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1、河北大学 2006 至 2007 学年第一学期细胞生物学期末考试试题 B2006 2007 学年第一 学期 2005级生科、生技、海洋、临床专业（类）考核科目 细胞生物学课程类别 必修考核类型 考试 考核方式 闭卷 卷别 B一、翻译并解释：（总分 20 分，每题 2 分，任选十题回答）半桥粒细胞连接中锚定连接的一种，它是细胞和基底膜之间通过胞内的中间纤维连接，在胞内形成的半纽扣状的结构。泛素为 76 个氨基酸组成的多肽，高度保守，普遍存在于真核细胞，故名泛素。它可在酶的催化下共价结合蛋白质，共价结合泛素的蛋白会被 26S 蛋白酶体识别并分解成短肽。这是细胞内蛋白降解的一个普遍途径。细胞骨架真核
2、细胞内部由蛋白纤维组成的骨架体系，狭义的细胞骨架指细胞质骨架，包括微丝骨架、微管骨架和中间纤维。广义的细胞骨架则除了细胞质骨架外，还包括核骨架、膜骨架和胞外基质。细胞全能性细胞经过分裂和分化后仍具有产生完整有机体的潜能或特性。细胞凋亡在一定的生理或病理条件下，细胞主动地由基因决定的自动结束生命的过程，细胞最后脱落或裂解为若干凋亡小体被其他细胞吞噬。也被称为细胞的程序性死亡。G proteinG 蛋白或 GTP 结合蛋白：由、和 三个亚基组成，。亚基结合 GDP 处于关闭状态，结合 GTP 处于开启状态。亚基具有 GTP 酸活性，能催化所结合的 GTP 水解，恢复无活性的三聚体状态。在细胞信号转
3、导过程中起看分子开关的作用。signal recognition partical,SRP信号识别颗粒：信号识别颗粒是一种蛋白，它可以结合新合成出的信号肽并使蛋白质合成停止，随即引导蛋白质合成复合体到内质网上，再与停泊蛋白的相互识别，引导易位子结合后，信号识别颗粒从合成复合体上脱落，蛋白质合成继续进行。nuclear localization signal（NLS）核定位信号：核定位信号是另一种形式的信号肽,这种信号肽序列可以位于多肽序列的任何部分。一般含有 48 个氨基酸,且没有专一性,作用是帮助亲核蛋白进入细胞核。在输入细胞核后其不被切除。mitosis有丝分裂：又称为间接分裂，特点是有纺
4、锤体和染色体出现，子染色体被平均分配到子细胞，这种分裂方式普遍见于高等动植物。cyclin细胞周期蛋白：在整个真核生物的细胞周期中，浓度随细胞周期的变化而时升时降的几个相关的蛋白质。细胞周期蛋白与依赖于细胞周期蛋白的激酶之间形成复合物，从而激活并决定了这些酶的底物特异性。二、填空：（总分 30 分，每题 2 分，任选十五题答）细胞最初由 罗伯特.虎克 在 1665 年首先发现的。适于观察活细胞的光学显微镜有 暗视野显微镜,相差显微镜,微分干涉差显微镜 和 倒置显微镜 等。在同位素追踪技术中,用于研究 RNA 的同位素标记的前体物是 H-U。单克隆抗体技术是将 B 淋巴细胞（或脾细胞）与骨髓瘤细
5、胞 进行杂交的技术。依据生物界三界理论可将细胞分为原核细胞、真核细胞和古核细胞三种类型。膜脂主要包括糖脂、磷脂和胆固醇三种类型。细胞的通讯连接包括动物的间隙连接、化学突触和植物的胞间连丝。3根据物质运输方向与离子顺电化学梯度转移方向的关系，协同运输可分为共运输、对向运输两种。过氧化物酶体的标志酶是_。氧化磷酸化中，NADH 呼吸链生成 ATP 的 3 个部位是复合物、复合物 和 复合物。在细胞世代中确保染色体的复制和稳定遗传，染色质 DNA 的三个功能元件是复制起始序列、着丝点序列和端粒序列。微丝的直径为 7nm。微管的直径为 24nm。目前应用较为广泛的细胞周期同步化的方法有 DNA 合成阻
6、断法和分裂中期阻断法。在细胞周期中细胞转化为 G0期细胞多发生在 G1期。分化细胞的基因组中所表达的基因可分为 持家基因 和 奢侈基因 两种。细胞衰老的“有丝分裂钟”学说认为，随着细胞每次分裂，端粒不断缩短，当其长度缩短达到一个阈值时，细胞就进入衰老。细胞凋亡的典型特征是 DNA 电泳形成的梯状条带。三、简答：（总分 25 分，任选五题回答，每题 5 分，）简述一种细胞内特异核酸序列的定位与定性的技术。答：用标记的核酸探针通过分子杂交，根据标记的不同采用用放射自显影、荧光显微镜、或电镜均可。比较动物细胞和植物细胞的主要差异。细胞器细胞壁叶绿体液泡溶酶体圆球体乙醛酸循环体通讯连接方式中心体胞质分
7、裂方式动物细胞无无无有无无间隙连接有收缩环植物细胞有有有无有有胞间连丝无细胞板简述由 G 蛋白耦联受体所介导的磷脂酰肌醇信号通路。答:在这一信号转导途径中，膜受体与其相应的第一信使分子结合后，激活膜上的 Gq 蛋白(一种 G 蛋白)，然后由 Gq 蛋白激活磷酸酯酶 C (phospholipase C，PLC)，将膜上的脂酰肌醇 4，5-二磷酸(phosphatidylinositol biphosphate，PIP2)分解为两个细胞内的第二信使:DAG 和 IP3，最后通过激活蛋白激酶 C(protein kinase C，PKC)，引起级联反应，进行细胞的应答。该通路也称 IP3、DAG、
8、Ca2+信号通路。细胞连接有哪几种类型，各有何功能？答：细胞连接根据行使功能的不同，可分为三类，一为封闭连接，它将相邻细胞的质膜密切的连接在一起阻止溶液分子沿细胞间隙渗入。二为锚定连接，它通过细胞骨架系统将细胞和相邻细胞活细胞与基质之间连接起来。三为通讯连接，此类连接参与细胞与细胞之间的通讯。概述核仁的超微结构和功能。答：核仁超微结构可分为三个部分：纤维中心(fibrillar centers，FC)：是被致密纤维包围的一个或几个低电子密度的圆形结构，主要成分为 RNA 聚合酶和 rDNA，这些 rDNA 是裸露的分子。致密纤维组分(densefibrillar component，DFC)：
9、呈环形或半月形包围 FC，由致密的纤维构成，是新合成的RNP（指结合蛋白质的 rRNA），转录主要发生在 FC 与 DFC 的交界处。颗粒组分(granular component，GC)：由直径 15-20nm的颗粒构成，是不同加工阶段的 RNP。核仁的主要功能是涉及核糖体的生物发生。这是一个向量过程，从核仁纤维组分开始，再向颗粒组分延续，包括了 rRNA 的合成，加工和核糖体亚单位的装配。简述微丝的功能。答：微丝的功能包括参与肌肉收缩、构成微绒毛和张力纤维、组成溶胶层参与胞质环流与吞噬等、形成胞质分裂环，参与胞质分裂等功能。四、问答：（总分 20 分，任选两题回答，每题 10 分）试述从
10、DNA 到染色体的包装过程。答：染色体是染色质经多步压缩包装而成的,是染色质的高级结构,仅在细胞分裂时才出现。核小体的装配是染色体装配的第一步,核小体的结构特点是：每个核小体单位包括约 200bp的 DNA、一个组蛋白核心和一个 H1；由 H2A、H2B、H3、H4 各两分子形成八聚体，构成核心颗粒；DNA分子以左手螺旋缠绕在核心颗粒表面，每圈 80bp，共 1.75 圈，约 146bp，两端被 H1 锁合；相邻核心颗粒之间为一段 60bp 的连接线 DNA。通过核小体，DNA 长度压缩了 7 倍，形成直径为 11nm 的纤维。染色质以核小体作为基本结构继续进行包装压缩,经 30nm 染色质纤
11、维、超螺旋环、最后压缩包装成染色体,总共经过四级包装。首先，核小体通过自身形成螺旋的方式形成致密的、外径为 30nm 的管状结构,称为螺线管,又称 30nm 染色质纤维。从核小体到螺线管压缩了 6 倍。由螺线管包装成染色体的过程，现在有多种模型，其中具有代表性的是多级螺旋模型和骨架放射环模型：多级螺旋模型认为：螺线管继续螺旋缠绕，形成直径为400nm 的超螺旋管，压缩比为40 倍，超螺旋管进一步螺旋折叠形成染色单体，此过程压缩了 5 倍。而骨架放射环模型认为 30nm 的染色质纤维进一步螺旋化,形成一系列的螺旋域(coiled domain)或环(loop),这些环附着在骨架(scaffold
12、)蛋白上。螺旋域的直径是300nm。然后,螺旋环进一步形成 700nm 直径的超螺旋环(supercoiled loops),DNA从螺线管到超螺线管估计又压缩了 40 倍。超螺线管进一步螺旋化,形成直径为 12 m,长度为 210 m 的中期染色体,从超螺线管到染色体大约压缩了 5 倍。何谓蛋白质的分选？已知膜泡运输有哪几种类型？答：绝大多数蛋白质在细胞质基质中开始合成，随后，或在基质中或运至糙面内质网上继续合成。随后通过不同的途径转运到细胞的特定位置，这一过程成为蛋白质的分选或定向运转。其中在内质网上合成的蛋白主要通过不同类型的转运膜泡泡从内质网合成部位至高尔基体，进而通过分选运至细胞不同
13、部位。目前已经发现了三种有被小泡参与了膜泡运输。列表如下：外被类型GTP 酶组成与衔接蛋白Clathrin 重链与轻链，AP2网格蛋白ArfClathrin 重链与轻链，AP1Clathrin 重链与轻链，AP3COP ICOP IIArfSar 1COP Sec23/Sec24 复合体，Sec 13/31 复合体，Sec 16，Sec 12运输方向质膜内体高尔基体内体高尔基体溶酶体高尔基体植物液泡高尔基体内质网内质网高尔基体试论述 MPF 在细胞周期中的变化及作用。MPF，即 M 期促进因子，能够促使染色体凝集，使细胞由 G2 期进入 M 期的因子。在结构上，它是一种复合物，由周期蛋白依赖性
14、蛋白激酶（Cdk1）和 G2 期周期蛋白（细胞周期蛋白 B）组成，其中，周期蛋白对蛋白激酶起激活作用，周期蛋白依赖性蛋白激酶是催化亚基,它能够将磷酸基团从 ATP 转移到特定底物的丝氨酸和苏氨酸残基上。周期蛋白依赖性蛋白激酶在细胞周期中的含量基本保持不变，而细胞周期蛋白 B 在细胞周期中呈现周期性变化，它从 G1 期晚期开始表达并积累，通过 S 期，其含量不断增加，到达 G2 期达到最大值，随着周期蛋白 B 的含量增加，Cdk1 的活性开始出现，到达 G2 晚期，活性达到最高，并一直持续倒M 期的中期阶段。M 期结束，周期蛋白 B 迅速降解，CDK1 酶活性消失，指导下次细胞分裂重新开始下一个
15、周期。MPF 的主要功能是（1）使组蛋白 H1 磷酸化，促进染色体凝集；（2）使核纤层蛋白磷酸化，促使核纤层解聚；（3）使核仁蛋白磷酸化，促使核仁解体；（4）使一些原癌基因磷酸化，产生一系列深远的与细胞分裂有关的生物学效应；（5）作用于微管蛋白，控制细胞周期中微管的 动力学变化。综合上面的功能，MPF的功能是促进细胞分裂从 G2 向 M 期转化。五、综合题（共 5 分，选二题回答）只需答出涉及的主要技术或方法的名称和所必需的主要仪器设备。1 请设计实验验证细胞膜蛋白是流动的。请答出具体步骤和所需仪器。（2 分）答：（1）细胞融合实验 将细胞膜蛋白用不同颜色的荧光进行标记，然后融合，荧光显微镜下
16、观察融合细胞的荧光颜色变化。（2）光脱色恢复实验 将细胞膜蛋白进行荧光标记，然后用激光淬灭局部区域的荧光，然后荧光显微镜下观察淬灭区域的荧光恢复情况。二者答对一个即可。其它答案如果合理也可。2 I-cell 病人的缺乏催化 6-P-甘露糖（M6P）生成的酶，因此定位到溶酶体的酸性磷酸酶不能够正常转运到溶酶体，假设你已经获得了此病人的体外培养细胞和酸性磷酸酶的抗体。请推断酸性磷酸酶会转运到哪里并设计实验来验证你的推断。只需答出涉及的主要技术步骤和必需仪器。（3 分）答：酶会转运到胞外，（如果推测停留在高尔基体也可）。取病人细胞做免疫胶体金电镜实验，利用酸性磷酸酶的抗体，在透射电镜下观察胶体金颗粒的存在部位，即可验证此酶转运倒哪里。3 变色龙之所以会变色，是因为其皮肤中特化的色素细胞中的色素可以在数秒内迅速分布到细胞各处，使皮肤颜色变深，还可以很快运回细胞中心，从而使颜色变浅，研究表明，色素颗粒是沿微管转运的，不过最新研究发现，色素颗粒的发散还和微丝有关，请设计实验验证颗粒运输的确和微丝有关。只需答出所用药剂和观察仪器。（3 分）答：利用松胞素抑制微丝装配的作用，观察松胞素处理后色素颗粒的发散、集中，确定微丝是否和颗粒运动有关。普通显微镜即可。