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去分化是指分化细胞失去其特有的结构和功能变成具有未分化细胞特征的过程。
5)proto-oncogeneandoncogene:
proto-oncogene(原癌基因)是控制细胞生长和分裂的正常基因,而oncogene(癌基因)是原癌基因的突变形式;
原癌基因的突变能引起正常细胞癌变。
命名原因、癌基因表达产物。
6)非细胞体系(cell-freesystem):
anexperimentalsystemtostudycellularactivitiesthatdoesnotrequiredwholecells.Suchsystemstypicallycontainapreparationofpurifiedproteinsand/orsubcellularfractionsandareamenabletoexperimentalmanipulation.
7)常染色质和异染色质:
常染色质纤维折叠压缩程度低,处于伸展状态,用碱性染料染色时着色浅。
构成常染色质的DNA主要是单一序列和中度重复序列DNA,处于常染色质状态是基因转录的必要条件。
异染色质纤维折叠压缩程度高,处于聚缩状态,用碱性染料染色着色深。
异染色质又分为结构异染色质和兼性异染色质。
结构异染色质是指除复制期以外在整个细胞周期均处于聚缩状态,DNA包装比在整个细胞周期中基本没有较大变化的异染色质。
兼性异染色质是指在某些细胞类型或一定的发育阶段,原来的常染色质聚缩,并丧失基因转录活性,变为异染色质。
8)transGolginetwork:
thatpartoftheGolgiapparatusthatisfurthestfromtheendoplasmicreticulumandfromwhichproteinsandlipidsleaveforlysosomes,secretoryvesiclesorthecellsurface.
9)管家基因:
所有细胞均要表达的一类基因,其产物是对维持细胞基本生命活动所必须的。
10)主动运输:
由载体蛋白介导的物质逆浓度梯度或电化学梯度由浓度低的一侧向浓度高的一侧进行跨膜转运的方式,主动运输过程需要消耗能量,需要与某种释放能量的过程相偶联。
主动运输需要膜上的特异性载体蛋白,这些载体蛋白不仅具有结构上的特异性,而且具有结构上的可变性。
二、问答题(每题7分,共10题)
如何理解膜蛋白在细胞膜上分布的不对称性及其意义?
(1)膜周边蛋白和膜内在蛋白在质膜上都呈不对称性分布。
(2)膜蛋白分子在细胞膜上具有明确的方向性:
a,细胞表面的受体、载体蛋白等都安一定的方向传递信号和转运物质;
b,与细胞膜相关的酶促反应发生在膜的某一侧面;
c,膜蛋白的糖残基均分布在质膜的细胞外表面。
(3)膜蛋白决定了膜特征及其功能。
膜蛋白的不对称性是生物膜完成复杂的在时间和空间上有序的各种生理功能的保证。
何谓信号假说?
解释开始转移序列(start-transfersequence)和停止转移序列(stop-transfersequence),并说明它们与合成蛋白质的membraneorientation之间的关系。
信号假说是目前公认的关于分泌性蛋白被糙面内质网(rER)选择并输出的机制和指导蛋白质转运至细胞特定部位的机制。
分泌性蛋白合成首先在细胞质基质中开始,在其N端有一段序列称为信号序列或信号肽,该序列中的氨基酸多数为疏水性氨基酸。
当信号序列合成后便与位于rER膜上的特异受体结合,从而指导分泌性蛋白到内质网膜上合成。
随后信号肽穿入内质网膜并引导肽链进入内质网腔,多肽链合成后信号肽大多被切除。
信号序列存在与很多种位于细胞器中的蛋白,这些细胞器蛋白在细胞质中合成后在位于N端的信号序列指导下被转运至细胞的特点部位。
引导肽链穿过内质网膜的信号肽称为start-transfersequence。
肽链中还可能有某些序列与内质网膜有很强的亲和力而结合在脂双层中,这段序列不再转入内质网腔中,称为stop-transfersequence。
如果一种多肽只有N端信号序列而没有stop-transfersequence,这种多肽一般进入内质网腔中。
如果一种多肽的stop-transfersequence位于分子中部,这种多肽最终会称为跨膜蛋白;
含有多个start-transfersequence和stop-transfersequence的多肽将称为多次跨膜的膜蛋白。
试述核小体的结构要点及其实验证据。
(1)每个核小体单位包括200bpDNA、一个组蛋白八聚体和一个分子的组蛋白H1.
(2)组蛋白八聚体构成核小体的盘状核心结构。
两个H3和H4形成的四聚体位于核心颗粒中央,两个H2A和H2B二聚体分布位于四聚体两侧。
(3)146bp的DNA分子超螺旋盘绕组蛋白八聚体1.75圈,组蛋白H1在核心颗粒外结合额外20bpDNA。
(4)两个核小体之间以典型长度为60bp的连接DNA相连。
(5)(6)
Thedrugtaxolhastheoppositeeffectofthedrugcolchicines.Taxolbindstightlytomicrotubulesandstabilizesthem;
whenaddedtocells,itcausesmuchofthefreetubulintoassembleintomicrotubules.Incontrast,colchicinespreventmicrotubuleformation.Taxolisjustaspernicioustodividingcellsascolchicines,andbothareusedasanticancerdrugs.Basedonyourknowledgeofmicrotubuledynamics,suggestwhybothdrugsaretoxictodividingcellsdespitetheiroppositeactions.
(1)微管系统的解聚和聚合(polymerizationanddepolymerization)对细胞分裂是必须的。
(2)Mitoticspindle的形成首先需要细胞现有微管系统的解聚提供freetubulin.
(3)ThisrearrangementisnotpossibleinTaxol-treatedcells.
(4)Divisionisblockedincolchicine-treatedcellscozspindlecannotbeassembled.
(5)Bothdrugsblockthedynamicinstabilityofmicrotubules从而影响Mitoticspindle的形成和功能是实施。
设计3个不同实验,检测细胞是否发生编程性细胞死亡并简述原理。
(1)形态学,DAPI染色。
(2)DNA电泳,DNAladder.
(3)TUNEL测定。
(4)流式细胞分析,亚二倍体细胞。
用3种实验确定某组成均一的细胞群体中细胞处于S期,并简述其原理。
(1)DNA含量测定,处于1C和2C之间。
(2)S-PCC,呈粉末状。
DNAsynthesis.
(3)BrdUor3H-TdRincorporation.DNAsynthesis.
WhydoyousupposecellshaveevolvedaspecialG0statetoexitthecellcycle,ratherthanjuststoppinginaG1stateataG1checkpoint?
(1)细胞分裂调控对multicellularorganisms至关重要。
Individualcellsmustnotproliferateunlessitistothebenefitofthewholeorganism.
(2)G0期的存在避免了异常的细胞分裂,因为在G0期细胞中thecell-syclecontrolsystem被解体(dismantled),从而避免了细胞对一些异常情况的反应。
(3)G1期细胞中存在完整的cell-cyclecontrolsystem,可能对一些不利因素做出响应而进行分裂。
为了整个个体的利益,细胞要不停地决定是否进行分裂。
(4)从G0期进入G1期,细胞需要重新合成所有的componentsofthecell-cyclecontrolsystem.
叙述细胞G2/M期转换过程中M-Cdk活化机制。
(1)M-cyclin(CyclinB)的积累,threshold,G2/Matpeak.
(2)Mitotic-CdK(p34cdc2)phosphorylationanddephosphorylation.
(3)M-Cdkactivityswitchesonabruptlyattheendofinterphase,whileM-Cyclinconcentrationincreasesgraduallythroughoutinterphase.
(4)M-CdkcanactivatemoreM-Cdkthroughactivatingphosphatases,producingthesudden,explosiveincreaseinM-CdkactivitythatdrivesthecellabruptlyintoMphase.
细胞膜可以看做是二维溶液,很多的膜蛋白可以象膜脂一样在脂双分子层中相对自由地运动。
然而细胞可以限制特定膜蛋白的运动以形成特定功能区域(functionallyspecializedregions,ormembranedomains)。
说出3种可能的细胞限制膜蛋白运动的方式。
(1)膜蛋白与细胞外基质结合。
(2)膜蛋白与另一个细胞膜蛋白结合。
(3)膜蛋白与细胞膜内的蛋白结合。
(4)细胞膜上存在diffusionbarrier.
苏州大学2004级生物技术班细胞生物学研究组是一个特殊机构,专门研究一些“棘手”的和保密性“很强”的工作。
最近接到了一个任务,需要培养出正常狗大小的小鼠---“狗鼠”,据说是为了战争需要,哎!
我们得采用以下哪一种方案才有可能得到“狗鼠”?
Blockprogrammedcelldeath.
Overproducegrowthfactors,mitogensorsurvivalfactors.
Blockp53function.
退出该研究组,庆祝2006年新年的到来!
JJJ
A不会成功。
因为个体发育过程需要PCD,阻断了PCD,发育不能实现。
B方案可能成功。
Growthfactor和mitogens的存在使细胞持续分裂称为可能,实现了发育过程中细胞数量的增加;
survivalfactors保证了分化细胞的存活。
Actually,即使满足这些条件,也很难做到“狗鼠”的诞生,比如必须提供大量的growthfactors,mitogensandsurvivalfactors才有可能实现诞生“狗鼠”所需的细胞数量,whatismore,我们必须保证细胞分化按一定的比例进行,以产生特点比例的不同类型的分化细胞。
C不会成功。
P53对细胞分裂分化等过程具有重要的调控作用,如参与DNA损伤修复,参与细胞分化调控;
p53蛋白具有抑制细胞恶性转化的功能。
癌与p53.
D也是一个主意,至少不会为此烦恼,哈哈。
苏州大学____细胞生物学____课程试卷(B)卷共_2_页
考试形式_闭_卷年月日
院系_________________年级_______________专业_______________
学号_______________姓名_______________成绩_______________
1)细胞周期:
细胞分裂是一个复杂过程,包括物质积累,遗传物质复制,平均分配到两个子细胞。
物质积累和细胞分裂的循环。
分裂间期和有丝分裂期,间期包括G1,S,G2期。
分裂期包括mitosisandcytokinesis.
2)细胞全能性:
细胞分裂和分化后仍具有产生完整有机体的潜能或特性。
受精卵和早期的胚胎细胞。
3)染色体超前凝集(PCC):
与M期细胞融合的间期细胞中的染色质发生了凝集,形成了形态各异的染色体。
G1-PCC,S-PCC,G2-PCC.M-Cdk的作用。
可检测细胞所处周期时相等。
4)cisGolginetwork:
连续的分支状管网结构,高尔基体靠近细胞核的一面。
接受来自内质网新合成的物质,分类后大部分转入高尔基体中间膜囊,小部分蛋白质和脂质再返回内质网。
其它生物活性。
5)中间纤维:
10nm纤维,成分具有组织特异性。
按组织来源和免疫原性分为5类:
角蛋白纤维,上皮细胞;
vimentinfilament,desminfilament,neurofilament,neuroglialfilament.
6)活性染色质和非活性染色质:
活性染色质具有转录活性,具有输送的染色质结构,DNase超敏感位点,折叠程度低,生化上特殊性,很少组蛋白H1与其结合等。
非活性染色质没有转录活性,异染色质纤维折叠压缩程度高,处于聚缩状态。
7)鬼笔环肽(philloidin):
可以切断微丝,并结合在微丝末端阻止actin聚合,对微丝解聚没有明显影响,破坏微丝三维网络。
利用标记的philloidin可以特异显示F-actin.
8)管家基因和奢侈基因:
所有细胞中都表达的一类基因,对维持细胞基本生命活动所必需的基因称为管家基因。
组织特异性基因是指不同的细胞类型进行特异性表达的基因,其产物赋予个类细胞特异的形态结构特征与特异的生理功能。
细胞分化是基因选择性表达的结果。
时间和空间上的基因差异表达,转录水平,转录后加工水平,染色体和DNA水平,翻译和翻译后加工与修饰水平等。
9)原代细胞:
从机体取出后立即培养的细胞,一般传代10代以内的细胞细胞形态等变化很小,都称为原代细胞。
在体外适应了培养条件,可以连续传代培养的细胞成为传代细胞。
10)dyneinandkinesin:
motorproteins.ATPase.dynein沿微管向(-)极,kinesin向(+)极运动。
物质沿微管运输,dynein与鞭毛、纤毛运动,dyneinandkinesin与纺缍体微管滑动,中心体的分离形成纺缍体等过程起作用。
二、问答题(每题7分,任选10题)
1.何谓主动运输?
以Na+-K+泵为例说明。
Na+-K+泵,细胞内低Na+高K+。
Na+和K+电压门逆浓度和电化学梯度输入输出的跨膜运转是一种典型的主动运输方式,由ATP直接提供能量,通过细胞膜上的Na+-K+泵来完成。
细胞内侧结合位点与Na+相结合,ATP水解,磷酸化后构想变化,将Na+泵出;
胞外K+与另一结合位点结合,去磷酸化,构想再变化,泵进K+。
一次循环3个Na+一个K+。
2.比较细胞凋亡和坏死性细胞死亡。
(1)细胞凋亡是一种自然的生理过程,是一个主动的由基因决定的自动结束生命的过程。
(2)细胞坏死是极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激引起的细胞损伤和死亡。
(3)凋亡,细胞膜反折,凋网小体,膜完整,无炎症反应。
坏死,膜渗漏,炎症反应。
(4)凋亡,DNAladder,TUNEL检测。
3.举例说明磷酸化和去磷酸化在细胞周期调控过程中的作用。
(1)Mitotic-CdK(p34cdc2)phosphorylationanddephosphorylation.
(2)M-Cdkactivityswitchesonabruptlyattheendofinterphase,whileM-Cyclinconcentrationincreasesgraduallythroughoutinterphase.
(3)M-CdkcanactivatemoreM-Cdkthroughactivatingphosphatases,producingthesudden,explosiveincreaseinM-CdkactivitythatdrivesthecellabruptlyintoMphase.
4.叙述细胞周期中主要检验点及其作用。
检验点的概念:
保证细胞周期有序的完成的一种调控机制。
(1)G1期检验点,决定细胞继续进行分裂,检测营养供给、相关的激素刺激等。
(2)S期检验点,DNA合成完成?
DNA质量?
(3)G2期检验点:
DNA合成完成?
DNA损伤修复?
(4)纺缍体装配检验点。
5.高尔基体是细胞内大分子运输的一个主要交通枢纽,如何用实验证明某分泌型蛋白的转运是通过高尔基体来完成的?
放射自显影标记,正在合成的蛋白质。
同位素标记分泌性细胞,如胰腺的腺泡细胞,放射自显影:
开始银粒位于内质网,稍长时间银粒出现在高尔基体,接着在顶端释放的分泌泡中检测到银粒。
6.细胞膜可以看做是二维溶液,很多的膜蛋白可以象膜脂一样在脂双分子层中相对自由地运动。
7.举例说明GFP(绿色荧光蛋白)在细胞生物学研究中的应用。
(1)GFP作为报告分子,reportergene,reporterprotein.
(2)特定蛋白定位。
(3)动态变化,如thedynamicinstabilityofmicrotubules.
8.Atransmembraneproteinhasthefollowingproperties:
ithastwobindingsites,oneforsoluteAandoneforsoluteB.Theproteincanundergoaconformationalchangetoswitchbetweentwostates:
eitherbothbindingsitesareexposedexclusivelyononesideofthemembraneorbothbindingsitesareexposedexclusivelyontheothersideofthemembrane.Theproteincanswitchbetweenthetwoconformationalstatesonlyifbothbindingsitesareoccupiedorifbothbindingsitesareempty,butcannotswitchifonlyonebindingsiteisoccupied.
a.Whatkindofproteindothesepropertiesdefine?
b.DoyouneedtospecifyanyadditionalpropertiestoturnthisproteinintoasymportthatcouplesthemovementofsoluteAupitsconcentrationgradienttothemovementofsoluteBdownitselectrochemicalgradient?
c.Writeasetofrulesthatdefinesanantiport.
a.Thepropertiesdefineasymport.
b.Noadditionalpropertiesneedtobespecified.Symport概念,特性。
两个结构位点同时结合或同时empty.BdrivesthetransportofA.
c.Antiport概念,特性
9.何谓蛋白质的分选?
蛋白质的分选可分为哪4种基本类型?
绝大多数蛋白质在细胞质基质中的核糖体上开始合成,然后转运至细胞特定部位;
也只有转运至正确的部位并装配成结构与功能的复合体,才能参与细胞的生命活动,这个过程称为蛋白质的分选。
(1)蛋白质的跨膜运转:
细胞质基质至细胞器内。
(2)膜泡运输:
rER,Golgicomplex,fusion,exocytosis.
(3)选择性的门控转运:
细胞质基质,细胞核,细胞质。
(4)细胞质基质中的蛋白质的运转。
10.苏州大学2004级生物技术班细胞生物学研究组是一个特殊机构,专门研究一些棘手的和保密性很强的工作。
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