生命科学导论2(吴庆余)课后思考题答案

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。 </

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