《细胞生物学》习题及解答
第一章 绪 论
本章要点：本章重点阐述细胞生物学的形成、发展及目前的现状和前景展望。要求重点掌握细胞生物学研究的主要内容和当前的研究热点或重点研究领域，重点掌握细胞生物学形成与发展过程中的主要重大事件及代表人物，了解细胞生物学发展过程的不同阶段及其特点。
一、名词解释
1.细胞生物学cell biology：是研究细胞基本生命活动规律的科学，是在显微、亚显微和分子水平上，以研究细胞结构与功能，细胞增殖、分化、衰老与凋亡，细胞信号传递，真核细胞基因表达与调控，细胞起源与进化等为主要内容的一门学科。 2.显微结构microscopic structure：在普通光学显微镜中能够观察到的细胞结构，直径大于0.2微米，如细胞的大小及外部形态、染色体、线粒体、中心体、细胞核、核仁等，目前用于研究细胞显微结构的工具有普通光学显微镜、暗视野显微镜、相差显微镜、荧光显微镜等。
3.亚显微结构submicroscopic structure：在电子显微镜中能够观察到的细胞分子水平以上的结构，直径小于0.2微米，如内质网膜、核膜、微管、微丝、核糖体等，目前用于亚显微结构研究的工具主要有电子显微镜、偏光显微镜和X线衍射仪等。
4.细胞学cytology：研究细胞形态、结构、功能和生活史的科学，细胞学的确立是从Schleiden（1838）和Schwann（1839）的细胞学说的提出开始的，而大部分细胞学的基础知识是在十九世纪七十年代以后得到的。在这一时期，显微镜的观察技术有了显著的进步，详细地观察到核和其他细胞结构、有丝分裂、染色体的行为、受精时的核融合等，细胞内的渗透压和细胞膜的透性等生理学方面的知识也有了发展。对于生殖过程中的细胞以及核的行为的研究，对于发展遗传和进化的理论起了很大作用。
5.分子细胞生物学molecular cell biology：是细胞的分子生物学，是指在分子水平上探索细胞的基本生命活动规律，主要应用物理的、化学的方法、技术，分析研究细胞各种结构中核酸和蛋白质等大分子的构造、组成的复杂结构、这些结构之间分子的相互作用及遗传性状的表现的控制等。 二、填空题
1.细胞生物学是研究细胞基本 生命活动 规律的科学，是在 显微水平 、 亚显微水平 和 分子水平 三个不同层次上，以研究细胞的 细胞结构与功能 、 细胞增殖、分化、衰老与凋亡 、 细胞信号传递 、 真核细胞基因表达与调控 和 细胞起源与进化 等为主要内容的一门科学。
2. 1655 年英国学者 Robert Hooke 第一次观察到细胞并命名为cell；后来第一次真正观察到活细胞有机体的科学家是 Leeuwen Hoek 。
3.1838—1839年， Schleiden 和 Schwann 共同提出：一切植物、动物都是由细胞组成的，细胞是一切动植物的 基本单位 。
4.19世纪自然科学的三大发现是 细胞学说 、 能量转化与守恒定律 和 达尔文的进化论 。 5.1858年德国病理学家魏尔肖提出 细胞来自细胞 的观点，通常被认为是对细胞学说的一个重要补充。
6.人们通常将1838—1839年 Schleiden 和 Schwann 确立的 细胞学说 ；1859年 达尔文 确立的 进化论 ；1866年 孟德尔 确立的 遗传学 ，称为现代生物学的三大基石。
7.细胞生物学的发展历史大致可分为 细胞的发现 、 细胞学说的建立 、 细胞学经典时
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期 、实验细胞学时期 和分子细胞生物学几个时期。 三、选择题
1.第一个观察到活细胞有机体的是（B）。
A.Robert Hooke B.Leeuwen Hoek C.Grew D.Virchow 2.细胞学说是由（C）提出来的。
A.Robert Hooke和Leeuwen Hoek B.Crick和Watson C,Schleiden和Schwann D.Sichold和Virchow 3.细胞学的经典时期是指（C）。
A.1665年以后的25年 B.1838—1858细胞学说的建立 C.19世纪的最后25年 D.20世纪50年代电子显微镜的发明 4.（D）技术为细胞生物学学科早期的形成奠定了良好的基础。 A.组织培养 B.高速离心 C.光学显微镜 D.电子显微镜 四、判断题
1.细胞生物学是研究细胞基本结构的科学。（×）
2.细胞的亚显微结构是指在光学显微镜下观察到的结构。（×） 3.细胞是生命体的结构和生命活动的基本单位。（√） 4.英国学者Robert Hooke第一次观察到活细胞有机体。（×）
5.细胞学说、进化论、遗传学的基本定律被列为19世纪自然科学的“三大发现”。（×） 6.细胞学说的建立构成了细胞学的经典时期。（×） 五、简答题
1.细胞学说的主要内容是什么？有何重要意义？ 答：（一）细胞学说的主要内容包括：一切生物都是由细胞构成的，细胞是组成生物体的基本结构单位；细胞通过细胞分裂繁殖后代。细胞学说的创立参当时生物学的发展起了巨大的促进和指导作用。
（二）其意义在于：明确了整个自然界在结构上的统一性，即动、植物的各种细胞具有共同的基本构造、基本特性，按共同规律发育，有共同的生命过程；推进了人类对整个自然界的认识；有力地促进了自然科学与哲学的进步。 2.细胞生物学的发展可分为哪几个阶段？
答：细胞生物学的发展大致可分为五个时期：细胞质的发现、细胞学说的建立、细胞学的经典时期、实验细胞学时期、细胞生物学时期。
3.为什么说19世纪最后25年是细胞学发展的经典时期？ 答：因为在19世纪的最后25年主要完成了如下的工作： （1）原生质理论的提出；（2）细胞分裂的研究；（3）重要细胞器的发现。这些工作大大地推动了细胞生物学的发展。 六、论述题
1.什么叫细胞生物学？试论述细胞生物学研究的主要内容。
答:（一）细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学,它是在三个水平(显微、亚显微与分子水平)上，以研究细胞的结构与功能、细胞增殖、细胞分化、细胞衰老开发商地亡、细胞信号传递、真核细胞基因表达与调控、细胞起源与进化等为主要内容的一门科学。 （二）细胞生物学的主要研究内容主要包括两个大方面：细胞结构与功能、细胞重要生命活动。涵盖九个方面的内容：（1）细胞核、染色体以及基因表达的研究；（2）生物膜与细胞器的研究；（3）细胞骨架体系的研究；（4）细胞增殖及其调控；（5）细胞分化及其调控；（6）细胞的衰老与凋亡；（7）细胞的起源与进化；（8）细胞工程；（9）细胞信号转导。 2.试论述当前细胞生物学研究最集中的领域。
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答：当前细胞生物学研究主要集中在以下四个领域：（1）细胞信号转导；（2）细胞增殖调控；（3）细胞衰老、凋亡及其调控；（4）基因组与后基因组学研究。人类亟待通过以上四个方面的研究，阐明当今主要威胁人类的四大疾病：癌症、心血管疾病、艾滋病和肝炎等传染病的发病机制，并采取有效措施达到治疗的目的。 七、翻译题
1.cell biology 2.cell theory 3.protoplasm 4.protoplast 1.细胞生物学 2.细胞学说 3.原生质 4.原生质体
第二章 细胞基本知识概要
本章要点：本章对细胞的基本概念和基本共性作了简要概括，重点阐述原核细胞和真核细胞的特点。要求重点掌握细胞的基本概念，重点掌握真核细胞与原核细胞的异同，了解制约细胞大小的因素及细胞的形态结构与功能的相关性。
一、名词解释
1.细胞：由膜转围成的、能进行独立繁殖的最小原生质团，是生物体电基本的开矿结构和生理功能单位。其基本结构包括：细胞膜、细胞质、细胞核（拟核）。 2.病毒（virus）：迄今发现的最小的、最简单的专性活细胞内寄生的非胞生物体，是仅由一种核酸（DNA或RNA）和蛋白质构成的核酸蛋白质复合体。 3.病毒颗粒：结构完整并具有感染性的病毒。
4.原核细胞：没有由膜围成的明确的细胞核、体积小、结构简单、进化地位原始的细胞。 5.原核（拟核、类核）：原核细胞中没有核膜包被的DNA区域，这种DNA不与蛋白质结合。 6.细菌染色体（或细菌基因组）：细菌内由双链DNA分子所组成的封闭环折叠而成的遗传物质，这样的染色体是裸露的，没有组蛋白和其他蛋白质结合也不形成核小体结构，易于接受带有相同或不同物种的基因的插入。
7.质粒：细菌细胞核外可进行自主复制的遗传因子，为裸露的环状DNA，可从细胞中失去而不影响细胞正常的生活，在基因工程中常作为基因重组和基因转移的载体。 8.芽孢：细菌细胞为抵抗外界不良环境而产生的休眠体。
9.细胞器：存在于细胞中，用光镜、电镜或其他工具能够分辨出的，具有一定开矿特点并执行特定机能的结构。
10.类病毒：寄生在高等生物（主要是植物）内的一类比任何已知病毒都小的致病因子。没有蛋白质外壳，只有游离的RNA分子，但也存在DNA型。
11.细胞体积的守恒定律：器官的总体积与细胞的数量成正比，而与细胞的大小无关。 二、填空题
1.所有细胞的表面均有由 脂类 和 蛋白质 构成的 细胞膜 ；所有的细胞都含有 两 种核酸；所有细胞都以 二分分裂 方式增殖；所有细胞内均存在蛋白质生物合成的机器 核糖体 。
2.病毒是迄今发现的最 小 的、最 简单 的专性 活细胞 内寄生的 非细胞 生物。
3.病毒核酸是病毒的 遗传信息 唯一的贮存场所，是病毒的 感染 单位；病毒蛋白质构成病毒的 外壳（壳体） ，具有 保护 作用。
4.病毒的增殖一般可分为 病毒侵入细胞，病毒核酸的侵染 、 病毒核酸的复制、转录与蛋白质的合成 和 病毒的装配、成熟与释放 三个阶段。
5.原核细胞的遗传信息量 小 ，遗传信息载体仅由一个 环 状的 DNA 构成，细胞内没有专门的细胞器 和 核膜 ，其细胞膜具有 多功能性 。
6.一个细胞生存与增殖必须具备的结构为 细胞膜 、 遗传信息载体DNA与RNA 、 进行蛋
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白质生物合成的一定数量的核糖体 和催化酶促反应所需要的酶。 7.病毒的抗原性是由 壳体蛋白 来决定的。
8.原核细胞和真核细胞核糖体的沉降系数分别为 70S 和 80S 。
9.细菌细胞表面主要是指 细胞壁 和 细胞膜 及其特化结构 间体 、 荚膜 和 鞭毛 等。 10.真核细胞亚显微水平的三大基本结构体系是 生物膜结构系统 、 遗传信息表达系统 和 细胞骨架系统 。
11.目前发现的最小最简单的细胞是 支原体 ，直径只有 0.1μm 。
12.细胞的 形态结构 与 功能 的相关性和一致性是很多细胞的共同特点。 三、选择题
1.大肠杆菌的核糖体的沉降系数为（B）
A.80S B.70S C. 60S D.50S 2.下列没有细胞壁的细胞是（A）
A.支原体 B.细菌 C.蓝藻 D.植物细胞 3.植物细胞特有的细胞器是（B）
A.线粒体 B.叶绿体 C.高尔基体 D.核糖体 4.蓝藻的遗传物质相当于细菌的核区称为（B）
A.中心体 B.中心质 C.中体 D.中心球 5.在病毒与细胞起源的关系上，下面的（C）观战越来越有说服力。 A.生物大分子→病毒→细胞 B.生物大分子→细胞和病毒 C.生物大分子→细胞→病毒 D.都不对 6.动物细胞特有的细胞器是（C）
A.细胞核 B.线粒体 C.中心粒 D.质体 7.目前认为支原体是最小的细胞，其直径约为（B）
A.0.01μm B.0.1～0.3μm C.1～3μm D.10μm 8.在真核细胞和原核细胞中共同存在的细胞器是（D）
A.中心粒 B.叶绿体 C.溶酶体 D.核糖体 9.SARS病毒是（B）。
A.DNA病毒 B.RNA病毒 C.类病毒 D.朊病毒 10.原核细胞的呼吸酶定位在（B）。
A.细胞质中 B.质膜上 C.线粒体内膜上 D.类核区内 11.在英国引起疯牛病的病原体是（A）。
A.朊病毒（prion） B.病毒（Virus） C.立克次体 D.支原体 12.逆转录病毒是一种（D）。
A.双链DNA病毒 B.单链DNA病毒 C.双链RNA病毒 D.单链RNA病毒 四、判断题
1.病毒是仅由一种核酸和蛋白质构成的核酸蛋白质复合体。（√） 2.支原体是目前发现的最小、最简单的生物。（×）
3.所有细胞的表面均有由磷酯双分子层和镶嵌蛋白质构成的生物膜即细胞膜。（√）
4.细菌的DNA复制、RNA转录与蛋白质的翻译可以同时进行，没有严格的时间上的阶段性与空间上的区域性。（√）
5.细菌的基因组主要是由一个环状DNA分子盘绕而成，特称为核区或拟核。（√） 6.原核细胞 与真核细胞相比，一个重要的特点就是原核细胞内没有细胞器。（×） 7.所有的细胞均具有两种核酸，即DNA和RNA。（√） 8.核糖体仅存在于真核细胞中，而在原核细胞没有。（×）
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9.病毒的增殖又称病毒的复制，与细胞的增殖方式一样为二分分裂。（×） 10.细菌核糖体的沉降系数为70S，由50S大亚基和30S小亚基组成。（√） 五、简答题
1.病毒的基本特征是什么？ 答：（1）病毒是“不完全”的生命体。病毒不具备细胞的形态结构，但却具备生命的基本特征（复制与遗传），其主要的生命活动必需在细胞内才能表现。（2）病毒是彻底的寄生物。病毒没有独立的代谢和能量系统，必需利用宿主的生物合成机构进行病毒蛋白质和病毒核酸的合成。（3）病毒只含有一种核酸。（4）病毒的繁殖方式特殊称为复制。 2.为什么说支原体是目前发现的最小、最简单的能独立生活的细胞生物？
答：支原体的的结构和机能极为简单：细胞膜、遗传信息载体DNA与RNA.进行蛋白质合成的一定数量的核糖体以及催化主要酶促反应所需要的酶。这些结构及其功能活动所需空间不可能小于100nm。因此作为比支原体更小、更简单的细胞，又要维持细胞生命活动的基本要求，似乎是不可能存在的，所以说支原体是最小、最简单的细胞。 六、论述题
1.如何理解“细胞是生命活动的基本单位”这一概念。 答：（1）细胞是构成有机体的基本单位。一切有机体均由细胞构成，只有病毒是非细胞形态的生命体。
（2）细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，细胞是代谢与功能的基本单位。 （3）细胞是有机体生长与发育的基础。
（4）细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性。 （5）细胞是生命起源和进化的基本单位。 （6）没有细胞就没有完整的生命。
（7）细胞是多层次非线性的复杂结构体系； （8）细胞是物质（结构）、能量与信息过程精巧结合的综合体； （9）细胞是高度有序的，具有自装配与自组织能力的体系。 2.试论述原核细胞与真核细胞最根本的区别。 答：原核细胞与真核细胞最根本的区别在于：（1）生物膜系统的分化与演变：真核细胞以生物膜分化为基础，分化为结构更精细、功能更专一的基本单位——细胞器，使细胞内部结构与职能的分工是真核细胞区别于原核细胞的重要标志；（2）遗传信息量与遗传装置的扩增与复杂化：由于真核细胞结构与功能的复杂化，遗传信息量相应扩增，即编码结构蛋白与功能蛋白的基因数首先大大增多；遗传信息重复序列与染色体多倍性的出现是真核细胞区别于原核细胞的一个重大标志。遗传信息的复制、转录与翻译的装置和程序也相应复杂化，真核细胞内遗传信息的转录与翻译有严格的阶段性与区域性，而在原核细胞内转录与翻译可同时进行。 七、翻译
1.病毒virus 2.类病毒viroid 3.艾滋病病毒HIV 4.细菌bacteria
第三章 细胞生物学研究方法
本章要点：本章对细胞生物学的一些研究方法作了简要介绍。要求学生重点掌握细胞形态结构的观察方法（主要是光学显微镜、电子显微镜），细胞培养、细胞工程的基本技术，了解细胞组分的分析方法。
一、名词解释
1.分辨率：区分开两个质点间的最小距离。
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