2011-细胞生物学-答案A.doc

2012+细胞生物学+参考答案A一、名词解释（15小题，每小题2分，共30分）1.真核细胞：细胞核具有明显的核被膜所包围的细胞。细胞质中存在膜相细胞器。2.细胞工程cell engineering 应用细胞生物学和分子生物学的方法，通过类似于工程学的步骤在细胞整体水平或细胞器水平上，遵循细胞的遗传和生理活动规律，有目的地制造细胞产品的一门生物技术。当前细胞工程所涉及的主要技术领域有细胞培养、细胞融合、细胞拆合、染色体操作及基因转移等方面。通过细胞工程可以生产有用的生物产品或培养有价值的植株，并可以产生新的物种或品系。3.细胞膜cell membrane也称质膜，是指围绕在细胞最外层，有脂质和蛋白质组成的生物膜。 4.胞吞作用：通过质膜内陷形成膜泡，将物质摄入细胞内的现象。包括吞噬和胞饮。 5.质体：植物细胞中由双层膜包围的具有光合作用和贮藏功能的细胞器。根据所含色素和功能的不同，质体可分为白色体、叶绿体和色质体。6.微体：由单层膜围绕的内含一种或几种氧化酶类的异质性细胞器。包括过氧化物酶体和乙醛酸循环体。7.G蛋白耦联受体：一种与三聚体G蛋白偶联的细胞表面受体。含有7个穿膜区，是迄今发现的最大的受体超家族，其成员有1000多个。与配体结合后通过激活所偶联的G蛋白，启动不同的信号转导通路并导致各种生物效应。8.中间丝：存在于真核细胞中介于微丝和微管之间，直径约10 nm的纤丝。是最稳定的细胞骨架成分，主要起支撑作用。可将中间丝分为6种类型。9.巨大染色体giant chromosome：在某些生物的细胞中，特别是在发育的某些阶段观察到的一些特殊的、体积很大的染色体。包括多线染色体和灯刷染色体。10.附着核糖体 ：附着在内质网表面的核糖体。 11.细胞周期cell cycle：连续分裂的细胞从上一次有丝分裂结束到下一次有丝分裂完成所经历的整个过程。包含G1期、S期、G2期、M期四个阶段。12.癌基因：细胞中发生了突变或过度表达并可引起细胞癌变的原癌基因。活化后能引起正常细胞转变为癌细胞的基因。 13.细胞粘着：在细胞识别的基础上, 同类细胞发生聚集形成细胞团或组织的过程叫细胞粘着。 14.MPF：成熟促进因子（Mature Promoting Factor, MPF）: 细胞周期的每一环节都是由一特定的细胞周期依赖性蛋白激酶 （cyclin-dependent kinase, CDK）+ 周期蛋白（cyclin）结合和激活调节的。15. 核仁周期：在细胞周期中，核仁进行分离和重新聚合的过程。二、 填空题（40个空，每空1分，共40分）1. 目前细胞生物学研究的主要内容是：（1）细胞核、染色体以及基因表达的研究 、（2）生物膜与细胞器的研究 、（3）细胞骨架系统的研究 、 （4）细胞增殖及调控 、（5）细胞分化及调控 、（6）细胞衰老与死亡 。 2. 原核细胞的主要结构是：（7）拟核 、 （8）核糖体、（9）细胞壁 、（10）荚膜。 3. 细胞组分分离的方法主要有： （11）离心、（12）电泳、（13）层析。4. 观察细胞内部的显微结构必须使用光学显微镜，目前使用的光学显微镜的种类有：（14） 普通复试光学显微镜 、（15）相差和微分干涉显微镜 和（16）倒置显微镜 。5. 膜脂是生物膜的基本组成成分，主要包括：（17）磷脂、（18）糖脂、（19）胆固醇 三种类型。6. 依靠ATP水解供能的ATP驱动泵，其功能是逆浓度梯度运转离子和各种小分子。根据泵蛋白的结构和功能特性，ATP驱动泵可分为四类：（20）P-型离子泵、（21）V-型离子泵、（22）F-型离子泵和（23）ABC超家族。前三种只转运（24）离子，后一种主要是转运（25）小分子。7. 胞吐作用是将细胞内的分泌泡或其它某些膜泡中的物质通过细胞质膜运出细胞的过程。有两种胞吐途径：一种是所有的真核细胞都具有的（26）组成型胞吐途径；另一种是特化的分泌细胞具有的一种（27）调节型胞吐途径。8. 线粒体是双层膜的细胞器，其外膜的标志酶是（28）单胺氧化酶，而内膜的标志酶是（29）细胞色素氧化酶 。9. 膜泡运输是蛋白质运输的一种特有的方式，普遍存在于真核细胞中。完成细胞内的膜泡运输至少需要10种以上的运输小泡，目前发现3种有被小泡具有不同的物质运输作用： （30）COP有被小泡 、 （31）COP有被小泡 、 （32）网格蛋白有被小泡 。10. 细胞内蛋白质的分选大体可分为两种途径： （33）翻译后转运途径 （34）共翻译转运途径。 11. 细胞分泌化学信号可长距离或短距离发挥作用，其作用方式分为：（35）内分泌、（36）旁分泌、（37）自分泌 、（38）突触信号转导。 12. 在细胞内有两类蛋白起着分子开关的作用：一类是（39）GTPase开关蛋白；另一类普遍的分子开关机制是（40）通过蛋白激酶使靶蛋白磷酸化，通过蛋白磷酸酶使靶蛋白取磷酸化，来调节蛋白活性。三、 问答题（8小题，每题10分，共80分）1 请阐述你对近10年来获诺贝尔生理学或医学奖的情况了解多少。（1）将2011年诺贝尔生理学或医学奖授予美国、卢森堡和加拿大的三位科学家，以表彰他们在人体免疫系统研究领域所作的贡献。这三位科学家分别是美国人布鲁斯巴特勒，卢森堡人朱尔斯霍夫曼，以及加拿大人拉尔夫斯坦曼。 （2）2010年，英国生理学家罗伯特爱德华兹因为在试管婴儿方面的研究获得2010年诺贝尔生理学或医学奖。 （3）2009年，美国加利福尼亚旧金山大学的伊丽莎白布莱克本(Elizabeth H.Blackburn)、美国巴尔的摩约翰霍普金斯医学院的卡罗尔格雷德(Carol W.Greider)、美国哈佛医学院的杰克绍斯塔克(Jack W.Szostak)因发现端粒和端粒酶保护染色体的机理而获此殊荣。 （4）2008年，德国科学家哈拉尔德楚尔豪森因发现人乳突淋瘤病毒引发子宫颈癌获此殊荣，两名法国科学家弗朗索瓦丝巴尔西诺西和吕克蒙塔尼因发现人类免疫缺陷病毒获此殊荣。 （5）2007年，美国科学家马里奥卡佩奇和奥利弗史密西斯、英国科学家马丁埃文斯。这三位科学家是因为“在涉及胚胎干细胞和哺乳动物DNA重组方面的一系列突破性发现”而获得这一殊荣的。这些发现导致了一种通常被人们称为“基因打靶”的强大技术。这一国际小组通过使用胚胎干细胞在老鼠身上实现了基因变化。 （6）2006年，安德鲁法尔(美国)和克雷格梅洛(美国)，发现了RNA(核糖核酸)干扰机制。 （7）2005年，巴里马歇尔(Barry J. Marshall）（澳大利亚)，罗宾沃伦(J. Robin Warren）（澳大利亚)， 发现了幽门螺旋杆菌以及该细菌对消化性溃疡病的致病机理。 （8）2004年，理查德阿克塞尔(美国)和琳达巴克(美国)， 关于嗅觉的研究。 （9）2003年，保罗劳特伯（Paul Lauterbur）（美国），曼斯菲尔德（Peter Mansfield）（英国），关于核磁共振成像的研究。 （10）2002年，悉尼布伦纳（Sydney Brenner）（英国），罗伯特霍维茨（H. Robert Horvitz）（美国），约翰苏尔斯顿（John E. Sulston）（英国），发现器官发育和细胞程序性细胞死亡（细胞程序化凋亡）的遗传调控机理 。2针对细胞生物学研究的内容设计一个实验，包括所使用的材料和仪器，实验目的、方法、内容和预期结果。3你对电子显微镜的结构和种类了解多少？请阐述电子显微镜生物样品制备技术。种类：透射电子显微镜、扫描电子显微镜、扫描隧道电子显微镜结构：电子发射枪、电磁透镜、真空系统、冷却系统、样品室（1） 透射电镜生物样品制备：取材固定（锇酸、戊二醛）脱水置换渗透树脂包埋切片染色观察照相（2） 扫描电镜：取材固定（锇酸、戊二醛）脱水置换干燥喷金观察照相4简述细胞间连接的类型、结构特点和功能细胞连接是多细胞有机体中相邻细胞之间通过细胞质膜相互联系，协同作用的重要组织方式,是具有精细的形态特征的细胞间的连接结构，由细胞质膜局部区域化形成。在结构上包括膜特化部分、质膜下的细胞质部分及质膜外细胞间的部分。细胞的特化区涉及细胞外基质蛋白、跨膜蛋白、胞质溶胶蛋白、细胞骨架蛋白等。根据行使功能的不同，细胞连接可分为三大类： (1)封闭连接(occluding junctions)中紧密连接(tight junction)是典型代表，它将相邻细胞的质膜密切地连接在一起阻止溶液中的分子沿细胞间隙渗入体内。 (2)锚定连接(anchoring junctions)通过细胞骨架系统将细胞与相邻细胞或细胞与基质之间牢固的连接起来，以抵抗机械张力。根据直接参与细胞连接的骨架纤维的性质不同，锚定连接又分为与中间纤维相关的锚定连接和与肌动蛋白纤维相关的锚定连接。前者包括桥粒(desmosome)和半桥粒(hemidesmosome)；后者主要有粘着带(adhesion belt)和粘着斑(focal adhesion)。(3)通讯连接(communicating junctions)是以细胞间建立的连接通道为基础的细胞连接方式。这种通道既使细胞间彼此结合，还介导细胞间的通讯联系，主要包括间隙连接(gap junction)、神经细胞间的化学突触(chemical synapse)和植物细胞中的胞间连丝(plasmodesmata)。5什么是细胞分化？为什么说细胞分化是基因选择性表达的结果?细胞分化（cell differentiation）在个体发育中，由一种相同的细胞类型经细胞分裂后逐渐在形态、结构和功能上形成稳定性差异产生各不相同的细胞类群的过程。细胞分化是在个体发育中，由一种相同的细胞类型经细胞分裂后逐渐在形态、结构和功能上形成稳定性差异，产生各不相同的细胞类群的过程。其本质是基因选择性表达性的结果，即基因表达调控的结果。早期人们推测细胞分化是由于细胞在发育过程中遗传物质的选择性丢失所致。现代分子生物学的证据表明，细胞分化是由于基因选择性的表达各自特有的专一性蛋白质而导致细胞形态、结构与功能的差异。如鸡的输卵管细胞合成卵清蛋白，成红细胞合成珠蛋白，胰岛细胞合成胰岛素，这些细胞都是在个体发育过程中逐渐产生的。用编码上述三种蛋白的基因分别作探针，对三种细胞中提取的总DNA的限制性酶切片段进行Southem杂交实验。结果显示，上述三种细胞的基因组DNA中均存在卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛素基因；然而用同样的三种基因片段作探针，对上述三种细胞中提取的总RNA进行Northem杂交实验，结果表明，仅在输卵管细胞中表达卵清蛋白mRNA，而在红细胞中表达珠蛋白mRNA，胰岛细胞中表达胰岛素mRNA。上述结果说明，细胞分化问题实质上就是发育过程中特异蛋白质的合成问题。而蛋白质的合成需要基因提供遗传密码。任何一种新的特异蛋白质合成都需要与它的氨基酸序列相符合的遗传密码，即需要特定的基因。不同类型的细胞在发育过程中表达一套特异的基因。因此细胞分化归根结底在于特定基因的表达。所以说细胞分化是基因选择性表达的结果。6简述高尔基体的结构与功能。高尔基器又称高尔基复合体，是集合名词，包括所有的高尔基体和分泌小泡。它的组织结构可从三个不同的水平考虑，即高尔基体潴泡、高尔基体和高尔基器。高尔基体最富有特征的结构是由一些（48个）排列整齐的扁平囊堆叠在一起，构成了高尔基体的主体结构。膜囊周围又有大量的大小不等的囊泡结构。高尔基体是一种有极性的细胞器。这不仅表现在它在细胞中往往有比较恒定的位置与方向，而且物质从高尔基体的一侧进入，从另一侧输出，因此每层膜囊也各不相同。高尔基体靠近细胞核的一面，扁平囊弯曲成凸面又称形成面或顺面（cis）,面向细胞膜的一面常呈凹面，又称成熟面或反面（trans）。功能：高尔基体的主要功能是为细胞提供一个内部的运输系统，来完成蛋白质和脂类的运输。因此高尔基体是细胞内大分子运输的一个主要交通枢纽。此外，高尔基体还是细胞内糖类合成的工厂，在细胞生命活动中起多种重要的作用。1 高尔基体与细胞的分泌活动2 蛋白质的糖基化及其修饰3 蛋白酶的水解和其他加工过程4 分选蛋白质的功能5 高尔基体与细胞内的膜泡运输7膜脂的来源有哪些?膜脂有两种来源：通过磷脂转运蛋白，如或粒体、叶绿体、过氧化物酶体等细胞器膜中的脂就是靠这种方式运送的；通过出芽和膜融合，如ER通过出芽形成分泌小泡运送蛋白质时，膜脂也随之运送到高尔基体，并通过高尔基体形成分泌小泡将膜脂运送到细胞质膜。由于内质网与核膜相连，通过细胞分裂和核膜重建，ER上合成的膜脂也就转移到核膜。原核生物没有内质网，它的磷脂是在质膜上合成并由类似于真核生物的转位蛋白调整磷脂在膜上的分布。8溶酶体和过氧化物酶体的区别是什么？（1） 微