A、球状肌动蛋白 B、纤维状肌动蛋白 C、原肌球蛋白 D、肌钙蛋白 E、锚定蛋白 6、能够专一抑制微丝组装的物质是( )。
+
A、秋水仙素 B、细胞松弛素B C、长春花碱 D、鬼笔环肽 E、Mg 7.在非肌细胞中,微丝与哪种运动无关( )。
A、支持作用 B、吞噬作用 C、主动运输 D、变形运动 E、变皱膜运动 8.对中间纤维结构叙述错误的是( )。
A、直径介于微管和微丝之间 B、为实心的纤维状结构
C、为中空的纤维状结构 D、两端是由氨基酸组成的化学性质不同的头部和尾部 E、杆状区为一个由310个氨基酸组成的保守区
9、在微丝的组成成分中,起调节作用的是( )。
A、原肌球蛋白 B、肌球蛋白 C、肌动蛋白 D、丝状蛋白 E、组带蛋白 10、下列哪种纤维不属于中间纤维( )。
A、角蛋白纤维 B、结蛋白纤维 C、波形蛋白纤维 D、神经丝蛋白纤维 E、肌原纤维 四、判断题
1、细胞松弛素B是真菌的一种代谢产物,可阻止肌动蛋白的聚合,结合到微丝的正极,阻止新的单体聚合,致使微丝解聚。( √ )
2、永久性结构的微管有鞭毛、纤毛等,临时性结构为纺锤体等。(√ ) 3、纺锤体微管可分为动粒微管和非极性微管。( × )动粒 极性 星体
4、核骨架不象胞质骨架那样由非常专一的蛋白成分组成,核骨架的成分比较复杂,主要成分是核骨架蛋白及核骨架结合蛋白,并含有少量RNA。( √ ) 五、简答题
1、微丝的化学组成及在细胞中的功能。
答:微丝的化学组成:主要成分为肌动蛋白和肌球蛋白,肌球蛋白起控制微丝的形成、连接、盖帽、切断的作用,也可影响微丝的功能。其他成分为调节蛋白、连接蛋白、交联蛋白。微丝的功能:(1)与微管共同组成细胞的骨架,维持细胞的形状。(2)具有非肌性运动功能,与细胞质运动、细胞的变形运动、胞吐作用、细胞器与分子运动、细胞分裂时的膜缢缩有关。(3)具有肌性收缩作用(4)与其他细胞器相连,关系密切。(5)参与细胞内信号传递和物质运输。
2、什么是微管组织中心,它与微管有何关系。
答:微管组织中心是指微管装配的发生处。它可以调节微管蛋白的聚合和解聚,使微管增长或缩短。而微管是由微管蛋白组成的一个结构。二者有很大的不同,但又有十分密切的关系。微管组织中心可以指挥微管的组装与去组装,它可以根据细胞的生理需要,调节微管的活动。如在细胞有丝分裂前期,根据染色体平均分配的需要,从微管组织中心:中心粒和染色体着丝粒处进行微管的装配形成纺锤体,到分裂末期,纺锤体解聚成微管蛋白。所以说,微管组织中心是微管活动的指挥 3、简述中间纤维的结构及功能。
答:中间纤维的直径约7~12nm的中空管状结构,由4或8个亚丝组成。单独或成束存在于细胞中。中间纤维具有一个较稳定的310个氨基酸的α螺旋组成的杆状中心区,杆状区两端为非螺旋的头部区(N端)和尾部区(C端)。头部区和尾部区由不同的氨基酸构成,为高度可变区域。功能:(1)支持和固定作用:支持细胞形态,固定细胞核。(2)物质运输和信息传递作用:在细胞质中与微管、微丝共同完成物质的运输,在细胞核内,与DNA的复制和转录有关。(3)细胞分裂时,对纺锤体和染色体起空间支架作用,负责子细胞内细胞器的分配与定位。(4)在细胞癌变过程中起调控作用。 六、论述题
1、比较微管、微丝和中间纤维的异同。
答:微管、微丝和中间纤维的相同点:(1)在化学组成上均由蛋白质构成。(2)在结构上都是纤维状,共同
组成细胞骨架。(3)在功能都可支持细胞的形状;都参与细胞内物质运输和信息的传递;都能在细胞运动和细胞分裂上发挥重要作用。微管、微丝和中间纤维的不同点:(1)在化学组成上均由蛋白质构成,但三者的蛋白质的种类不同,而且中等纤维在不同种类细胞中的基本成分也不同。(2)在结构上,微管和中间纤维是中空的纤维状,微丝是实心的纤维状。微管的结构是均一的,而中等纤维结构是为中央为杆状部,两侧为头部或尾部。(3)功能不同:微管可构成中心粒、鞭毛或纤毛等重要的细胞器和附属结构,在细胞运动时或细胞分裂时发挥作用:微丝在细胞的肌性收缩或非肌性收缩中发挥作用,使细胞更好的执行生理功能;中等纤维具有固定细胞核作用,行使子细胞中的细胞器分配与定位的功能,还可能与DNA的复制与转录有关。总之,微管、微丝和中间纤维是真核细胞内重要的非膜相结构,共同担负维持细胞形态,细胞器位置的固定及物质和信息传递重要功能。
2、试述微管的化学组成、类型和功能。
答:微管的化学组成:主要化学成分为微管蛋白,为酸性蛋白。其他化学成分为微管结合蛋白包括为微管相关
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蛋白、微管修饰蛋白、达因蛋白。微管的类型:单微管、二联管、三联管。
微管的功能:(1)构成细胞的网状支架,维持细胞的形态。(2)参与细胞器的分布与运动,固定支持细胞器的位置(3)参与细胞收缩和伪足运动,是鞭毛纤毛等细胞运动器官的基本组成成分。(4)参与细胞分裂时染色体的分离和位移。(5)参与细胞物质运输和传递。 七、翻译
1、细胞骨架Cytoskeleton 2、微管microtubules 3、中间纤维intermediate filament 4、细胞核骨架nuclear skeleton 5、核纤层Nuclear Lamina
第十一章 细胞增殖及其调控
本章要点:本章着重介绍了细胞周期、有丝分裂、减数分裂的相关概念及细胞周期各时相的主要特点,细胞分裂过程中细胞器或细胞结构的变化及原因;细胞周期的主要调控机制。要求重点掌握细胞周期各时相的主要特征以及MPF的发现过程及生物学特性,从而掌握细胞周期调控机制。 一、名词解释
1、细胞周期:连续分裂的细胞,从上一次有丝分裂结束开始到下一次有丝分裂结束所经历的整个过程。在这个过程中,细胞遗传物质复制,各组分加倍,平均分配到两个子细胞中。
2、细胞周期检验点:在细胞内存在一系列的监控机制,可以鉴别细胞周期进程中的错误,并诱导产生特异的抑制因子,阻止细胞周期的进行,这些监控机制称为检验点。不仅存在于G1期,也存在于细胞周期的其他时期。 3、细胞同步化:在自然过程中发生的或因研究工作的需要,为得到具有分裂能力且细胞时相一致的细胞群体的方法。
4、有丝分裂:又称间接分裂,通过纺锤体的形成、运动以及染色体的形成,将S期已经复制好的DNA平均分配到两个子细胞中,以保证遗传的稳定性和连续性的分裂方式,由于这一分裂方式的主要特征是出现纺锤丝,特称为有丝分裂。
5、减数分裂:有性繁殖生物为形成单倍体配子以完成生殖过程而进行的一种特殊的有丝分裂方式,包括两次细胞分裂而只有一次染色体复制,最终子细胞染色体数目减半。
6、有丝分裂器:有丝分裂时,由微管及其结合蛋白所组成的纺锤体和中心复合体。
7、染色体列队:在动粒微管的牵拉下,染色体在赤道板上运动的过程,是有丝分裂过程中的重要事件之一。 8、染色体的早期凝集:将细胞同步化在细胞周期的不同时期,通过细胞融合,将M期细胞与其他间期细胞融合后培养一段时间,与M期细胞融合的间期细胞发生了形态各异的染色体凝集现象。
9、MPF(细胞促分裂因子):又称促成熟因子或M期促进因子,是指存在于成熟卵细胞的细胞质中,可以诱导卵细胞成熟的一种活性物质。已经证明,MPF是一种蛋白激酶,包括两个亚基即Cdc2蛋白和周期蛋白,当二者结合后表现出蛋白激酶活性,可以使多种蛋白质底物磷酸化;MPF是一种普遍存在的、进化上较保守的G2/M转换调控者。
10、周期中细胞:又称周期细胞或连续分裂的细胞,是指在细胞周期中连续运转不断分裂,保持分裂能力的细胞。
11、静止期细胞:又称G0期细胞或静止期细胞,是指暂时脱离细胞周期不进行增殖,但在适当的刺激下,可重新进入细胞周期的细胞。
12、细胞周期蛋白:与细胞周期调控有关的、其含量随细胞周期进程变化而变化的特殊蛋白质。最初在海胆卵中发现,一般在细胞间期内积累,在细胞分裂期内消失,在下一个细胞周期又重复这一消长现象,即在每一轮间期合成,G2/M时达到高峰,M期结束时被水解,下一轮周期又重新合成积累。已经证明周期蛋白广泛存在于各种真核生物中,是诱导细胞进入M期必需的,说明周期蛋白是细胞周期的调控者,可能参与了MPF功能的调节,是MPF的一部分。
13、细胞分裂周期基因:是指与细胞分裂和细胞周期有关的基因,称为cdc基因。
14、CDK抑制因子(CKI):是细胞内存在的一些对CDK激酶活性起负调作用的蛋白质。它是能与CDK激酶结合并抑制其活性的一类蛋白质,具有确保细胞周期高度时序性的功能,在细胞周期的负调控过程中起着重要作用。 15、周期蛋白依赖性激酶(CDK):是与细胞周期进程相对应的一套Ser/Thr激酶系统。各种CDK沿细胞周期时相交替活化,磷酸化相应底物,使细胞周期事件有条不紊地进行下去。
16、诱导同步化:采用药物诱导,使细胞阻断在细胞周期的某一个时期,然后打破阻断获得同一时段细胞的方法。
17、DNA合成阻断法:通过使用DNA合成抑制剂,特异性地抑制DNA的合成,将细胞阻断在G1/S交界处的细胞同步化方法。
18、中期阻断法:经过药物处理,抑制微管的形成,从而抑制有丝分裂器的形成,将细胞阻断在细胞分裂中期
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的同步化方法。
19、终端分化细胞:又称不分裂细胞,是指不可逆地脱离细胞周期、丧失增殖能力并保持一定生理机能的细胞。 二、填空题
1、在细胞有丝分裂中, 微管的作用是 染色体列队、分离(核分裂) ;微丝的作用是 胞质分裂 。 2、中心粒是由 微管 构成的,每个中心体各含有一对互相 垂直 排列的中心粒,在细胞周期的 间期 进行复制。 3、动物细胞的有丝分裂器有 中心体 、 纺锤体 、 动粒 和 着丝粒 四种类型的微管;植物细胞中没有 中心体 。
4、细胞分裂的方式有 有丝分裂 、 无丝分裂 和 减数分裂 。
5、细胞周期可分为四个时期即 前期 、 中期 、 后期 和 末期 。 6、最重要的人工细胞周期同步化的方法有 分裂中期 阻断法和 DNA合成 阻断法。
7、2001年诺贝尔医学和生理学奖授予了三位科学家,他们在 细胞周期调控机理 方面作出了杰出贡献。 8、按照细胞增殖能力不同,可将细胞分为三类即 周期细胞 、 静止细胞 和 终端分化细胞 。 9、在细胞周期调控中,调控细胞越过G1/S期限制点的CDK与周期蛋白的复合物称为 MPF 。
10、以培养细胞为材料,通过有丝分裂选择法可以获得M期的细胞,这是因为培养的细胞在M期时 细胞变圆,与培养瓶的附着力减弱 。
11、用DNA合成阻断法获得同化细胞时,常用的阻断剂是 TdR 和 羟基脲HU 。
12、MPF由两个亚单位组成,即 Cdc2 和 周期蛋白 。当两者结合后表现出蛋白激酶活性,其中 Cdc2 为催化亚单位, 周期蛋白 为调节亚单位。
13、肝细胞和肌细胞属于不同细胞周期类型,肝细胞在受到损伤情况下能进行分裂,而肌细胞却不行,由此可判断肝细胞属于 静止期细胞 ,而肌细胞属于 终端分化细胞 。
14、细胞周期中重要的检验点包括 G1期检验点 、 S期检验点 、 G2期检验点 和 纺锤体装配检验点 。 15、根据染色体的行为变化,人为地将有丝分裂划分为 前期 、 前中期 、 中期 、和 后期 、 末期 、 胞质分裂 等六个时期。
16、在减数分裂的前期发生同源染色体的 配对 和等位基因的 交换 ;在有丝分裂后期中,是同源染色体 发生分离,而在减数分裂后期I中则是 姐妹染色体 发生分离。 三、选择题
1、若在显微镜下观察到的某细胞具有核仁, 并且核物质与细胞质的界限清晰, 则可判定此细胞处于细胞的( A )。A、间期 B、前期 C、中期 D、后期
2、在细胞分裂中期与纺锤体的动粒微管相连,保证染色体平均分配到两个子细胞中的结构是( D )。A、复制源 B、着丝粒 C、端粒 D、动粒 3、关于细胞周期限制点的表述,错误的是( A )。 A、限制点对正常细胞周期运转并不是必需的 B、它的作用是细胞遇到环境压力或DNA受到损伤时使细胞周期停止的\刹车\作用,对细胞进入下一期之前进行“检查”。
C、细胞周期有四个限制点:G1/S、S/G2、G2/M和M/ G1限制点 D、最重要的是G1/S限制点
4、MPF 的分子组成是( A )。
A、CDK2和cyclinB B、CDK1和cyclinB C、 CDK4和cyclinD D、CDK2和cyclinD 5、细胞周期正确的顺序是( D )。
A、G1-M-G2-S B、G1-G2-S-M C、G1-M-G2-S D、G1-S-G2-M
6、在减数分裂过程中,同源染色体进行交叉和互换的这个时期称为( B )。 A、偶线期 B、粗线期 C、双线期 D、终变期 7、CDK是否具有酶活性依赖于( A )。
A、与周期蛋白的结合 B、CDK本身的磷酸化 C、A、B都必须 D、A、B还不够 8、有丝分裂中期最重要的特征标志是( B )。
A、染色体排列在赤道板上 B、纺锤体形成 C、核膜破裂 D、姐妹染色单体移向两极 9、MPF的主要作用是调控细胞周期中( A )。
A、G1期向S期转换 B、G2期向M期转换 C、中期向后期转换 D、S期向G2期转换
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10、核仁的消失发生在细胞周期的( B )。A、G1期 B、S期 C、M期 D、G2期 11、在第一次减数分裂中( B )。
A、同源染色体不分离 B、着丝粒不分离 C、染色单体分离 D、不出现交叉 12、在裂殖酵母中的cdc2基因在芽殖酵母中的同源物是( C )。 A、cdc2 B、cdc25 C、cdc28 D、cdc20
13、休眠期细胞是暂时脱离细胞周期,不进行增殖,但在适当刺激下可以重新进入细胞周期的细胞,下列属于休眠期细胞的是( A )。
A、肝细胞 B、神经细胞 C、小肠上皮组织基底层细胞 D、肌细胞 14、在细胞周期的G2期,细胞核的DNA含量为G1期的( C )。 A、1/2倍 B、1倍 C、2倍 D、不变 15、中心粒的复制发生在( A )。
A、G1期 B、S期 C、G2期 D、M期 16、G0期细胞一般是从( A )即脱离了细胞周期。 A、G1期 B、S期 C、G2期 D、M期 17、有丝分裂器形成于( A )。
A、前期 B、前中期 C、中期 D、后期 18、MPF不能促进( B )。
A、卵母细胞成为卵细胞 B、卵巢发育 C、G2期向M期转化 D、蛋白质磷酸化 19、在有丝分裂过程中,使用( A )可以抑制纺锤体的形成。 A、秋水仙素 B、紫杉酚 C、羟基脲 D、细胞松弛素B 四、判断题
1、S期是细胞周期中唯一合成DNA的时期,因此S期也是决定细胞繁殖速度的重要时期。( × ) 2、在细胞周期中,在G1/S和G2/M处都存在限制点。( √ )
3、动粒又称着丝点,是供纺锤体的动粒微管附着的结构。( √ )
4、不同生物细胞的细胞周期有差异,而细胞周期的长短主要是由于G0期的长短不同所致。( × )G1到S和G2到M 5、动植物细胞在进行有丝分裂时,它们的纺锤体内都有两个中心粒。( × )植物细胞无中心粒
6、在减数分裂中,染色体数目的减半发生在后期Ⅱ。( × )减数第一次分裂后期到末期的同源染色体分离的过程中
7、人丝分裂是体细胞增殖的方式,而生殖细胞只进行减数分裂。( × )增殖过程有丝分裂,产生配子的过程中进行减数分裂 8、有丝分裂中期染色体次缢痕部位的染色质在间期形成核仁结构。( × )核仁组织区 9、G0期细胞仍然保留细胞分裂的潜能。( √ )
10、在细胞分裂中,除了纺锤体微管与染色体相互作用外,极性微管和星体微管都没有明确作用。( × ) 五、简答题
1、什么是细胞周期?细胞周期各时期主要变化是什么?
答案要点:连续分裂的细胞,从上一次有丝分裂结束开始到下一次有丝分裂结束所经历的整个过程。在这个过程中,细胞遗传物质复制,各组分加倍,平均分配到两个子细胞中。
细胞周期被划分为四个时期:G1期(复制前期,M期结束至S期间的间隙)、S期(复制期,DNA合成期)、G2期(复制后期,S期结束至M期间的间隙)、M期(有丝分裂期)。在正常情况下,细胞沿着G1→S→G2→M运转,细胞通过M期被分裂为两个子细胞,完成增殖过程。G1期:主要合成细胞生长所需要的各种蛋白质、RNA、糖类、脂质等。S期:主要进行DNA的复制和组蛋白的合成。G2期:此时DNA的含量已增加一倍。此时主要进行其他蛋白质的合成。M期:主要进行染色体的分离、胞质分裂,一个细胞分裂为两个子细胞。 2、细胞周期人工同步化有哪些方法?比较其优缺点。 答案要点:⑴、选择同步化包括:
①有丝分裂选择法:优点:同步化程度高,细胞不受药物侵害。缺点:得到的细胞数量少。 ②密度梯度离心法:优点:简单省时,效率高、成本低。缺点:对大多数种类的细胞并不适用。
⑵、诱导同步化包括:
⑴DNA合成阻断法:优点:同步化效率高,几乎适合于所有体外培养的细胞体系。缺点:诱导过程可造成细胞非均衡生长.
⑵中期阻断法:优点:操作简便,效率高;缺点:药物毒性作用较大。
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3、试比较有丝分裂和减数分裂的异同点。 答案要点:
相同点:都为二分分裂方式;分裂过程中均有有丝分裂器的出现;都有明显的细胞核特别是染色体的变化。不同点在于:
比较项目 目的 子细胞染色体数目 发生的细胞 同源染色体的活动 细胞周期 减半 性细胞 配对、互换 减数分裂 产生配子 不变 体细胞 独立活动 有丝分裂 增加细胞数量 两次细胞周期,DNA复制一次,一次细胞周期,DNA复制一次,细胞分裂两次 细胞分裂一次 4、简述细胞通过什么机制将染色体排列到赤道板上?
答案要点:染色体在动粒微管作用下排列在赤道面上。染色体列队:由于动粒微管的作用,染色体在赤道板上运动的过程,又称染色体中板聚合。
染色体列队的两种学说:①牵拉学说:两极动粒微管拉力均衡;②外推假说:两极极性微管的推力均衡。这两种假说并不相互排斥,有时可能同时作用,或有其他机制共同参与,最终将染色体排列在赤道板上,在所染色体排列到赤道板上之前,后期不能启动。
5、细胞周期中有哪些主要检验点?细胞周期检验点的生理作用是什么?
答案要点:细胞周期检验点主要有:R点,G1/S,G2/M,中期/后期,即:G1期中的R点或限制点,S期的DNA损伤检验点、DNA复制检验点,G2/M检验点,M中期至M后期又称纺锤体组装检验点等。
通过细胞周期检验点的调控使细胞周期能正常动转,从而保证了遗传物质能精确地均等分配,产生具有正常遗传性能和生理功能的子代细胞,如果上述检验点调控作用丢失,就会导致基因突变、重排,使细胞遗传性能紊乱,增殖、分化异常,细胞癌变甚至死亡。
6、简要说明CDK激酶在细胞周期中是如何执行调节功能的。
答案要点:周期蛋白依赖性激酶(CDK)是与细胞周期进程相对应的一套Ser/Thr激酶系统。各种CDK沿细胞周期时相交替活化,磷酸化相应底物,使细胞周期事件有条不紊地进行下去。CDK1激酶通过使某些蛋白质磷酸化,改变其下游的某些蛋白质的结构和启动其功能,实现其调控细胞周期的目的。CDK1激酶催化底物磷酸化有一定的位点特异性。它一般选择底物中某个特定序列中的某个丝氨酸或苏氨酸残基。CDK1激酶可以使许多蛋白质磷酸化,其中包括组蛋白H1,核纤层蛋白A、B、C,核仁蛋白等;组蛋白H1磷酸化,促进染色体凝集;核纤层蛋白磷酸化,促使核纤层解聚;核仁蛋白磷酸化,促使核仁解体等。 7、说明MPF的活化及其在细胞周期调控中的作用。
答案要点:MPF是由cyclinB和CDK1蛋白结合而成的二聚体,CDK1在周期中的含量相对稳定,cyclinB的含量则出现周期性的变化:一般在G1晚期开始合成,通过S期其含量不断增加,到达G2期,其含量达到最大值。CDK1只有与cyclinB结合都有可能表现出激酶活性,因此MPF的活性依赖于cyclinB含量的积累。
CyclinB合成后与CDK1结合,CDK1有三个位点被磷酸化(14位的苏氨酸、15位的酪氨酸、161位的苏氨酸)后仍不具备激酶活性,此时称为前体MPF,经过14位的苏氨酸和15位的丝氨酸去磷酸后,MPF才表现出活性。
CDK1激酶通过使某些蛋白质磷酸化,改变其下游的某些蛋白质的结构和启动其功能,实现其调控细胞周期的目的。CDK1激酶催化底物磷酸化有一定的位点特异性。它一般选择底物中某个特定序列中的某个丝氨酸或苏氨酸残基。CDK1激酶可以使许多蛋白质磷酸化,其中包括组蛋白H1,核纤层蛋白A、B、C,核仁蛋白等;组蛋白H1磷酸化,促进染色体凝集;核纤层蛋白磷酸化,促使核纤层解聚;核仁蛋白磷酸化,促使核仁解体等。
第十三章 细胞分化与基因表达调控
本章要点:本章着重阐述细胞分化及影响细胞分化的因素,癌细胞的特性,真核细胞基因表达调控。要求重点掌握细胞分化概念、本质及意义,要求了解影响细胞分化的主要因素,重点掌握癌细胞的主要特性;理解真核细胞基因表达调控的环节和主要作用。
一、名词解释
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