细胞生物学翟中和第四版课后习题答案 下载本文

7、试述动粒的结构及机能。

8、说明细胞分裂过程中核膜破裂和重组装的调节机制。

7、细胞周期中有哪些主要检验点,各起何作用? 细胞周期有以下主要检验点:

①G1/S期检验点 :检验DNA是否损伤、能否启动DNA的复制,作用是仿制DNA损伤或是突变的细胞进入S期;

②S期检验点:检验DNA复制是否完毕,DNA复制完毕才能进入G2期;

③G2/M期检验点:DNA是否损伤、能否开始分裂、细胞是否长到合适大小、环境是否利于细胞分裂,作用是使得细胞有充足的时间将损伤的DNA得以修复;

④中-后期检验点:纺锤体组装的检验,作用是抑制着丝点没有正确连接到纺锤体上的染色体,确保纺锤体正确组装。

8、举例说明CDK激酶在细胞周期中是如何执行调节功能的?

CDK激酶在细胞周期调控是正调控因子,细胞周期各时相的有序更迭和整个细胞的运行,都需要CDK激酶的驱动,它是细胞沿周期运行的引擎蛋白。

以MPF为例阐述:MPF是一种使多种底物磷酸化的蛋白激酶,即CDK1激酶,由p34蛋白和cycling B结合而成。CDK1激酶活性首先依赖于cycling B含量的积累。cycling B一般在G1期的晚期开始合成,通过S期,其含量不断增加,达到G2期,其含量达到最大值,CDK1激酶的活性随着周期蛋白B浓度变化而变化。CDK1激酶的活化还受到激酶与磷酸酶的调节。活化的CDK1激酶可使更多的CDK1激酶活化。随着周期蛋白B含量达到一定程度,CDK1激酶活性开始出现,到G2晚期阶段,CDK1激酶活性达到最大值并一直维持到M期的中期阶段。CDK1通过使某些底物蛋白磷酸化,改变其下游的某些靶蛋白的机构和启动其功能,实现其调控细胞周期的作用。

第十三章、程序性细胞死亡与细胞衰老 1、细胞凋亡的概念、形态特征及其与坏死的区别是什么?

(1) 概念:细胞凋完是一个主动的有基因决定的自动结束生命的过程,所以也常常

被称为细胞程序性死亡。凋完细胞将被吞噬细胞吞噬。细胞凋完时细胞、亚细胞和分子水平发生了特征性改变。这些改变包括细胞核的改变、细胞器的改变、细胞膜成分的改变和细胞形态的改变等,其中细胞核的改变最具有特征性。

(2) 形态特征:首先出现的是细胞体积缩小,连接消失,与周围的细胞脱离,然后

是细胞质密度增加,核质浓缩,核膜核仁破碎、胞膜有小泡状形成,胞膜结构仍然完整,最终可将凋完的细胞遗骸分割包裹为几个凋完小体,无内容物外溢。凋完小体可迅速被周围专职非专职吞噬细胞吞噬

(3) 区别:细胞凋亡与细胞坏死的区别如下图所示 是否由基因决定 诱导因素 形态特征 生化特点 是否引起炎症反应 是否是病理变化 细胞凋亡 是 强力的刺激 胞膜及细胞器相对完整,细胞皱缩 DNA片段化,电泳呈梯状条带 局部无炎症反应 病理性 细胞坏死 否 较弱的刺激 细胞结构全部溶解,破坏,细胞肿胀 离散性降解,电泳呈均一DNA片状 局部有炎症反应 生理性或病理性

2、对于多细胞生物,细胞凋亡的生理意义何在?

细胞凋亡的生物学意义:细胞凋亡对于多细胞生物个体发育的正常进行,自稳平衡的保持以及抵御外界各种因素的干扰方面都起着非常关键的作用:骨髓和肠的细胞凋亡;脊椎动物的神经系统的发育;发育过程中手和足的形成过程等。

2、动物细胞凋亡的基本途径有哪些?

3、细胞凋亡受到哪些因素的调控?

5、什么是“Hayflick界限”?

关于细胞增殖能力和寿命是有限的观点。细胞,至少是培养的二倍体细胞,不是不死的,而是有一定的寿命;它们的增殖能力不是无限的,而是有一定的界限,这就是 Hayflick界限。Hayflick等研究发现:胎儿的肺成纤维细胞可在体外条件下传代50次,而成人成纤维细胞在体外条件下只能传代20次。癌细胞或培养的细胞系是不正常的细胞,其染色体数目或形态已经不同于原先的细胞。细胞的增殖能力与供体年龄有关,物种寿命与培养细胞寿命之间存在这一定的关系。

4、复制衰老的可能机制是什么?

第十四章、细胞分化与基因表达调控

1、何谓细胞分化?为什么说细胞分化是基因选择性表达的结果?

细胞分化实在个体发育过程中,由一种相同的细胞分裂后逐渐在形态,结构和功能上形成稳定的性差异,产生各部相同的细胞类群的过程。

众多实验表明细胞分化是基因选择性表达的结果,即基因表达调控的结果。如鸡的输卵管细胞合成卵清蛋白,成红细胞合成β珠蛋白,胰岛细胞合成胰岛素,这些细胞都是在个体发育过程中逐渐产生的。用编码上述三种蛋白的基因分别作探针,对三种细胞的基因组DNA的限制性酶切片段进行Southern杂交实验。结果显示,上述三种细胞的基因组DNA中均存在卵清蛋白,β珠蛋白基因和胰岛素基因;然而用同样的三种基因片段做探针,对上述三种细胞中提取的总RNA进行Northern杂交实验,结果表明,仅在输卵管细胞中表达卵清蛋白mRNA,而成红细胞中表达1珠蛋白mRNA,一道细胞中表达胰岛素mRNA。

上述结果表明,细胞分化问题实质上就是发育过程中特意蛋白质的合成问题。而蛋白质的合成问题需要基因提供遗传密码。任何一种新的特意蛋白质合成都需要与它的氨基酸序列相符合的遗传密码,即需要特定的基因。不同类型的细胞在发育过程中表达一套特异的基因。因此细胞分化归根结底在于特定基因的表达。所以说细胞分化是基因选择性表达的结

果。

2、组织特异性基因的表达是如何调控的?

3、影响细胞分化的因素有哪些?请予以说明。

(1)胞外信号分子对细胞分化的影响,如眼的发生,包括近端组织的相互作用和远距离的信号分子;(2)细胞记忆与决定,如果蝇成虫盘,即在能识别一个细胞的分化之前,就有了一个预先保证细胞怎样变化的时期;(3)受精卵细胞质的不均一对细胞分化的影响,受精卵中预先储存的隐蔽mRNA不均一的分配到子细胞中,从而决定子代细胞的分化命运;(4)细胞间的相互作用与位置效应,细胞所处的位置可导致细胞分化方向的改变;(5环境对性别决定的影响;(6)染色质变化与基因重排对细胞分化的影响

4、说明癌症的发生与癌基因和抑癌基因的关系。为什么抑癌基因突变在细胞水平是隐性的,却表现为典型的显性孟德尔遗传?

5、为什么说肿瘤的发生是基因突变逐渐积累的结果?

细胞在致癌物的作用下发生了基因突变,但是突变后如果没有适当的环境不会发展为肿瘤,此阶段称为潜伏期;在刺激细胞开始生长的因子,如激素作用下细胞开始增殖;肿瘤在生长过程中越来越变得具有侵袭力的过程,是不可逆的。肿瘤形成往往涉及许多癌基因和抑癌基因的突变,单一基因的突变并不能引发肿瘤的发生,至少在一个细胞中发生5-6个基因突变才可能癌变,也即只有当基因突变积累到一定数目和环境适宜时才产生肿瘤。

6、什么是干细胞?它分几种类型,各型的特征是什么?什么是肿瘤干细胞?

干细胞是一类分化程度相对较低,具有不断被增殖和分化能力的细胞,这种细胞存在于各种组织特定的位置上,一旦需要,这些细胞便可以按发育途径,先进行细胞分裂,然后经过分化产生另外一群具有限而分裂迅速的细胞群。

其特定是:(1)干细胞本身不是终末分化细胞(即干细胞不是处于分化途径的终端);(2)干细胞能无限地分鲜明;(3)干细胞分裂产生的子细胞只能在两种途径中选择其一:或保持亲代特征,仍作为干细胞,或不可逆地向终末分化。从功能上讲,干细胞不是执行已

分化细胞的细胞,而是产生具有分化功能的细胞。所以干细胞是永生的,也就是说。永生的干细胞是干细胞分化的特点。

干细胞根据分化的潜能大小,分为单能干细胞和多能干细胞。单能干细胞来源于多能干细胞。多能干细胞可以分化出多种类型的细胞,但它不可能分化出足以构成完整个体的所有细胞,所有多能干细胞的分化潜能称为多能性。根据来源和分化潜能,分为胚胎干细胞和成体干细胞。胚胎干细胞是从早期的胚胎的内细胞团或原始生殖细胞分离出来的具有发育全能型的一种未分化的细胞。它具有与胚胎细胞相似的形态特征及分化潜能。成体干细胞是一类成熟较慢但能自我维持增殖的未分化的细胞,这种细胞存在于各种组织的特定位置上,一旦需要,这些细胞便可按细胞发育途径,先进行细胞分裂,然后经过分化产生另外一群具有有限分裂能力的细胞群。

一般认为来源于恶性干细胞,在肿瘤中约有1~4%的肿瘤细胞具有很强的分裂能力,被称为肿瘤干细胞。其生长不受限制,可以自我更新并多向分化,具有迁移至某有特定组织和排除有毒化学因子能力,是肿瘤组织内数量较少的一群细胞。

7、如何理解真核细胞基因表达调控的复杂性?

8、真核细胞基因表达调控有哪些不同环节,各有何作用?

第十五章、细胞社会的联系:细胞链接、细胞黏着和细胞外基质

1、细胞通过哪些方式产生社会联系?细胞社会联系有何生物学意义?