细胞生物学第六次作业

1. 试述细胞核结构和功能。(中)
答: 细胞核是细胞内一个重要的细胞器,真核生物细胞核结构由五个主要组成部分:
①由双层膜组成的核被膜,它将细胞核物质分开
②似液态的核质,其中含有可溶性的核物质
③一个或多个球形核仁,这种结构与核糖体的合成有关
④核基质为细胞核提供骨架网络
DNA纤维,当它展开存在于细胞核中时称为染质,组成致密结构时称为染体。
它的功能主要有两个方面:
1.)是遗传信息的主要贮存库,载有全部基因组,细胞分裂时,通过复制将遗传信息传给下一代细胞
2.)细胞核是管壳式冷凝器DNA复制和RNA转录场所,进行遗传信息的表达时,合成蛋白质所需的mRNA
rRNA、和tRNA都是来自细胞核,新合成的mRNA旋转式清堵机rRNA和核糖体亚单位从核内运输到细质,以及蛋白质和能源物质等成分从细胞质转运入核内,需要依靠核被膜的运输,核被膜调节着核质间的物质交换。总之,细胞核是细胞内DNA贮存、复制和RNA转录中心,也是细胞代谢、生长、分化和繁殖的控制枢纽。
2.何谓分子伴侣?类别和功能如何?(难)
答: 细胞核内能与组蛋白结合并能介导核小体有序组装的核质素称为分子伴侣。
类型有: (1)伴侣素家族; (2)应激蛋白70 家族; (3)应激蛋白90 家族
功能:(1) 参与新生肽链; (2) 参与蛋白运送;  (3)修复热变性蛋白.
3.何谓人工染体?何谓YAC文库? (难)
答: 人工染体指人工构建的含有天然染体基本功能单位的载体系统。包括酵母人工染体(YAC)、细菌人工染体(BAC)、P1派生人工染体(PAC)、哺乳动物人工染体(MAC)和人类游离人工染体(HAEC)。
YAC文库:结构上能够模拟真正酵母染体的线状DNA分子:含某种生物的一段基因的酵母人工染体。
YAC带有天然染体所有的功能元件,包括一个着丝粒,一个DNA复制起点,两个端粒。YAC能够容纳长达几百kb的外源DNA,这是质粒和黏粒办不到的。大片段的插入更有可能包含完整的基因,在染体步移中每次允许更大的步移距离,同时能够减少完整基因组文库所需的克隆数目。
4.染体的绳珠模型有什么特点?(难)
答: 绳珠模型:由Kornberg根据生化资料,特别是根据染体 电镜照相,,用来说明染体内DNA-蛋白质纤丝的染体一级结构的模型。染体上的蛋白质有两类:一类是低分子量的碱性蛋白即组蛋白,另一类是酸性蛋白质,即非组蛋白蛋白质)。非组蛋白蛋白质的种类和含量不十分恒定,而组蛋白的种类和含量都很恒定,其含量大致与DNA相等。
5.染体骨架与核基质有何不同?(中)
答: 细胞结构中的细胞膜骨架,核骨架都是必需的,因为骨架可以维持一个正常细胞的结构,
可以进行大量的物质或遗传信息的储存。染体骨架是存在于核骨架里的。
6.为什么真核细胞需要细胞核作为独立的区室,而原核细胞没有核也能生存?(中)
答: 有细胞核可以让转录和翻译过程分开,保护DNA等等,只是更好而已,不是必要没有也能生存,只是变异什么的可能性更大。
7.比较组成型异染质与兼性异染质。(中)
    答: 组成型异染质:除S期以外在整个细胞周期均处于聚缩状态, DNA包装比基本不变,可构成多个染中心。
兼性异染质:是指在一定的细胞类型或一定的发育阶段呈现凝集状态的异染质。在一定时期的特种细胞的细胞核内, 原来的常染质可转变成兼性异染质。如雄性个体的细胞含有一个瘦小的Y染体和一个大的X染体, 由于X和Y染体上很少有共同的基因, 对于雄性来说, X染体上的基因就只有一个拷贝。虽然雌性细胞有两条X染体, 也只有一条具有转录活性, 另外一条X染体像异染质一样保持凝缩状态, 称为巴氏小体。巴氏小体的形成保证了雄性和雌性都只有一条具有活性的X染体, 合成等量的X-连锁基因编码的产物。
8.两个β珠蛋白基因(每个来自11号染体中的一条)的DNA测序表明其中一个基因有突变。能否仅凭这个信息判断,此人会成为遗传病的携带者并遗传给后代?还需要哪些信息来进一步证明?(中)
答: 不能,仅能判断为携带者,不能判断会遗传给后代,因为两个基因位于一个常染体上,一个突变便为携带者,但由于基因不知突变是发生在什么时候,故不能判断是否遗传;还需要他其他亲属的染体看是否也发生突变。
9.假如动物细胞中的mRNA被反转录为DNA(因为病毒感染时携带的反转录酶造成的偶发事件),产生的双链DNA被整合到染体上不同的位置,那么这个DNA序列(称为假基因)与原始基因有什么不同?假基因能被转录吗? (难)
答: 这个基因序列没有原始基因的部分序列,因为成熟的mRNA中只含有可以编码蛋白质的基因,故反转录的DNA中只含有原始基因的外显子部分,不含内含子;假基因不能转录,因为假基因上不含复制源序列,即没有复制起始点。
10.比较原核生物基因组的复杂性和真核生物基因组的复杂性。(易)
答: 真核生物基因组指一个物种的单倍体染体组(1n)所含有的一整套基因。还包括叶绿体、线粒体的基因组。
原核生物一般只有一个环状的DNA分子,其上所含有的基因为一个基因组。原核生物的染体分子量较小,基因组含有大量单一顺序,DNA仅有少量的重复顺序和基因。
真核生物基因组存在大量的非编码序列。包括:内含子和外显子.基因家族和假基因、重复DNA序列。真核生物的基因组的重复顺序不但大量,而且存在复杂谱系。
原核生物的细胞中除了主染体以外,还含有各种质粒和转座因子。质粒常为双链环状DNA,可独立复制,有的既可以游离于细胞质中,也可以整合到染体上。转座因子一般都是整合在基因组中。
真核生物除了核染体以外,还存在细胞器DNA利兹线,如线粒体和叶绿体的DNA,为双链环状,可自主复制。有的真核细胞中也存在质粒,如酵母和植物。
原核生物的DNA位于细胞的中央,称为类核。
真核生物有细胞核,DNA序列压缩为染体存在于细胞核中。
真核基因组都是由DNA序列组成,原核基因组还有可能由RNA组成,如RNA病毒。
11.什么是核型?核型分析有什么用途?(易)
答: 核型是指染体组在有丝分裂中期的表型, 是染体数目、大小、形态特征的总和。在对染体进行测量计算的基础上, 进行分组、排队、配对, 并进行形态分析的过程叫核型分析。
核型分析可以对(1)遗传疾病诊断  (2)产前诊断;  (3)白血病诊断; (4)致突变研究;  (5)绘制基因物理图谱;  (6)肿瘤物理学研究;  (7)其他染体研究.
12.简述核孔鱼笼模型的主要特点。(中)
答: 核孔鱼笼模型是指镶嵌在核孔上的一种复杂的结构。主要有以下四种结构组分:
1 胞质环:位于核孔边缘的胞质面一侧,又称外环;
②核质环:位于核孔边缘的核质面一侧,又称内环;
不锈钢筛网种类③辐:由核孔边缘伸向中心,呈辐射状八重对的纤维;
④栓:又称中央栓。位于核孔中心,呈颗粒状或棒状。
核孔复合体对于垂直于核膜孔中心的轴呈辐射状八重对称结构,而相对于平行核膜面则是不对称的。
13.人类基因组的23条染体上有3亿碱基对,按先前的估计,有l0万个基因。问:(中)
  (1)每条染体上的平均基因数是多少?
  (2)每个基因的平均碱基对数是多少?
  (3)若95%的碱基对是非编码的DNA,则平均每个基因的碱基对是多少?(中)
答: (1)7*105 ; (2)7*108; (3)7*108
14.为什么在真核生物的细胞中不能同时见到细胞核和染体?(中)
答: 在有丝分裂的前期,核膜消失,而在染质前期又开始缩短变粗螺旋化.两者可以说是同步进行,等到核膜消失完.染体就行成了,时间刚好错开.所以看到染体时也就看不到核膜,肯定细胞核也看不到哦.
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16.试述细胞核被膜的主要生理功能。(易)
    答: 核被膜使细胞核成为细胞中一个相对独立的体系,使核内形成一相对稳定的环境。同时,核被膜又是选择性渗透膜,起着控制核和细胞质之间的物质交换作用。
核被膜包裹在核表面,由基本平行的内层膜、外层膜两构成。外核膜表面有核糖体附着,并与粗面内质网相续;核周隙亦与内质网腔相通,因此,核被膜也参与蛋白质合成。内核膜也参与蛋白质合成。内核膜的核质面有厚20~80nm的核纤层是一层由细丝交织形成的致密网状结构。成分为中间纤维蛋白,称为核纤层蛋白。核纤层与细胞质骨架、核骨架连成一个整体,一般认为核纤层为核被膜和染质提供了结构支架。核纤层不仅对核膜有支持、稳定作用,也是染质纤维西端的附着部位。
17.简述核小体结构模型。(中)
答: ①.每个核小体单位包括200bp左右的DNA和一个组蛋白八聚体及一个分子的组蛋白H1。  ②.组蛋白八聚体构成核小体的核心颗粒,由H2A、H2B、H3、H4各两分子形成。 ③. DNA分子以左手螺旋缠绕在核心颗粒表面。  ④.相邻核心颗粒之间为一段连接线DNA,连结线上有组蛋白H1和非组蛋白。
18.试述核孔复合体的结构及其功能。(中)
    答: 一:核孔复合体的结构:
    1)胞质环:外环,位于核孔边缘胞质面侧;
    2)核质环:内环,内环上对称连有8条纤维,形成核蓝结构
    3)辐:由核孔边缘伸向中心,呈辐射状8重对称。
柱状亚单位:位于核孔边缘,连接内外环,起支持作用
    腔内亚单位:接触核膜部分的区域。
    环带亚单位:在柱状亚单位之内,靠近核孔复合体中心部位。
    4)柱(中央栓):位于核孔中心,呈颗粒或棒状。
二:核孔复合体功能
    1)核质交换的双向选择性亲水通道
    2)通过核孔复合体的被动运输
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4)亲核蛋白与核定位信号
5)亲核蛋白入核转运的步骤
6)核质蛋白向细胞核的输入可描述如下:①蛋白与NLS受体,即imporin α/β二聚体结合;②货物与受体的复合物与NPC胞质环上的纤维结合;③纤维向核弯曲,转运器构象发生改变,形成亲水通道,货物通过;④货物受体复合体与Ran-GTP结合,复合体解散,释放出货物;⑤与Ran-GTP结合的imporin β,输出细胞核,在细胞质中Ran结合的GTP水解,Ran-GDP返回细胞核重新转换为Ran-GTP;⑥imporin α在核内exportin的帮助下运回细胞质
7)转录产物RNA的核输出
19.试比较组蛋白和非组蛋白的特点及其作用。(难)
    答: 组蛋白的特点:①进化上的极端保守性; ②无组织特异性; ③肽链上氨基酸分布的不对称性; ④ 组蛋白的修饰作用。
    作用:1,核小体组蛋白,帮助DNA卷曲形成核小体的稳定结构

本文发布于:2024-09-20 14:45:18,感谢您对本站的认可!

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