分子细胞生物学笔记

分子细胞生物学笔记

第一章基因的结构第一节基因和基因组

一、基因(gene)

是合成一种功能蛋白或RNA分子所必须的全部DNA序列．

一个典型的真核基因包括

①编码序列—外显子(exon)

②插入外显子之间的非编码序列—内合子(intron)

③5'-端和3'-端非翻译区(UTR)

④调控序列(可位于上述三种序列中)

绝大多数真核基因是断裂基因(split-gene)，外显子不连续。二、基因组(genome)

一特定生物体的整套(单倍体)遗传物质的总和，

基因组的大小用全部DNA的碱基对总数表示。

人基因组3X1 09(30亿bp)，共编码约10万个基因。

每种真核生物的单倍体基因组中的全部DNA量称为C值，与进化的复杂性并不一致(C-value Paradox)。

人类基因组计划（human genome project, HGP）

基因组学（genomics）,结构基因组学（structural genomics）和功能基因组学（functional genomics）。

蛋白质组（proteome）和蛋白质组学（proteomics）

第二节真核生物基因组

一、真核生物基因组的特点：?，

①真核基因组DNA在细胞核内处于以核小体为基本单位的染色体结构中．

②真核基因组中，编码序列只占整个基因组的很小部分(2—3％)，

二、真核基因组中DNA序列的分类??

(一)高度重复序列(重复次数>lO5)

卫星DNA(Satellite DNA)

(二)中度重复序列

1．中度重复序列的特点

①重复单位序列相似，但不完全一样，

②散在分布于基因组中．

③序列的长度和拷贝数非常不均一，

④中度重复序列一般具有种属特异性，可作为DNA标记

．

⑤中度重复序列可能是转座元件(返座子)，

2．中度重复序列的分类

①长散在重复序列(long interspersed repeated segments．)?LINES

②短散在重复序列(Short interspersed repeated segments)?SINES

SINES：长度<500bp，拷贝数>105．如人Alu序列

LINEs：长度>1000bp(可达7Kb),拷贝数104-105，如人LINEl (三)单拷贝序列(Unique Sequence)

包括大多数编码蛋白质的结构基因和基因间间隔序列，

三、基因家族(gene family)

一组功能相似且核苷酸序列具有同源性的基因．可能由某一共同祖先基因(ancestral gene)经重复(duplication)和突变产生。基因家族的特点：

①基因家族的成员可以串联排列在一起，形成基因簇(gene cluster)或串联重复基因(tandemly repeated genes)，如rRNA、tRNA和组蛋白的基因；

②有些基因家族的成员也可位于不同的染色体上，如珠蛋白基因；

③有些成员不产生有功能的基因产物，这种基因称为假基因(Pseudogene)．

Ψa1表示与a1相似的假基因．

假基因分类。加工过的假基因(processed pseudogene)。

典型的基因家族

1．tRNA基因?

单倍体人基因组中1300个tRNA基因，tRNA基因簇．

2．rRNA基因

>l00copy．rRNA基因簇(重复单元28S、18S、5.8s-rRNA)

3．组蛋白基因

30-40copy．定位：7q32-q36

组蛋白基因簇(重复单位：H1，H2A，H2B，H3、H4)

特点：无intron，Poly(A)- RNA．?

4．珠蛋白基因

α类：16p13，基因簇(24Kb)：5’—δ—Ψδ—Ψα1—α2—α1—3’

β类：11p15，基因簇(60Kb)：5’—δ—Gr—Ar—Ψβ—δ—β—3’

四、超基因家族(Supergene family ，Superfamily)

由基因家族和单基因组成的大基因家族，结构上有程度不等的同源性，但功能不同．

五、人类基因组中的重复序列标记

1、A1u序列

单倍体人基因组50万-100万拷贝，平均每隔3-6Kb就有一个Alu 序列，

人A1u序列长300bp：

2X130bp重复序列；?

+31bp间隔序列(中间)；

两侧7-21bp正向重复(direct repeats)，返座子?

Alu序列广泛散布于人基因组，约90%巳克隆的人基因合有Alu 序列

Alu序列标志。

2、可变数串联重复???，??

Variable number tamdem repeat， VNTR．

又称小卫星DNA(minisatellite DNA)

由短重复单位(6-40bp)串联重复(6-100次以上)而成，多位于基因的非编码区，广泛分布。

VNTR多态性—分子标记—DNA指纹图（fingerprint）.

小卫星DNA突变与肿瘤，H-Ras。

3、短串联重复（short tandem repeat,STR）

又称微卫星DNA（microstallite DNA）

2-6个核苷酸组成的重复单位串联重复(10-60次),两侧为特异的单拷贝序列，人基因组中每l0kb DNA序列至少一个STR序列。{CA)n，50，000-100，000拷贝．

新一代遗传标记，人类基因组研究，肿瘤，遗传病．

第三节线粒体基因组

人线粒体基因组的特点：

1、人线粒体基因组为16，569bp的双链闭环分子，一条链为重链(H链)，一条链为轻链(L链)，两条链均有编码功能，每个mtDNA 分于编码13种蛋白质和24种结构RNA(22rRNA，2tRNA)．

2、线粒体DNA为母系遗传．

3、结构基因不含内含子，部分区域有基因重叠，因此病理性mtDNA

突变更易发生．

4、mtDNA突变频率更高．

5、线粒体DNA突变的表型表达与核DNA不同。

第四节细菌和病毒基因组

一、细菌基因组的特点。

1．功能相关的几个结构基因往往串联在—起，受它们上游的共同调控区控制，形成操纵子结构，

2．结构基因中没有内含子，也无重叠现象。

3．细菌DNA大部分为编码序列。

二、病毒基因组的特点

1．每种病毒只有一种核酸，或者DNA，或者RNA；

2．病毒核酸大小差别很大，3X103一3X106bp；

3．除逆病毒外，所有病毒基因都是单拷贝的。

4．大部份病毒核酸是由一条双链或单链分子(RNA或DNA)，仅少数RNA病毒由几个核酸片段组成．?

5．真核病毒基因有内含子，而噬菌体（感染细菌的病毒）基因中无内含子．

6．有重叠基因．

第五节染色质和染色体

细胞分裂间期—染色质(chromatin)

分裂期—染色体(chromosome)

一、染色质的基本单位—核小体

(一)核小体(nucleosome)结构

DNA绕在组蛋白八聚体(H2A、H2B、H3、H4各一对)核心外1.8周(146bp),形成核小体核心颗粒。

两个核小体核心颗粒之间有Linker DNA(0-80bp)，

核小体核心颗粒+Linker=核小体(长180-210bp)

核小体DNA Ladder．

(二)组蛋白(histone)：一类小的带有丰富正电荷<富含Lys，Arg)的核蛋白，与DNA有高亲和力．

组蛋白分类：

1．核小体核心组蛋白，H2A，H2B，H3，H4。分子量较小(102-135aa) 作用：盘绕DNA形成核小体。

2．H1组蛋白：较大(220aa)，作用：与Linker DNA结合后利于核小体稳定和更高级结构的形成??。

二、染色质的高级结构

1、30nm染色质纤丝?，

2、袢环结构(looped domain)?。

3、细胞分裂期染色体

分裂期染色体=一对姐妹染色单体（Chromatid)

有丝分裂中期46条染色体按大小和形状排列的的光学显微镜图

像称为人的染色体核型(Karyotype)

三、染色体的结构要素?。

(一)．着丝粒（centromere)：细胞分裂时染色体与仿锤丝相连结的部位，为染色体的正常分离所必需。?

(二)．端粒(telomere)：真核生物线状染色体分子末端的DNA区域

端粒DNA的特点：

1、由富含G的简单串联重复序列组成(长达数kb)．

人的端粒DNA重复序列：TTAGGC。

2、端粒的末端都有一条12-16碱基的单链3’端突出。

端粒的作用：防止DNA末端降解，保证染色体的稳定性和功能（三）、复制原点

第五章?信号转导

细胞外信号通过与细胞表面的受体相互作用转变为胞内信号并在细胞内传递的过程称为信号转导(signal transduction)

跨膜信号转导过程包括：

1，胞外信号被质膜上的特异性受体蛋白识别，受体被活化；2，通过胞内信号转导物(蛋白激酶，第二信使等) 的相互作用传递信号；

3，信号导致效应物蛋白的活化，引发细胞应答（如激活核内转录因子，调节基因表达）。

第一节?胞内信使

细胞内信使(intracellular messenger)是具有信息传递作用的一些小分子，也称为第二信使(second messengers)。

一、cAMP{环磷酸腺苷)?，

生成：腺苷酸环化酶催化ATP生成cAMP;

代谢： cAMP磷酸二酯酶水解cAMP产生5’-AMP

功能：，

①激活蛋白激酶A

②抑制蛋白磷酸酯酶

二、cGMP(环磷酸鸟苷)

生成酶：鸟苷酸环化酶

代谢酶：cGMP磷酸二酯酶

功能：①激活蛋白激酶G ②调控细胞膜离子通道

三、三磷酸肌醇（inositol triphosphate,IP3）和甘油二酯（diacyglycerol, DAG）

G-蛋白偶联受体激活磷脂酶Cβ生成IP3及DAG

功能：

1、IP3：开放胞内钙库，激活Ca2+途径．

2、DAD：在Ca2+和磷脂酰丝氨酸存在下，激活蛋白激酶C，

四、钙离子

细胞内钙离子主要贮存于胞内钙库(如肌细胞的肌浆网，SR)和线粒体中。

细胞质膜两铡[Ca2+]跨膜梯度：细胞外液>>胞浆

胞浆内[Ca2+]的调节一通过(质膜和钙库膜上的)钙离子通道(进入)和钙泵(出)，

钙通道开放的条件：

①质膜或钙库膜去极化(可兴奋细胞)；

成②IP3介导钙库膜上钙通道开放(任何细胞)．

钙泵激活．线粒体钙泵的作用．

Ca2+功能：与钙调蛋白(calmodulin, CaM)结合形成Ca2+?CaM复合物：

①激活腺苷酸环化酶和磷酸二酯酶，②激活Ca2+?CaM依赖蛋白激酶

钙通道阻断剂及其临床应用。

五、一氧化氮(NO)

NO合成酶催化L-精氨酸生成NO和胍氨酸

NO合成酶(NOS)分类：①神经元型(nNOS)．

②内皮细胞型(ecNOS)

③诱导型（iNOS)

功能：激活乌苷酸环化酶，刺激cGMP合成。

NO的生理病理作用

第二节蛋白激酶和蛋白磷酸酯酶

蛋白激酶(Protein kinase，PK)催化蛋白质的含羟基氨基酸(丝／苏

和酪)的侧链羟基形成磷酸酯（ATP的γ磷酸基转移至氧）．

蛋白质磷酸酯酶(Protein phosphatase，PPase)催化磷酸蛋白的磷酸酯键水解而去磷酸化。

细胞内任何一种蛋白质的磷酸化状态是由蛋白激酶和蛋白磷酸酯酶的两种相反酶活性之间的平衡决定的。

蛋白质可逆磷酸化的调节在信号转导过程中有重要作用，是细胞生命活动的调控中心。

一、信号转导过程中的蛋白激酶

{一)丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶(Ser／Thr PK)

是一大类特异地催化蛋白质的丝氨酸和苏氨酸残基磷酸化的激酶家族，参与多种信号转导过程。

1、蛋白激酶A（PKA)

-cAMP依赖性蛋白激酶.

PKA由两个催化亚基C和两个调节亚基R所构成

PKA参与cAMP介导的转录水平调控。

PKA的其它(下游)底物：①多种代谢相关酶②核内组蛋白和非组蛋白③膜蛋白等。

2、蛋白激酶C(PKC)

-Ca2+激活的／磷脂依赖性蛋白激酶．

调节：可被Ca2+，DAG和磷脂酰丝氨酸激活．TPA(佛波酯)也可激活．

PKC分子由N-端的调节区和C—端催化区（亲水的蛋白激酶结

构域）所组成。

PKC有多种亚型(>12种)．

PKC可激活：

①受体，如EGFR，胰岛素受体，细胞因子受体等。

②细胞骨架蛋白如Map，Tau．

②膜蛋白，如Na+-H+交换蛋白，Ca2+-ATP酶等．

④核蛋白／转录因子，起始因子等，

⑤信号转导物如鸟苷酸环化酶，Raf-1等．

3、Ca2+?钙调蛋白依赖性蛋白激酶(Cam-PK)

Cam-PKII是一种多功能的蛋白激酶．

4。cGMP依赖的蛋白激酶(PKG)

功能：调节胞内钙离子．

5，DNA依赖的蛋白激酶(DNA-PK)

调节：结合游离DNA片段后被激活，

底物：核内DNA结合蛋白和转录因子，如SPl，Fos／Jun，Myc 和P53，

作用：①参与DNA修复和重组,

②通过激活TF调节基因表达;

③参与细胞周期的关卡机制(Checkpoint).

6．丝裂原激活的蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase，MAPK)

调节：MAPK激酶-MAPKK（MEK）。

下游底物：核内转录因子如Myc，Jun，Ets及其它胞内蛋白．(二)酪氨酸蛋白激酶（Tyrosine protein kinase，TPK)

—特异地催化蛋白质的酪氨酸残基磷酸化，

蛋白质酪氨酸磷酸化在细胞生长，分化和转化的调节中起重要作用。

1、经典的src激酶家族

原癌基因c-src蛋白产物Src是一种酪氨酸蛋白激酶，它有三个基本结构域：从C-端至N--端依次为SH1、SH2，SH3(SH=src homolog)。

SHl结构域：具酪氨酸激酶活性，

SH2结构域：能识别并结合含磷酸化酪氨酸的短序列，

SH结构域：通过脯氨酸和疏水性氨基酸残基与靶蛋白结合，Src家族：包括原癌基因src，yes，lyn，fyn，lck，blk，fgr，bcd 和yrk编码蛋白，它们都有TPK活性．共同参与细胞转化的信号转导过程．

SH2结构域在信号转导途径中的重要作用：由于含SH2结构域的信号转导分子可以识别和结合其他含磷酸化酪氨酸的蛋白，因此，通过蛋白质的酪氨酸磷酸化／去磷酸化调节可以决定信号转导分子的结合与解离，从而导致信号的开启或关闭。

2、JAK嫩酶家族

JAK(Janus kinase)激酶家族包括Jakl，Jak2，Jak3，Tyk2等，Jak激酶具有一个TPK结构域和一个激酶样结构域，它们与Src

的TPk激酶结构域具有同源性，但JaK激酶没有SH2，SH3结构域；

Jak激酶主要参与细胞因子的信号转导．

二、蛋白磷酸酯酶对磷酸化的调节

(一)、丝氨酸／苏氨酸蛋白磷酸酯酶?

这类酶选择性地作用于含磷酸丝氨酸或磷酸苏氨酸残基的肽链，使之脱去磷酸基团并改变生物活性．

主要成员：PPl，PP2A，PP2B，PP2C，等．

PP2A，催化亚基及其功能．?

(二)酪氨酸蛋白磷酸酯酶(PTPase)

蛋白质酪氨酸磷酸酯酶催化磷酸化酪氨酸残基的去磷酸化反应，与相应的酪氨酸蛋白激酶共同调节蛋白质的磷酸化水平，PTPase家族可分为2类：

1、胞质型(非受体型)：小的可溶性蛋白，只有一个催化结构域，特点是合有SH2 domain，如PTPlC，，PTPlB等．?，

2．受体型(PTPR)，是大的跨膜蛋白，特点是有2个串联的胞浆催化结构域，如白细胞共同抗原CD45，

PTPlC(存在于造血细胞)：N端2个串联重复的SH2结构域{识别Tyr?P，并指导蛋白与蛋白结合)，C端为磷酸酯酶催化结构域。Jak可作为PTP1C底物．

PTPase基因可能是肿瘤抑制基因．

第三节?细胞膜受体介导的信号转导

一、受体的分类

质膜受体和胞内受体（胞浆或核受体，如类固醇激素受体）

膜受体的分类：

（一）G蛋白耦联受体家族

又称为七次胯膜受体家族，特点是具有七段跨膜的α螺旋结构，本身无酶活性，胞浆侧肽链上有磷酸化位点，受体功能受磷酸化调节。成员；肾上腺素受体、多巴受体、视紫红蛋白等。

（二）酪氨酸激酶受体家族

受体本身胞浆侧有蛋白酪氨酸激酶活性，并且胞浆侧肽链上有自身磷酸化位点，配基结合后受体形成二聚体，二聚体中每个亚基可以磷酸化对应的另一亚基，从而启动信号转导。

这类受体主要包括多数生长因子受体(如IGF，EGF，PDGF，NGF，SCF，HGF等生长因子的受体)，除胰岛素受体外，这类受体均由一条肽链组成．

(三)细胞因子受体家族

这类受体本身无TPK活性，但其胞浆侧近膜部分有非受体酪氨酸蛋白激酶的结合位点，在配基与受体结合后，受体发生二聚化或寡聚化，并激活Jak族蛋白酪氨酸激酶．

此类受体包括细胞因子受体以及生长激素、促乳素等受体．

细胞因子(cytokine)：是淋巴细胞和造血细胞产生的一大类对细胞生长和分化有调节作用的蛋白因子。包括干扰素(IFN)、白细

胞介素(IL)、白血病抑制因子（LIF）、抑癌素M等 (但IL-8R 为G蛋白藕联受体)

(四)离子通道受体

与配基结合后构成离子通道，主要存在于神经突触，如乙酰胆碱(ACH)，5-HT受体等。

二、G蛋白介导的信号转导?。

G蛋白藕联受体的信号转导途径由三部分组成：

①细胞膜受体；②G蛋白③效应物(effector)，其中G蛋白将受体与效应物藕联．

G-蛋白(G-protein)是一种鸟苷酸结合蛋白，是由α、β和γ三个亚基组成的异三聚体，多，β和γ亚基总是紧密结合在一起作为一个功能单位Gβγ

Gα亚基可分为Gs,Go,Gi,Gq等，其活性可被霍乱毒素（CT）或百日咳毒素（PT）修饰。

G-蛋白介导的信号转导的机制：G-蛋白循环。

G-pr的效应物：离子通道、腺苷酸环化酶、磷脂酶C、磷脂酶A2等

三、RAS-MAPK信号转导途径

1、途径中的信号分子

Ras：具鸟苷酸结合活性的一种胞浆蛋白（与G-蛋白不同) Ras活性与其结合的鸟苷酸有关。

鸟苷酸交换因子（SOS）

Ras?GDP?Ras?GTP

(失活)?GTP酶激活蛋白（GAP）?（激活）

接头蛋白：生长因子受体结合蛋白Grb2，通过其SH2结构域与Tyr被磷酸化的受体结合，同时通过其SH3域与具有pro富集区的SOS结合，并通过SOS活化Ras蛋白．

2、Ras-MAPK途径：

生长因子→生长因子受体(具酪氨酸激酶活性)→含有SH2结构域的接头蛋白(如Grb2)→鸟苷酸交换因子

SOS→Ras-GTP→Rafl→MAPKK（MEK）→MAPK→转录因子→调节基因表达。

3．Ras-MAPK途径的调节

①Ras-MAPK途径中信号转导分子的突变(如Ras)和表达量的改变．

②其他信号转导途径的影响

cAMP-PKA：抑制Raf-1；?PKC：活化Raf~l，

四、Jak-stat途径：

STAT：信号转导物与转录激活剂（signal transducer and activators of transcription）

至少6种，分子量84-113KD，含一个SH2结构域(羧端)，一个

SH3样结构域，并合有DNA结合域，Stat的激活依赖通过磷酸化形成二聚体．

Jak-Stat途径：

细胞因子→受体(二聚体化)→Jak→Stat→Stat二聚体(活化)→易位至核，影响转录．

拓扑异构体的互变由拓扑异构酶催化。发生一条链或两条链的断开和连接。

拓扑异构体：具有完全相同的碱基顺序,但L 值不同的超螺旋。分为I, II 型

两种拓扑异构酶：Topoisomerase I , II

第三节 DNA双螺旋的呼吸作用

甲醛的变性实验

呼吸作用的定义

碱基对的稳定性

生物学作用

第四节 DNA的变性复性和分子杂交

一、变性(溶解)

在某些物理化学因子的作用下，DNA 双链间的氢键断裂，双链解离形成单链。

㈠性质变化

增色效应；黏度降低；沉

降速度增加。

㈡因素

⑴温度：温度升高引起的

DNA 变性称热变性。加热

使氢键断裂。

可用热变性曲线描述热变

性过程。见下图

融点Tm：50%DNA 分子解链时的温度。

融点与DNA 分子中的GC 有关，随（G+C）%

的含量呈线性增加

⑵化学：甲酰胺破坏氢键

二、复性

去除变性条件后，单链DNA 在适当条件下重新形成双链，回复到原有的物理和生物学特性。

㈠复性动力学

复性过程是两条单链DNA 碰撞形成双链DNA 的过程，是双分子反应。服从二级反应动力

学规律。

控制复性反应的两个参数是C0 和t

Rate of reaction

The reaction follows the second order equation

C is the concerntration of DNA that is single-stranded at time t

k is a reassociation rate constant.

Progress of reaction

Integrate the rate equation between the limits;

Initial concerntration of DNA=C0 at time t=0; Concentration remaining single stranded=C after time t Critical parameter is C0t1/2

When the reaction is half complete at the time t=1/2 Therefore C0t1/2=1/k.

复性反应进行到50% 时的C0 .t 为C0 t1/2

C0t 曲线：用已经复性的DNA 浓度，即1－C/C0

对C0t 的对数作图。如右图所示.

C0t 值的意义：C0 t1/2 值可以用来表示反应体系

中DNA 的总长度（单拷贝）。这种总长度称为

DNA 的复杂性。通过测定复性动力学可以预测

基因组的大小。

真核基因组DNA 的复性动力学：

第1 是快复性动力学组分，高度重复序列。

第2 是中复性动力学组分，中度重复序列。

第3 是慢复性动力学组分，单拷贝序列。

X：DNA 的复杂性

C0t 曲线特征：⑴原核生物每种图形的现状

大致相同；⑵重复序列多,复性快。

二、简答题 1、已知有哪些主要的原癌基因与抑癌基因与细胞周期调控有关？并举例说明。 原癌基因：Src、Myc、Fos、Ras、Jun 抑癌基因：P53、Rb、JNNK 2、原核细胞与真核细胞生命活动本质上有何不同？ （1）原核细胞DNA的复制、DNA的转录和蛋白质的合成可以同时在细胞质内连续进行；而真核细胞的DNA的复制发生在细胞核内，而只有蛋白质的合成发生在细胞质中，整个过程具有严格的阶段性和区域性，不是连续的。（2）原核细胞的繁殖具有明显的周期性，并且具有使遗传物质均等分配到子细胞的结构。（3）原核细胞的代谢形式主要是无氧呼吸。产能较少，而真核细胞的代谢形式主要是有氧呼吸辅以无氧呼吸，可产生大量的能量。 3、简述高尔基体对蛋白的分拣作用。 高尔基复合体对经过修饰后形成的溶酶体酶。分泌蛋白质和膜蛋白等具有分拣作用，其反面高尔基网可根据蛋白质所带有的分拣信号，将不同命运的蛋白质分拣开来，并以膜泡形式将其运至靶部位。 存在于粗面内质网中执行功能的蛋白为内质网驻留蛋白，它定位于内质网腔中，其C 短大都有KDEL序列，此序列为分拣信号。但有时此蛋白会混杂在其他蛋白中进入高尔基体。在顺面高尔基网内膜含有内质网驻留蛋白KDEL驻留信号的受体，该受体可识别KDEL 序列并与之结合形成COPI有被运输泡，通过运输泡与内质网膜融合将内质网驻留蛋白重新回收到内质网中。因此，KDEL驻留信号也是一个回收信号。内质网腔中的pH略高于高尔基体扁囊，由于内离子条件的改变在内质网腔中内质网驻留蛋白与受体分离，内质网膜又通过COPII有被小泡溶于顺面高尔基体，从而使受体循环利用。 4、简述单克隆抗体的制作原理及过程。 5、简述甘油二酯（DG）与三磷酸肌醇（IP3）信使途径。 6、试述有丝分裂前期主要特点。 1、染色质通过螺旋化和折叠，变短变粗，形成光学显微镜下可以分辨的染色体，每条 染色体包含2个染色单体。 2、S期两个中心粒已完成复制，在前期移向两极，两对中心粒之间形成纺锤体微管， 当核膜解体时，两对中心粒已到达两极，并在两者之间形成纺锤体。 7、简述亲核蛋白进入细胞核的主要过程。 第一：亲核蛋白与输入蛋白α/β异二聚体，即NLS受体（NBP）结合。 第二：形成的亲核蛋白-受体复合物与核孔复合体的胞质丝结合。 第三：核孔复合体形成亲水通道，蛋白质复合物进入核内。 第四：该复合物与Ran-GTP相互作用，引起复合物解体，释放出亲核蛋白。 第五：核输入蛋白β与Ran-GTP结合在一起被运回细胞质，Ran-GTP在细胞质中被水解为Ran-GDP，Ran-GDP随后被运回核内，而核输入蛋白α也在核输入蛋白的 帮助下从核内运回细胞质。 8、试述有丝分裂与减数分裂的区别。 第一：有丝分裂是体细胞的分裂方式，而减数分裂仅存在于生殖细胞中。 第二：有丝分裂是DNA复制一次细胞分裂一次，染色体数由2n→2n，DNA量由4C变为2C；减数分裂是DNA复制一次，细胞分裂两次，DNA量由4C变为1C，染色体 数由2n→1n。 第三：有丝分裂前，在S期进行DNA合成，然后经过G2期进入有丝分裂期；减数分裂的DNA合成时间较长，特称为减数分裂前DNA合成，，合成后立即进入减数分裂， G2期很短或没有。

ft大分子细胞生物学题库 一、填空 1、第一个观察到细胞的是英国物理学家，他把它称为cell，并记载在书名为的书里，这被认为是细胞学史上第一个细胞模式图。第一个观察到活细胞的是 --------- 。目前发现的最小的细胞是------ 。 2、次级溶酶体根据内含物的不同分为-----------和 ------ 两种。 3、线粒体各组成部分的标志酶分别为：外膜：-------------；膜间隙：------------；内膜： ------- ；基质中--------------。 4、染色体的三个关键序列为、、。 5、细胞表面受体根据传导机制不同分以下三类：------------、----------------、-------- 。 6、具分拣信号的蛋白有以下3 种不同的基本转运途径--------------、-------------、--------- ，上述三种运输均需消耗能量。 7、不同的细胞有不同的基因表达，表达的基因可分为两类--------------和 -------- 。细胞的分化是由于基因的----------- 。 8 、原癌基因激活的方式有--------------- 、------------ 、--------------- 、---------- 。 9、骨骼肌中细肌丝的组成包括-----------------、-------------、----------- 。 10、根据蛋白质与膜脂的结合方式，质膜蛋白可分为----------------、-------------、----------- 三类。 10、组成糖氨聚糖的重复二糖单位是和。 11、细胞学说的创始人是德国植物学家------------和德国动物学家------ 。 12、动物细胞之间对一些水溶性小分子具有通透作用的连接方式是-------- ，其基本结构单位称为------------。 13、物质穿膜中主动运输有和两种方式，被动运输有和两种。 14、在蛋白质合成过程中，核糖体大亚单位为------------中心，小亚单位为-------------- 中心。 15、核膜上孔膜区的特征性蛋白为一种跨膜糖蛋白----------；核纤层通过 ------ 与核 膜相连，其主要功能是--------------、-------------和------- 。 16、信号分子根据分泌方式可分为--------------、-------------、-------------、--------- 四种。 17、动物细胞表面存在由糖类物质组成的结构称为------- 。 18、内质网驻留蛋白的特点为C 端有由4 个氨基酸组成的驻留信号序列，在动物中为------- 。 19、再生的类型可分---------------和---------- 两种。 20、桥粒、半桥粒与胞内的------------相连，黏合带、黏合斑与胞内的------- 相连。 21、肌球蛋白的两个酶切位点分别是--------------- 和-------- 。 22、在细胞周期调控中，组成MPF 分子的CDC 是---------亚基，Cyclin 是 ----- 亚基。 23、负责联系细胞与细胞外基质（基膜）的细胞连接形式分别为------和 --- 。参与这两种连接方式的跨膜连接蛋白质又称为。 24、细胞中的离子泵主要有、和。 25、膜泡运输中的内吞作用主要包括和两种方式，其中--- 也是原生生物获取食物的重要方式。 26、肌球蛋白的两个“活动关节”分别能够被-----酶和------酶作用，--- 酶可将肌球蛋白从头部和杆部连接处断开。 27、细胞凋亡时细胞膜的主要变化为-----，细胞核的主要变化为-----；此外还会形成--- ，从而被其它细胞吞噬掉。

细胞生物学考研复习笔记 ------------翟中和第一章绪论 第二章细胞基本知识概要 第三章细胞生物学研究方法 第四章细胞质膜与细胞表面 第五章物质的跨膜运输与信号传递 第六章细胞质基质与细胞内膜系统 第七章细胞的能量转换──线粒体和叶绿体 第八章细胞核(nucleus)与染色体(chromosome) 第九章核糖体(ribosome) 第十章细胞骨架(Cytoskeleton) 第十一章细胞增殖及其调控 第十二章细胞分化与基因表达调控 第十三章细胞衰老与凋亡

第一章绪论 细胞生物学研究的内容和现状 细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科 细胞生物学的主要研究内容 当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域 细胞重大生命活动的相互关系 细胞学与细胞生物学发展简史 细胞的发现 细胞学说的建立其意义 细胞学的经典时期 实验细胞学与细胞学的分支及其发展 细胞生物学学科的形成与发展 细胞生物学的主要学术组织、学术刊物与教科书 细胞生物学 生命体是多层次、非线性、多侧面的复杂结构体系，而细胞是生命体的结构与生命活动的基本单位，有了细胞才有完整的生命活动。 细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学，它是在不同层次（显微、亚显微与分子水平）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。核心问题是将遗传与发育在细胞水平上结合起来。 主要内容 细胞结构与功能、细胞重要生命活动： 细胞核、染色体以及基因表达的研究 生物膜与细胞器的研究 细胞骨架体系的研究 细胞增殖及其调控 细胞分化及其调控 细胞的衰老与凋亡 细胞的起源与进化

第一章绪论 1 [1、构成有机体的基本单位。2、代谢与功能的基本单位。3、遗传的基本单位。] 原核：除Cell质膜外，无其他膜相结构；有核糖体。（细菌，支原体） 2、细胞生物 3、细胞器能的细胞器。包括线粒体、高尔基复合体、内质网、溶酶体等。 非膜相结构：细胞质中没有膜包裹的细胞结构。包括微管、微丝、核糖体、 核仁、中间丝等。 4、细胞细胞学说细胞学细胞生物学分子细胞生物学 19世纪自然科学的三大发现之一（进化论、能量守恒及转换定律） 的科学。 华生和克里克对DNA分子双螺旋结构的阐明和“中心法则”的提出以及三联体遗传密码的证明，为细胞分子水平的研究奠定了基础。 透射式电镜：观察细胞内部结构。 5、电子显微镜 扫描式电镜：细胞或组织表面的观察。 第二章细胞的化学组成 1 质，如核酸、蛋白质。 2、蛋白质的一级结构：是蛋白质的基本单位，表示一种蛋白质中氨基酸的数目、种类和排 列顺序。 3、DNA的种类：A-DNA、B-DNA、Z-DNA。 4、RNA按功能分为三种：tRNA（转运核糖核酸）、rRNA（核糖体核糖核酸）、mRNA（信 使核糖核酸）。还有snRNA、hnRNA。 第四章细胞膜及细胞表面 1 夹板”式形态，称之为单位膜。 2、磷脂分为：卵磷脂（PC）、脑磷脂（PE）、鞘磷脂（SM）、磷脂酰肌醇（PI）、磷脂酰丝 氨酸（PS）。 3、细胞膜的分子结构模型：磷脂双分子层模型、“蛋白质-脂质双分子层-蛋白质”三夹板模 型、单位膜模型、流动镶嵌模型、脂筏模型。 4、细胞表面的结构（P55图4-10）：细胞被、细胞膜、细胞溶胶。 细胞表面蛋白质的作用：载体、受体、G蛋白（是一种酶）、受体介导入胞蛋白。 5、细胞通讯的机制（P61）：环腺苷酸（cAMP）信号通路[P61图4-17及最后一段解释）： 腺苷酸环化酶（AC）]、磷脂酰肌醇信号通路。 6、细胞表面的特化结构：微绒毛和内褶、伪足、纤毛和鞭毛。 第五章核糖体与蛋白质的生物合成 1、核糖体是由rRNA和蛋白质组成的核糖体颗粒。核糖体的大、小亚基来源于核仁。

厦门大学2015年招收攻读硕士学位研究生 入学考试试题 科目代码：620 科目名称：分子细胞生物学 招生专业：生命科学学院、医学院、化学系、海洋与地球学院、环境与生态学院、药学院各相关专业 一、选择题（单选，每题2分，共30分） 1.病毒与细胞在起源上的关系，下面（）的观点越来越有说服力 A.生物大分子→病毒→细胞 B.生物大分子→细胞→病毒 C.细胞→生物大分子→病毒 D都不对 2.已克隆人的rDNA，用（）确定rDNA分布在人的哪几条染色体上 A.单克隆抗体技术 B.免疫荧光技术 C.免疫电镜技术 D.原位杂交技术 3.关于弹性蛋白的描述，（）是对的 A.糖基化、高度不溶、很少羟基化、富含脯氨酸和甘氨酸 B.非糖基化、高度不溶、羟基化、富含脯氨酸和甘氨酸 C.非糖基化、可溶、很少羟基化、富含脯氨酸和甘氨酸 D.非糖基化、高度不溶、很少羟基化、富含脯氨酸和甘氨酸 4.乙酰胆碱受体属于（）系统 A.通道耦联受体 B.G蛋白耦联受体 C.酶耦联受体 D.都不对 5.内质网还含有( ),可以识别不正确折叠的蛋白或未装配好的蛋白亚基,并促进它们重新折叠和装配 A.Dp B.Bip C.SRP D.Hsp90 6.染色体骨架的主要成分是（） A.组蛋白 B.非组蛋白 C.DNA D.RNA 7.溶酶体内所含有的酶为( ) A.碱性水解酶 B.中性水解酶 C.酸性水解酶 D.氧化磷酸化酶 8.用特异性药物松弛素B可以阻断( )的形成 A.胞饮泡 B.吞噬泡 C.分泌小泡 D.包被小泡 9.有丝分裂中期最主要的特征是( ) A.染色体排列在赤道面上 B.纺锤体形成 C.核膜破裂 D.姐妹染色单体各移向一极 二、名词解释（每题6分，共30分）

分子细胞生物学思考题（2016年）: 一、肿瘤细胞的十大生物学特性？ 1.自给自足生长信号，可以自行其是的合成生长分化所需的生长信号，无需依赖外源性信号，神经胶母细胞瘤和恶性肉瘤中的癌细胞就分别获得了合成PDGF（血小板源生长因子）和TGFα（肿瘤生长因子α）的能力 2. 抗生长信号的不敏感，通过基因突变使得生长抑制信号失去活性，从而实现对抑制生长信号不敏感的目的。 3. 抵抗细胞死亡，主要方法是通过基因突变使p53蛋白失活 4. 潜力无限的复制能力；细胞的分裂能力与端粒有关，维持端粒的能力，主要是通过过量表达端粒酶实现的。 5. 持续的血管生成；肿瘤细胞中促进血管形成的信号分子如VEGF（血管内皮生长因子)和FGF（成纤维细胞生长因子）的表达水平都远高于相应的正常组织，而一些起抑制作用的信号分子如thrombospondin-1或β-interferon的表达则下降。 6. 组织浸润和转移；7避免免疫摧毁；8促进肿瘤的炎症炎症反应可为肿瘤微环境提供各种生物激活分子，例如包括生长因子（可维持癌细胞的增殖信号）、生存因子（可抑制细胞死亡）、促血管生成因子和细胞外基质修饰酶（可利于血管生长，癌细胞浸润和转移）、以及其它诱导信号（可激活EMT和癌细胞的其它一些特征）。此外，炎性细胞还会分泌一些化学物质，其中ROS可以加快临近癌细胞的基因突变9基因组不稳定和突变；，加速它们的恶化过程。10 细胞能量代谢异常即便在有氧气的条件下，癌细胞也会通过调控，使其能量主要来源于无氧糖酵解的代谢方式，这被称为“有氧糖酵解”。 二、简述DNA损伤检控点信号传导的一般途径，根据周期时相分为哪几类？并利用DNA 损伤检控点原理说明肿瘤发生的分子机制。 转导途径包括感受器（如ATM、A TR等）、转导因子（如Chk1、Chk2等）和效应器（如Cdc25A、Cdc25C、p21等）。感受器负责检测DNA结构的异常并启动检控点信号，转导因子进一步将信号转导给相应的效应器，效应器则引发这个路径上的生物学效应，引起细胞周期阻滞和对损伤DNA的有效修复。分三类：（1）G1期DNA损伤检控点：在进入下一个有丝分裂细胞周期之前将带有损伤的细胞阻滞在限制点；（2）S期DNA损伤检控点：当细胞内出现损伤时能够使DNA合成速度减慢或停止；（3）G2期DNA损伤检控点：功能是阻止带有DNA损伤的细胞进入有丝分裂期，阻滞在M期之前，为损伤修复提供足够的时间。机制：其主要在G1期和G2期发挥作用，G1期DNA损伤检测点关键分子有p53、Rb等，当DNA发生损伤严重时，p53等缺失细胞会停止DNA损伤修复，而细胞周期还进行，或者CdclinD上调加速细胞周期，使细胞逃避检测点，这都导致肿瘤发生；G2期检测途径主要是抑制Cdc2活性使细胞阻滞在G2期，且p53是其阻滞关键，p53及14-3-3δ蛋白缺失引起G2期检测点缺陷使细胞过早进入有丝分裂而导致肿瘤发生。 三、请举例说明信号通路与肿瘤细胞生物学特性的关系？ 当胞外的IL-6和IL-6Rα相互作用,引起gp130/IL-6Rα蛋白复合物形成,继而被激活, gp130通过Janus激酶(Januskinase, JAK)的磷酸化激活STAT转录因子, 特别是STAT3和SHP2。磷酸化的STAT3 形成二聚体,转移至细胞核中,激活调控基因的转录活性,而STAT3的过度激活可表现出促进肿瘤生长的作用,它的转录活性是调节癌病变的先决条件,同时, STAT3是gp130介导的细胞的存活和G1期到S期细胞转录信号的一个重要分子。c-Myc和Pim是STAT3的靶基因,它们可以补偿STAT3在细胞存活和细胞周期转变的作用。SHP2与Ras/MAP(mitogen-activatedprotein,细胞因子的受体有丝分裂原激活蛋白)激酶信号通路密切相关,并且对有丝分裂原激活起着重要的作用。另外,细胞周期蛋白D1(CyclinD1)是STAT3下游信号途径中的一个重要的调控基因,它参与细胞周期的调控,其异常表达可加速细胞周期循环,导致细胞持续异常增殖。如在大肠炎导致的肿瘤中,由STAT3介导的IL-6和IL-11依赖的IEC可以促进G1和G2/M周期转换,促进细胞的增殖,以一个自发的机制同时诱发肿瘤和炎症。此外NF-κB可诱导IL-6和尿激酶纤溶酶原激活物调控其周围的成纤维母细胞基质产生VEGF和细胞外基质降解酶,促进肿瘤细胞的浸润和转移。

湖南师范大学硕士研究生入学考试自命题考试大纲考试科目代码：考试科目名称：分子细胞生物学 一、考试形式与试卷结构一 1)试卷成绩及考试时间 本试卷满分为100分，考试时间为180分钟。 2)答题方式 答题方式为闭卷、笔试。 3)试卷内容结构 各部分内容所占分值为： 细胞生物学基本概述、细胞基本特性及研究方法约15分 细胞膜, 内膜系统及各细胞器约25分 基因表达及调控约30分 细胞增殖、分化、衰老、凋亡及其社会联系与信号转导约30分 4)题型结构 论述题：4小题，每小题15-30分，共100分 二、考试内容与考试要求 （一）细胞生物学基本概述、细胞基本特性及研究方法 考试内容： 细胞生物学研究的内容与现状；细胞学与细胞生物学发展简史；细胞的基本概念；原核细胞与古核细胞；真核细胞；非细胞形态的生命体－病毒与细胞的关系；细胞形态结构的观察方法；细胞组分的分析方法；细胞培养、细胞工程与显微操作技术。 考试要求： 1、了解细胞生物学研究的内容、现状及发展。 2、掌握细胞的基本概念、基本共性及理解细胞是生命活动的基本单位；掌握病毒的基 本分类及特征，理解病毒及其与细胞的关系；掌握真核细胞、原核细胞的结构

特征及进化上的关系；细胞生命活动的基本含义。 3、了解和掌握细胞生物学研究领域所使用的实验技术的基本原理和应用；理解细胞组 分的分析方法；掌握细胞培养类型和方法及细胞工程的主要成就。 （二）细胞膜及细胞的内膜系统及各细胞器 考试内容： 细胞质膜的结构模型；生物膜基本特征与功能；细胞骨架；膜转运蛋白与物质的跨膜运输；离子泵和协同转运；胞吞与胞吐作用。细胞质基质的涵义与功能；细胞内膜系统及其功能；细胞内蛋白质的分选与膜泡运输；线粒体与氧化磷酸化；叶绿体与光合作用；线粒体和叶绿体是半自主性细胞器；线粒体和叶绿体的增殖与起源；微丝与细胞运动；微管及其功能；中间丝；核被膜与核孔复合体；染色质；染色质结构与基因活化；染色体；核仁；核糖体的类型与结构；多聚核糖体与蛋白质的合成。 考试要求： 1、了解生物膜的结构模型、组成与功能等基本知识。 2、掌握物质的跨膜运输的方式、特点、作用机理及生物学意义。 3、掌握细胞质基质的涵义、功能及细胞质基质与胞质溶胶概念；掌握内质网的基本类型、 功能及与基因表达的调控的关系；掌握高尔基复合体的形态结构和高尔基体的极性特征、膜泡运输的分子机制高尔基体的功能以及它和内质网在功能上关系、高尔基体与细胞内的膜泡运输及内膜系统在结构、功能上的相互关系；掌握溶酶体与过氧化物酶体的差异以及后者的功能发生；了解细胞内蛋白质的分选与细胞结构的装配。 4、掌握真核细胞内两种重要的产能细胞器——线粒体和叶绿体的基本结构特征与功能机 制。 5、掌握各种细胞骨架的动态结构和功能特征。 6、掌握细胞核的结构组成及其生理功能；掌握染色质、染色体的关系及中期染色体的形态 结构和染色体DNA的三种功能元件；了解核仁的功能与周期；了解染色质的结构和基因转录。 7、掌握核糖体的结构特征和功能，蛋白质的生物合成和多聚核糖体的概念。 （三）基因表达及调控

心得 在得知要进行分子细胞生物学的学习之初，我从很多渠道都了解到这是一门难度不低的课程。每次上课，教室基本都坐满了人，足以看出同学们对这门课的重视程度。在老师的讲述下，我逐渐了解到分子细胞生物学是一门研究细胞内细胞器功能以及如何发挥作用的学科。学习的过程中注重记忆和理解。 进行了一段时间的学习后，发现分子细胞生物学的许多基础知识在高中生物和大学里的生物化学里都有涉及。比如细胞组织的基本结构、细胞器的作用等。渐渐，我走入了分子细胞生物学的大门，对细胞活动有了一些基本的概念。明白这门课程的目的是为了让我们掌握正常细胞形态，细胞运行规律等知识，为进一步学习药理学等课程打好基础。 不得不提老师把学习中的重点明确的很好，便于课下去有趋向性地复习。讲到一些难点的时候，老师甚至还亲自板书引领着我们去了解整个细胞生理过程。PPT上的一些动态的图片，也对理解一些复杂的过程有很大的帮助。比如在讲骨骼肌细胞收缩时，通过直观的感受图片上离子的运动，给我留下了十分深刻的印象。 通过一学期的学习,我学到了很多新的知识。分子细胞生物学作为一门新兴学科，有着很大的科研前景。我觉得学习分子细胞生物学培养了我的分子细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科,它联系着生物科学的许多分支学科,尤其是与分子生物学、遗传学、生物化学等学科联系密切。 在分子细胞生物学这门课程的学习方法上，一定要复习，当天讲过的内容如果不及时看一看复习，下次再上课的时候再继续回忆的时候就很痛苦，这一点我是深有体会。我也观察了很多其他的同学。首先老师不要求我们记很多笔记，说他讲的都是书上有的，我们只要上课好好听就可以了。但一些总结之类的笔记，我认为我们同学还是有必要做的，老师有时候PPT上也会有一些总结。做总结，可以把零散的知识系统化，规范化。很多好学的同学还会用各种颜色的记号笔画出书上的重难点，便于复习。当然，有些记忆力特别好的同学，上课听一听后就能基本掌握知识，真是羡慕的很。对大多数同学来说，课后的总结复习都是非常必要的。老师要求自学的部分，也要认真看一看，毕竟也会涉及少量考点，所以更要分配好时间。 对于考试的想法，现在大概知道有名词解释、填空题、问答题等题型。感觉前两者的掌握是相通的。老实说，我自己比较懒，从网上下了每一章的名词解释的总结，复习的时候看一看，按理说，自己总结的话，会对书本的掌握更上一个层次。问答题主要就是理解掌握老师强调的一些重点细胞胜利活动过程机制概念等。这就需要我们在平时的学习中就多多留心。才能在考试中拿到理想的成绩，才能不辜负老师的辛勤付出。

Cell biology 细胞生物学 第七章真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输 细胞内被膜区分类：细胞质基质、细胞内膜系统、有膜包被的细胞器 第一节细胞质基质的含义和功能 一、细胞质基质的含义 （1）含义：在真核细胞的细胞质中，除去可分辨的细胞器以外的胶状物质 主要含有： （1）与代谢有关的许多酶 （2）与维持细胞形态和物质运输有关的细胞质骨架结构

细胞质基质是一个高度有序的体系，细胞质骨架纤维贯穿在粘稠的蛋白质胶体中，多数的蛋白质直接或间接地与骨架结合，或与生物膜结合，从而完成特定的功能。细胞质基质主要是由微管、微丝和中间丝等相互联系形成的结构体系，蛋白质和其他分子以凝聚或暂时的凝聚状态存在，与周围溶液的分子处于动态平衡。 差速离心获得的胞质溶胶的组分和细胞质基质溶液成分很大不同。胞质溶胶中的多数蛋白质可能通过弱键结合在基质的骨架纤维上。 二、细胞质基质的功能 （1）蛋白质分选和转运 N端有信号序列的蛋白质合成之后转移到内质网上，通过膜泡运输的方式再转运到高尔基体。其他蛋白质的合成都在细胞质基质完成，并根据自身信号转运到线粒体、叶绿体、细胞核中，也有些蛋白驻留在细胞质基质中。

（2）锚定细胞质骨架 （3）蛋白的修饰、选择性降解 1 蛋白质的修饰 辅基、辅酶与蛋白的结合 磷酸化和去磷酸化 糖基化 N端甲基化（防止水解） 酰基化 2 控制蛋白质寿命 N端第一个氨基酸残基决定寿命 细胞质基质能够识别N端不稳定的氨基酸信号将其降解，依赖于泛素降解途径 3 降解变性和错误折叠的蛋白质 4 修复变性和错误折叠的蛋白

热休克蛋白的作用 第二节细胞内膜系统及其功能 细胞内膜系统是指在结构、功能乃至发生上相互关联、由膜包被的细胞器或细胞结构。 研究方法：电镜技术免疫标记和放射自显影离心技术和遗传突变体分析 一、内质网的形态结构和功能 内质网是由封闭的管状或扁平囊状膜系统及其包被的腔形成的互相沟通的三维网络结构。 （一）内质网的两种基本类型 糙面内质网和光面内质网。 糙面内质网：扁囊状整齐附着有大量核糖体 功能：合成分泌性蛋白和膜蛋白光面内质网：分支管状，小

1．“医学分子细胞生物学”共六次课，你对其中的哪些内容最感兴趣？为什么？ 答：细胞周期及调控。 理由：细胞周期的准确调控对生物的生存、繁殖、发育和遗传均是十分重要的。对简单生物而言，调控细胞周期主要是为了适应自然环境，以便根据环境状况调节繁殖速度，以保证物种的繁衍。复杂生物的细胞则需要面对来自自然环境和其他细胞、组织的信号，并做出正确的应答，以保证组织、器官和个体的形成、省长以及创伤愈合等过程能正常进行，以及创伤愈合等过程能正常进行，因而需要更为精细的细胞周期调控机制。 这些都是与了解生物整个生长过程必不可少的知识，我是一个热爱自然的人，所以，我对这方面的知识最感兴趣。 2．你希望能听到哪些领域或主题的深入介绍？为什么？ 答：转基因食品。 理由：含有转基因生物成份的食品称为转基因食品。目前为止，科学家不能完全预知对生物进行转基因改造，有可能导致何种突变而对环境和人造成危害。虽然实验非常成熟，但其对人类可能造成的影响，或许要在未来几代人后才显现。然而，中国作为多种生物的起源地和生物多样性中心，蕴藏了大量的物种资源。一旦受到转基因生物的基因污染，不仅是对世界的生物多样性的环境，还会影响到科学家运用物种和基因多样性资源解决粮食安全问题的能力。转基因技术将外来基因，植入人类的日常食物，例如大豆、玉米甚至大米中。长期进食转基因食品，对人类健康有何影响仍是未知之数。在国际上对转基因食品安全还有争议的时候，部分转基因食品已经在消费者不知情的情况下被端上了饭桌，严重伤害了消费者对转基因食品的知情权和选择权。显然目前发展生态农业与有机农业、保护农业遗传资源、推动农业走可持续道路是有待我们解决的重大问题。所以，我们应该多学习和研究这方面的课题，避免对人类、对自然界造成不必要的伤害。 3.请给我们一些建议？ 答：1.几乎一次课一个老师，老师换得过于频繁，让人感觉什么都讲了点，可是知识没有了衔接性，又觉得什么都没有学到。所以，建议一个老师来完成所有的课时。 2.内容太深奥了，全校性选修课是每个专业每个年级都可以选，而我们非医学专业的学生（医事法律专业）去听建立在一定理论基础上的专业性很强的课显然难以消化。所以，希望老师讲一些基础理论或者是在教务处网站的选课系统中注明建议医学专业的学生选。 3.多举一些生活实例来帮助我们消化理解知识，并且可以多一些视频或者图片让教学更形象具体。 4.就医学细胞生物学或医学的相互渗透和影响，你预期哪些方面会有长足的发展，怎样的发展，并给我们的生活带来变化？ 答：发酵工程。现代发酵技术给我们带来了一些以前不曾存在的新型产品，比如说一种被称作单细胞蛋白的新型动物饲料，就是利用发酵工程以农作物秸杆、造纸废液等废弃物培养藻类、放线菌、细菌、酵母等单细胞生物而获得的高产产品，这不仅含有高蛋白，而且含有丰富的维生素和脂类等，既是家禽家畜的良好饲料，又可用来生产高营养的人造蛋白食品。在食品、药品、原材料等方面应该可以发展，通过发酵可以生产抗生素以及氨基酸，还可以获得一些药物的中间原料，例如癌症和心血管疾病。所以，我相信，发酵工程以后会在各个领域给我们的生活带来意想不到的利益。

1. 哪一年美国人S. Cohen和H. Boyer将外源基因拼接在质粒中，并在大肠杆菌中表达，从而揭开基因工程的序幕。 A.1970 B.1971 C.1972 D.1973 2. DNA双螺旋模型是J. D. Watson 和英国人F. H. C. Crick哪一年美国人提出的 A.1951 B.1952 C.1953 D.1954 3. 以下哪些是当代细胞生物学研究的热点 A.细胞器结构 B.细胞凋亡 C.细胞周期调控 D.细胞通信 E.肿瘤细胞 F.核型与带型 4. 减数分裂是谁发现的 A.O. Hertwig B.E. van Beneden C.W. Flemming D.E. Strasburger 5. 第一台复式显微镜是谁发明的。 A.詹森父子J.Janssen和Z.Janssen B.虎克R. Hook C.列文虎克A. van Leeuwenhoek D.庇尼西G. Binnig 6. 以下谁没有参与细胞学说的提出 A.斯莱登M. J. Schleiden B.斯旺T. Schwann C.普金叶J. E. Pukinye D.维尔肖R. Virchow 7. 哪一年德国人M. Knoll和E. A. F. Ruska发明电子显微镜 A.1941 B.1838 C.1951 D.1932 8. 细胞生物学 A.是研究细胞的结构、功能和生活史的一门科学 B.包括显微、超微、分子等三个层次的研究 C.一门高度综合的学科，从细胞的角度认识生命的奥秘 D.1838/39年细胞学说提出，标志着细胞生物学的诞生 9. 第一个看到细胞的人是 A.克R. Hook

1、胡克所发现的细胞是植物的活细胞。X 2、细胞质是细胞内除细胞核以外的原生质。√ 3、细胞核及线粒体被双层膜包围着。√ 一、选择题 1、原核细胞的遗传物质集中在细胞的一个或几个区域中，密度低，与周围的细胞质无明确的界限，称作（B） A、核质 B拟核 C核液 D核孔 2、原核生物与真核生物最主要的差别是（A） A、原核生物无定形的细胞核，真核生物则有 B、原核生物的DNA是环状，真核生物的DNA是线状 C、原核生物的基因转录和翻译是耦联的，真核生物则是分开的 D、原核生物没有细胞骨架，真核生物则有 3、最小的原核细胞是（C） A、细菌 B、类病毒 C、支原体 D、病毒 4、哪一项不属于细胞学说的内容（B） A、所有生物都是由一个或多个细胞构成 B、细胞是生命的最简单的形式 C、细胞是生命的结构单元 D、细胞从初始细胞分裂而来 5、下列哪一项不是原核生物所具有的特征（C） A、固氮作用 B、光合作用 C、有性繁殖 D、运动 6、下列关于病毒的描述不正确的是（A） A、病毒可完全在体外培养生长 B、所有病毒必须在细胞内寄生 C、所有病毒具有DNA或RNA作为遗传物质 D、病毒可能来源于细胞染色体的一段 7、关于核酸，下列哪项叙述有误（B） A、是DNA和RNA分子的基本结构单位 B、DNA和RNA分子中所含核苷酸种类相同 C、由碱基、戊糖和磷酸等三种分子构成 D、核苷酸分子中的碱基为含氮的杂环化合物 E、核苷酸之间可以磷酸二酯键相连 8、维持核酸的多核苷酸链的化学键主要是（C） A、酯键 B、糖苷键 C、磷酸二酯键 D、肽键 E、离子键 9、下列哪些酸碱对在生命体系中作为天然缓冲液？D A、H2CO3/HCO3－ B、H2PO4－/HPO42－ C、His＋/His D、所有上述各项 10、下列哪些结构在原核细胞和真核细胞中均有存在？BCE A、细胞核 B、质膜 C、核糖体 D、线粒体 E、细胞壁 11、细胞的度量单位是根据观察工具和被观察物体的不同而不同，如在电子显微镜下观察病毒，计量单位是（C） A、毫米 B、微米 C、纳米 D、埃 四、简答题 1、简述细胞学说的主要内容

第四章、细胞生物学的研究技术 （简单了解，考试题目较简单） 一显微镜 1普通显微镜（light microscope）: 主要用于染色标本的观察 2相差显微镜（phase contrast microscope）: 用于观察培养的活细胞(无色的细胞)倒置相差显微镜适用于观察体外培养的活细胞的结构和活动 3微分干涉差显微镜(DIC显微镜)：适用于活细胞之类的无色透明标本的观察，广泛应用于各 种细胞工程中的显微操作 4暗视野显微镜：适用于无色透明标本的观察（活细胞），但不可以观察到细胞的内部结构5激光扫描共聚焦显微镜：荧光检测、细胞结构的三维重建；、微操作、定点破坏培养物中的 某些细胞，实现对某些特定细胞的保留 6荧光显微镜：检测细胞表面或内部特定的抗原 二．亚显微结构的观察 1电子显微镜（electron microscope）：透射电镜TEM用于观察和研究细胞内部细微结构；扫描电镜SEM用于观察标本表面精细的三维形态结构；高压电镜2扫描探针显微镜：扫描隧道显微镜;原子力显微镜 三.细胞的分离与培养 （1）细胞的分离：利用物理性质不同（沉降和离心）；利用不同类型细胞与玻璃或塑料的黏附能力不同；利用抗体特异性结合的特性；采用带有荧光染料的特异性抗体来标记悬液中的某些特定细胞，然后采用流式细胞仪将被标记的细胞分离出来（悬液：用蛋白质水解酶处理组织块，并加入一定量的乙二胺四乙酸EDTA以结合溶液中的Ca2+，再通过轻微振荡使组织解散） （2）细胞的培养（cell culture）:从组织分离出来特定的细胞在一定条件进行培养，使之能够继续生存生长以至增殖的一种方法，分为原代培养和传代培养 细胞在体外生长的条件：培养基；支持物；其他（CO2浓度、适宜的温度、PH） A原代培养：由起始实验材料所进行的细胞培养 B对已有的细胞（原代培养所得的培养物或已有的培养物）进行继续培养 C细胞系：通过原代培养所得的细胞培养物（可以含有原代培养所用的起始实验材料的所含细胞） D细胞株（cell strain）：由单一类型的细胞所组成的细胞系 四．细胞融合（cell fusion）:是指两个或两个以上的细胞相互接触并且合并而形成一个细胞（基因型相同的细胞形成融合称为同核融合，基因型不同的细胞形成的融合称为并核融合）;细胞融合的方法：生物诱导法，化学诱导法，物理诱导法 五．细胞连接（cell junction）: A封闭连接occluding junction（又称紧密连接tight junction） B锚定连接anchoring junction:与肌动蛋白相连的锚定连接（隔状连接、黏合带、黏合斑）；中 间丝相连的锚定连接（桥粒、半桥粒） C通讯连接：间隙连接、化学突触、胞间连丝 ★第五章、细胞膜及其表面 （重点内容）、

分子细胞生物学 1．简述表达调控的基本概念和真核基因表达调控的特点（10分）。 2．简述转录后水平的基因沉默现象、基因表达调控的新途径及其应用现状（10分）。3．请你简述细胞分化，干细胞发展现状，如何理解认识现状与应用关系（10分）？ 4．请叙述细胞周期内容与细胞周期调控实验的基本原理，请你设计一种有关细胞周期调控的实验（10分）。 5．细胞信号理论与实践的应用现状，从你所理解的几种细胞信号通路，谈谈验证实验设计及其依据原理（10分）。 6．由基因选择性表达结果与细胞分化关系，生物的表观遗传的关系（10分）。 7．细胞凋亡及其信号转导关系说明细胞凋亡须具备必要的基本元件，请举一列叙述说明（10分）。 8．如何理解真核细胞基因表达调控的复杂性（10分）？ 9．根据你所从事的研究方向，探讨与分子细胞生物学的关系及应用（20分） 1.简述表达调控的基本概念和真核基因表达调控的特点（10分）。 答：基因表达调控：指位于基因组内的基因如何被表达成为有功能的蛋白质(或RNA)，在什么组织中表达，什么时候表达，表达多少等等。在内、外环境因子作用下，基因表达在多层次受多种因子调控。基因表达调控的异常是造成突变和疾患的重要原因。 真核基因表达调控的特点： （1）转录水平的调控。Britten和Davidson于1969年提出的真核生物单拷贝基因转录调控的模型——Britten—Davidson模型。该模型认为在整合基因的5’端连接着一段具有高度专一性的DNA序列，称之为传感基因。在传感基因上有该基因编码的传感蛋白。外来信号分子和传感蛋白结合相互作用形成复合物。该复合物作用于和它相邻的综合基因组，亦称受体基因，而转录产生mRNA，后者翻译成激活蛋白。真核生物基因组中等重复DNA序列和单

细胞生物学试题 一、填空题（20分） 1 、细胞是___的基本单位，是____的基本单位，是____的基本单位，是____的基本单 位。 2、目前发现的最小最简单的细胞是____。 3、分辨率是指显微镜能够分辩____。 4、生物膜的基本特征是____。 5、膜蛋白可以分为____和____ 6、物质跨膜运输的主要途径是____。 7、按照所含的核酸类型，病毒可以分为____。 8、信号假说中，要完成含信号肽的蛋白质从细胞质中向内质网的转移需要细胞质中的____和内质网膜上的____的参与协助。 9、被称为细胞内的消化器官的细胞器是。 10、在内质网上继续合成的蛋白中如果存在____序列，则该蛋白将被定位到细胞膜上。 11、细胞内膜上的呼吸链主要可以分为两类，既____和____。 12、体外实验表明，MF正极与负极都能生长，生长快的一端为____，慢的一端为。 13、微丝在体内的排列方式主要有____、____和____。 14、真核细胞中，大分子的跨膜运输是通过____和____来完成的。 15、蛋白质的糖基化修饰主要分为____，和____。 16、具有将蛋白进行修饰、分选并分泌到细胞外的细胞器是____。 17、蛋白质的糖基化修饰主要分为____，指的是蛋白质上的____与____直接连接，和____，指的是蛋白质上的____与____直接连接。 18、真核细胞中，_____是合成脂类分子的细胞器。 19、内质网的标志酶是____。 20、70S核糖体可以分为____，80S核糖体可以分为____。 二、名词解释（20分) 1、细胞生物学cell biology 2、分子细胞生物学molecular cell biology 3、质粒 4、类病毒 5、糙面内质网 6、半自主性细胞器 7、核小体 8、端粒 9、细胞骨架 10、踏车现象 三、选择题(20分） 1、对细胞的概念，近年来比较普遍的提法是：有机体的（）

细胞生物学教案 . 第一章绪论 教学目的 1 掌握本学科的研究对象及内容； 2 了解本学科的来龙去脉（发展史及发展前景）； 3 掌握与本学科有关的重大事件和名词。 教学重点本学科的研究对象及内容 第一节细胞生物学研究内容与现状 一、细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科 1.细胞学（Cytology）：是研究细胞的结构、功能和生活史的科学 2.细胞生物学（Cell Biology）：运用近代物理学和化学的技术成就以及分子生物学的概念与方法，从显微水平、亚显微水平和分子水平三个层次上，研究细胞的结构、功能及各种生命活动规律。 二、细胞生物学的主要研究内容 1. 细胞核、染色体及基因表达基因表达与调控是目前细胞生物学、遗传学和发育生物学在细胞和分子水平相结合的最活跃领域。 2.生物膜与细胞器的研究膜及细胞器的结构与功能问题（“膜学”）。 3. 细胞骨架体系的研究胞质骨架、核骨架的装配调节问题和对细胞行使多种功能的重要.性。 4. 细胞增殖及调控控制生物生长和发育的机理是研究癌变发生和逆转的重要途径（“再教育细胞”）。 5. 细胞分化及调控一个受精卵如何发育为完整个体的问题。（细胞全能性） 6 .细胞衰老、凋亡及寿命问题。 7. 细胞的起源与进化。 8. 细胞工程改造利用细胞的技术。生物技术是信息社会的四大技术之一，而细胞工程又是生物技术的一大领域。目前已利用该技术取得了重大成就（培育新品种，单克隆抗体等），所谓21世纪是生物学时代，将主要体现在细胞工程方面。 三、当前细胞生物学研究的总趋势与重点领域 1. 染色体DNA与蛋白质相互作用关系； 2. 细胞增殖、分化、凋亡的相互关系及其调控； 3 .细胞信号转导的研究； 4 .细胞结构体系的装配。 第二节细胞生物学发展简史 一细胞生物学研究简史1.细胞学创立时期 19世纪以及更前的时期（1665—1875），是以形态描述为主的生物科学时期； 2. 细胞学经典时期20世纪前半世纪（1875—1900），主要是实验细胞学时期； 3. 实验细胞学时期（1900—1953）； 4. 分子细胞学时期（1953至今）。

第二章第三章第四章电镜 1.电镜、分辨率、透射电子、二次电子、电子束、超薄切片、免疫电镜技术 电镜：以电电子束为光源，电磁场为透镜，利用电子散射产生的信号进行显微成像的具有高分辨率和放大倍率的显微镜。电镜用于研究组织和细胞的超微结构 分辨率：用于表示人眼和光学仪器能够辨别的两点之间最小距离的标志。人0.2mm，光镜0.2um。分辨率是衡量电镜性能的重要指标。 透射电子：当样品厚度小于100nm时，部分电子可穿透样品，将穿透样品的电子叫做透射电子。（利用透射电子信息成像的称为透射电镜） 二次电子：在入射电子的轰击下,样品表面5-50 nm 深度激发出来的电子称为二次电子。（利用二次电子信息成像的称为扫描电镜） 电子束：又称电子射线，电子束带负电荷，具有光的波动性、可折射性。电镜利用电子束作为“光源”成像。 超薄切片：将环氧树脂包埋的组织块切成100nm以下的薄切片称为超薄切片，超薄切片经电子染色后在TEM下观察组织细胞内部的超微结构。 immune electron microscopy：免疫电镜技术是将免疫学方法与电子显微镜技术相结合，利用抗原与抗体特异结合的特性，在超微结构水平定位特异大分子的技术。 2.电镜在医学领域的应用 观察细胞器和组织器官的超微结构；观察病毒和细菌等；观察组织细胞超微病理结构；用于临床疾病的诊断；观察生物材料复合体及模式生物等 3. 从分辨率、放大倍率、成像信号、样品制备、图像特点和应用几方面对透射电镜和扫描电镜进行比较 TEM分辨率为0.1nm，放大倍率是100万倍，成像信号为透射电子信号成像，样品制备过程复杂，要制成50～100nm的超薄切片，图像特点为二维结构，平面图像，TEM用于观察组织细胞内部的超微结构。 SEM分辨率为0.6nm，放大倍率是80万倍，成像信号为二次电子信号成像，样品制备方法较简单，标本可大而厚，图像特点为三维结构图像，立体感较强，SEM 用于观察样品表面及其断面立体形貌。

1、请简述1条与恶性肿瘤发生发展相关的信号通路，这些通路是如何影响恶性肿瘤的发生发展的。 P13k/Akt信号通路属于酪氨酸激酶受体介导的信号传导系统。P13K／Akt通路信号传导：P13K／Akt通路信号的传导始于各种激活因子与p13K偶联的受体结合，活化受体。激活因子主要为胰岛素、胰岛素样生长因子一l（ICF-L）、脑源性神经营养因子（NGF）、表皮生长因子（EGF）等。P13K／Akt信号通路的负性调控：P13K／Akt信号通路活性随着PIP3降解而减弱。P13K／Akt信号传导通路与肿瘤 肿瘤往往由于细胞增殖和凋亡调控失衡而得以快速生长，活性异常的P13K／Akt信号通路通过调节细胞存活和凋亡，促进肿瘤生长。一方面，活化的Akt阻断了葡萄糖合成酶３β（GSK-3β）抑制CyclinDl表达和myc基因扩增的作用，导致细胞快速增殖；同时，激活的Akt又可抑制FOXO家族蛋白活性，使细胞周期抑制剂如p27kipl、p130Rb2等表达下调，CyclinDl表达增加，加速细胞周期。另一方面，磷酸化Akt 作用于foxo家族蛋白导致前凋亡蛋白Bim和FasL表达量下降而减少凋亡发生；同时磷酸化其下游蛋白Bad 及YAP，抑制p53相关转录因子P73活性并使前凋亡蛋白Ｂａｘ表达量减少而抑制凋亡；还通过磷酸化激活IKK和Mdm2癌蛋白，调节NF-KB与p53活性而影响细胞存活。此外，激活的p13k，akt信号通路通过促进肿瘤血管形成、增强细胞粘附能力、改变细胞骨架等作用参与乳腺癌、甲状腺癌、卵巢癌等肿瘤的侵袭和转移Wnt/β-catenin 信号通路在胰腺癌发生和发展中的作用机制 （1）Wnt/β-catenin 信号通路对胰腺癌细胞增殖的作用机制 β-catenin是Wnt通路的调解中心，胞质中的β-catenin与TCF / LEF结合后进入细胞核成为转录激活剂，最终激活Wnt靶基因，如C-Myc、细胞周期蛋白D1（CyclinD1）、环氧合酶-2（COX-2）、c-Jun及纤连蛋白（FN）等。C-Myc是一种常见的原癌基因，可使细胞无限增殖获永生化功能，是调控细胞周期的主要基因，与多种肿瘤发生发展有关。C-Myc表达的变化与细胞的增殖及分化状态有关，其表达产物在调节细胞生长、分化或恶性转化中发挥作用。Cyc1inDl基因又称PARDI，是Gl期细胞增殖信号的关键蛋白，是细胞周期素之一。CyclinD1能与细胞周期蛋白激酶(CDK4)结合激活成CDK4一CyclinD1复合物，与多种蛋白协同作用促进细胞由G1期向s期的过渡。Schuuring等研究表明Cyclin-D1扩增和蛋白表达在多种组织的癌变早期就已出现，且与肿瘤的浸润生长、淋巴转移及预后差有关。COX-2能激活环磷酸腺苷（cAMP）途径诱导肿瘤血管生成，并通过抑制机体免疫系统和改变肿瘤周围微环境而利于肿瘤的浸润转移，其代谢产物前列腺素E2（PGE2）能够刺激细胞增殖抑制凋亡。另外，COX-2高表达促使慢性炎症部位形成癌前微环境(PCM)，其具有类似肿瘤微环境(CM)的生物特性可以促使慢性炎症向肿瘤转变。 （2）Wnt/β-catenin 信号通路对胰腺癌细胞浸润迁移的作用机制 Wnt2是循环肿瘤细胞（CTC）的候选基因，能够促进胰腺癌细胞的迁移，在人体中胰腺癌非贴壁肿瘤干细胞的形成与多种Wnt基因的上调有关。对galectin-3进行转染使β-catenin下调后，胰腺癌细胞的迁移和侵袭能力都受到抑制。胰腺癌细胞与周围基质环境之间的相互作用中也出现Wnt信号通路的激活。有研究表明位于上皮组织的E-cad与β-catenin结合减少的胰腺癌患者往预后较差。Krebs yon den Lundgen-6/Mucin 1敲除后，E-cad 和E-cad/β-catenin 复合体的表达都增加, 但核中的β-catenin, cyclin D1和c-myc的表达都减少，导致胰腺癌细胞的增殖减缓、凋亡增多和侵袭能力下降。定位在细胞膜上的β-catenin受到E-cad的控制以维持细胞与细胞的粘附。在正常成体细胞中，胞质内的β-catenin大部分与E-cad 及α-连环蛋白（α-catenin）结合形成复合体参与细胞骨架的调节，维持同型细胞的黏附，保证上皮的完整性，防止细胞转移，少部分游离的β-catenin在胞质内被降解复合体磷酸化后由泛素蛋白酶体识别并降解，保持胞内β-catenin血低水平状态。Wnt通路激活后β-catenin即与E-cad分离，使β-catenin由细胞膜解离而进入胞质和胞核，导致E-cad介导的细胞黏附连接作用丧失，使肿瘤细胞脱落、分散和移动，从而形成转移和浸润。 2、简述DNA损伤检控点信号传导的一般途径，根据周期时相分为哪几类？并利用DNA损伤检控点原理说明肿瘤发生的分子机制。 答:转导途径包括感受器（如ATM、ATR等）、转导因子（如Chk1、Chk2等）和效应器（如Cdc25A、Cdc25C、p21等）。感受器负责检测DNA结构的异常并启动检控点信号，转导因子进一步将信号转导给相应的效应器，效应器则引发这个路径上的生物学效应，引起细胞周期阻滞。分三类：（1）G1期DNA损伤检控点：在进