力的差别，一些生物生存下去，另一些生物被淘汰而死亡，即优胜劣汰。工业革命之前，树木和房屋以淡灰色为主，因此以淡灰色为主的椒花蛾类能够很好的以之为保护色来躲避敌害，因此工业革命之前它们以淡灰色为主。而出于工业革命以后树木和房屋都被煤烟熏成了灰黑色，椒花蛾类当中的淡灰包类由于在此背景之下显得格外显眼，容易被食虫鸟类等天敌捕获，而暗黑色的椒花蛾由于具有保护色而易于存活，并将暗黑色这一性状的基因遗传给后代，并使其后代在椒花娥中的比例提高。经多代选择，椒花蛾的体色由淡灰色变为暗黑色。

4．早期的灵长类动物身体出现了哪些适应于环境、有利于进化的特征?

灵长类的特征主要与树栖和杂食的生活习性有关。树栖生活使四肢灵活，关节有比较大的旋转能力，锁骨和胸骨联系加强，以适应在树枝上悬吊，大拇指与其它指分开，有抓握能力，爪为指甲所取代；树栖要视觉发达，机敏，所以灵长类两眼前视以获得立体效果，伴随而来脑亦增大。这些生活习性教与之伴随的脑、眼、手的发展是灵长类获得成功的重要因素。

5．一位农民发现他种的橘树受到一种蛾子的侵害，于是喷洒了杀虫剂，结果杀死了99％的蛾子。5个星期以后，蛾子又多了起来，于是他再次喷洒杀虫列，结果只有一半蛾子死亡。

解释为什么杀虫剂的效力会降低。

开始的时候，蛾子当中大多数都没有抗药性．只有少数的蛾子具有抗药性，因此，杀虫剂可以把99％的蛾子杀死。由于杀死的是没有抗药性的种类，留下来的大多数是具有一定抗药性的，这样的种类留下来繁殖了下一代，使后代中更多的蛾子具有抗药性，所以杀虫剂的效力减弱。也就是说，具有抗药性基因的蛾子通过瓶颈效应把抗药性基因保留了下来。

6．请叙述达尔文进化论的主要内容。

达尔文进化论包含了两方面的基本含义：

(1)现代所有的生物都是从过去的生物进化来的；

(2)自然选择是生物适应环境而进化的原因。

7．请举例证实达尔文进化论的合理性，也可以提出关于进化论的—些新的观点。

以人类自身的进化为例，在人出现之后的长期进化过程中，人类也发生了不小的变化。由于会用衣物来避寒用房子来避雨，所以身体多毛与眉骨突出的特征慢慢地失去；而在激烈的生存与择偶斗争当中，身强力壮旧又高大的个体向样得到自然的选择，而且寿命较长的个体由于能够学得更多的知识，在竞争当中获得更大的优势而得到自然的选择。

而古生物化石是支持达尔文生物进化理论最有力的证据，一些古生物化石与现代共些物种相似，但结构上有又很大不同，证明了生物是进化的而不是永远不变的，另一些生物化石同时具有两个或多个类别生物的特征．证明了各物种有着共同的祖先，如始祖鸟化石。根据化石记录，越老的地层中生物形态越简单，越新的地层中生物形态越复杂，表明生物是进化的，复杂的生物是从简单生物进化来的。

8．物种是如何形成的?

经过地理隔离和生殖隔离形成新种的方式是生物进化过程中形成新物种的主要方式。此外还有没有经过地理隔离也产生新种的同地物种形成。例如环境的突变或生物个体基因的突变就有可能逐渐产生出新物种。

9．请解释种群、基因频率、基因型频率、基因库、适合度、选择系数等基本概念。

见本章“二、基本概念”。

种群：是指生活在同一地点，在一定时间，通过一定的关系联系在—起的同一物种的群体。

基因频率：某种基因在该种群中所有个体中占的比率称为基因频率。

基因型频率：群体遗传学将某种基因型的个体在群体中所占的比率定义为基因型频率。全部基因型频率的总和等于1。