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1、优质文档一、名词说明细胞生物学题库参考答案第九章 细胞核与染色体1、亲核蛋白一般都含有特殊的氨基酸序列，这些内含的特殊短肽保证了整个蛋白质能够通过核孔复合体被转运到细胞核内，这段具有“定向”，“定位”作用的序列被命名为核定位序列或核定位信号(NLS)。2、染色质是指间期细胞核内由 DNA，组蛋白，非组蛋白以及少量 RNA 组成的线性复合构造，是间期细胞遗传物质存在的形式。染色体是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构造。3、二级构造是指两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双盘旋构造。4、非组蛋白主要是指染色体上与特异 DNA 序列相结合的蛋白质，所以又称序列特异性 DNA结合
2、蛋白。5、核型是指染色体在有丝分裂中期的表型，包括染色体数目、大小、形态特征等。6、用核酸酶与高盐溶液对细胞核进展处理，将 DNA、组蛋白和 RNA 抽取后觉察核内仍残留有纤维蛋白的网架构造，将其称之为核基质。因为它的根本形态与胞质骨架很相像，又与胞质骨架体系有必需的联系，因此也称为核骨架。7、一个生物储存在单倍染色体组中的总遗传信息，称为该生物的基因组(genome)。8、常染色质(euchromatin)是指核内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的那些染色质。9、异染色质(heteromatin)是指核内染色质纤维折叠压缩程度高，处于聚缩状态，用碱性染料染色时着
3、色深的那些染色质。10、构造异染色质(constitutive heterochromatin)是指各种类型的细胞，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根本没有较大变更的异染色体。11、兼性异染色质(facultative heterochromatin)是指某些细胞类型或必需的发育阶段，原来的常染色质聚缩，并丧失基因转录活性，变为异染色质。12、端粒酶(telomerase)是一种核糖核蛋白复合物，具有逆转录酶的性质，一物种专一的内在的 RNA 作模板，把合成的端粒重复序列在加到染色体的 3端。13、在某些生物的细胞中，特殊是在发育的某些阶段，可以视察到
4、一些特殊的体积很大的染色体，包括多线染色体和灯刷染色体，这两中染色提总成为巨大染色体giant chromosome14、灯刷染色体是卵母细胞进展减数第一次分裂是停留在双线期的 染色体，它是一个二介体，包含 4 条染色单体，此时同源染色体尚为完全解除联会。15、多线染色体来源与核内有丝分裂，即核内 DNA 屡次复制而细胞不分裂，产生的子染色体并行排列，且体细胞内同源染色体配对，严密结合在一起，从而阻挡染色质县委进一步聚缩，形成体积很大的多线染色体。16、如用很低浓度的 DNaseI 处理染色质，切割将首先发生在少数特异性位点上，这些特异性位点叫做 DNaseI 超敏感位点DNase I hyp
5、ersensitive17、基因座限制区LCR是染色体 DNA 上一种顺式作用元件，其构造域含有多种反式作用因子的结合序列，可能参与蛋白质因子的协同作用，是启动子处于无组蛋白状态。18、隔离子lasulator能防止处于阻抑状态与活化状态的染色质构造域之间的构造特点向两侧扩展的染色质 DNA 序列，称为隔离子insulator19、高等真核细胞的间期核内除染色质与核仁构造外，最近几年在染色质之间的空间还觉察含许多形态上不同的亚核构造域，统称为核体NBs二、填空题1、胞质环，核质环，辐，栓2、非重复的单 DNA 序列，中度重复的 DNA 序列3、A 型，B 型，Z 型；Z 型 DNA4、组蛋白；
6、碱；H1，H2A，H2B，H3，H45、多级螺旋模型，放射环构造模型6、常染色质，异染色质7、中心构造域，串联重复的卫星 DNA8、维持染色体的完整性与个体性，空间排布，同源染色体配对9、核内有丝分裂10、核基质，核纤层，染色体骨架11、致密纤维组分12、颗粒组分，核糖核蛋白颗粒13、染色体、基因组14、DNA 复制起始序列、着丝粒 DNA 序列、端粒 DNA 序列15、基因16、锌指构造17、核小体18、核内膜、核外膜19、核孔、核孔复合物20、染色单体、着丝粒21、异染色质22、碱性23、基因选择性表达，细胞分化，卫星 DNA 序列，小卫星 DNA 序列，微卫星 DNA 序列24、主动运输
7、, 被动运输25、构造性蛋白质, 功能性蛋白质26、纤维中心，致密纤维组分，颗粒组分27、串联重复的卫星 DNA28、中着丝粒染色体，近中着丝粒染色体，近端着丝粒染色体，端着丝粒染色体29、动粒构造域，中间间隙，外板30、染色体包装的多级螺旋模型，染色体的骨架放射环构造模型三、选择题1.D2.A3.A4.B5.C6.D7.C8.B9.C10.A11.D12.D13.C14.A15.B16.A四、判定题1.2.， 存在于没有核小体的基因调控区3.，H1 不参与4.，防止受体没有承受信号时进入到细胞核5.6.7.8.，H1 位于缠绕核心组蛋白 DNA 的入口处9.10.11.12.，核定位信号是永
8、久性的, 不会被切除13.14.， 是染色质15.五、问答题1、简述核被膜的功能。一方面核被膜构成了核、质之间的自然选择性屏障，它将细胞分成核与质两大构造和功能区域：DNA 复 制、RNA 转录与加工在核内进展，蛋白质翻译那么局限在细胞质中。这样就幸免了彼此相互干扰，使细胞的生命活动更加秩序井然；同时还能爱惜核内的 DNA 分子免受由于细胞骨架运动所产生的机械力的损伤。另一方面，核被膜并不是完全封闭的，核质之间有常见的物质交换和信息沟通，这主要是通过核被膜上的核孔复合体进展的。2、亲核蛋白入核转运的步骤。1亲核蛋白通过 NLS 识别 importin，与可溶性 NLS 受体 importin/
9、importin异二聚体结合，形成转运复合物。2在 importin的介导下，转运复合物与核孔复合体的胞质纤维结合；3转运复合物通过变更构象的核孔复合体从胞质面被转移到核质面；4转运复合物在核质面与 RAN-GTP 结合，并导致复合物解离，亲核蛋白被释放；5受体的亚基与结合的 RAN 返回胞质，在胞质内 RAN-GTP 水解形成 RAN-GDP 并与importin解离，RAN -GDP 返回核内再转换成 RAN-GTP 状态。3、简述非组蛋白的特性。1非组蛋白具有多样性和异质性；2对 DNA 具有识别特异性；3具有多种功能；4、核小体的构造要点包括哪几个方面？每个核小体单位包括 200bp
10、左右的 DNA 超螺旋和一个组蛋白八聚体以及一个分子的组蛋白 H1；组蛋白八聚体构成核小体的盘状核心构造，由 4 个两聚体组成；146 bp 的 DNA 分子超螺旋盘绕组蛋白八聚体 1.75 圈；两个相邻核小体之间以连接 DNA 相连；组蛋白与 DNA 之间的相互作用主要是构造性的，根本不依靠核苷酸的特异序列；核小体沿 DNA 的定位受不同因素的影响。5、概述活性染色质的主要特点。A.活性染色质具有 DNase I 超敏感位点B.活性染色质在生化上具有特殊性a. 活性染色质很少有组蛋白 H1 与其结合b. 活性染色质的 4 种核心组蛋白虽然以常量存在，但是与非活性染色质相比，活性染色质上的组蛋
11、白乙酰化程度高c. 与非活性染色质相比，活性染色质的核小体组蛋白 H2B，很少被磷酸化d.核小体组蛋白 H2A 在许多物种的活性染色质中很少有变异的形式存在e.HMG 蛋白是染色体非组蛋白中一组较丰富不均一富含电荷的蛋白质。其中 HMG14和 HMG17 只存在于活性染色至中，与 DNA 结合。6、详述端粒 DNA 序列的特点。1真核细胞染色体端粒的重复序列不是染色体 DNA 复制时连续合成的，而是由端粒酶合成后添加到染色体末端；2端粒酶是一种核糖核蛋白复合物，具体逆转录酶的性质，以物种专一的内在的 RNA作模板，把合成的端粒重复序列再加到染色体的 3 端；3迄今为止只发此时此刻生殖系细胞和局
12、部干细胞里有端粒酶活性，而在全部体细胞里那么尚未觉察端粒酶的活性，因此说端粒起到细胞分裂记时器的作用。7、概述细胞核的根本构造和及主要功能。1. 细胞核主要有核被膜、染色质、核仁及核骨架组成。a.核被膜nuclear envelope：核被膜包括核孔复合体是真核细胞中普遍存在的构造，它们不仅是细胞质和细胞核的界限，而且还限制着核、质之间物质和信息沟通。核被膜是双层膜，膜厚约 78nm，膜间为宽 1050nm 的核周腔(perinuclear space)。核被膜可分为三个区域：核外膜：面对胞质，附有核糖体颗粒，与内质网相连。核内膜：面对核质，外表上无核糖颗粒，膜上有特异蛋白，为核纤层供给结合位
13、点。核孔(nuclear pores)：在内外膜的融合处形成环状开口，又称核孔复合体，直径为 50100nm，一般有几千个，核孔构造困难，含 100 种以上蛋白质，并与核纤层严密结合成为核孔复合体。是选择性双向通道。功能是选择性的大分子出入主动运输，酶、组蛋白、mRNA、tRNA； 存在电位差，对离子的出入有必需的调整限制作用。核纤层是紧贴核内膜的一层厚度为 2050nm 的纤维蛋白片层或纤维网络，成分为中间纤维蛋白，称为核纤层蛋白(lamin)。核纤层与细胞质骨架、核骨架连成一个整体，一般认为核纤层为核被膜和染色质供给了构造支架。b、染色质和染色体染色质和染色体在化学成分上并没有什么不同，而
14、只是分别处于不同的功能阶段的不同的构型。染色质是指间期细胞内由 DNA、组蛋白和非组蛋白及少量 RNA 组成的线形复合构造，是间期细胞遗传物质存在形式。固定染色后，在光镜下能看到细胞核中经许多或粗或细的长丝交织成网的物质， 从形态上可以分为常染色质 euchromatin 和异染色质(heterochromatin)。常染色质呈细丝状，是 DNA 长链分子绽开的局部，特殊纤细，染色较淡。异染色质呈较大的深染团块，常附在核膜内面，DNA 长链分子紧缩盘绕的局部。染色体是指细胞在有丝分裂或减数分裂过程中，由染色质缩聚而成的棒状构造。染色质的主要成分：DNA、蛋白质组蛋白、非组蛋白、少量 RNA。蛋
15、白质有祖蛋白和非祖蛋白，组蛋白histones富含 lys,Arg,碱性，能和带负电荷的 DNA 结合，分为 H1, H2A,H2B, H3, H4 五种；非组蛋白是参与 DNA 复制和转录的酶。染色质的构造单体为核小体，直径约 10nm，相邻以 1.52.5nm 的细丝相连，核心由 4 组组蛋白 H2A,H2B,H3,H4 构成，DNA 缠绕在核心的外周，核小体之间为连接 DNA， 上有H1，1 个核小体上共有 200 个碱基对，构成染色质丝的一个单位。c、核仁细胞核中圆形或椭圆形的颗粒状构造，没有外膜，在蛋白质合成旺盛的细胞，常有较大或多个核仁，核仁富含蛋白质和 RNA 分子。核仁由颗粒组
16、分，纤维中心和致密纤维组分三大局部组成。核仁组成成分包括 rRNA，rDNA 和核糖核蛋白。核仁是 rRNA 基因存储，rRNA 合成加工以及核糖体亚单位的装配场所。核仁组织区(nucleolus organizer region)：即 rRNA 序列区，它与细胞间期核仁形成有关。d、细胞核骨架核骨架是由纤维蛋白构成的网架构造，其蛋白成分按道理说细胞质骨架有的，核骨架也应当有。但此时此刻在核骨架中只觉察有角蛋白和肌蛋白质成分，在某些原生动物核骨架中还觉察含有微管。同时在核骨架中还有少量 RNA，它对于维持核骨架三维网络构造的完整性是必需的。在进化趋势看，核骨架组分是由多样化走向单一，特化。某一
17、个或几个特定染色体片断。这一片段的 DNA 转录为 rRNA, rRNA 所在处。8、试述核孔复合体的构造及其功能。细胞核的核膜上呈困难环状构造的通道，对细胞核与细胞质之间的物质交换有必需调整作用。亦称为核膜孔或核孔。不同生物的核膜孔具有一样构造，并以核孔复合体的形式存在。它的内外口径约为 7080 毫微米，通道的直径约为 9 毫微米。核膜孔内外口的周边均有对称排列的 8 个球状颗粒，其直径约 15 毫微米；中心尚有一个中心颗粒，直径约 30 毫微米。中心颗粒与球状颗粒之间有细丝相连。这些细丝具有核糖核蛋白的性质。核膜孔通道中还有一些无定形物质。核膜孔的数目、分布和密度与细胞代谢活性有关，核质
18、与细胞质之间物质交换旺盛的部位核膜孔数目多。可见，核膜孔在调整核与细胞质的物质交换中有必需的作用。9、概述染色体的类型及其特征。依据着丝粒在染色体上的位置将染色体分为：端部着丝粒染色体、亚端部着丝粒染色体、亚中部着丝粒染色体和中部着丝粒染色体四种类型。10、比较组蛋白与非组蛋白的特点及其作用。组蛋白组蛋白是指真核细胞中与 DNA 结合用来形成染色质的一类特殊蛋白，其主要有 5 种类型， 分子组成含 Lys、Arg、His 这些碱性氨基酸较多，故显碱性，属于单纯蛋白，溶于水及稀酸。其功能是：作为核小体的根本组分，是真核细胞染色质的构造和功能必需的，一般组蛋白H2A、H2B、H3、H4 各 2 分
19、子组成一个八聚体，作为核小体的核心，上面盘绕 1.8 圈的 DNA， 从而形成核小体； 核小体之间的 DNA 称为连接 DNA，而组蛋白 H1 结合与连接 DNA 上， 使核小体一个挨一个，彼此靠拢。特点：在进化上极端保守的，各种真核生物中它们的氨基酸依次，构造和功能都特殊相像； 在染色质内，组蛋白和 DNA 的重量比约为 11非组蛋白(nonhistone proteins)非组蛋白是指细胞核中组蛋白以外的酸性蛋白质。非组蛋白不仅包括以 DNA 作为底物的酶， 也包括作用于组蛋白的一些酶, 如组蛋白甲基化酶。此外还包括 DNA 结合蛋白、组蛋白结合蛋白和调整蛋白。由于非组蛋白时时与 DNA
20、或组蛋白结合, 所以在染色质或染色体中也有非组蛋白的存在, 如染色体骨架蛋白。非组蛋白的特征：非组蛋白具多样性和异质性；对 DNA 具有识别特异性；具有多种功能,包伙基因表达的调控和染色质高级构造的形成，如协助 DNA 分子折叠，以形成不同能够的构造域,协助启动 DNA 复制,限制基因转录,协调基因表达。10、试述核小体的构造要点及其试验证据。构造要点每个和小体单位包括 200bp 左右的 DNA 超螺旋和一个组蛋白的八聚体以及一个分子的组蛋白H1。组蛋白八聚体构成核小体的盘状核心构造,相对分子质量 100000，由 4 个二聚体组成,包括两个 H2AH2B 和两个 H3H4 形成四聚体位于核
21、心颗粒中心，两个 H2AH2B 二聚体分别位于四聚体两侧。每个二聚体通过离子键和氢键结合约 30bpDNA.。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,锁住核小体 DNA 的进出端,起稳定核小体的作用。两个相邻核小体之间以连接 DNA 相连，典型长度 60bp，不同物种变更值为 080bp 不等。组蛋白与 DNA 之间的相互作用主要是构造性的,根本不依靠于核苷酸的特异序列。正常状况下不与组蛋白结合的 DNA，当与从动植物中分别纯化的组蛋白共同孵育时，可以体外装配成核小体亚单位。核小体沿 DNA 的定位受不同因素的影响。试
22、验论证用温顺的方法裂解细胞核可以得到核小体彼此连接的串珠状构造；用非特异性微球菌核酸酶消化染色质,经过蔗糖梯度离心及琼脂糖凝胶电泳分析，觉察绝大多数 DNA 被降解成大200bp 的片段；应用 X 射线衍射，中子散射和电镜三维重组技术觉察核小体颗粒是直径11nm，高 6nm 的扁圆柱体，具有二分对称性，核心组蛋白的构成是先形成四聚体，然后再与两个异二聚体结合形成八聚体；SV40 微小染色体分析。12、试述从 DNA 到染色体的包装过程。DNA压缩 7 倍核小体压缩 6 倍螺线管压缩 40 倍超螺线管压缩 5 倍染色单体.经过四级螺旋包装形成的染色体构造，共压缩了 8400 倍。13、分析中期染
23、色体的三种功能元件及其作用。DNA 复制起点：确保染色体在细胞周期中能够自我复制,维持染色体在细胞世代传递中的连续性。着丝粒：使细胞分裂时已完成复制的染色体能平均支配到子细胞中。端粒：保持染色体的独立性和稳定性。14、概述核仁的构造及其功能。核仁的化学组成是不恒定的，是依细胞的类型和生理状态而异的。但一般来讲，核仁都含有三种主要成分：DNA、RNA 和蛋白质。核仁的显微构造是匀质的球体，其中含有液泡和各种内含物。它的亚显微构造主要分两个区城，即颗粒区和纤丝区。颗粒区位于核仁边缘，其中含有直径为 1520 纳米的颗粒，它是细胞质核糖体的前体，纤丝区中含有直径为 10 纳米的纤丝，由核糖核蛋白组成
24、，为颗粒区的前体，这些纤丝包埋在无定形的蛋白质中。在颗粒区和纤丝区中可找到染色质。核仁四周没有膜的包围。核仁的形态、大小、数量因生物种类、细胞类型和生理状态而异，但核仁的功能却是一样的。核仁的主要功能是进展核糖体 RNA(rRNA)的合成。我们知道，细胞内 RNA 有信使RNA(mRNA)、转运 RNA(tRNA)和核糖体 RNA(rRNA)三种，它们主要存在于细胞质中。细胞核内含有少量的 RNA，但核内 RNA(nRNA)同样也有这三类且核内 RNA 大局部存在于核仁中。不管是细胞质中的 RNA，还是细胞核中的 RNA，都是在细胞核内以 DNA 的一条链为模板转录而成的。此时此刻已经知道核糖
25、体 RNA 的基因位于核仁组成中心的副缢痕上， 而该部位那么是形成核仁的地方，它转录形成核糖体 RNA 的部位就是核仁区。核糖体 RNA 合成后，通过核孔进入细胞质中，然后与在细胞质中合成的核糖体蛋白质联结形成核糖体。15、试述染色质构造与基因转录的关系。A.形成活性染色质中的超敏感位点以便 RNA 聚合酶能起始转录a.疏松染色质构造的形成 b.组蛋白的修饰 c.组蛋白 H1 的磷酸化B.具有转录活性的染色质构造域与四周的非活性区域隔离a.基因座限制区b.隔离子C.RNA 聚合酶通过与组蛋白的 DNA 模板进展转录真核细胞中基因转录的模板是染色质而不是袒露的 DNA六、论述题说明组蛋白对基因转
26、录调整的机制。组成核小体的组蛋白八聚体的 N 端都是暴露在核小体之外，某些特殊的氨基酸残基会发生乙酰基化，甲基化，磷酸化或者 ADP 核酸基化等修饰。这些基团修饰的意义，一是变更染色质的构造，干脆影响转录活性；二是核小体外表发生变更，使其他调控蛋白易于和染色质相互接触，间接影响转录活性。1 核心组蛋白的赖氨酸残基乙酰基化组蛋白的赖氨酸残基乙酰基化是核小体重建的一种重要方式。乙酰基化后的组蛋白赖氨酸侧链不再带有正电荷，这样就失去了与 DNA 几你结合的实力，使相邻核小体的聚合受阻，同时影响泛素与组蛋白 H2A 的结合，导致蛋白质的选择性降解。组蛋白 H3 和 H4 是蛋白酶修饰的主要位点，它们的乙酰基化可能有类似促旋酶的活性，使核小体间的 DNA 因产生过多的负超螺旋易于从核小体上脱离，致使对核酸酶敏感性增高，并有利于转录调控因子的结合。染色质的乙酰基化状态是一种动态过程，既有使组蛋白乙酰基化的酶，也有使组蛋白去乙酰基化的酶。2 组蛋白 H1 的磷酸化组蛋白 H1 丝氨酸残基的磷酸化主要发生在有丝分裂期。分裂后，其磷酸化下降到峰值的20%。由于 H1 对核小体起装配作用，确定核小体的方向，并对 30NM 的螺线管起维持稳定的作用，因此，H1 磷酸化势必导致对 DNA 亲和力下降，造成染色质疏松，干脆影响染色质的活性。