七年制细胞生物学题库(附答案)(3)

2019-09-01 23:08

染色质的基本概念及折叠包装成染色体的过程。

染色质(chromatin)是间期细胞核中由DNA和组蛋白构成的能被碱性染料着色的物质,是遗传信息的载体。

核小体是染色质的基本结构单位,为染色质的一级结构,直径10nm。

螺线管是染色质的二级结构,6个核小体缠绕一圈形成的中空性管.外径30nm; 内径10nm,组蛋白H1位于螺旋管内侧。

超螺线管为染色质的三级结构,它是由螺旋管进一步盘曲而形成。

超螺线管进一步折叠成为四级结构—染色单体。(DNA分子长度压缩至1/8000~1/10 000)。 中期染色体的形态及结构特征。

每一中期染色体都是由两条相同的染色单体构成,两条单体之间在着丝粒部位相连。彼此互称为姐妹染色单体。

在中期染色体的两姐妹染色单体连接处,存在一个向内凹陷的区域,称为主缢痕或初级缢痕。

每一中期染色体含有两个动粒,是细胞分裂时纺锤丝微管附着的部位,与细胞分裂过程中染色体的运动密切相关。

在有些染色体的长、短臂上可见凹陷缩窄区,称为次缢痕。 在人类近端着丝粒染色体短臂的末端,可见球状结构,称为随体。

在染色体两臂的末端由高度重复DNA序列构成的结构,称为端粒。它是染色体末端必不可少的结构,对维持染色体形态结构的稳定性和完整性起着重要作用。 中心法则的含义。

遗传信息通过DNA﹑RNA和蛋白质的单向流动,称为分子生物学的中心法则(central dogma)。后来发现逆转录酶能催化以RNA为模板合成DNA的过程,证明了遗传信息亦可反向转录,即从RNA→DNA,这是对中心法则的有益补充。 细胞信号转导的概念、分类、细胞生物学效应及共同特点。

通过化学信号分子而实现对细胞的生命活动进行调节的现象称为细胞信号转导(signal transduction)。 整个细胞信号转导过程包括了以下几个方面

①胞外信号分子,即信号转导途径中的第一信使,包括激素、神经递质、药物、光子等;

②细胞表面以及细胞内部能接受这些化学信号分子的受体;

③受体将信号分子所携带的信号转变为细胞内信号分子,也称为信号转导途径中的第二信使;

④信号转导过程中的蛋白质变化及其所引发的细胞行为的改变。

近年来国际上对穿膜信号转导的研究发展迅速,使穿膜信号转导研究领域的覆盖面逐渐扩大。

真核细胞分裂的方式及各期主要特征。

真核细胞的分裂方式可分为;无丝分裂(amitosis)、有丝分裂(mitosis)、减数分裂(meiosis)。 一、无丝分裂

无丝分裂过程中间期的细胞核拉长成哑铃状,中央部分变细断开,细胞随之分裂成两个。

无丝分裂不形成纺锤丝,也不形成染色体,因此分裂后遗传物质不一定平均分配给两个子细胞。 二、有丝分裂

(一)前期(prophase)

染色质凝集、分裂极确定、核仁缩小并解体。 (二)前中期(prometaphase)

核膜的崩裂,纺锤体的形成,染色体向赤道面运动。 (三)中期(metaphase )

染色体达到最大的凝集,排列在赤道板上,小的在内侧,大的在外侧。 (四)后期(anaphase )

由于两条染色单体在主缢痕处分开,打断了中期纺锤丝力量的平衡,染色单体开始向两极移动。 (五)末期(telophase)

随着后期末染色体移动到两极,染色体被平均分配,此时染色体上的组蛋白H1发生去磷酸化,高度凝聚的染色体解旋,染色质纤维重新出现,RNA合成恢复,核仁重新形成。

分散在胞质中的核膜小泡与染色体表面相连,并相互融合,形成双层核膜,并重新与内质网相连。

核孔复合体在核膜上重新组装,去磷酸化的核纤层蛋白又结合形成核纤层,并连接于核膜上,至此两个子细胞核形成,核分裂完成 。 (六)胞质分裂( cytokinesis)

当细胞分裂末期,在中部质膜的下方,出现大量由肌动蛋白、肌球蛋白Ⅱ等形成的收缩环。

收缩环中的肌动蛋白、肌球蛋白纤维相互滑动使收缩环不断缢缩,直径减小,与其相连的细胞膜逐渐内陷,形成分裂沟。

随着分裂沟不断加深,细胞形状随之变为椭圆形、哑铃形,当分裂沟加深至一定程度时,细胞在此发生断裂。 第一次减数分裂 1.前期I

细线期(lepotene stage)染色质开始凝集,核及核仁体积增大。 偶线期(zygotene stage)同源染色体配对,形成联会复合体。 粗线期(pachytene stage)

同源染色体片断的交换和重组。其发生可能与重组节的作用有关。

在粗线期,细胞中也存在DNA的合成,叫做P-DNA,它与交换中DNA链的修复、连接有关。

双线期(diplotene stage)

同源染色体相互分开,但在非姊妹染色单体之间的某些部位上,可见其相互间有接触点,称为交叉,交叉是交换的结果,随着双线期的进行,交叉向染色体的端部移动,交叉的数目也因此减少,此现象称为交叉端化。

女性在其胚胎发育时期,其卵母细胞就已经发育至双线期,此期持续时间可长达50年之久。

终变期(diakinesis stage)

同源染色体在其端部靠交叉结合在一起,并进一步凝集,核仁消失,核膜破裂,纺锤体形成,染色体开始移向赤道面上。 2.中期 I

同源染色体排列到赤道面上,形成赤道板,与有丝分裂不同是,虽然此时每一染色体有两个动粒,但与它们相连的动粒微管均位于纺锤体的同一侧面。 3.后期I

同源染色体分离并向两极移动,在移动的过程中,非同源染色体之间可发生自由组合。 4.末期I

染色体去凝集,核仁、核膜重现,胞质分裂,形成两个子细胞,每个子细胞中,含有母细胞一半的染色体数目。 第二次减数分裂(meosis)

第二次减数分裂与有丝分裂类似,可分为前期Ⅱ、中期Ⅱ、后期Ⅱ、末期Ⅱ、胞质分裂几个时期。

真核细胞的细胞周期及进程。 一、细胞周期(cell cycle)的概念

细胞周期是指细胞从一次细胞分裂结束开始生长到下一次分裂终了所经历的过程。

细胞周期包括:

G1期:M期与DNA合成开始之间的阶段;

S期: 从DNA合成开始,到核DNA含量倍增核染色体复制的完成结束; G2期:S期到有丝分裂开始; M期: 由核分裂和胞质分裂组成。 二、细胞周期各时相点的动态变化 (一)G1期

G1期是细胞DNA复制的准备期。RNA大量合成,包括mRNA、tRNA、rRNA;一些重要的结构蛋白及酶蛋白大量形成,如RNA聚合酶、DNA合成酶等;脱氧核苷酸浓度增加,为DNA合成做好准备。

G1期专一的蛋白质——触发蛋白(trigger protein)的积累帮助细胞通过R点(restriction point)进入S期。G1期之末是细胞周期的一个关键时刻,细胞一旦通过这点,就可以进入下面几个时期,G0期细胞不能通过这一点。 G1期之末是细胞周期的一个关键时刻,细胞一旦通过就可以进入S期。 G0期细胞(暂不增殖细胞):

在一般情况下不分裂,受到一定刺激后,可进入细胞周期,开始分裂。 (二)S期

S期是DNA及与DNA合成有关的组蛋白和非组蛋白的合成时期。

DNA聚合酶和RNA聚合酶都很活跃,S期DNA复制不同步,较早期GC合成较多,晚期AT合成较多。常染色质复制较早,异染色质复制较晚,复制以多个复制子进行。

中心粒在S期完成复制。 (三)G2期

G2期为细胞分裂做准备,新的RNA和蛋白质合成,MPF、MF微管蛋白在此期合成,H1组蛋白磷酸化使染色质凝集。 (四)M期

M期为细胞分裂期,H1组蛋白进一步磷酸化。蛋白质合成显著降低,RNA合成被完全抑制。一些酶,如拓扑异构酶活性增加,参与有丝分裂时细胞形态结构的建成和改组。

癌基因与原癌基因的概念及参与细胞周期的调控。

癌基因是一类在正常情况下为细胞生长、增殖所必需,突变或过度表达后将导

致细胞增殖异常,引起癌变的基因。

原癌基因是调控细胞生长和增殖的正常细胞基因。突变后转化成为致癌的癌基因。

癌基因可分为生长因子类蛋白(sis基因的产物)、生长因子受体类蛋白(V-erb-B、c-fms、trk等基因的产物)、与细胞内信号转导相关的蛋白(raf、mos等基因的产物)及转录因子类蛋白(c-jun、c-fos、c-myc等基因的产物)。通过不同的编码产物,癌基因能以多种方式参与对细胞周期的调节。 细胞分化的基因表达调控。

细胞分化的基因表达调控主要发生在转录水平:组织细胞特异性转录因子和活性染色质结构区决定了细胞特异性蛋白的表达;一个关键基因调节蛋白的表达能够启动特定谱系细胞的分化,而一些基因调节蛋白的组合能产生许多类型细胞;DNA 甲基化将导致基因表达的沉默;组蛋白的乙酰化和去乙酰化影响转录因子与DNA的结合;Hox基因是同源异型框基因家族的主要成员,在机体前-后轴结构的形成和分化过程中起重要作用。小RNA通过调控蛋白质基因的表达谱来决定细胞分化。 细胞分化与再生。

细胞分化与再生过程密切相关。 再生现象:

一些发育成熟的成年动物个体有再生(regeneration)现象,表现为动物的整体或器官受外界因素作用发生创伤而部分丢失时,在剩余部分的基础上又生长出与丢失部分在形态结构和功能上相同的组织或器官的过程。

机体在正常生理条件下由组织特异性成体干细胞完成的组织或细胞的更新,如血细胞的更新、上皮细胞的脱落和置换等,虽然与再生相似,但性质上有所不同。

(一)多潜能未分化细胞的再发育是再生的一般规律

再生的本质:是成体动物为修复缺失组织器官的发育再活化,是多潜能未分化细胞的再发育。 再生的方式:

微变态再生:是两栖类动物再生肢体的主要方式 变形再生:见于水螅的再生

补偿性再生:是哺乳动物肝脏再生的方式

再生的过程:人们在两栖类有尾动物蝾螈的肢体再生上进行了较为深入的研究。 (二)从对再生机制的认识到再生医学

找出激活曾经是人体器官形成的发育程序的方法: 其中一种方法是寻找相对未分化的多潜能干细胞。


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