优选细胞生物学第十二章细胞的分化与基因表达调控

细胞生物学中的细胞分化与分裂细胞是生物体的基本单位，细胞生物学研究着生命的奥秘。

在细胞的发展过程中，细胞会经历细胞分化和细胞分裂两个重要过程。

细胞分化是指细胞从未分化状态向特定类型细胞的转变，而细胞分裂则是指细胞在生长和繁殖过程中自我复制和分离。

本文将从这两个方面来详细探讨细胞生物学中细胞分化和细胞分裂的相关知识。

一、细胞分化细胞分化是指同一种细胞在功能和形态上的差异化，是多细胞生物体内不同细胞类型形成的基础。

细胞分化的过程中，未分化的细胞会通过基因表达的调控逐渐转变为特定的细胞类型，从而承担特定的功能。

细胞分化的发生需要一系列复杂的内外因素的参与，包括基因调控、信号通路和细胞与邻近细胞的相互作用等。

细胞分化的一个经典案例是干细胞的分化。

干细胞具有自我复制和未定向分化为各种细胞类型的能力。

在特定的环境和刺激下，干细胞可以通过分化成为神经细胞、心肌细胞、肌肉细胞等。

这一过程中，细胞内的转录因子和外界信号分子起着重要作用。

通过调控这些因子的表达，体细胞可以不仅仅是复制自己的DNA，还可以向外分化为大部分体细胞。

这一发现让人们对于细胞的分化和再生过程有了更深入的了解。

二、细胞分裂细胞分裂是细胞在生长和繁殖过程中自我复制和分离的过程。

细胞分裂分为有丝分裂和无丝分裂两种类型。

有丝分裂是指经过一系列复杂的步骤，细胞的染色体在分裂过程中分离，最终形成两个基本一致的子细胞。

无丝分裂则是指细菌等原核细胞通过简单的DNA复制和分离形成两个相同的细胞。

有丝分裂是细胞分裂中最为常见和复杂的过程。

它包括有丝分裂前期、有丝分裂中期、有丝分裂后期和有丝分裂后期四个阶段。

在有丝分裂前期，细胞的染色体开始缩短、变厚，形成染色体条状结构，并且核膜逐渐解体。

在有丝分裂中期，染色体排列成等距离的中央区域，此时纺锤体完全形成。

在有丝分裂后期，细胞的染色体开始分离成两个群体，纺锤体逐渐消失。

最后，有丝分裂后期，细胞完成分裂，形成两个基本一致的子细胞。

细胞生物学名词解释练习题参考答案篇一：细胞生物学名词解释与习题第一章绪论名词解释（补充）思考题1．根据细胞生物学研究的内容与你所掌握的生命科学知识，恰当地评价细胞生物学在生命科学中所处的地位以及它与其他生物学科的关系。

（X）细胞生物学是研究和揭示细胞基本生命活动规律的科学，它从显微、亚显微与分子水平上研究细胞结构与功能，细胞增殖、分化、代谢、运动、衰老、死亡，以及细胞信号转导，细胞基因表达与调控，细胞起与进化等重大生命过程。

（P1）细胞生物学、分子生物学、神经生物学和生态学并列为生命科学的四大基础学科。

细胞生物学与其他学科之间的交叉渗透日益明显。

（辅导P3）2.如何认识细胞学说在细胞学乃至生物学发展简史中的重要意义?（辅导P3）（1）1838-1839年，德国植物学家施莱登和德国动物学家施旺提出细胞学说，基本内容是：①细胞是有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。

②每个细胞作为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有所助益。

③新的细胞可以通过已存在的细胞繁殖产生。

（P5-6）（2）1858年，魏肖尔对细胞学说做了重要的补充，强调细胞只能来自细胞。

细胞学说的提出对生物科学的发展具有重大的意义。

细胞学说、进化论和孟德尔遗传学称为现代生物学的三大基石，而细胞学说又是后两者的基石。

对细胞结构与功能的了解是生物学、医学及其各个分支进一步发展所不可缺少的。

（P6）3.试简明扼要地分析^p ^p 细胞生物学学科形成的客观条件以及它今后发展的主要趋势。

（辅导P3-4）（1）细胞生物学学科形成的客观条件如下：①细胞的发现②细胞学说的建立（2）细胞生物学今后发展的主要趋势概括起来有两点：一是基因与基因产物如何控制细胞的重要生命活动；二是基因产物，即蛋白质分子与其他生物分子构建与装配成细胞的结构，并行使细胞的有序的生命活动。

4.当前细胞生物学研究的热点课题中你最感兴趣的是哪些？为什么？（X）主要对细胞内的各种化学成分进行定性、定位、定量及动态变化的研究。

第十二章细胞增殖与细胞周期一、单项选择题1．细胞周期中，决定一个细胞是分化还是增殖的控制点(R点)位于A. G1期末 B． G2期末 C．M期末 D。

高尔基复合体期术 E。

S期2．细胞分裂后期开始的标志是A.核仁消失 B．核膜消失 C．染色体排列成赤道板D.染色体复制 E．着丝粒区分裂，姐妹染色单体开始分离3．细胞周期中，DNA合成是在A. G1期 B． S期 C． G2期 D. M期 E． G0期4．有丝分裂中,染色质浓缩，核仁、核膜消失等事件发生在A.前期 B．中期 C．后期 D。

末期 E．以上都不是5．细胞周期中,对各种刺激最为敏感的时期是A。

G0期 B． G1期 C． G2期 D. S期 E． M期6．组蛋白的合成是在细胞周期的A. S期 B． G1期 C． G2期 D。

M期 E． G0期7．下列哪种关于有丝分裂的叙述不正确A.在前期染色体开始形成 B．前期比中期或后期都长C．染色体完全到达两极便进入后期 D。

中期染色体最粗短E．当染色体移向两极时,着丝点首先到达8．着丝粒分离至染色单体到达两极是有丝分裂的A．前期 B．中期 C．后期 D.末期 E．胞质分裂期9．细胞增殖周期是指下列哪一阶段A.细胞从前一次分裂开始到下一次分裂开始为止B．细胞从这一次分裂开始到分裂结束为止C．绌胞从这一次分裂结束到下一次分裂开始为止D.细胞从前一次分裂开始到下一次分裂结束为止E．细胞从前一次分裂结束到下一次分裂结束为止10.细胞周期中，遗传物质的复制规律是A.异染色质先复制 B．常染色质先复制C．异染色质大量复制，常染色质较少复制D。

常染色质大量复制，异染色质较少复制E．常染色质和异染色质同时复制11.真核生物体细胞增殖的主要方式是A。

有丝分裂 B．减数分裂 C．无丝分裂D.有丝分裂和减数分裂 E．无丝分裂和减数分裂12。

从细胞增殖角度看，不再增殖细胞称为A。

G1A态细胞 B。

G1B态细胞 C．G1期细胞 D. G2期细胞E．G0期细胞13.在细胞周期中，哪一时期最适合研究染色体的形态结构A。

细胞生物学教案（来自）目录前言第一章绪论第二章细胞结构概观第三章研究方法第四章细胞膜第五章物质运输与信号传递第六章基质与内膜第七章线粒体与叶绿体第八章核与染色体第九章核糖体第十章细胞骨架第十一章细胞增殖及调控第十二章细胞分化第十三章细胞衰老与凋亡前言依照高等师范院校生物学教学计划，我们开设细胞生物学。

一、学科本身的重要性要最终阐明生命现象，必须在细胞水平上。

细胞是生命有机体最基本的结构和功能单位，生命寓于细胞之中，只有把各种生命活动同细胞结构相联系，才能在细胞水平上阐明各种生命现象。

世界著名生物学家Wilson（德国人）曾说过：“一切生物学问题的答案最终要到细胞中去寻找”。

二、学科发展特点细胞生物学涉及知识面广、内容浩繁且更新迅速。

它同生物化学、遗传学形成生命科学的鼎立三足，既是当代生命科学发展的前沿，又是生命科学赖以发展的基础。

三、欲达到的目的通过系统地学习细胞生物学，丰富细胞学知识，以适应当代人类社会知识结构发展的需求，也是为考研做准备。

本课程讲授51学时，实验21学时，共72学时。

参考资料1 De.Robertis，《细胞生物学》，1965年（第四版）；1980年（第七版）《细胞和分子生物学》2 Avers，“Molecular Cell Biology”， 1986年3 Alberts，《细胞的分子生物学》，“Molecular biology of the cell”，1989年4 Darnell，《分子细胞生物学》，1986年（第一版）；1990年（第二版）“Molecular Cell Biology”5郑国錩，细胞生物学，1980年，高教出版社；1992年，再版6 郝水，细胞生物学教程，1983年，高教出版社7 翟中和，细胞生物学基础，1987年，北京大学出版社8 韩贻仁，分子细胞生物学，1988年，高等教育出版社；2000年由科学出版社再版9 汪堃仁等，细胞生物学，1990年，北京师范大学出版社10 翟中和，细胞生物学，1995年，高等教育出版社，2000年再版11 郑国錩、翟中和主编《细胞生物学进展》，12翟中和主编《细胞生物学动态》，从1997年起（1—3卷），北师大出版社13徐承水等，《分子细胞生物学手册》1992，中国农业大学出版社14徐承水等，《现代细胞生物学技术》1995，中国海洋大学出版社15徐承水，《细胞超微结构研究》2000，中国国际教育出版社学术期刊、杂志国外：Cell、Science、Nature、J.Cell Biol.、J.Mol. Biol.国内：中国科学、科学通报、实验生物学报、细胞生物学杂志等第一章绪论教学目的 1 掌握本学科的研究对象及内容；2 了解本学科的来龙去脉（发展史及发展前景）；3 掌握与本学科有关的重大事件和名词。

第九章细胞信号转导1 、什么是细胞通讯？细胞通讯有哪些方式？答：细胞通讯是指一个信号产生细胞发出的信息通过介质（又称配体）传递到另一个靶细胞并与其相对应的受体相互作用，然后通过细胞信号转导产生靶细胞内一系列生理生化变化，最终表现为靶细胞整体的生物学效应的过程。

细胞通讯有3种方式：①细胞通过分泌化学信号进行细胞通讯，这是多细胞生物普遍采用的通讯方式；②细胞间接触依赖性通讯，细胞间直接接触，通过信号细胞跨膜信号分子（配体）与相邻靶细胞表面受体相互作用；③动物相邻细胞间形成间隙连接、植物细胞间通过胞间连丝使细胞间相互沟通，通过交换小分子来实现代谢偶联或电偶联。

2 、简述细胞的信号分子和受体的类型，信号转导系统的主要特性有什么？答：<1>信号分子是细胞信息的载体，种类繁多，包括化学信号和物理信号。

各种化学信号根据其化学性质通常分为3类：①气体性信号，包括NO、CO；②疏水性信号分子，主要是甾类激素和甲状腺激素；③亲水性信号分子，包括神经递质、局部介导和大多数蛋白类激素。

<2>根据靶细胞上受体存在的部位，可将受体区分为细胞内受体和细胞表面受体。

细胞内受体位于细胞质基质或核基质中，主要识别和结合小的脂溶性分子；细胞表面受体又可分属三大家族：离子通道偶联受体、G蛋白偶联受体和酶联受体。

<3>信号转导系统的主要特性：①特异性：细胞受体与胞外配体的识别、结合、效应具有特异性，且受体与配体的结合具有饱和性可逆性特征；细胞信号转导既有专一性又有作用机制的相似性。

②放大效应：信号传递至胞内效应器蛋白，引发细胞内信号放大的级联反应。

最常见的级联放大作用是通过蛋白质磷酸化实现的；③网络化和反馈调节机制：由一系列正反馈和负反馈环路组成网络特性，对于及时校正反应的速率和强度是最基本的调控机制；④整合作用：细胞必须整合不同的信息，对细胞外信号分子的特异性组合作出程序性反应；⑤信号的终止和下调：信号转导过程具有信号放大作用，但这种放大作用又必须受到适度控制，这表现为信号的放大作用和信号所启动的作用的终止并存。

细胞分化及其生物学意义的研究细胞分化是指未分化的细胞在发生特定环境和刺激作用下，经过一系列的生化反应和基因表达调控，转化为不同形态和功能的成熟细胞的过程。

细胞分化是多细胞生物体内复杂组织和器官形成的基础和前提，同时也是控制生长和发育的重要机制。

对细胞分化的研究可以提高我们对发育生物学和细胞生物学的了解，也有助于对某些疾病的治疗和预防。

一、信号分子及其作用细胞分化是由内部和外部环境因素协同作用的结果，其中信号分子是发挥重要作用的关键因素。

细胞外的信号分子可以通过细胞表面受体的结合和激活，触发一系列的细胞内生化反应，从而影响基因的表达和转录，进而实现细胞分化。

例如，在胚胎早期的发育中，调节因子可以调控细胞逐渐转变为神经系统和消化器官，而在成年人体内，则有多种生长因子和激素对细胞分化发挥作用。

二、分化基因和转录因子细胞分化的过程中，分化基因和转录因子也发挥着重要的作用。

分化基因是一种编码特定蛋白质的基因，这些蛋白质在特定时期和条件下作用于分化进程。

一些转录因子则可以控制基因表达的过程，是细胞分化的主要调控因子。

例如，MyoD 和Myf5是两种关键的肌肉细胞分化转录因子，它们促进心肌和骨骼肌的形成。

在植物分化中，一些分化基因和调控因子也有类似的作用。

三、细胞命运细胞命运决定了一个细胞在分化发展过程中的最终表现。

细胞命运可以由其遗传信息和外部的环境因素来决定。

在胚胎发育过程中，不同片段的胚芽层将分化成一些不同的细胞类型和器官。

而在成人体内不同的细胞，则会根据其自身遗传特征和所处环境的影响表现出不同的命运。

例如，神经干细胞可以分化成为神经元、神经胶质细胞和淋巴细胞等不同细胞类型，这种分化的灵活性也为治疗神经退行性疾病提供了可能。

四、应用研究细胞分化的研究不仅有助于我们更好地了解细胞分化的机制，还可以服务于生物医学领域的应用研究。

例如在干细胞治疗中，研究分化机制和分化转录因子可以帮助控制干细胞的分化方向和分化率，从而更好地进行干细胞治疗。

细胞生物学教案（来自）目录前言第一章绪论第二章细胞结构概观第三章研究方法第四章细胞膜第五章物质运输与信号传递第六章基质与内膜第七章线粒体与叶绿体第八章核与染色体第九章核糖体第十章细胞骨架第十一章细胞增殖及调控第十二章细胞分化第十三章细胞衰老与凋亡前言依照高等师范院校生物学教学计划，我们开设细胞生物学。

一、学科本身的重要性要最终阐明生命现象，必须在细胞水平上。

细胞是生命有机体最基本的结构和功能单位，生命寓于细胞之中，只有把各种生命活动同细胞结构相联系，才能在细胞水平上阐明各种生命现象。

世界著名生物学家Wilson（德国人）曾说过：“一切生物学问题的答案最终要到细胞中去寻找”。

二、学科发展特点细胞生物学涉及知识面广、内容浩繁且更新迅速。

它同生物化学、遗传学形成生命科学的鼎立三足，既是当代生命科学发展的前沿，又是生命科学赖以发展的基础。

三、欲达到的目的通过系统地学习细胞生物学，丰富细胞学知识，以适应当代人类社会知识结构发展的需求，也是为考研做准备。

本课程讲授51学时，实验21学时，共72学时。

参考资料1 De.Robertis，《细胞生物学》，1965年（第四版）；1980年（第七版）《细胞和分子生物学》2 Avers，“Molecular Cell Biology”， 1986年3 Alberts，《细胞的分子生物学》，“Molecular biology of the cell”，1989年4 Darnell，《分子细胞生物学》，1986年（第一版）；1990年（第二版）“Molecular Cell Biology”5郑国錩，细胞生物学，1980年，高教出版社；1992年，再版6 郝水，细胞生物学教程，1983年，高教出版社7 翟中和，细胞生物学基础，1987年，北京大学出版社8 韩贻仁，分子细胞生物学，1988年，高等教育出版社；2000年由科学出版社再版9 汪堃仁等，细胞生物学，1990年，北京师范大学出版社10 翟中和，细胞生物学，1995年，高等教育出版社，2000年再版11 郑国錩、翟中和主编《细胞生物学进展》，12翟中和主编《细胞生物学动态》，从1997年起（1—3卷），北师大出版社13徐承水等，《分子细胞生物学手册》1992，中国农业大学出版社14徐承水等，《现代细胞生物学技术》1995，中国海洋大学出版社15徐承水，《细胞超微结构研究》2000，中国国际教育出版社学术期刊、杂志国外：Cell、Science、Nature、J.Cell Biol.、J.Mol. Biol.国内：中国科学、科学通报、实验生物学报、细胞生物学杂志等第一章绪论教学目的 1 掌握本学科的研究对象及内容；2 了解本学科的来龙去脉（发展史及发展前景）；3 掌握与本学科有关的重大事件和名词。