細(xì)胞生物學(xué)第八章細(xì)胞核習(xí)題及答案 done.doc

第八章細(xì)胞核1 概述核孔復(fù)合體的結(jié)構(gòu)、標(biāo)志蛋白及生理功能。答： 核孔復(fù)合體由環(huán)、輻、栓三種結(jié)構(gòu)構(gòu)成。環(huán)包括核孔外緣的胞質(zhì)環(huán)（8條短纖維伸向細(xì)胞質(zhì)中）和核孔內(nèi)緣的核質(zhì)環(huán)（8條長(zhǎng)纖維伸入核內(nèi)，末端形成小環(huán)構(gòu)成籃狀結(jié)構(gòu)）；輻則由柱狀亞單位（支撐“環(huán)”）、腔內(nèi)亞單位（固定作用）和環(huán)狀亞單位（核質(zhì)交換通道）構(gòu)成；栓是環(huán)帶亞單位中的顆粒或棒狀結(jié)構(gòu)，在核質(zhì)交換中起一定作用。核孔復(fù)合體的標(biāo)志性蛋白是gp210，它能夠促進(jìn)核孔的形成以及錨定核孔復(fù)合體。還有P62存在于中央栓上在核質(zhì)交換中起一定作用。2 舉例說(shuō)明核孔復(fù)合體運(yùn)輸物質(zhì)的特點(diǎn)及過程。答：總體上來(lái)看有雙功能性（主動(dòng)、被動(dòng)）；雙向性（親核蛋白入核，DNA、RNP等出核）。而其主動(dòng)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)有：（1） 信號(hào)識(shí)別：親核蛋白上有NLS（核定位信號(hào)）序列才可入核。（2） 載體介導(dǎo)：載體如importin和importin,親核蛋白通過NLS識(shí)別importin/importin異二聚體并與之結(jié)合形成轉(zhuǎn)運(yùn)復(fù)合物。（3） GTP供能：復(fù)合物入核以后，GTP水解供能使蛋白從復(fù)合物上解離下來(lái)。（4） 雙向選擇：蛋白入核需要NLS，出核需要NFS（核輸出信號(hào)），mRNA出核要5端的GpppG帽子。（5） 飽和動(dòng)力學(xué)特征。3 簡(jiǎn)述核糖體的主要合成場(chǎng)所、大小亞單位的裝運(yùn)場(chǎng)所以及轉(zhuǎn)運(yùn)途徑。答： 編碼rRNA的基因存在于核仁組織區(qū)，核糖體的生物發(fā)生即在此處。rRNA基因轉(zhuǎn)錄形成45SrRNA前體后即與蛋白質(zhì)結(jié)合形成80S的RNP復(fù)合體，隨后切斷部分轉(zhuǎn)錄間隔后產(chǎn)生18S、5.8S和28SrRNA ,5SrRNA自核外基因轉(zhuǎn)錄而來(lái)。先由18SrRNA形成小亞基，再由另外三種形成大亞基，即完成核仁中的合成過程。大小亞基出核后，在mRNA上完成組裝（先是小亞基與mRNA結(jié)合，再結(jié)合上大亞基）出核（從核孔）的轉(zhuǎn)運(yùn)途徑見核孔的物質(zhì)運(yùn)輸特點(diǎn)。4. 闡明核仁、核仁組織區(qū)與核仁染色體之間的關(guān)系。答： 核仁是rRNA合成及加工核糖體亞單位的場(chǎng)所，它包括FC、DFC和GC三個(gè)區(qū)域。核仁組織區(qū)(NOR)是同源染色體上的含有許多rRNA基因拷貝的特殊區(qū)域，在間期時(shí)就是核仁中的FC（纖維中心）。核仁染色體是指擁有核仁組織區(qū)的染色體（有些生物的NOR是位于次級(jí)縊痕處，如：人的13、14、15、21、22號(hào)染色體）5. 染色體的組蛋白和非組蛋白有何區(qū)別？各有何作用？答： 組蛋白是核小體的組成成分，所有真核細(xì)胞中都含有五種組蛋白：H1、H2A、H2B、H3、H4，他們?cè)谶M(jìn)化上都是高度保守的，除了鳥類及魚類的紅細(xì)胞中H1被H5取代的兩個(gè)特例之外，組蛋白幾乎沒有種屬特異性。相比之下非組蛋白則有很強(qiáng)的組織特異性，它們種類眾多，結(jié)合在染色體上的特異性DNA上。作用為：控制基因的轉(zhuǎn)錄和復(fù)制；幫助DNA折疊；調(diào)控基因的表達(dá)；組成染色體骨架。6 概述核小體的結(jié)構(gòu)以及與超敏感位點(diǎn)、DNA復(fù)制及轉(zhuǎn)錄的關(guān)系。答： 核小體結(jié)構(gòu)如下：I：200bpDNA + 組蛋白八聚體顆粒+一分子H1核小體；II：H2A、H2B、H3、H4各二分子構(gòu)成扁粒狀；III：其中146bpDNA片段繞1.75圈；IV：H1鎖住了DNA進(jìn)出端遮蓋了約20bp；V：核小體之間的連接DNA長(zhǎng)度約為60bp；超敏感位點(diǎn)是在短時(shí)間、微量切割DNA時(shí)，活性染色質(zhì)上易于被DNAaseI切割的一些特異位點(diǎn)。其形成是因?yàn)樵搮^(qū)域不受核小體的保護(hù)。DNA的復(fù)制過程中核小體不會(huì)從染色質(zhì)絲上解聚下來(lái)，新的核小體會(huì)由新的組蛋白在合成好一條子鏈上裝配形成。7 核骨架和核纖層各有何作用？答： 核骨架又稱核基質(zhì)，是由10多種非組蛋白和少量RNA組成的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)，它的功能有：（1） 維持細(xì)胞核的形態(tài)（2） 為DNA、染色質(zhì)在核中的空間排列提供支附作用（3） 與DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄以及核內(nèi)大分子物質(zhì)加工、運(yùn)輸?shù)裙δ苡嘘P(guān)核骨架的最外側(cè)與核纖層相連，核纖層再與核內(nèi)膜相連，推測(cè)它與物質(zhì)運(yùn)輸進(jìn)出核有關(guān)。8 四級(jí)結(jié)構(gòu)螺旋模型是如何解釋染色體的空間構(gòu)型的？答： 四級(jí)螺旋模型。 一級(jí)結(jié)構(gòu) 二級(jí)結(jié)構(gòu) 三級(jí)結(jié)構(gòu) 四級(jí)結(jié)構(gòu) 組蛋白八聚體 H1螺旋 螺旋 折疊DNA核小體螺線管超螺線管染色體單體壓縮為1/7（10nm纖維） 壓縮為1/6 壓縮為1/40 壓縮為1/5 上面寫的H1螺旋意思是在組蛋白H1的幫助下螺旋化。9 什么是染色體骨架？它的發(fā)現(xiàn)有何意義？答： 染色體骨架是指染色體中主要由非組蛋白形成的形狀、長(zhǎng)度都與染色體相似的網(wǎng)絡(luò)狀骨架。 它的發(fā)現(xiàn)為骨架放射環(huán)模型提供了有力的理論依據(jù)，同時(shí)使四級(jí)螺旋模型和骨架放射環(huán)模型在30nm螺線管形成三級(jí)結(jié)構(gòu)的機(jī)制上達(dá)成共識(shí)都是借助細(xì)胞骨架進(jìn)行螺旋或形成“微帶”結(jié)構(gòu)。10 簡(jiǎn)述著絲粒和動(dòng)粒的結(jié)構(gòu)與功能。答： 著絲粒的結(jié)構(gòu)由3部分組成：動(dòng)粒結(jié)構(gòu)域（即著絲點(diǎn)）在細(xì)胞分裂中使染色體向兩極移動(dòng)；中央結(jié)構(gòu)域：是著絲粒的主體結(jié)構(gòu)，其中富含的衛(wèi)星DNA具有物種專一性，可用于基因鑒定；配對(duì)結(jié)構(gòu)域：是中期姐妹染色單體相互作用位點(diǎn)。動(dòng)粒也由3部分組成：外板、中間間隙、內(nèi)板。電鏡下觀察著絲點(diǎn)是由蛋白質(zhì)構(gòu)成的三層盤狀結(jié)構(gòu)，外板和內(nèi)板的電子密度很深，而中層較淺，染色體上有環(huán)形的染色質(zhì)纖維伸入內(nèi)、中層，紡錘絲微管與外層相連接。11 染色體半保留復(fù)制的原因是什么？答： 首先DNA的復(fù)制方式是半保留的，然后在DNA的復(fù)制過程中核小體不會(huì)從染色質(zhì)絲上解聚下來(lái)，新的核小體會(huì)由新的組蛋白在合成好一條子鏈上裝配形成。故一條子鏈上全是舊的核小體，另一條子鏈上全是新的核小體。推測(cè)上述就是染色體半保留復(fù)制的原因。12 酵母人工染色體YAC包含哪些結(jié)構(gòu)要素？各有何作用？答： 其結(jié)構(gòu)要素有若下三種：（1） 自主復(fù)制的DNA序列（富含AT堿基，DNA復(fù)制的起點(diǎn)）：能確保染色體的自主復(fù)制， 保持細(xì)胞上下代遺傳物質(zhì)的一致性。（2） 著絲粒DNA序列：保證遺傳物質(zhì)在細(xì)胞分裂中的平均分配。（3） 端粒DNA序列：避免核酸酶對(duì)DNA末端序列的切除，與細(xì)胞衰老和凋亡相關(guān)。13 為什么說(shuō)兩種巨大染色體是細(xì)胞遺傳學(xué)研究的好材料？答：巨大染色體的特征是：同源染色體配對(duì)；永久性處于前期狀態(tài)。它上面的膨泡是基因活躍轉(zhuǎn)錄的形態(tài)標(biāo)志，所以膨泡上可見明顯的帶紋，根據(jù)帶紋可推測(cè)是基因正在轉(zhuǎn)錄。所以它是研究基因表達(dá)的好材料。14. 為什么凡是蛋白質(zhì)合成旺盛得細(xì)胞中核仁都