第八章细胞核

第八章：细胞核与染色体1、概述细胞核的基本结构及其主要功能。

1）核被膜（包括核孔复合体）：外核膜，附有核糖体颗粒；内核膜，有特有的蛋白成份（如核纤层蛋白B受体）；核纤层；核周间隙、核孔（nuclear pore）。

其功能为：构成核、质之间的天然选择性屏障；避免生命活动的彼此干扰；保护DNA不受细胞骨架运动所产生的机械力的损伤；核质之间的物质交换与信息交流。

2）染色质：指间期细胞核内由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成的线性复合结构, 是间期细胞遗传物质存在的形式；染色体(chromosome)，指细胞在有丝分裂或减数分裂过程中, 由染色质聚缩而成的棒状结构。

⑴染色质与染色体是在细胞周期不同的功能阶段可以相互转变的的形态结构⑵染色质与染色体具有基本相同的化学组成，但包装程度不同，构象不同。

3）核仁：纤维中心(fibrillar centers,FC)、致密纤维组分(dense fibrillar component,DFC)、颗粒组分(granular component,GC)、核仁相随染色质(nucleolar associated chromatin)、核仁基质（(nucleolar matrix)。

其功能为：核糖体的生物发生(ribosome biogenesis)，包括rRNA的合成、加工和核糖体亚单位的装配；rRNA基因转录；rRNA 前体的加工。

4）核基质或核骨架(nuclear skeleton)：｛包括核基质、核纤层(或核纤层-核孔复合体结构体系),以及染色体骨架。

｝；核骨架是存在于真核细胞核内真实的结构体系；核骨架与核纤层、中间纤维相互连接形成贯穿于核与质的一个独立结构系统；核骨架的主要成分是由非组蛋白的纤维蛋白构成的, 含有多种蛋白成分及少量RNA；核骨架与DNA复制、基因表达及染色体的包装与构建有密切关系。

2、试述核孔复合体的结构及其功能。

核孔复合体结构包括：胞质环（cytoplasmic ring）、外环、核质环（nuclear ring）、内环、辐（spoke）、柱状亚单位（column subunit）、腔内亚单位(luminal subunit)、环带亚单位（annular subunit）、中央栓（central plug）。

第八章细胞核名词解释1.核纤层( nuclear lamina)2.亲核蛋白( karyophilic protein)3.染色质( chromatin4.常染色质( euchromatin)5.异染色质( heterochromatin)6.核型( karyotype)7.核小体( nucleosome)8.核孔( nuclear pore)二、单项选择题1.不参与染色质构成的是A.组蛋白B.非组蛋白C. DNAD. RNAE.脂类2.关于核膜的错误叙述是A.由两层单位膜组成B.与内质网相连续C.有核孔复合体D.外核膜有核糖体附着E.染色质直接附着于内核膜3.组成核小体核心颗粒的组蛋白八聚体是A.2H1+2H2A+2H3+2H4B.2H1+2H2A+2H3+2H4C.2H1+2H2A+2H2B+2H4D.2H1+2H2B+2H3+2H4E.2H2A+2H2B+2H3+2H44.关于细胞核的错误叙述是A.有无细胞核是原核细胞与真核细胞的主要区别B.细胞核的主要功能是贮存遗传信息C.细胞核的形态常与细胞的形态相适应D.一个真核细胞只能有一个细胞核E.核仁存在于细胞核内5.电镜下观察到的核膜内侧高电子密度物质是A. RNAB.组蛋白C.异染色质D.常染色质E.核仁6.细胞核内最重要的物质是A.核蛋白B.组蛋白C.非组蛋白D. RNAE. DNA7.染色体形态特征最明显的有丝分裂时期是A.前期B.前中期C.中期D.后期E.末期8.组成核小体的主要物质是A.DNA和组蛋白B.RNA和组蛋白C.DNA和非组蛋白D.RNA和非组蛋白E.DNA和RNA9.下列物质不能自由通过核孔复合体进行转运的是A. K+B.双糖C.氨基酸D.核糖体蛋白E.核苷酸10.蛋白质合成旺盛的细胞所具有的特点是A.细胞体积明显增大B.细胞体积明显减小C.核仁明显增大D.核仁明显减小E.异染色质比例增加11.染色质的基本结构单位是A.染色单体B.袢环螺线管C.核小体D.螺线管E.超螺线管12.下列不属于核孔复合体结构的是A.胞质环B.核质环C.辐D.核纤层E.中央栓13.具有组织特异性的组蛋白是A.H3和H2AB.H4和H2BC.H3和H4D.H2A和H2BE.H114.下列组蛋白中,结合在连接DNA分子上并参与染色质高级结构形成的是A. HIB. H2AC. H2BD. H3E. H415.下列不属于核仁结构的是A.纤维中心B.颗粒组分C.致密纤维组分D.核纤层E.核仁基质16.常染色质与异染色质的相同点是A.在核内的分布B.功能状态C.转录活性D.折叠和螺旋化程度E.化学组成17.亲核蛋白之所以能通过核孔复合体进入核内,是因为其具有A.核定位信号B.亲水的N端C.疏水的C端D.多个a螺旋结构E.多个β折叠结构18.关于异染色质的正确叙述是A.螺旋化程度高B.具有较高转录活性C.在S期比常染色质先复制D.位于核中央E.螺旋化程度低19.核糖体大亚基的装配场所是A.内质网B.高尔基复合体C.核仁D.核膜E.细胞质20.关于核定位信号的错误叙述是A.含有碱性氨基酸B.亲核蛋白入核需要核定位信号C.核定位信号可位于蛋白质任何部位D.核蛋白入核后核定位信号会被切除E.核定位信号是从病毒研究中被发现的21.关于核仁的错误叙述是A.一个细胞有一个或多个核仁B.核仁的主要成分为蛋白质、RNA和DNAC.核仁的形成与核仁组织者有关D.核仁只存在于细胞核内E.在有丝分裂间期,核仁消失22.唐氏综合征( Down syndrome)患者多出的一条染色体是A.7B.9C.15D.17E.2123.下列不属于亲核蛋白的是A.核糖核蛋白B.组蛋白C.RNA聚合酶D.N-乙酰葡萄糖胺转移酶E.转录因子24.动物细胞遗传物质DNA的分布是A.仅在细胞核中B.仅在线粒体中C.在细胞核和线粒体中D.在细胞核和内质网中E.在细胞核和高尔基复合体中25.下列蛋白中与核纤层蛋白含有同源的α-螺旋区氨基酸顺序的是A.微管蛋白B.肌动蛋白C. MAP-4D.角蛋白E.肌球蛋白26.下列不属于核仁功能的是A.转录5rRNAB.转录45 SrrnaC.核糖体大亚基的装配D.核糖体小亚基的装配E.剪切45 SRRNA27.关于核膜的错误叙述是A.为基因表达提供隔离屏障B.内核膜核质侧附着有核纤层C.核膜是一种不对称的双层膜结构D.外核膜表面虽附有核糖体,但并不合成蛋白质E.核孔复合体是由多种蛋白质构成的复合结构28.常染色质是指间期细胞核中A.螺旋化程度低的无转录活性染色质B.螺旋化程度低的有转录活性的染色质C.螺旋化程度高的无转录活性的染色质D.螺旋化程度高的有转录活性的染色质E.位于核膜内侧29.细胞内合成rRNA的部位是A.核糖体B.核仁C.糙面内质网D.光面内质网E.高尔基复合体30.下列不属于中度重复序列的基因是A.rRNA基因B.DNA解旋酶基因C.tRNA基因D.核糖体蛋白的基因E.组蛋白的基因31.成熟核糖体装配的场所是A.核膜B.核基质C.内质网D.胞质溶胶E.核仁32.染色质二级结构是A.袢环B.螺线管C.超螺线管D.核小体E.染色单体33.下列蛋白所携带的信号序列在到达目的结构后不被切除的是A.核纤层蛋白B.ATP合成酶C. Grp94D.葡萄糖-6-磷酸酶E.胶原蛋白34.每个核小体包含的DNA片段长度是A.143bp B 200bp C.400bp D. 50bp E. 60bp35.间期核中核仁的大小主要取决于A.纤维中心B.致密纤维组分C.颗粒组分D.核仁相随染色质E.核基质36.染色体中保证遗传物质自我复制及平均分配的序列是A.着丝粒序列+端粒序列+随体B.复制源序列+着丝粒序列+随体C.着丝粒序列+随体+端粒序列D.复制源序列+着丝粒序列+端粒序列+动粒E.复制源序列+着丝粒序列+端粒序列37.有关非组蛋白的错误叙述是A.具有种属特异性B.数量少,种类多C.整个周期都能合成D.调控基因的转录E.是一类带正电荷的碱性蛋白质38.有关端粒的错误表述是A.位于染色体的末端B.对染色体起保护作用C.在细胞的衰老、死亡中起作用D.保证染色体末端的完全复制E.在间期表现为常染色质39.关于核孔复合体介导物质运输的错误叙述是A.主动运输时需要核定位信号的介导B.分为主动运输和被动运输C.主动运输的功能孔径比被动运输大D.需要Ran-ATPE.捕鱼笼模型是目前普遍接受的核孔复合体模型40.核仁中包含处于不同转录阶段rRNA分子的区域是A.纤维中心B.致密纤维组分C.颗粒组分D.核仁相随染色质E.核仁基质41.下列关于核纤层和核纤层蛋白的错误叙述是A.核纤层蛋白具有激酶活性,可以直接磷酸化MPFB.核纤层参与核膜的崩解与重建过程C.核纤层具有维持细胞核形状的功能D.核纤层蛋白与波形蛋白在α-螺旋区有70%的氨基酸相同E.核纤层蛋白磷酸化,导致核纤层解聚42.由RNA聚合酶I催化合成的是A. 455 rrnaC. MRNA B. 5S RNAD. TRNAE. mirna43.下列蛋白中,含有核定位信号的是A.雄激素受体B.表皮生长因子C.胰岛素D.表皮生长因子受体E.胶原蛋白44.与正常细胞相比,肿瘤细胞中可能出现的变化是A.异染色质增加B.核膜皱缩C.核仁缩小D.核孔数目增多E.核质比降低45.细胞核与细胞质之间的物质转运通道被称为A.核孔B.核间隙C.外核膜D.内核膜E.核纤层46.核膜的区域化作用是指A.防止小分子的自由扩散B.使不同种类蛋白质在不同区域合成C.使DNA的复制和转录分区进行D.使RNA的合成和加工分区进行E.使DNA复制、转录与蛋白质翻译过程分区进行47.构成核糖体小亚基的rRNA是A. 5S RRNAB. 5.8S RRNAC. 18S RRNAD. 28S RRNAE. 20sr RNA48.与DNA复制起始有关的序列是A.端粒B.着丝粒C.复制源D.启动子E.动粒49.关于组蛋白的错误叙述是A.富含碱性氨基酸B.合成于S期C.可通过甲基化修饰调节基因转录D.都具有种属和组织特异性E.与DNA结合构成染色体50.45 Srrna被剪切后形成的rRNA类型是A.32S、18S、5.8SB.28S、18S、5.8SC.28S、18S、5SD.32S、28S、18SE.32S、18S、5S51.核小体是由组蛋白分子及DNA构成的聚合体,其中组蛋白分子的数目是A.8B.6C.4D.2E.152.人rRNA基因分布的染色体的数目是A.1B.2C.4D.5E.1053.核仁组织区含有的主要成分是A.rRNAB. mRNAC. tRNAD. rDNAE.核糖体亚基前体4.核纤层蛋白受体存在于细胞核的A.外核膜B.内核膜C.核基质D.核孔E.核仁5.核膜所含酶类与下列结构相似的是A.线粒体B.高尔基复合体C.内质网D.溶酶体E.过氧化物酶体56.常见的组蛋白修饰有A.乙酰化B.甲基化C.磷酸化D.泛素化E.以上都正确57.关于动粒的错误叙述是A.位于染色体主缢痕的两侧B.由蛋白质和异染色质组成C.是纺锤体动粒微管的附着部位D.参与分裂期染色单体向两极的移动E.电镜下呈圆盘状结构58.在核仁以外产生的rRNA是A.18SB.28SC.5SD.5.8SE.45S59.真核细胞DNA复制的双向性是指A.两条链的复制方向不同B.从复制起点开始向相反方向同时推进C.不同起始点的复制方向不同D.不同复制单位的复制时间不同E.不同起始点的复制时间不同60.构成核纤层的主要成分是A.微管蛋白B.核纤层蛋白C.网格蛋白D.组蛋白E.角蛋白三、多项选择题1.真核细胞染色体的组成成分是A.DNAB. RNAC.蛋白质D.脂类E.糖类2.核仁中含有的成分是A. rRNAB. rDNAC. tRNAD.组蛋白E.非组蛋白3.下列物质可通过核孔进入细胞核的是A.核小体组蛋白B.核糖体蛋白C.转录因子D.RNA剪切因子E.RNA聚合酶4.关于核纤层功能的正确叙述是A.对核膜起支持和固定作用B.与核膜的崩解和重建密切相关C.与染色质凝集成染色体相关D.参与DNA的复制E.参与蛋白质的合成5.间期细胞核的基本结构包括A.核被膜B.核仁C.染色质D.核基质E.核纤层6.染色质DNA包含的功能序列是指A.单一序列B.复制源序列C.端粒序列D.着丝粒序列E.重复序列7.中期染色体的特征性结构包括A.着丝粒B.主缢痕C.端粒D.次缢痕E.随体8.核基质的主要功能有A.作为DNA复制的支架B.参与基因转录C.参与染色体的构建D.参与核膜的重建E.参与核质间物质交换9.肿瘤细胞染色质结构异常的主要表现是A.易位B.重复C.倒位D.缺失E.环状10.细胞核的功能包括A.遗传信息的储存B.遗传信息的复制C.遗传信息的转录D.RNA的加工E.成熟核糖体的装配参考答案名词解释1.核纤层( nuclear lamina):位于内核膜内侧与染色质之间的一层由核纤层蛋白组成的片层在细胞分裂中对核膜的破裂和重建起调节作用。

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importinα和importinβ,亲核蛋白通过NLS识别importin α/importinβ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。

第八章细胞核核质比：用于表示细胞核的相对大小，即细胞核与细胞质的体积比。

核膜：又称核被膜，是细胞核与细胞质之间的界膜，主要化学成分是蛋白质和脂类，将细胞分为核与质两大结构与功能区域：DNA复制、RNA转录与加工在核内，蛋白质翻译在胞质。

细胞核：细胞核是遗传信息储存、复制和传递以及核糖体大小亚基组装的场所，在维持细胞遗传信息稳定性及细胞增殖、生长、分化、衰老和死亡等生命活动中起指挥控制中心的作用。

外核膜：核膜中面向胞质的一层膜，与糙面内质网相连接。

外表面有核糖体附着，可进行蛋白质的合成。

外核膜与细胞质相邻的表面可见中间纤维、微管形成的细胞骨架网络，这些结构的存在起固定细胞核并维持细胞核形态的作用。

内核膜：与外核膜平行排列，表面光滑，无核糖体附着，核质面附着一层结构致密的纤维蛋白网络，称为核纤层，对核膜起支持作用。

核纤层：是位于内核膜内侧与染色质之间的一层由高电子密度纤维蛋白质组成的网络片层结构。

在细胞分裂中对核膜的破裂和重建起调节作用。

核周隙：内、外层核膜在核孔的位置互相融合，两层核膜之间的腔隙即核周隙，与糙面内质网相通，内含有多种蛋白质和酶类。

核孔：在内外核膜的融合之处形成的环状开口。

核孔复合体：是镶嵌在内外核膜上的篮状复合体结构，包括胞质环，核质环，辐和中央栓四个部分，是核质交换的双向选择性亲水通道，是一种特殊的跨膜运输的蛋白质复合体，具有双功能和双向性，双功能表现在两种运输方式：被动扩散与主动运输，双向性表现在既介导亲核蛋白的核输入，又介导RNA、核糖体亚基等的核输出。

胞质环：位于核孔复合体结构边缘胞质面一侧的环状结构，与柱状亚单位相连，环上对称分布8条短纤维，并伸向细胞质。

核质环：位于核孔复合体结构边缘核质面一侧的孔环状结构，与柱状亚单位相连，在环上也对称分布8条纤维伸向核内。

核篮：核质环上纤维末端形成一个由8个颗粒组成的直径约60nm的小环，构成捕鱼笼似的结构称核篮。

辐：是由核孔边缘伸向中心的结构，呈辐射状八重对称分布，把胞质环、核质环和中央栓连在一起。

第8章细胞核和染色体（Nucleus and Chromosome）本章内容介绍细胞核是基因复制、RNA转录的中心，是细胞生命活动的控制中心。

包括核膜、核孔、核质、核仁和染色质。

第一节核被膜与核孔复合体细胞核基本结构细胞核简介：数量：大多数细胞是单核，但也有多核大小：在不同生物有所不同，动物一般5-10nm，植物5-20nm，低等植物1-4nm形态：圆形、椭圆形、多叶形、分枝形细胞核主要由核被膜、染色质、核仁和核骨架组成。

一、核被膜1. 结构：由内外两层单位膜组成，包括：外核膜、内核膜、核纤层、核孔复合体，核膜外附有核糖体，整合蛋白，内附染色质。

2. 功能(1) 区域化作用；(2) 控制核-质间物质和信息的交流；(3) 核膜内的代谢和转化。

二、核孔复合体1. 结构模型核孔复合体镶嵌在内外两层核膜融合形成的核孔上，核孔直径约为80－120nm，而核孔复合体稍大一些，直径约为120－150nm。

①胞质环（cytoplasimic ring）：位于核孔边缘的胞质面一侧，又称外环，环上有8条短纤维对称分布向胞质；②核质环（nucleoplasmic ring）：位于核膜边缘的核质面一侧，又称内环，环上连有8条细长的纤维向核内伸入50－70nm，在纤维的末端也形成一个直径为60nm的小环，小环由8个颗粒组成，形成一个类似“捕鱼笼”的核篮结构；③辐：由核孔边缘伸向中心，呈辐射状八重对称；④栓：又称中央栓，位于核孔中心，呈颗粒状或者棒状，又称为中央颗粒；2. 核孔复合体的成分主要由至少50条不同的多肽构成，称为nucleoporins，简称nups，总相对分子量为125000×1033. 核孔复合体的功能核质交换的双向选择性亲水通道。

包括主动运输、被动运输，是过去几年研究的热门。

一个蛋白家族作为转运受体，把大分子运入或运出核孔，从胞质入核膜的为improtins，反之为exportins。

核孔复合体蛋白质的运输1.带有NSL(nuclear localization signal)片段的蛋白质与受体importin a/b结合2.复合体与胞质内的纤丝结合3.复合体被送入核内4.与Ran-GTP相互作用,复合体解散5.importin b被Ran-GTP送回胞质6.Ran-GTP 水解成Ran-GDP, Ran-GDP返回核内, importine回到胞质核孔复合体RNA的运输细胞核内的物质运输到细胞质也是信号介导的过程。