细胞生物学翟中和编 第十章-细胞核与染色体 -

《细胞生物学》习题及解答第一章绪论本章要点：本章重点阐述细胞生物学的形成、发展及目前的现状和前景展望。

要求重点掌握细胞生物学研究的主要内容和当前的研究热点或重点研究领域，重点掌握细胞生物学形成与发展过程中的主要重大事件及代表人物，了解细胞生物学发展过程的不同阶段及其特点。

二、填空题1、细胞生物学是研究细胞基本规律的科学，是在、和三个不同层次上，以研究细胞的、、、和等为主要内容的一门科学。

2、年英国学者第一次观察到细胞并命名为cell；后来第一次真正观察到活细胞有机体的科学家是。

3、1838—1839年，和共同提出：一切植物、动物都是由细胞组成的，细胞是一切动植物的。

4、19世纪自然科学的三大发现是、和。

5、1858年德国病理学家魏尔肖提出的观点，通常被认为是对细胞学说的一个重要补充。

6、人们通常将1838—1839年和确立的；1859年确立的；1866年确立的，称为现代生物学的三大基石。

7、细胞生物学的发展历史大致可分为、、、和分子细胞生物学几个时期。

三、选择题1、第一个观察到活细胞有机体的是（）。

a、Robert Hookeb、Leeuwen Hoekc、Grewd、Virchow2、细胞学说是由（）提出来的。

a、Robert Hooke和Leeuwen Hoekb、Crick和Watsonc、Schleiden和Schwannd、Sichold和Virchow3、细胞学的经典时期是指（）。

a、1665年以后的25年b、1838—1858细胞学说的建立c、19世纪的最后25年d、20世纪50年代电子显微镜的发明4、（）技术为细胞生物学学科早期的形成奠定了良好的基础。

a、组织培养b、高速离心c、光学显微镜d、电子显微镜四、判断题1、细胞生物学是研究细胞基本结构的科学。

（）2、细胞的亚显微结构是指在光学显微镜下观察到的结构。

（）3、细胞是生命体的结构和生命活动的基本单位。

（）4、英国学者Robert Hooke第一次观察到活细胞有机体。

细胞生物学名词解释目录第一章细胞基本知识第二章细胞生物研究方法第三章细胞质膜第四章物质的跨膜运输第五章线粒体和叶绿体第六章真核细胞内膜系统第七章细胞信号转导第八章细胞骨架第九章细胞核与染色体第十章核糖体第十一章细胞增殖及其调控第十二章程序性细胞死亡与衰老第十三章细胞分化与基因表达调控第十四章细胞社会的联系十五、细胞生物学课后练习题及答案第一章细胞基本知识1．cell theory (细胞学说) 细胞学说是1838～1839年间由德国的植物学家施莱登和动物学家施旺所提出,直到1858年才较完善。

它是关于生物有机体组成的学说，主要内容有：① 细胞是有机体，一切动植物都是由单细胞发育而来，即生物是由细胞和细胞的产物所组成；② 所有细胞在结构和组成上基本相似；③ 新细胞是由已存在的细胞分裂而来；④ 生物的疾病是因为其细胞机能失常。

2．prokaryotic cell (原核细胞) 组成原核生物的细胞。

这类细胞主要特征是没有明显可见的细胞核, 同时也没有核膜和核仁, 只有拟核，进化地位较低。

由原核细胞构成的生物称为原核生物3．eukaryotic cell（真核细胞）构成真核生物的细胞称为真核细胞，具有典型的细胞结构, 有明显的细胞核、核膜、核仁和核基质; 遗传信息量大，并且有特化的膜相结构。

真核细胞的种类繁多, 既包括大量的单细胞生物和原生生物(如原生动物和一些藻类细胞), 又包括全部的多细胞生物(一切动植物)的细胞。

4．cell plasma (细胞质) 是细胞内除核以外的原生质, 即细胞中细胞核以外和细胞膜以内的原生质部分, 包括透明的粘液状的胞质溶胶及悬浮于其中的细胞器。

5. protoplasm (原生质) 生活细胞中所有的生活物质, 包括细胞核和细胞质。

6. protoplast (原生质体) 脱去细胞壁的细胞叫原生质体, 是一生物工程学的概念。

如植物细胞和细菌(或其它有细胞壁的细胞)通过酶解使细胞壁溶解而得到的具有质膜的原生质球状体。

第十章细胞核与染色体1.细胞核：真核细胞中由双层膜所包被的，包含由DNA、组蛋白等组织而成的染色质的细胞器，是细胞内储存遗传物质的场所，也是基因组复制、RNA合成和加工、核糖体组装的场所。

它是细胞内最大的细胞器，真核生物的细胞都有细胞核，只有成熟的红细胞和植物成熟的筛管没有细胞核。

核膜上有核孔及其环状结构形成核孔复合体，它与大分子物质的运输有关。

2.核被膜：真核细胞内细胞质与细胞核之间由双层膜构成，分别称为外核膜与内核膜。

双层核膜上镶嵌有核孔复合体，能选择性地运输核内外物质。

内膜面向核质，内、外膜间有20~40nm的透明空隙，称为核周间隙，膜上有核孔。

3.核被膜的功能：一方面，核被膜构成了核、质之间的天然选择性屏障，将细胞分成核与质两大结构与功能区域，使得DNA复制、RNA转录与加工在核内进行，而蛋白质翻译则局限在细胞质中。

这样既避免了核质间彼此相互干扰，使细胞的生命活动秩序更加井然，同时还能保护核内的DNA分子免受损伤。

另一方面，核被膜调控细胞核内外的物质交换和信息交流。

核被膜并不是完全封闭的，核质之间进行着频繁的物质交换与信息交流。

这些物质交换与信息交流主要是通过核被膜上的核孔复合体进行的。

4.内、外核膜各有特点：①外核膜表面常附有核糖体颗粒，且常常与糙面内质网相连续，使核周间隙与内质网腔彼此相通、从这种结构上的联系出发，外核膜可以被看作是糙面内质网的一个特化区域。

②内核膜表面光滑，无核糖体颗粒附着，但紧贴其内表面有一层致密的纤维网络结构，即核纤层。

内核膜上有一些特有的蛋白成分，如核纤层蛋白B受体（lamin B receptor，LBR）。

5.核纤层：位于核膜内侧，由核纤层蛋白组成的纤维状网络结构。

在与核质相邻的核膜内表面有一层厚30～160nm的网络状蛋白质，叫核纤层，对核被膜起支撑作用。

核纤层由3种分子量为6～7万道尔顿的多肽亚单位α、β、γ所组成，核纤层纤维的直径约10 nm，属于中间纤维的一种，其中β亚基与内核膜的特异受体蛋白相结合，α、γ亚单位与β相连接，而α、γ又同染色质的特定部分相结合。

第一章绪论1 理解细胞生物学概念2 了解细胞生物学研究内容3 了解细胞生物学发展过程中重要的人物和事件；细胞学和细胞生物学的区别；细胞生物学的发展方向4 思考：①生命的特征有哪些？其中哪些是最主要的，为什么？②构成生命体的物质有哪几类？其中核酸类和蛋白质类的地位如何？为什么？5 cell biology, mRNA, rRNA, tRNA, DNA, R Hooke, A V Leeuwenhoek, M J Schleiden, M J Schwann, cell theory, protoplasm, protoplast, mitosis, miosis第二章细胞的统一性与多样性1 理解：细胞是生命活动的基本单位，“基本”如何理解？2 细胞的四个共性及其作为共性的理由。

3 原核细胞与真核细胞概念；理解支原体作为最简单细胞的理由；原核细胞膜的多功能性；真核细胞三大结构体系。

4 理解细胞体积大小的限制因素。

6 思考：细胞由简单到复杂的进化主要体现在哪些方面？7 virus, prokaryotic cell, eukaryotic cell, prokaryote ，eukaryote, replicon, intron, exon, cell cycle, nanobiology第三章细胞生物学研究方法1 显微镜的分辨力和分辨率。

提高显微镜分辨力的措施2 荧光、暗场、倒置、相差显微镜的基本特点、用途3 扫描电子显微镜和透射电子显微镜基本特点、用途4 细胞组分分析的基本步骤5 免疫学技术、分子杂交技术分析细胞组分的方法、应用6 细胞培养：原代细胞、传代细胞、细胞株、细胞系、接触抑制；由动物组织、植物组织获得单个细胞的方法7 单克隆抗体技术8 light microscopy, fluorescence microscopy, phase-contrast microscopy，electron microscopy, scanning electron microscopy, cell line, cell engineering, monoclonal antibody9 要求：根据拟研究内容正确选择研究方法第六章细胞的能量转换－－线粒体和叶绿体1 线粒体结构特点，线粒体酶的定位。

第十章细胞核与染色体一、间期核的性质（一）形状：一般来说，间期核的形状是与细胞形状相对应的。

当细胞呈等直径形（圆球形、立方形、对称多角形），核呈圆形；当细胞呈长形（柱状、管状、棱状）核则呈椭圆形；当细胞是扁平状，核呈扁盘形。

另外，亦有细胞核呈不规则形的，例如：白血细胞（核呈多叶形），纤毛虫（核呈链珠形），蚕丝腺细胞（核呈分枝形），胚乳细胞（核呈网状）。

（二）大小：一般来说，间期核的体积与细胞体积成正比关系，但不同发育时期也有变化。

（三）数量：通常细胞中都是单核，但也有双核或多核的。

例如。

乳管细胞(菊科植物)及骨藻细胞中，核有几百个。

动物横纹肌细胞及骨骼内的破骨细胞中，核也达一百个左右。

这些多核细胞是由于核分裂次数多于胞质分裂次数所导致的，或者是由于天然发生的细胞融合所造成的（合胞体）。

此外，还有少数类型细胞是无细胞核的，例如人的成熟红细胞及植物的成熟筛管细胞，皆是由于细胞分化而导致丧失了核，故再不能分裂增殖了，寿命亦十分有限。

（四）位置：胚胎细胞和幼龄细胞内，细胞核居中，但随着细胞生长和分化，有时核会移位和变形。

例如成熟的植物细胞之中，细胞核常被中央液泡挤到一侧边位置。

二、间期核的结构（一）核膜nuclear envelope1.形态结构：电镜下观察，核膜是由两层平行排列的单位膜组成，即核外膜和核内膜，每层膜的厚度约7.5nm，在内、外膜之间有宽为20-50nm的间隙，称为核周隙（perinuclear space）。

核外膜的外表面附有核糖体，其部分区域与糙面内质网膜相连，∴核周隙与内质网腔是连通的。

核内膜上无核糖体附着，其内侧有一层纤维网状结构。

称为核纤层nuclear lamina，核纤层的厚度因细胞而异，一般在30nm以下，组成核纤层的蛋白纤维是由3种多肽——核纤层蛋白A、B、C（MW60—75KD）装配而成，这种纤维可与核内膜中的laminB受体结合，又可与染色质的特定区段（异染色质）连接，∴核纤层是维系核膜及染色质的结构支架。

细胞生物学教案第一章绪论第一节细胞生物学研究内容与现状一、细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科1.细胞学（Cytology）：是研究细胞的结构、功能和生活史的科学2.细胞生物学（Cell Biology）：运用近代物理学和化学的技术成就以及分子生物学的概念与方法，从显微水平、亚显微水平和分子水平三个层次上，研究细胞的结构、功能及各种生命活动规律。

二、细胞生物学的主要研究内容1.细胞核、染色体及基因表达基因表达与调控是目前细胞生物学、遗传学和发育生物学在细胞和分子水平相结合的最活跃领域。

2.生物膜与细胞器的研究膜及细胞器的结构与功能问题（“膜学”）。

3.细胞骨架体系的研究胞质骨架、核骨架的装配调节问题和对细胞行使多种功能的重要.性。

4.细胞增殖及调控控制生物生长和发育的机理是研究癌变发生和逆转的重要途径（“再教育细胞”）。

5.细胞分化及调控一个受精卵如何发育为完整个体的问题。

（细胞全能性）6.细胞衰老、凋亡及寿命问题。

7.细胞的起源与进化。

8.细胞工程改造利用细胞的技术。

生物技术是信息社会的四大技术之一，而细胞工程又是生物技术的一大领域。

目前已利用该技术取得了重大成就（培育新品种，单克隆抗体等），所谓21世纪是生物学时代，将主要体现在细胞工程方面。

三、当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域1.染色体DNA与蛋白质相互作用关系；2.细胞增殖、分化、凋亡的相互关系及其调控；3.细胞信号转导的研究；4.细胞结构体系的装配。

第二节细胞生物学发展简史一细胞生物学研究简史1.细胞学创立时期19世纪以及更前的时期（1665—1875），是以形态描述为主的生物科学时期；2.细胞学经典时期20世纪前半世纪（1875—1900），主要是实验细胞学时期；3.实验细胞学时期（1900—1953）；4.分子细胞学时期（1953至今）。

总过程概括为：细胞发现→细胞学说建立→细胞学形成→细胞生物学的发展（1665）（1838—1839）（1892）（1965）R.Hooke Schleiden、Schwann Hertiwig DeRobertis二、细胞的发现（discovery of cell）以及细胞学说的建立及其意义（The cell theory）1.1838年，德国植物学家施莱登（J.Schleiden）关于植物细胞的工作，发表了《植物发生论》一文（Beitrage zur Phytogenesis）.2.1839年，德国动物学家施旺（T.Shwann）关于动物细胞的工作，发表了《关于动植物的结构和生长一致性的显微研究》一文，论证了所有动物体也是由细胞组成的，并作为一种系统地科学理论提出了细胞学说。

翟中和细胞生物学笔记细胞的基本共性所有的细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质构成的生物膜，即细胞膜。

所有的细胞都含有两种核酸：即DNA与RNA作为遗传信息复制与转录的载体。

作为蛋白质合成的机器─核糖体，毫无例外地存在于一切细胞内。

所有细胞的增殖都以一分为二的方式进行分裂。

细胞连接的功能分类封闭连接◆紧密连接 通讯连接◆间隙连接◆神经细胞间的化学突触◆植物细胞中的胞间连丝 锚定连接◆与中间丝相关的锚定连接：✧桥粒✧半桥粒◆与肌动蛋白丝相关的锚定连接：✧粘合带✧粘合斑紧密连接是封闭连接的主要形式，存在于上皮细胞之间◆形成渗漏屏障，起重要的封闭作用；◆隔离作用，使游离端与基底面质膜上的膜蛋白行使各自不同的膜功能；◆支持功能锚定连接连接名称跨膜粘连蛋白胞外配体结合细胞骨架类型胞内錨蛋白桥粒钙黏蛋白相邻细胞钙黏蛋白中间丝桥粒斑珠蛋白、桥粒斑蛋白半桥粒整连蛋白基膜的层粘连蛋白中间丝桥粒斑样蛋白黏合带钙黏蛋白相邻细胞钙黏蛋白微丝连环蛋白、纽蛋白、α—辅肌动蛋白黏合斑整连蛋白基膜的纤粘连蛋白微丝踝蛋白、纽蛋白、filamin和α—辅肌动蛋白通讯连接间隙连接：分布广泛，几乎所有的动物组织中都存在间隙连接。

神经细胞间的化学突触◆存在于可兴奋细胞之间的细胞连接方式它通过释放神经递质来传导神经冲动。

胞间连丝：高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,完成细胞间的通讯联络。

间隙连接✧连接子是间隙连接的基本单位。

每个连接子由6个跨膜连接蛋白呈环状排列，连接子中心形成一个直径约1.5nm 的孔道。

✧连接单位由两个连接子对接构成。

细胞表面的黏着分子 钙粘蛋白 选择素 免疫球蛋白超家族（IgSF） 整联蛋白家族。

钙粘蛋白：属同亲型结合，依赖Ca2+的细胞粘着糖蛋白，介导依赖Ca2+的细胞粘着和从ECM到细胞质传递信号。

对胚胎发育中的细胞识别、迁移和组织分化以及成体组织器官构成具有主要作用。

（30多个成员的糖蛋白家族）选择素: 属异亲型结合，依赖Ca2+的细胞粘着分子，能与特异糖基识别并结合。