细胞生物学第八章细胞核习题及答案 done

第八章细胞核1 概述核孔复合体的结构、标志蛋白及生理功能。答： 核孔复合体由环、辐、栓三种结构构成。环包括核孔外缘的胞质环（8条短纤维伸向细胞质中）和核孔内缘的核质环（8条长纤维伸入核内，末端形成小环构成篮状结构）；辐则由柱状亚单位（支撑“环”）、腔内亚单位（固定作用）和环状亚单位（核质交换通道）构成；栓是环带亚单位中的颗粒或棒状结构，在核质交换中起一定作用。核孔复合体的标志性蛋白是gp210，它能够促进核孔的形成以及锚定核孔复合体。还有P62存在于中央栓上在核质交换中起一定作用。2 举例说明核孔复合体运输物质的特点及过程。答：总体上来看有双功能性（主动、被动）；双向性（亲核蛋白入核，DNA、RNP等出核）。而其主动运输的特点有：（1） 信号识别：亲核蛋白上有NLS（核定位信号）序列才可入核。（2） 载体介导：载体如importin和importin,亲核蛋白通过NLS识别importin/importin异二聚体并与之结合形成转运复合物。（3） GTP供能：复合物入核以后，GTP水解供能使蛋白从复合物上解离下来。（4） 双向选择：蛋白入核需要NLS，出核需要NFS（核输出信号），mRNA出核要5端的GpppG帽子。（5） 饱和动力学特征。3 简述核糖体的主要合成场所、大小亚单位的装运场所以及转运途径。答： 编码rRNA的基因存在于核仁组织区，核糖体的生物发生即在此处。rRNA基因转录形成45SrRNA前体后即与蛋白质结合形成80S的RNP复合体，随后切断部分转录间隔后产生18S、5.8S和28SrRNA ,5SrRNA自核外基因转录而来。先由18SrRNA形成小亚基，再由另外三种形成大亚基，即完成核仁中的合成过程。大小亚基出核后，在mRNA上完成组装（先是小亚基与mRNA结合，再结合上大亚基）出核（从核孔）的转运途径见核孔的物质运输特点。4. 阐明核仁、核仁组织区与核仁染色体之间的关系。答： 核仁是rRNA合成及加工核糖体亚单位的场所，它包括FC、DFC和GC三个区域。核仁组织区(NOR)是同源染色体上的含有许多rRNA基因拷贝的特殊区域，在间期时就是核仁中的FC（纤维中心）。核仁染色体是指拥有核仁组织区的染色体（有些生物的NOR是位于次级缢痕处，如：人的13、14、15、21、22号染色体）5. 染色体的组蛋白和非组蛋白有何区别？各有何作用？答： 组蛋白是核小体的组成成分，所有真核细胞中都含有五种组蛋白：H1、H2A、H2B、H3、H4，他们在进化上都是高度保守的，除了鸟类及鱼类的红细胞中H1被H5取代的两个特例之外，组蛋白几乎没有种属特异性。相比之下非组蛋白则有很强的组织特异性，它们种类众多，结合在染色体上的特异性DNA上。作用为：控制基因的转录和复制；帮助DNA折叠；调控基因的表达；组成染色体骨架。6 概述核小体的结构以及与超敏感位点、DNA复制及转录的关系。答： 核小体结构如下：I：200bpDNA + 组蛋白八聚体颗粒+一分子H1核小体；II：H2A、H2B、H3、H4各二分子构成扁粒状；III：其中146bpDNA片段绕1.75圈；IV：H1锁住了DNA进出端遮盖了约20bp；V：核小体之间的连接DNA长度约为60bp；超敏感位点是在短时间、微量切割DNA时，活性染色质上易于被DNAaseI切割的一些特异位点。其形成是因为该区域不受核小体的保护。DNA的复制过程中核小体不会从染色质丝上解聚下来，新的核小体会由新的组蛋白在合成好一条子链上装配形成。7 核骨架和核纤层各有何作用？答： 核骨架又称核基质，是由10多种非组蛋白和少量RNA组成的网络状结构，它的功能有：（1） 维持细胞核的形态（2） 为DNA、染色质在核中的空间排列提供支附作用（3） 与DNA复制、转录以及核内大分子物质加工、运输等功能有关核骨架的最外侧与核纤层相连，核纤层再与核内膜相连，推测它与物质运输进出核有关。8 四级结构螺旋模型是如何解释染色体的空间构型的？答： 四级螺旋模型。 一级结构 二级结构 三级结构 四级结构 组蛋白八聚体 H1螺旋 螺旋 折叠DNA核小体螺线管超螺线管染色体单体压缩为1/7（10nm纤维） 压缩为1/6 压缩为1/40 压缩为1/5 上面写的H1螺旋意思是在组蛋白H1的帮助下螺旋化。9 什么是染色体骨架？它的发现有何意义？答： 染色体骨架是指染色体中主要由非组蛋白形成的形状、长度都与染色体相似的网络状骨架。 它的发现为骨架放射环模型提供了有力的理论依据，同时使四级螺旋模型和骨架放射环模型在30nm螺线管形成三级结构的机制上达成共识都是借助细胞骨架进行螺旋或形成“微带”结构。10 简述着丝粒和动粒的结构与功能。答： 着丝粒的结构由3部分组成：动粒结构域（即着丝点）在细胞分裂中使染色体向两极移动；中央结构域：是着丝粒的主体结构，其中富含的卫星DNA具有物种专一性，可用于基因鉴定；配对结构域：是中期姐妹染色单体相互作用位点。动粒也由3部分组成：外板、中间间隙、内板。电镜下观察着丝点是由蛋白质构成的三层盘状结构，外板和内板的电子密度很深，而中层较浅，染色体上有环形的染色质纤维伸入内、中层，纺锤丝微管与外层相连接。11 染色体半保留复制的原因是什么？答： 首先DNA的复制方式是半保留的，然后在DNA的复制过程中核小体不会从染色质丝上解聚下来，新的核小体会由新的组蛋白在合成好一条子链上装配形成。故一条子链上全是旧的核小体，另一条子链上全是新的核小体。推测上述就是染色体半保留复制的原因。12 酵母人工染色体YAC包含哪些结构要素？各有何作用？答： 其结构要素有若下三种：（1） 自主复制的DNA序列（富含AT碱基，DNA复制的起点）：能确保染色体的自主复制， 保持细胞上下代遗传物质的一致性。（2） 着丝粒DNA序列：保证遗传物质在细胞分裂中的平均分配。（3） 端粒DNA序列：避免核酸酶对DNA末端序列的切除，与细胞衰老和凋亡相关。13 为什么说两种巨大染色体是细胞遗传学研究的好材料？答：巨大染色体的特征是：同源染色体配对；永久性处于前期状态。它上面的膨泡是基因活跃转录的形态标志，所以膨泡上可见明显的带纹，根据带纹可推测是基因正在转录。所以它是研究基因表达的好材料。14. 为什么凡是蛋白质合成旺盛得细胞中核仁都明显偏大？