第1讲细胞的分子基础
一、选择题
1.(2019广西南宁、梧州等八市调研)下列关于构成生物体的N元素的叙述,错误的是( )
A.组成蛋白质的N元素主要存在于肽键中
B.组成核酸的N元素存在于五碳糖中
C.细胞膜和细胞器膜都含有N元素
D.细胞的直接能源物质含有N元素
答案 B 氨基酸通过脱水缩合反应形成蛋白质,蛋白质中的N元素主要存在于肽键中,A正确;组成核酸的N元素存在于碱基中,五碳糖中只含有C、H、O三种元素,B错误;细胞膜和细胞器膜主要含有磷脂和蛋白质,两类物质都含有N元素,C正确;细胞的直接能源物质是ATP, ATP含有N元素,D正确。
2.(2019河南平顶山一调)下列关于细胞内水和无机盐的叙述,错误的是( )
A.人体衰老的特征之一是身体大多数细胞中的含水量明显下降
B.活细胞中水和无机盐的含量和比例是保持稳定不变的
C.水和无机盐是构建细胞、参与细胞生命活动的重要物质
D.干旱地区植物肥厚的肉质茎是对缺水环境的适应特征
答案 B 衰老细胞的含水量下降,A正确;活细胞中水和无机盐的含量与比例会随环境和代谢的变化而变化,B错误;水和无机盐可以参与构建细胞结构,参与细胞生命活动,C正确;植物肥厚的肉质茎可以储存水分,是对缺水环境的适应,D正确。
3.(2019北京顺义第一次统练)生命体的生命活动离不开水,下列关于真核细胞中水的叙述,错误的是( )
A.玉米体内的水分参与营养物质的运输
B.正在萌发的种子中结合水与自由水的比值下降
C.水分子能与膜上亲水物质结合,导致生物膜具有流动性
O中的氢来自氨基和羧基
D.氨基酸形成多肽链时,生成物H
2
答案 C 自由水在玉米体内流动,可以运送营养物质和代谢废物,A正确;新陈代谢旺盛的细胞内自由水含量较高,正在萌发的种子中结合水与自由水的比值下降,B正确;组成生物膜的磷脂和大多数蛋白质分子的运动使生物膜具有流动性,C错误;氨基酸脱水缩合时,一个氨
基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH
2
)相连接,同时脱去一分子水,生
成物H
2
O中的氢来自氨基和羧基,D正确。
4.(2019广西南宁等三市摸底)下列有关无机盐离子的叙述,正确的是( )
A.人体血浆渗透压由无机盐离子维持
B.患急性肠炎的病人脱水时输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法
C.血浆中的HC O3-、HP O42-能使血浆pH保持不变
D.和ATP一样,KH
2PO
4
也能为生物体提供能量
答案 B 人体血浆渗透压主要由无机盐和蛋白质维持,A错误;患急性肠炎的病人脱水时输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法,B正确;血浆中的HC O3-、HP O42-能调节血浆pH,使血浆pH
在一定范围内保持相对稳定,C错误;KH
2PO
4
作为无机盐不能提供能量,D错误。
5.(2019晋冀鲁豫中原名校三模)下列有关细胞中糖类物质的相关叙述,正确的是( )
A.真核细胞中葡萄糖的彻底氧化分解需借助线粒体
B.若细胞表面的糖蛋白减少,则说明细胞已发生癌变
C.可使用斐林试剂检测甘蔗中蔗糖的水解产物是果糖
D.纤维素是构成植物细胞与外部环境边界的主要成分
答案 A 真核细胞中葡萄糖的彻底氧化分解要通过有氧呼吸完成,而有氧呼吸第二、三阶段发生在线粒体,A正确;癌细胞表面糖蛋白减少,造成癌细胞容易扩散和转移,但并不能说明细胞表面的糖蛋白减少就一定是发生了癌变,只是可能发生癌变,B错误;蔗糖为二糖,其水解产物是葡萄糖和果糖,两者都是还原糖,都能与斐林试剂发生颜色反应,C错误;细胞的边界是细胞膜,纤维素是植物细胞壁的组成成分,D错误。
6.(2019重庆第八中学月考)下列关于人体内核酸的说法,正确的是( )
A.核酸分子中的每一个磷酸均与两个五碳糖形成酯键
B.DNA和RNA均分布在细胞核与细胞质中
C.mRNA和tRNA均为单链不含氢键
D.DNA双螺旋结构的热稳定性和分子的碱基组成无关
答案 B 核酸分子中某一端的磷酸是游离的,其余每一个磷酸均与两个五碳糖形成酯键,A 错误;mRNA、tRNA均为单链,其中tRNA中含有氢键,C错误;DNA双螺旋结构中C、G碱基对所占比例越大,热稳定性越强,D错误。
7.(2019四川凉山诊断)下列关于真核细胞中蛋白质功能的叙述,错误的是( )
A.蛋白质与某种RNA结合,成为蛋白质的“装配机器”
B.神经递质与受体结合,完成突触处兴奋的双向传递
C.蛋白质与糖类结合,成为细胞间互相联络的“语言”
D.RNA聚合酶与DNA结合,降低基因转录所需的活化能
答案 B 核糖体由蛋白质和RNA构成,是蛋白质的“装配机器”,A正确;神经递质只存在于突触前膜的突触小泡内,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,故兴奋在突触部位只能
单向传递,B错误;蛋白质与糖类结合构成糖蛋白,位于细胞膜的外侧,成为细胞间互相联络的“语言”,C正确;RNA聚合酶催化转录过程,其与DNA某一部位结合,能降低基因转录所需的活化能,D正确。
8.(2019山西高三考前适应性训练)下列关于生物体内细胞与化合物的说法正确的是( )
A.质壁分离后在清水中复原的细胞,细胞液浓度等于外界溶液浓度
B.DNA分子两条互补链中的碱基序列一般不相同
C.蛋清煮熟后易被消化与蛋白质中肽键、氢键和二硫键的断裂有关
D.DNA与蛋白质复合物在真核细胞中存在而在原核生物中不存在
答案 B 质壁分离复原后,植物细胞液具有一定的浓度,而外界为清水,所以细胞液浓度大于外界溶液浓度,A错误;DNA分子两条链中的碱基是互补的,两条互补链中的碱基序列一般不相同,B正确;蛋清煮熟后空间结构被破坏,氢键和二硫键断开,易被消化,但肽键不断裂,C 错误;DNA与蛋白质复合物在真核细胞中存在,如染色体,在原核生物中也存在,如转录时RNA 聚合酶与DNA结合等,D错误。
9.(2019广西南宁月考)下列关于组成细胞的分子和结构的叙述,错误的是( )
A.三磷酸腺苷彻底水解的产物有3种
B.糖类是大多数植物体干重中含量最多的化合物
C.核糖体和质粒都不含磷脂,但都含磷酸
D.脂质中的磷脂和胆固醇参与所有细胞膜的构成
答案 D ATP彻底水解的产物是核糖、腺嘌呤碱基、磷酸三种,A正确;植物光合作用的产物主要是糖类,且细胞壁的主要成分也是糖类,因此大多数植物体干重中含量最多的化合物是糖类,B正确;核糖体无膜结构,主要由蛋白质和rRNA构成,质粒是小型环状的DNA分子,而DNA和RNA分子中都含有磷酸,C正确;胆固醇只参与动物细胞膜的构成,D错误。
10.(2019山东滨州二模)将小麦幼苗在缺少无机盐X的“完全培养液”中培养一段时间后,出现了叶片发黄的现象。下列有关叙述错误的是( )
A.与正常幼苗相比,该幼苗叶绿体内的NADPH的合成速率增加
B.对照实验应使用含无机盐X的完全培养液培养小麦幼苗
C.据实验结果推测,无机盐X可能是一种含镁元素的无机盐
D.实验结束时,培养液中某些无机盐离子的浓度可能会增加
答案 A 依题意,出现了叶片发黄的现象,可推测此无机盐X可能是镁元素,当植物缺镁时,叶绿素减少,光反应减弱,叶绿体内的NADPH的合成速率减少,A错误,C正确;本实验的自变量是无机盐X,实验组缺乏无机盐X,则对照组应使用含无机盐X的完全培养液培养小麦幼苗,B正确;植物吸收无机盐具有选择性,当植物吸水大于吸收某种元素时,实验结束时,培养液中某些无机盐离子的浓度可能会增加,D正确。
11.(2019福建泉州一模)某种核糖体失活蛋白(RIP)由A、B两条肽链组成。RIP作用于靶细胞时,B链与细胞膜上特定的受体E结合后引导A链进入细胞,A链与核糖体结合后催化rRNA 水解。已知细胞癌变后膜上的受体E数量会增多。下列说法正确的是( )
A.RIP的A、B链主要依赖肽键相连接
B.RIP可以用于抑制肿瘤细胞的增殖
C.RIP通过影响基因表达延缓细胞衰老
D.RIP作用后B链结构不变,表明B链具有酶的作用
答案 B RIP是一种蛋白质,A、B链之间依靠二硫键等其他方式相连接,A错误;RIP可以破坏核糖体,抑制蛋白质合成,进而抑制肿瘤细胞的增殖,B正确;RIP可催化rRNA水解,而rRNA 是核糖体的重要成分,核糖体是翻译的场所,因此该蛋白可影响基因表达,但不能延缓细胞衰老,C错误;RIP作用后B链结构不变,不能表明B链具有酶的作用,D错误。
二、非选择题
12.(2019河南平顶山一调)钾是植物生长必需的大量元素之一,为研究钾肥施用量和不同钾肥对番茄产量和品质的影响,科研人员在同等氮磷肥的基础上进行了有关实验。在实验过程
中,K
1~K
3
组是用不同浓度的氯化钾处理,K
4
组所用钾肥为硫酸钾,并且K
4
组钾离子含量与K
2
组相同。得到了如表所示结果。
组别
钾肥施用量
(kg/hm2)
产量
(kg/hm2)
维生素C含量
(mg/kg)
可溶性糖含量
(%)
对照079 666.763.0 2.63
K122599 285.778.9 2.68
K2337.5102 761.990.7 3.03
K3450102 141.989.5 3.17
K4
钾离子含量与K2组相同的
K2SO4
102 857.189.1 2.98
回答问题:
(1)番茄根细胞吸收的钾离子在细胞内主要以的形式存在。
(2)增产效果较好的钾肥施用量组别有。在同等施钾肥量的情况下,硫酸钾和氯化钾对番茄产量和品质的影响差异(选填“显著”或“不显著”)。
(3)实验过程中,研究人员施用钾肥时要及时浇水,目的是。
(4)番茄根细胞吸收的水分在根细胞内的存在形式是,根细胞内水分的作用是(答出2点)。
答案(1)离子(2)K
2(K
4
或“K
2
和K
4
”)不显著
(3)降低土壤溶液浓度,保证根细胞能够通过渗透作用从土壤中吸水,避免烧苗
(4)结合水和自由水根细胞的重要组成成分和参与根细胞内的生化反应
解析(1)无机盐在细胞内主要以离子的形式存在。(2)由表可知,K
2和K
4
组番茄的产量较大。
在同等施肥的情况下,K
2和K
4
组对番茄产量和品质的影响差异不大。(3)施用钾肥后,土壤溶
液浓度升高,为降低土壤溶液浓度,保证根细胞能够通过渗透作用从土壤中吸水,避免烧苗,因此在施用钾肥时要及时浇水。(4)水分在细胞内的存在形式是结合水和自由水,细胞内的水分是细胞结构的重要组成成分,也能参与细胞内的生化反应,同时自由水是根细胞内的良好溶剂。
13.(2019江苏单科)为探究玉米籽粒发芽研究小组利用下列供选材料用具进行了实验。材料用具:玉米籽粒;斐林试剂,双缩脲试剂,碘液,缓冲液,淀粉,淀粉酶等;研钵,水浴锅,天平,试管,滴管,量筒,容量瓶,显微镜,玻片,酒精灯等。请回答下列问题:
(1)为了检测玉米籽粒发芽过程中蛋白质(肽类)含量变化,在不同发芽阶段玉米提取液中,分别加入试剂,比较颜色变化。该实验需要选用的器具有(填序号)。
①试管②滴管③量筒④酒精灯⑤显微镜
(2)为了检测玉米籽粒发芽过程中淀粉含量变化,将不同发芽阶段的玉米籽粒纵切,滴
加,进行观察。结果显示,胚乳呈蓝色块状,且随着发芽时间的延长,蓝色块状物变小。由此可得出的结论是。
(3)为了验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果,设计了如下实验:在1~4号试管中分别加入相应的提取液和溶液(如图所示),40 ℃温育30 min后,分别加入斐林试剂并60 ℃水浴加热,观察试管内颜色变化。
请继续以下分析:
①设置试管1作为对照,其主要目的是。
②试管2中应加入的X是的提取液。
③预测试管3中的颜色变化是。若试管4未出现预期结果(其他试管中结果符合预期),则最可能的原因是。
答案(1)双缩脲①②③(2)碘液玉米发芽过程中胚乳的淀粉逐渐减少(3)排除用于实验的淀粉溶液中含有还原性糖发芽前玉米蓝色→砖红色淀粉酶已失活
解析本题以玉米籽粒发芽过程中物质含量变化为信息载体,考查考生验证简单生物学事实,对实验现象进行分析、解释得出正确结论的能力;通过实验设计与实验结果分析,体现了对科学探究素养中的方案探讨及结果分析要素的考查。
(1)双缩脲试剂可与蛋白质发生紫色反应,且蛋白质含量越高紫色越深。该检测过程需使用试管,因对样液和试剂有使用量的要求,故还需用到量筒和滴管。(2)碘液遇淀粉变蓝,随种子发芽时间的延长,胚乳蓝色块状物变小,说明玉米发芽过程中胚乳的淀粉逐渐减少。(3)为验证发芽过程中胚乳蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果,可依据淀粉酶能催化淀粉水解的特点,利用发芽前与发芽中的种子提取液分别催化淀粉溶液,同时设置空白对照组和淀粉酶组进行对照。试管1为本实验的对照组,其作用是排除淀粉液中含有还原性糖。试管2、3
添加的分别为发芽前玉米与发芽玉米的种子提取液,发芽玉米的提取液中有淀粉酶,预期试管3中应发生蓝色(刚加入斐林试剂)到砖红色的变化。试管4中理论上也应出现砖红色,但未出现预期结果,说明试管4加入的淀粉酶已失活。
14.(2019江苏七市第三次调研)某同学为探究不同物质及浓度对洋葱表皮细胞失水的影响,设计了如下实验。请回答:
步骤1 配制具有一定浓度梯度的蔗糖和氯化钠溶液各10 mL,分别加入培养皿中,加盖、编号。
步骤2 从同一紫色洋葱鳞片叶的相同部位撕取外表皮若干,迅速分别投入到上述培养皿中,使其完全浸入溶液,浸泡10 min。
步骤3 依次取出洋葱鳞片叶外表皮,制成临时装片,用显微镜观察并拍照。
步骤4 统计照片中细胞总数及质壁分离细胞数,计算质壁分离细胞所占比例,结果如图。
(1)步骤1中培养皿加盖的目的是。步骤3中制作临时装片时,需在载玻片中央滴加1~2滴。
(2)实验表明,当两种溶液的浓度低于0.2 mol·L-1时,洋葱表皮细胞不发生质壁分离,原因是。在0.4 mol·L-1蔗糖溶液中大约只有20%的细胞发生了质壁分离,同一表皮的细胞质壁分离不同步的原因是。
(3)根据实验结果分析,0.6 mol·L-1NaCl溶液的渗透压比0.6 mol·L-1蔗糖溶液的渗透
压。
(4)在“观察植物细胞质壁分离及复原实验”中,一般认为使材料中50%左右的细胞发生质壁分离的溶液浓度为理想实验浓度,因为用该浓度溶液进行实验,不宜选用0.35 mol·L-1NaCl溶液进行实验的理由是。答案(1)防止水分蒸发,引起溶液浓度改变相应培养皿中的溶液(2)外界溶液的浓度
低于洋葱表皮细胞的细胞液浓度不同细胞的细胞液浓度存在差异(3)高(4)既能保证
观察到质壁分离现象,又不至于细胞内失水过多而影响其复原实验操作中NaCl溶液浓度难免发生改变,从而导致质壁分离细胞占比发生较大改变
解析(1)步骤1中培养皿加盖是为了防止水分蒸发,引起溶液浓度改变。步骤3中制作临时装片时,需在载玻片中央滴加1~2滴相应培养皿中的溶液,减少对实验的影响。(2)实验表明,当两种溶液的浓度低于0.2 mol·L-1时,洋葱表皮细胞不发生质壁分离,是因为当外界溶液的浓度低于洋葱表皮细胞的细胞液浓度时,植物细胞从外界吸水。由于不同细胞的细胞液浓度存在差异,故在0.4 mol·L-1蔗糖溶液中大约只有20%的细胞发生了质壁分离。(3)相同浓度的物质,分子量小的分子数较多,故0.6 mol·L-1NaCl溶液的渗透压比0.6 mol·L-1蔗糖溶液的渗透压高。(4)在“观察植物细胞质壁分离及复原实验”中,一般认为使材料中50%左右的细胞发生质壁分离的溶液浓度为理想实验浓度,因为用该浓度溶液进行实验既能保证观察到质壁分离现象,又不至于细胞内失水过多而影响其复原;不宜选用0.35
mol·L-1NaCl溶液,因为实验操作中NaCl溶液浓度难免发生改变,从而导致质壁分离细胞占比发生较大改变。
第一章 1、简述细胞的遗传物质，怎样证明DNA是遗传物质？ 答：核酸是细胞内的遗传物质，包括脱氧核糖核酸(|DNA)和核糖核酸（RNA）两类，DNA是主要的遗传物质，具有储存遗传信息，将遗传信息传递给子代，物理化学性质稳定，有遗传变异能力适合作为遗传信息的特性，T2噬菌体侵染实验证明了DNA是遗传物质，将蛋白质被35S标记和DNA被32P 标记的T2噬菌体分别侵染E.coli后，发现进入宿主细胞的只有32P标记的DNA，而无35S标记物，所产生的子代噬菌体只含有32P标记的DNA，无S标记的蛋白质，因此证明DNA是遗传物质。 2、研究DNA的一级结构有什么重要的生物学意义？ 答：DNA的一级结构是指DNA分子中的核苷酸排列顺序，它反映了生物界物种的多样性和复杂性，任何一段DNA序列都可以反映出它的高度的个体性和种族特异性，另外DNA一级结构决定其高级结构，研究DNA一级结构对阐明遗传物质结构、功能及表达调控都极其重要。 3、简述DNA双螺旋结构与现在分子生物学发展的关系。 答：DNA双螺旋结构具有碱基互补配对原则具有极其重要的生物学意义，它是DNA复制、转录、逆转录等基因复制与表达的分子基础。DNA为双链，维持了遗传物质的稳定性。 4、DNA双螺旋结构有哪些形式？说明其主要特点和区别。 答：主要有B-DNA，A-DNA,E-DNA形式 B-DNA：每一螺周含有10个碱基对，两个核苷酸之间夹角为36度 A-DNA：碱基对与中心倾角为19度，螺旋夹角为32.7度 E-DNA：左手螺旋，每圈螺旋含12对碱基，G=C碱基对非对称地位于螺旋轴附近。 第二章 1、简述DNA分子的高级结构。 答：1、单链核酸形成的二级结构（发夹结构）2、反向重复序列（十字架结构，每条链从5'--3'方向阅读）3、三股螺旋的DNA（一条链为全嘌呤核苷酸链，另一条链为全嘧啶核苷酸链）4、DNA的四链结构5、DNA结构的动态性与精细结构6、DNA的超螺旋结构与拓扑学性质。 2、什么是DNA的拓扑异构体，它们之间的相互转变依赖于什么？ 答：DNA不同的空间分子构象又称拓扑异构体它们之间转换依赖于连环数L。连环数是指双螺旋DNA中两条链相互缠绕交叉的总次数。 3、简述真核生物染色体的组成，它们是如何组装的？ 答：真核生物的染色体在间期表现为染色质，染色质是以双链DNA作为骨架与组蛋白和非组蛋白及少量各种RNA等共同组成的丝状结构的大分子物质、 组装的顺序：DNA—核小体链—纤丝—突环—玫瑰花结—螺旋圈—染色体 4、简述细胞内RNA的分布结构特点 答：成熟的RNA主要分布在细胞质中，无论是真核或原核细胞质中，成千上万种的RNA都分为三大类：1、转运RNA 2、信使RNA 3、核蛋白体RNA。细胞核内的RNA统称为nRNA. 5、简述细胞内RNA的结构特点以及与DNA的区别。 答：1、碱基组成不同，RNA分子主要是A G C U 而DNA以T代替U。 2、RNA分子中的核糖都是D-核糖，而DNA则是D-2-脱氧核糖。 3、RNA分子中有许多稀有，微量碱基，而DNA除个别外，不含有稀有碱基 4、RNA分子中嘌呤碱基与嘧啶碱基不一定相等。 5、RNA分子具有逆转录作用，RNA翻译成蛋白质是遗传物质，是遗传信息的传递结合表达者。 6、RNA分子具有催化功能。 6、引起DNA变性的主要因素有哪些？核酸变性后分子结构和性质发生了哪些变化？ 答：①加热②极端PH值③有机溶剂，尿素和酰胺等 核酸变性后氢键被破坏而断裂，双链变为单链，而磷酸二酯键并未锻裂在A260nm 处呈现增色效应。DNA溶液的黏度大大下降、沉淀速度增加、浮力密度上升。紫外吸收光谱升高。酸碱滴定曲线改变，生物活性丧失等。 7、检测核酸变性的定性和定量方法是什么？具体参数如何？ 答：在DNA变性过程中，紫外吸收光谱的变化时检测变性最简单的定性和定量方法。核酸在260nm 处具有特征的吸收峰，便是为A260nm。以50ug/ml DNA溶液在A260下测定，三者的A260数值为：
1 绪论 1.1 分子生物学的基本概念 ①分子生物学---广义：在分子水平上研究生命现象，或用分子的术语描述生物现象的学科。 狭义：核酸与蛋白质水平上研究基因的复制，基因的表达（包括RNA转录、蛋白质翻译），基因表达的调控以及基因的突变与交换的分子机 制。 ②序列假说：核酸片段的特异性，完全由其碱基序列决定，而且这种序列是一种蛋白质氨 基酸的密码 ③中心法则：DNA的遗传信息经RNA一旦进入蛋白质，也就不可能再行输出。 ④三大原则：Ⅰ、构成生物大分子的单体是相同的； Ⅱ、生物大分子单体的排列决定了不同生物性状的差异和个体特征； Ⅲ、所有生物遗传信息表达的中心法则是相同的 ⑤分子生物学是研究细胞内大分子的结构、功能和相互作用特点和规律，并通过这些规律认识生命现象的一门科学。 1.2 分子生物学的发展简史 ①细胞学说： （1）以下3点是必修一上的内容： a细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所组成。 b细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。 c新细胞可以从老细胞中产生。 （2）以下7点是百度到的内容： a.细胞是有机体，一切动植物都是由单细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成； b.所有细胞在结构和组成上基本相似； c.新细胞是由已存在的细胞分裂而来； d. 生物的疾病是因为其细胞机能失常； e. 细胞是生物体结构和功能的基本单位； f 生物体是通过细胞的活动来反映其功能的； g. 细胞是一个相对独立的单位，既有他自己的生命，又对于其他细胞共同组成的整体的生命起作用。 ②正向遗传学：在不知道基因化学本质的前提下，仅依靠表型突变体在世代间的传递规律来研究基因的特征和染色体上的位置，描述基因突变和染色体的改变，分析它们对生物形态和生理特征所产生的效应。 ③反向遗传学：通过转基因办法来确定某一基因的功能。 ④George Beadle和Edward Tatum提出“一个基因一个酶”假说 Avery围绕肺炎链球菌的成就第一个动摇了“基因是蛋白质”的理念，为“DNA是遗传物质”的理论建立奠定了基础 Chargaff 法则：A+C=T+G Nirenberg在一周内破解了第一个遗传密码：UUU——苯丙氨酸 Jacob和Monod发现乳糖操纵子模型 Pardee，Jacob，Monod命名的“Pa-Ja-Mo”实验结果证明：基因通过一种RNA严格地控制着蛋白质的合成。这种RNA被命名为“信使RNA”
细胞和分子生物学实验重点知识点汇总 Experiment1细胞有丝分裂 间期：有明显的细胞核，染色质分布较均均，由于染色质易与碱性染料结合，故细胞核的染色比细胞质深。核中可见1～3个染色较浅的呈球状的核仁 前期：细胞核膨大，染色质逐渐螺旋化为丝状的染色丝，其后染色丝进一步缩短变粗，形成一定形态和书目的染色体（这时候的每条染色体由两条染色单体组成，但在光镜下一般不易看清），核膜、核仁逐渐消失 中期：每条染色体中的成对染色单体逐渐分开（但着丝粒仍未分离）全部染色体（2n=16）移向细胞中央的赤道面上，形成赤道板。在赤道板到两面有许多纺锤丝连接细胞两极和染色体的着丝点，成为纺锤体，但不易观察到，此时染色体形态最典型 后期：着丝粒纵裂为二。这是，每条染色体的两条染色单体已完全分开，由于纺锤丝的牵引，分别向细胞的两极移动，形成了数目相等的两组染色体（这是所观察到的染色体数目比原来增加1倍，是由于S期内DNA含量倍增的结果） 末期：染色体移到两极并解旋为染色质，细胞中部出现细胞板，并逐渐向边缘发展。当染色质构成核网时，核膜、核仁重新出现。细胞板达到两边，分裂结束，形成两个子细胞，细胞又进入间期状态。 Experiment2动物染色体的制备 原理：染色体只有在分裂期的细胞，特别是中期细胞中表现出典型形态便于观察和计数，所以必须采取特殊的技术方法，从发生有丝分裂的组织和细胞悬液中得到。最常用的途径是从骨髓细胞、血淋巴细胞和组织培养的细胞中制备。骨髓细胞数量多、分裂旺盛，不需体外培养和无菌操作，便于取材。 秋水仙素的作用：抑制纺锤体的形成，使细胞停留在分裂中期 KCl低渗溶液：使细胞膨胀，促使中期染色体散开 固定液：有固定作用，对染色体还有一定的分散作用 Giemsa染色液：染色 结果：低倍镜下，可见到许多大笑不等被染成紫红色呈圆形的间期细胞核以及分散在它们之间的中期分裂象。小鼠染色体一般呈“U”形，染色体2n=40
细鳞斜颌鲴种群的遗传分化及系统发生生物地理学研究 武震M100102115水生生物学 摘要：细鳞斜颌鲴（Xenocypris microlepis）属鲤形目，鲤科，鲴亚科，鲴属。俗称：沙姑子、黄片。我们将以中国各水系细鳞斜颌鲴种群为研究对象，以基因组微卫星标记和线粒体D-loop标记为线索，研究细鳞斜颌鲴种群的遗传分化及系统发生生物地理学特征，探讨相互间的遗传结构、亲缘关系和系统进化关系，为进一步开发和利用细鳞斜颌鲴资源奠定基础。 关键字：细鳞斜颌鲴，线粒体D-loop标记，微卫星标记，遗传分化, 亲缘关系, 系统进化 1．研究背景 细鳞斜颌鲴属中下层鱼类，平时喜生活于江河干支流水域，到了产卵季节，有一定的短距离洄游现象，上溯至适合条件的产卵场进行集群产卵。产后，亲鱼分散游动，离开产卵场，至秋季有一部分群体进入干流附属的湖泊或支流中进行索饵、育肥，冬季则又返回干流水深的潭穴中越冬。细鳞斜颌鲴的食性很杂，自全长2厘米以上的夏花鱼种开始，除摄食少量浮游生物外，主要是腐屑、底泥以及底生硅藻和摇蚊幼虫等底生生物。它在不同类型的水体中，均以腐殖质有机碎屑、腐泥及着生藻类为主要食物。其生长在头两年速度较快，2龄鱼的平均体重可达479克。细鳞斜颌鲴通常2冬龄性成熟，生殖季节在华中和华南地区为4―6月。成熟雌鱼的体重变化在415―1100克以上。平均每千克体重的鱼怀卵量为20万粒左右。产粘性卵，呈浅黄色。产出时卵径为0.8―1.2毫米。雄鱼在生殖季节，有珠星出现。广泛存在于东部各水系之中。故各水系之间的种群长期存在地理隔离，基因交流困难，是一个良好的进化生态学研究材料。国内对此鱼的研究也不多，且多为形态学方面的资料，研究其分子进化和群体遗传，有助于了解该种的资源状况，同时能够为生态学相关理论提供依据。 2．方法 2.1采样 分别采钱塘江，长江，珠江水系细鳞斜颌鲴，每条水系定5—7个点，如钱
, 内膜系统的膜结构破裂后自己重新封闭起来的小囊泡(主要 是内质网和高尔基体), 是异质性的集合体, 形态、大小及功能常因生物种类和细胞类型不同而异。据微体内含有的酶的不同可分为过氧化物酶体、糖酵解酶体和乙醛酸循环体。在蛋白质合成过程中,同一条mRNA分子能够同多个核糖体结合，同时合成若干条蛋白质多肽链，结合在同一条mRNA上的核糖 叠的多肽链相互作用的蛋白质，能够加速正确折叠的进行或提供折叠发生所需要的微环境。动物体细胞在体外可传代的次数，与物种的寿命有关，它们的增殖能力不是无限的， DNA在核小体连接处断裂成核小体片 色体末端的特殊结构，即染色体末端DNA 序列的多个重复，其作用是保护和稳定染色 RNA 依赖性DNA 聚合酶，为一种核糖核蛋白酶，是合成端粒必需的酶。在双线期中,交叉数目逐渐减少,在着丝粒两侧的交叉向两端移动.这个现象称为 成染色体联会的两条同源染色体互相紧靠，进而缠绕在一起，基质开始附着到染色丝上，成为一条短而粗的染色体。据染色体被拉向两极所受到的力的不同，后期可分为后期A 和后期B,此时的染色体 启动DNA复制的关键因子,是真核细胞DNA M期促进因子。
能够促使染色体凝集，使细胞由G2期进入M 物质多肽的形式合成，其N末端含有作为通过膜时之信号的氨基酸序列。引导前体多肽 是指具有摄取、处理及提呈抗原能力的细胞，能摄取病原体蛋白并将其加工将成短肽段，呈递给T细胞。 ,从中 于高等真核细胞中，是内层核被膜下纤维蛋白片层，纤维纵横排列整齐呈纤维网络状。 成串排列在一起，主要集中在染色体的着丝 DNA和组蛋白构成，是染色质的基本结构 在一定时期的特种细胞的细胞核内, 它由不表达的DNA序列组成， 分裂过程中,核仁出现周期性变化。一般在分裂前期逐渐消失，其纤丝和颗粒成分散失于核质之中；在分裂末期又重新出现。核仁的形成常与特定染色体的一定区域密切相关。 色体片段, 通过次缢痕与染色体主要部分相连。 指染色体组在有丝分裂中期的表型, 是染色体数目、大小、 是卵母细胞进行第一次减数分裂时, 停留在双线期的染色体。含4条染色单体,形似灯刷。 由核内有丝分裂产生的多股染色单体平行排列而成。
1）分子生物学 从分子水平上研究生命现象物质基础的学科。研究细胞成分的物理、化学的性质和变化以及这些性质和变化与生命现象的关系，如遗传信息的传递，基因的结构、复制、转录、翻译、表达调控和表达产物的生理功能，以及细胞信号的转导等。 2）移动基因： 又称转座子。由于它可以从染色体基因组上的一个位置转移到另一个位置，是指在不同染色体之间跃迁，因此也称跳跃基因。 3）假基因： 有些基因核苷酸序列与相应的正常功能基因基本相同，但却不能合成出功能蛋白质，这些失活的基因称为假基因。 4）重叠基因： 所谓重叠基因是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列，或是指一段DNA序列成为两个或两个以上基因的组成部分。 5）基因家族： 是真核生物基因组中来源相同、结构相似、功能相关的一组基因。 6）基因:能够表达和产生蛋白质和RNA的DNA序列,是决定遗传性状的功能单位. 7）基因组:细胞或生物体的一套完整单倍体的遗传物质的总和. 8）端粒:以线性染色体形式存在的真核基因组DNA末端都有一种特殊的结构叫端粒.该结构是一段DNA序列和蛋白质形成的一种复合体,仅在真核细胞染色体末端存在. 9）操纵子:是指数个功能上相关的结构基因串联在一起,构成信息区,连同其上游的调控区(包括启动子和操纵基因)以及下游的转录终止信号所构成的基因表达单位,所转录的RNA为多顺反子. 10）顺式作用元件:是指那些与结构基因表达调控相关,能够被基因调控蛋白特异性识别和结合的特异DNA序列.包括启动子,上游启动子元件,增强子,加尾信号和一些反应元件等. 11）反式作用因子:是指真核细胞内含有的大量可以通过直接或间接结合顺式作用元件而调节 基因转录活性的蛋白质因子. 12）启动子:是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列. 13）增强子:位于真核基因中远离转录起始点,能明显增强启动子转录效率的特殊DNA序列.它可位于被增强的转录基因的上游或下游,也可相距靶基因较远.
RFLP：个体之间DNA的核苷酸序列存在差异，称为DNA多态性。由于碱基组成的变化而改变了限制性内切酶的酶切位点，从而导致相应的限制性片段的长度和数量发生变化，称为RFLP。 翻译：是指在多种因子辅助下，由tRNA携带并转运相应氨基酸，识别mRNA上的三联体密码子，在核糖体上合成具有特定序列多肽链的过程，称为翻译。突变:DNA的结构发生永久性改变，即突变. 转化：通过自动获取或人为地供给外源DNA，使细胞或培养的受体细胞获得新的遗传表型。 转导：当病毒从被感染的（供体）细胞释放出来、再次感染另一（受体）细胞时，发生在供体细胞与受体细胞之间的DNA转移及基因重组即为转导作用。受体：是细胞膜上或细胞内能识别外源化学信号并与之结合的成分，其化学本质是蛋白质，个别糖脂。 粘粒：又称柯斯质粒，是一类由人工构建的含有λDNA 粘性末端cos序列和质粒复制子的杂种质粒载体。它是为克隆和增殖真核基因组DNA的大区段而设计的，是组建真核生物基因文库及从多种生物中分离基因的有效手段。质粒：是存在于细菌染色体外的、具有自主复制能力的环状双链DNA分子。端粒：以线性染色体形式存在的真核基因组DNA末端都有一种特殊的结构叫端粒。该结构是一段DNA序列和蛋白质形成的一种复合体，仅在真核细胞染色体末端存在。端粒DNA由重复序列组成，人类端粒一端是TTAGGG另一端是AATCCC. 克隆：通过无性繁殖过程所产生的与亲代完全相同的子代群体。 探针：用放射性核素、生物素或荧光染料标记其末端或全链的已知序列的多聚核苷酸链被称为“探针”。 转录：以DNA为模版，由DNA依赖的RNA聚合酶（RNApol）催化4中NTP聚合，生成RNA 的过程。 增强子：其含有多个作用原件，可以特异性地与转录因子结合，增强基因的转录活性的段短DNA序列。 启动子：能被RNA聚合酶特异性识别并与其结合，启动转录的DNA序列。 操纵子:由功能相关的一组基因在染色体上串联，共同构成的一个转录单位。沉默子:某些基因的负性调节元件，当其结合特异蛋白因子时，对基因转录起阻遏作用。 反转录：在反转录酶的作用下以RNA为模板合成DNA的过程。 点突变：DNA序列上单个碱基的改变称为点突变，可分为转换与颠换两种。 信号肽：是分泌蛋白新生肽链N端的一段能被细胞转运系统识别的保守性的氨基酸序列。 领头链：顺着解链方向生成的子链，复制是连续进行的，这股链称为领头链。G蛋白：鸟苷酸结合蛋白（G protein）简称G蛋白，亦称GTP结合蛋白。是一类含乌苷酸的蛋白质，存在于细胞外膜内表面，为生物信息转导过程中关键的中介体，可以决定信号传输通路何时打开和关闭。 SD序列：mRNA起始密码子AUG上游8～13个碱基处存在的一段特定的核苷酸序列，该序列称为SD序列，是mRNA的起始密码子之所以能与小亚基定位结合的关键。SD序列与小亚基中16SrRNA3’端的互补序列配对结合，使起始密码子定位于翻译起始部位。 RNA编辑：可在改变转录后RNA的序列，而使翻译得到的蛋白质的序列与推导的不同。其机制有两种即位点特异性脱氨基作用和指导RNA（gRNA）介导的尿嘧啶插入和删除。 RNA复制：以RNA作为基因组的病毒称为RNA病毒，这类病毒除反转录病毒外，在宿主细胞都是以病毒的单链RNA为模板合成RNA，这种RNA依赖的RNA 合成又称为RNA复制。 RNA干扰,RNAi：是由双链RNA引发的转录后基因静默机制。在此过程中，与双链RNA有同源序列的mRNA被降解，从而抑制该基因的表达。是真核生物中普遍存在的抵抗病毒入侵、抑制转座子活动、调控基因表达的监控机制。RNA干涉：是指由短双链RNA诱导的同源mRNA的降解过程，可使基因表达受到抑制。 反义RNA：指与mRNA互补的RNA分子，也包括与其它RNA互补的RNA分子。 根据反义RNA的作用机制可将其分为3类：Ⅰ类反义RNA直接作用于靶mRNA 的S D序列和(或)部分编码区，直接抑制翻译，或与靶mRNA结合形成双链RNA，从而易被RNA酶Ⅲ降解；Ⅱ类反义RNA与mRNA的非编码区结合，引起mRNA构象变化，抑制翻译；Ⅲ类反义RNA则直接抑制靶mRNA的转录。RNA聚合酶:以一条DNA链或RNA为模板催化由核苷-5′-三磷酸合成RNA的酶。 是催化以DNA为模板（template）、三磷酸核糖核苷为底物、通过磷酸二酯键而聚合的合成RNA的酶。 RNA印迹：利用与DNA印记相类似的技术来分析RNA，成为RNA印记。 DNA的变性：在某些理化因素作用下，DNA双链解开成两条单链的过程。DNA复性：在适当条件下，变性DNA的两条互补链可恢复天然的双螺旋构象，这一现象称为复性。热变性的DNA经缓慢冷却后即可复性，这一过程称为退火。 DNA损伤:各种体内外因素所导致的DNA组成与结构的变化称为DNA损伤。DNA印迹：DNA样品经限制性内切酶消化后行琼脂糖凝胶电泳，将含有DNA区带的凝胶在变性溶液中处理后，再将胶中的DNA分子转移到NC膜上。DNA克隆：应用酶学的方法, 在体外将各种来源的遗传物质与载体DNA接合成一具有自我复制能力的DNA分子，继而通过转化或转染宿主细胞，筛选出含有目的基因的转化子细胞，再进行扩增提取获得大量同一DNA分子。也称基因克隆或重组DNA DNA载体：为携带目的基因，实现其无性繁殖或表达有意义的蛋白质所采用的一些DNA分子。 DNA芯片技术：基因芯片，将许多特定的DNA片段有规律地紧密排列于单位面积的支持物上，然后与待测的荧光标记样品进行杂交，杂交后用荧光检测系统等对芯片进行扫描，通过计算机系统对每一位点的荧光信号做出检测、比较和分析，从而迅速得出定性和定量的结果。 cDNA文库：cDNA文库是包含某一组织细胞在一定条件下所表达的全部mRNA 经逆转录而合成的cDNA序列的克隆群体，它以cDNA片段的形式贮存着该组织细胞的基因表达信息。 基因组DNA文库：基因组DNA文库是指生物的基因组DNA的信息（包括所有的编码区和非编码区）以DNA片段形式贮存的克隆群体。 PCR技术：利用DNA聚合酶对特定基因做体外或试管内的大量合成，可将微量目的DNA片段大量扩增。可用于已知序列或部分已知序列的检测；或扩增出已知片段，再利用其他方法作进一步分析。灵敏度高、产率高、重复性好、快速简便，已成为基因诊断的主要和首选技术。但易出现假阳性，应注意优化实验条件。 逆转录PCR：将RNA的逆转录反应和PCR反应联合应用的一种技术，先以RNA 为模板，在逆转录酶的作用下的作用下合成cDNA，再以cDNAcDNA为模板通过PCR反应来扩增目的基因。基因：合成有功能的蛋白质，多肽或RNA所必需的全部DNA序列，是基因组的一个功能单位。 基因组：细胞或生物体中，一套完整单倍体的遗传物质的总和。 癌基因：细胞内控制细胞生长和分化的基因，它的结构异常或表达异常，可以引起细胞癌变。 原癌基因：是细胞中的必需基因，进化过程中序列高度保守，对维持细胞正常生理功能、调节细胞生长与增殖起重要作用。但如受到致癌因素作用下可发生变化，表达产物的质或量改变或表达的时空方式改变，而导致细胞恶性转化。 抑癌基因：又名抗癌基因(TSGs ) 、隐性癌基因。是一种抑制细胞生长和肿瘤形成的基因。在生物体内与癌基因功能相抵抗，共同保持生物体内正负信号相互作用的稳定。 管家基因：执行重要生物功能，在生物体几乎全体细胞中持续表达的基因。如rRNA、通用转录因子、代谢酶系、细胞骨架蛋白等。 奢侈基因：仅在特定细胞内选择表达的基因，决定分化细胞的独特性状。 结构基因:基因中编码RNA或蛋白质的DNA序列称为结构基因。 目的基因：我们感兴趣的基因或是DNA序列 病毒癌基因：指致癌病毒存在的某些核苷酸序列，能引起细胞转化。 基因表达：是指生物基因组中结构基因所携带的遗传信息经过转录、翻译等一系列过程，合成特定的蛋白质，进而发挥其特定的生物学功能和生物学效应的全过程。 基因敲除：指通过DNA同源重组定向地将外源基因替换宿主细胞染色体DNA中特定的基因，从而使特定的基因在细胞内或生物体内失活的过程。 基因诊断：利用分子生物学技术方法，直接检测体内DNA或RNA的结构或水平的变化以及是否存在异常的外源核酸，从而对疾病作出诊断的方法。 基因治疗：基因治疗是指通过一定方式将目的基因或有治疗作用的DNA片段导入人体的靶细胞，使其发挥生物学效应，从而达到治疗疾病目的技术疗方法。基因增补：不删除突变的致病基因，而在基因组的某一位点额外插入正常基因，在体内表达出功能正常的蛋白质，达到治疗疾病的目的。 基因置换：用正常基因通过重组原位替换致病基因 基因失活：有些疾病是由于基因的过度表达引起的，向患者体内导入有抑制基因表达作用的核酸，如干扰小RNA等，可降解相应的mRNA或抑制其翻译，阻断致病基因的异常表达，达到治疗疾病的目的。 基因工程：实现基因克隆所采用的方法及相关的工作，称基因工程, 又称重组DNA。 基因组文库：基因组DNA文库是指生物的基因组DNA的信息（包括所有的编码区和非编码区）以DNA片段形式贮存的克隆群体 基因表达的时间特异性:按功能需要，某一特定基因的表达严格按特定的时间顺序发生，称之为基因表达的时间特异性 基因表达的空间特异性:在个体生长全过程，某种基因产物在个体按不同组织空间顺序出现，称之为基因表达的空间特异性。 组成性基因表达:无论表达水平高低，管家基因较少受环境因素影响，而是在个体各个生长阶段的大多数或几乎全部组织中持续表达，或变化很小。区别于其他基因，这类基因表达被视为组成性基因表达。 第二信使：环腺苷酸（cAMP）、环鸟苷酸（cGMP）、甘油二酯（DAG）、三磷酸肌醇（IP3）、磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸（PIP3）、Ca2+等可以作为外源信息在细胞内的信号转导分子，称为细胞内小分子信使，或称为第二信使。 生长因子：通过质膜上特异的受体，将信息传递至细胞内部，调节细胞生长与增殖的多肽类物质。 解链温度:解链过程中，紫外吸光度的变化达到最大变化值的一半时所对应的温度。 转录模板；即以双链DNA中的确定的一条链（模板链用于转录，编码链不用于转录）为转录模板. 转录因子:真核基因的转录调节蛋白又称转录调节因子或转录因子。 转录空泡：是由DNA双链,RNA聚合酶与新合成的RNA局部形成的结构,它贯穿于延长过程的始终。 遗传密码：DNA编码链或mRNA上的核苷酸，以三个为一组（三连体）决定一个氨基酸的种类，称为三联体密码。转录和翻译是连续的，因此遗传密码决定蛋白质的一级结构。 原位杂交：利用核酸分子单链之间互补的碱基系列，将有放射性或非放射性的外源核酸与组织、细胞或染色体上待测的DNA或RNA互补配对，结合成专一的核酸杂交分子，经一定的检测手段将待测核酸在组织、细胞或染色体上的位置显示出来。 Southern blot杂交：是研究DNA图谱的基本技术，在遗传诊断、DNA图谱分析及PCR产物分析等方面有重要价值。Southern印迹杂交的方法是将标本DNA用限制性内切酶消化后，经琼脂糖电泳分离各酶切片段，接着，使酶切片段DNA发生变性并转印到一固相支持物 (通常是硝酸纤维素薄膜或尼龙膜)上，经固定后和标记探针进行杂交。这种方法不仅可以检测DNA样品中是否存在某一特定的基因，而且还可以获得基因片段的大小及酶切位点分布的信息。 Northern 印迹（Northern blot）：是通过检测RNA的表达水平来检测基因表达，将RNA从凝胶中转印到硝酸纤维素膜上，定性分析mRNA的常用方法. Western blot （蛋白免疫印迹）技术：是将蛋白质从聚丙烯酰胺凝胶中转印到化学合成膜的支撑物上，利用特异性抗体进行反应，定性分析蛋白质。诱导/阻遏表达：在特定环境信号的刺激下，基因的表达开放或增强 / 关闭或下降的现象。 阻遏蛋白：可识别、结合细菌基因的操纵序列，在转录水平抑制基因表达的蛋白质。 蛋白激酶：能够将γ-磷酸基团从磷酸供体分子上转移至底物蛋白的氨基酸受体上的一大类酶。 克隆载体：为使插入的外源DNA序列被扩增而特意设计的载体。 表达载体：为使插入的外源DNA序列可转录翻译成多肽链而特意设计的载体。生物芯片：又称DNA芯片或基因芯片，它们是DNA杂交探针技术与半导体工业技术相结合的结晶。该技术系指将大量探针分子固定于支持物上后与带荧光标记的DNA样品分子进行杂交，通过检测每个探针分子的杂交信号强度进而获取样品分子的数量和序列信息。 核酸探针：指能识别特异碱基顺序的带有标记的一段单链DNA或RNA分子。 印迹技术：利用各种物理方法使电泳胶中的生物大分子转移到NC等各种膜上，使之成为固相化分子。“blotting”，译为印迹技术。 接合作用：当细胞与细胞、或细菌通过菌毛相互接触时，质粒DNA从一个细胞(细菌)转移至另一细胞（细菌）的DNA转移称为接合作用。 回文结构：在DNA链上，两个拷贝反向串联在一起，中间没有间隔序列。 转基因动物：应用转基因技术培育的携带外源基因并能稳定遗传的动物。 冈崎片段、后随链：在DNA复制过程中，以亲代链(5’→3’)为模板时，子代链的合成不能以3’→5’方向进行，而是按5’→3’方向合成出许多小片段，因为是冈崎等人研究发现，因此称冈崎片段。由许多冈崎片段连接而成的子代链称为后随链。
附录常见细胞分子生物学名词及其释义 α-actinin α-辅肌动蛋白一种使肌动蛋白成束的蛋白，有两个相距较远的肌动蛋白结合位点，故形成的肌动蛋白纤维束较为松散。 Akinase (PKA) A激酶因细胞内cAMP浓度升高而被激活催化靶蛋白磷酸化的酶。accessorycell 辅佐细胞在免疫应答过程中，能摄取、加工、处理并将抗原信息提呈给淋巴细胞的免疫细胞，又称抗原提呈细胞． actin 肌动蛋白真核细胞中含量丰富，是构成肌动蛋白丝的一种蛋白质。单体称球形肌动蛋白(G-actin)，聚合物称丝状肌动蛋白(F-actin)。 actin-bindingprotein 肌动蛋白结合蛋白在细胞中与肌动蛋白单体或肌动蛋白纤维结合的、能改变其特性的蛋白质。 actinin 辅肌动蛋白一种肌动蛋白结合蛋白，集中分布在Z线和与质膜结合的应力纤维点状黏附端。 actin-relatedprotein(ARP) 肌动蛋白相关蛋白促进肌动蛋白丝集结的蛋白质复合物。activetransport 主动运输溶质通过细胞膜逆浓度梯度运输的现象，是一个耗能的生理过程。 actomere 肌动蛋白粒由未聚合的抑丝蛋白—肌动蛋白复合物和一小段肌动蛋白丝束组成的结构。一旦抑丝蛋白—肌动蛋白复合物发生解离，则引起肌动蛋白聚合成丝。actomyosin 肌动球蛋白肌肉收缩时肌动蛋白与肌球蛋白瞬时接触形成的复合物。adaptin 衔接蛋白参与成笼蛋白衣被形成的一类蛋白质，能同时与跨膜受体以及成笼蛋白结合，在两者间起衔接作用。 adaptorprotein 衔接器蛋白在细胞内信号传递途径中，凡是在不同蛋白质问起连接作用的蛋白质的通称。 adducin 聚拢蛋白质膜骨架蛋白，为异二聚体。在钙离子浓度为毫摩级时，加速血影蛋白到血影蛋白—肌动蛋白复合物的装配。 adherensjunction 黏台连接在质膜的胞质面附着有肌动蛋白纤维的细胞连接，包括连接相邻的上皮细胞的黏着带和体外培养的成纤维细胞底面的黏着斑(focalcontact)。 adhesion plaque(focal adhesion，focal contact) 鞘着斑(斑状黏附) 细胞与非细胞性基底物间形成的黏附结构。该处的质膜中含有整联蛋白分子群，分子的胞外结构域与细胞外基质组分相连，胞内结构域通过接合器蛋白与微丝相连。 adhesion protein 黏附蛋白质存在于细胞外基质中的与细胞黏附于基质有关的一类蛋白质，包括纤连蛋白、层连蛋白和血纤蛋白原等。在细胞的黏附、迁移、增殖、分化等活动中起作用。 adult stem cell 成体干细胞；组织细胞（tissue stemcell) 存在于一种组织或器官分化细胞中的未分化细胞，具有自我更新的能力，并能分化成来源组织的主要类型特化细胞。有的成体干细胞具有可塑性，在一定条件下，可分化成许多不同类型的细胞。 allosome，heterochromosome 异染色体主要和全部由异染色质组成的染色体，如人的Y 染色体和超数B染色体。 amitosis 无丝分裂又称直接分裂，不形成染色体和纺锤体，细胞核直接一分为二，随后细胞质分裂成两个子细胞。多见于某些原生生物中，如纤毛虫等。 mnmlytical cytology 分析细胞学对细胞成分进行定性、定量研究的一门科学。 mphase 后期有丝分裂(或减数分数)过程中的一个阶段．在此阶段中姊妹染色单体分离，并向细胞两极移动，纺锤体延伸和纺锤体两极间距离增加。 anchorage-dependentcell (依赖)贴壁细胞只有贴附于不起化学作用的物体表面时才能生
一、植物组织培养：狭义指对植物体组织或由植物器官培养产生的愈伤组织进行培养直至生成完整植株。广义：无菌操作分离植物体一部分(即外植体)接种到培养基，在人工条件下培养直至生成完整植株。生物技术中的一个基本技术。 MS：MS培养基是Murashige和Skoog于1962年为烟草细胞培养设计的，特点是无机盐和离子浓度较高，是较稳定的离子平衡溶液，它的硝酸盐含量高，其营养丰富，养分的数量和比例合适，不需要添加更多的有机附加物，能满足植物细胞的营养和生理需要,因而适用范围比较广，多数植物组织培养快速繁殖用它作为培养基的基本培养基。 愈伤组织愈伤组织callus在离体培养过程中形成的具有分生能力的一团不规则细胞，多在植物体切面上产生。 cDNA文库：包含细胞全部的mRNA信息的反转录所得到的cDNA的集合体。 胚状体：是指植物在离体培养条件下，非合子细胞经过胚胎发生和发育的过程形成的胚状结构，又称体细胞胚。 体细胞杂交：体细胞杂交又称体细胞融合，指将两个GT不同的体细胞融合成一个体细胞的过程。融合形成的杂种细胞，兼有两个细胞的染色体。 分子标记：是指在分子水平上DNA序列的差异所能够明确显示遗传多态性的一类遗传标记。 基因工程原称遗传工程，亦称重组DNA技术，是指采用分子生物学手段，将不同来源的基因，按照人类的愿望，在体外进行重组，然后将重组的基因导人受体细胞，使原有生物产生新的遗传特性，获得新品种，生产新产品的技术科学。 细胞培养指动物、植物和微生物细胞在体外无菌条件下的保存和生长。过程：①取材和除菌；②培养基的配制；③接种与培养。 生物反应器是适用于林木细胞规模化培养的装置。 生物技术biotechmlogy：也称生物工程，是指人们以现代生命科学为基础，结合其他基础学科的科学原理，采用先进的工程技术手段，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的。 外植体explant：从植物体上分离下来的用于离体培养的材料。 植物细胞的全能性：植物每一个具有完整细胞核的体细胞，都含有植物体的全部遗传信息，在适当条件下，具有发育成完整植株的潜在能力。 再分化：脱分化的分生细胞（愈伤组织）在一定的条件下，重新分化为各种类型的细胞，并进一步发育成完整植株的过程。 器官发生organogenesis：亦称器官形成，一般指脊椎动物个体发育中，由器官原基进而演变为器官的过程。各种器官形成的时间有早有晚，通过器官发生阶段，各种器官经过形态发生和组织分化，逐渐获得了特定的形态并执行一定的生理功能 体细胞胚胎发生：单细胞或一群细胞被诱导，不断再生非合子胚，并萌发形成完整植株的过程。 PCR：聚合酶链式反应是利用DNA在体外摄氏95°高温时变性会变成单链，低温（经常是60°C左右）时引物与单链按碱基互补配对的原则结合，再调温度至DNA聚合酶最适反应温度（72°C左右），DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链。Recombinant DNA重组DNA：是指采用分子生物学手段，将不同来源的基因，按照人类的愿望，在体外进行重组，然后将重组的基因导人受体细胞，使原有生物产生新的遗传特性，获得新品种，生产新产品的技术科学。 细胞融合：两个或多个细胞相互接触后，其细胞膜发生分子重排，导致细胞合并、染色体等遗传物质重组的过程称为细胞融合。 悬浮培养：悬浮培养是细胞培养的基本方法，不仅为研究细胞的生长和分化提供了一个
分子生物学在环境中的应用 摘要介绍了与环境污染相关研究中的分子生物学技术，如分子标记技术、生物传感技术、基因重组及基因芯片技术等以及这些相关技术在环境微生物分类、环境微生物监测和环境微生物治理污染中的应用。结果表明，分子生物学技术在研究环境微生物中发挥了重要作用。 关键词环境微生物；分子生物学技术；环境监测；应用 一、引言 随着工农业的发展，世界范围内的环境污染日益严重，生态平衡不断被破坏。大量人工合成的并难以被天然微生物迅速降解转化的污染性化合物进入到自然环境中，严重威胁人类及其他生物正常生存发展。因此，治理各种环境污染已成为世界各国普遍关注并努力攻克的热点问题。随着研究的深入，污染治理已逐渐由宏观向微观研究发展，对精确性的要求日益增强，分子生物学技术的应用为污染、防治提供了新的思路和方法。随着该技术的日臻完善，将被越来越多地引入到环境污染治理中。利用分子生物学技术已揭示了许多污染生态学中的重要机理，同时，先进的分子生物学技术也为环境监测、污染环境的治理和生物修复等应用技术提供了更快速、更灵敏、更科学的依据与方法，从而极大地推进了污染治理的实践进展。 二、与环境相关的分子生物学技术 分子生物学是研究核酸、蛋白质等生物大分子的功能、形态结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学[7]。分子生物学的研究内容包含4个方面：DNA重组技术，基因表达调控研究，生物大分子的结构功能研究，基因组、功能基因组与生物信息学研究。在环境中应用的分子生物技术有：基因重组技术、电泳技术、分子杂交与印记技术等。随着分子生物学的发展，越来越多的新技术应用到了环境中。 (一)PCR—DGGE技术 利用分子生物学技术可以进行微生物群落结构分析及种群丰度和群落动态分析、环境微生物分子分类、环境微生物群落功能基因与表达分析等。PCR技术即多聚酶链式反应(Polymerase Chain Reaction)，该技术是一种选择性体外扩增DNA的方法，是1985年由美国PE—Cetus公司Kary Mullis等人发现。此技术可在生物体外将微量的目的基因进行扩增，该法结果相对可靠，为基因分析与研究提供了一种强有力手段。变性梯度凝胶电泳(Denatured Gradient Gel Electrophoresis，DGGE)最初是Lerman等人于20世纪80年代初期发明的，起初主要用来检测DNA片段中的点突变。Muyzer等人在1993年首次将其应用于微生物群落结构研究[5]。后来又发展出其衍生技术，温度梯度凝胶电泳(Tempera—ture Gradient Gel Electrophoresis，TGGE)[4]。此后，该技术被广泛用于微生物分子生态学研究的各个领域，目前已经发展成为研究微生物群落结构的主要分子生物学方法之一。DGGE／TGGE技术在一般
第三章细胞的分子基础 一、名词解释 1、原生质 2、biological macromolecules 3、核酸 4、磷酸二酯键 5、peptide bond 二、选择题 【A1型题】 1、细胞中的下列化合物，哪些属于生物小分子( ) A．蛋白质B．糖类C．酶D．核E．以上都不对 2、原生质是指( ) A．人细胞内的所有生命物质B．蛋白质C．糖类D．无机化合物E．有机化合物3、细胞内结构最简单，含量最多的化合物是( ) A．葡萄糖B．氨基酸C．甘油D．H2O E．磷酸 4、构成蛋白质分子和酶分子的基本单位是( ) A．氨基酸D．核苷酸C．脂肪酸D．核酸E．磷酸 5、维持蛋白质一级结构的主要化学键是( ) A．氢键B．离子键C．疏水键D．肽键E．二硫键 6、组成核酸的基本结构单位是( ) A．核苷酸B．氨基酸C．碱基D．戊糖E．磷酸 7、维持多核苷酸链的化学键主要是( ) A．酯键B．糖苷键C．磷酸二酷键D．肽键E．离子键 8、核苷与磷酸之间，通过什么键连接成单核苷酸( ) A．糖苷键B．酯键C．氢键D．肽键E．离子键 9、由含氮碱基、戊糖、磷酸3种分子构成的化合物是( ) A．氨基酸B．核苷酸C．脂肪酸D．葡萄糖E．核酸 10、关于核酸，下列哪项叙述是正确的( ) A．核酸最初是从细胞核中分离出来，因具酸性，故称为核酸 B．核酸最初是从细胞质中分离出来，因具酸性，故称为核酸 C．核酸最初是从细胞核中分离出来，因具碱性，故称为核酸 D．核酸最初是从核仁中分离出来，因具酸性，故称为核酸 E．以上全错 11、下列哪种元素被称为生命物质的分子结构中心元素，即细胞中最重要的元素( ) A．氢(H) B．氧(O) C．碳(C) D．氮(N) E．钙(Cn) 12、细胞中的下列哪种化合物属生物小分子( ) A．蛋白质B．酶C．核酸D．糖E．胆固醇 13、细胞中的下列化合物中，哪项属于生物大分子( ) A．无机盐B．游离水C．过氧化氢酶D．胆固醇E．葡萄糖 14、核糖与脱氧核糖的主要区别是在于其分子的哪一 位碳原子所连羟基上脱去了一个氧原子( ) A．第一位B．第二位C．第三位D．第四位E．第五位 15、DNA和RNA彻底水解后的产物相比较( ) A．碱基相同，核糖不同B．碱基不同，核糖相同
细胞与分子生物学考题 Chapter 3 Protein Structure & Function 1. The primary, secondary, tertiary and quaternary structures of proteins. N972010028 黄琴淑 (1) 一级结构 (primary structure) :蛋白质的序列称之为蛋白质的「一级结构」。 (2) 二级结构 (secondary structure) : 一级结构上的胺基酸间可交互作用，利用醯胺键上的C=O键与胺基形成氢键。这样形成的简单又有规则的结构，称之为二级结构 (secondary structure)。蛋白质有α螺旋 (helix)与 beta 折曲平面 (pleated sheet); 两种主要 而且规则的二级结构，由这些简单的结构又可组合成一些独立折叠的单元，称之为模组（motif）。 (3) 三级结构 (tertiary structure) :蛋白质的三级结构是由一条多月生(polypeptide)链组成，可包含一个或多个模组。 (4) 四级结构 (quaternary structure)：蛋白质的三级结构是由一条多月生(polypeptide)链组成，可包含一个或多个模组。一个含有多个次单元蛋白质中，每个次单元都是一个三级结构，次单元间可能有疏水性作用，盐桥等交互作用而形成四级结构，所以含有多个次单元的蛋白质才有四级结构 (quaternary structure)。 第壹题参考资料 蛋白质的一级结构 将蛋白质中胺基酸顺序视为整体构造，是一种用有机化学词语来描述分子的完全方法。自很多不同蛋白质的顺序分析中可以看出，每种蛋白质都有其独特的结构，而顺序排列即是该种系的特性。在少数的情形中，特殊的器官或组织也具有特定结构的蛋白质，更进一步的，蛋白质可以如细胞分裂一般很正确地被复制出相同顺序的蛋白质。我们可以参考牛的胰岛素(Bovine insulin)；更正确地说，是参考proinsulin。Proinsulin为生物活性贺尔蒙的先质(precursor)，藉着正常牛的胰脏岛状细胞仔，细地做成的一种特定构造。牛的胰岛素和其他哺乳类的胰岛素几乎是相同的，通常只有一个胺基酸不同，即A链中第8，9或10位置胺基酸的改变。这些相似性使得这方面的研究迅速扩展，虽然在不同种类中，胺基
1.分子生物学的概念：广义：蛋白质和核酸 狭义：偏重于核酸（基因）；主要研究基因或DNA 2.用你现有的知识解释DNA为什么是遗传信息的载体。（分子生物学发展过程中 几个重要的实验-名称、原理）解释分子生物学是如何建立的？(不要求生物简史) 3.举例说明诺贝尔奖获得者的伟大科学发现。▲（选择、是非题） 第一、二章：DNA的结构 1.名词解释： ▲基因组（genome）：是指细胞或生物体的全套遗传物质，即生物体维持配子或配子体正常功能的全套染色体所含的全部基因（DNA）。 9对碱基，编码3-4万个蛋白质分子▲引申——人的基因组的全长大约是3×10 6 大肠杆菌的基因组约为4.6×10 人类与E.coli编码基因数目的比较研究 E.coli. 4 X 106bp DAN 约编码3000种基因 人类29 X 108 bp 的DNA 是大肠杆菌的700多倍 C-值：通常是指一种生物单倍体基因组DNA的总量。 C－值矛盾：形态学的复杂程度与C-值的不一致。 割裂基因：编码某一DNA的基因中有些序列并不出现在成熟的DNA序列中，成熟RNA的序列在基因中被其他基因隔开。 Intron 内含子：DNA与成熟RNA之间的非对应区域。—非编码序列。 Exon 外显子：—编码序列。 持家基因：在所有细胞类型中都必须表达，即这些基因的功能为所有细胞所必须。 奢侈基因：仅在某种特定类型的细胞中表达的基因。（了解） 卫星DNA：将DNA切成数百个碱基对的片段进行超速离心时，由于富含AT的简单高度重复序列区段浮力密度较小，因而很容易和总体DNA分开，即常会在主要的DNA带的上面有一个次要的带相伴随。 2.简答题 1、何为C值矛盾，其表现在哪些方面。▲ 答：C－值矛盾是指形态学的复杂程度与C-值的不一致。 表现在：①低等真核生物中与形态学复杂程度相关，但高等真核生物中变化很大。