细胞生物学14.docx

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细胞生物学14

细胞生物学-14

（总分：

100.00，做题时间：

90分钟）

一、判断题（总题数：

6，分数：

6.00）

1.蝌蚪发育过程中尾巴的退化涉及细胞的编程性死亡和细胞坏死过程。

（分数：

1.00）

 A.正确

 B.错误 √

解析：

2.衰老过程中，细胞所有的蛋白质合成速度都下降。

（分数：

1.00）

 A.正确

 B.错误 √

解析：

3.细胞衰老是生命过程中受自由基随机损伤积累的结果，与细胞自身的基因无关。

（分数：

1.00）

 A.正确

 B.错误 √

解析：

4.在细胞衰老过程中，端粒和染色体内部的DNA重复序列长度都逐渐减少。

（分数：

1.00）

 A.正确

 B.错误 √

解析：

5.细胞外基质中透明质酸具备抗张力的作用。

（分数：

1.00）

 A.正确

 B.错误 √

解析：

6.胞外基质主要用于维持组织结构，对细胞功能的影响不大。

（分数：

1.00）

 A.正确

 B.错误 √

解析：

二、填空题（总题数：

11，分数：

11.00）

7.有两种酶类的积累可以预示细胞凋亡的发生，这两种酶是1和2。

（分数：

1.00）

解析：

Caspase；p53。

8.程序性细胞死亡可分4个阶段1、2和3、4。

（分数：

1.00）

解析：

凋亡的起始；凋亡小体形成；凋亡小体逐渐为临近细胞吞噬和消化；细胞死亡。

9.哺乳动物的6cl2基因产物在功能上与线虫参与编程性细胞死亡中的1基因产物相当。

（分数：

1.00）

解析：

Ced-9。

10.细胞形态改变主要表现有下几个方面1、2、3、4。

（分数：

1.00）

解析：

细胞外形改变；细胞骨架结构紊乱；核异常；质膜结构发生变化。

11.Wright和Hayflick所做的一系列实验证明细胞衰老的表达是由1决定的。

（分数：

1.00）

解析：

rDNA的变化。

12.整连蛋白质膜外可与1结合，胞内可与2结合，从而使细胞锚定在基膜上。

在转化的细胞中，细胞容易转移扩散与细胞中基质中的3和4变化有关。

（分数：

1.00）

解析：

细胞外基质；细胞骨架；纤连蛋白；钙黏蛋白。

13.弹性蛋白的肽链之间通过1相互交联形成网络。

（分数：

1.00）

解析：

赖氨酸。

14.细胞骨架成分参与多种细胞结构的组成，微丝参与的细胞连接方式指1。

（分数：

1.00）

解析：

黏着带和黏着斑。

15.证明间隙连接通道大小或通道分子大小的常用方法有1。

（分数：

1.00）

解析：

细胞内插入微电极和向细胞内注射不同相对分子质量大小的染料。

16.细胞外被主要含有1和2两种成分。

（分数：

1.00）

解析：

膜脂；膜蛋白。

17.按功能来分类，细胞连接结构可分为1、2和3。

（分数：

1.00）

解析：

封闭连接；锚定连接；通信连接。

三、选择题（总题数：

12，分数：

12.00）

18.细胞凋亡的重要特点是______。

（分数：

1.00）

 A.DNA随即断裂

 B.DNA发生核小体间的断裂 √

 C.70S核糖体的rRNA断裂

 D.80S核糖体中rRNA断裂

解析：

19.Hayflick界限是指______。

（分数：

1.00）

 A.细胞的最大分裂速度

 B.细胞最适分裂次数

 C.细胞的最大分裂次数 √

 D.细胞的最小分裂次数

解析：

20.下列哪项不属细胞衰老的特征______。

（分数：

1.00）

 A.原生质减少，细胞形状改变

 B.细胞膜磷脂含量下降，胆固醇含量上升

 C.线粒体数目减少，核膜皱襞

 D.脂褐素减少，细胞代谢能力下降 √

解析：

21.下列不属于细胞衰老过程中结构变化的是______。

（分数：

1.00）

 A.线粒体体积随着分裂次数的增加而减少 √

 B.细胞核随着分裂次数的增加而增大

 C.内质网弥撒性分散于核周质中

 D.线粒体数目随分裂次数的增加而减少

解析：

22.白细胞聚集到炎症发生的部位需要______。

（分数：

1.00）

 A.选择素 √

 B.整联蛋白

 C.钙黏素

解析：

23.在caspase家族中，起细胞凋亡执行者作用的是______。

（分数：

1.00）

 A.caspase1，4，11

 B.caspase2，8，9

 C.caspase3，6，7 √

 D.caspase3，5，10

解析：

24.动物细胞在体外培养条件下生长情况是______。

（分数：

1.00）

 A.能无限增值

 B.不能增殖分裂而很快死亡

 C.经过有限次数分裂后最终死亡

 D.一般进行有限次数分裂后最终死亡，但少数情况下有些细胞发生了遗传突变，获得了无限增殖的能力 √

解析：

25.受精卵能发育成一个完整的个体，这种能使后代细胞形成完整个体的潜能叫做______。

（分数：

1.00）

 A.单能性

 B.多能性

 C.全能性 √

 D.发育性

解析：

26.欲将一个5kb左右的外源基因片段导入某种植物细胞中去，首选的方法应为______。

（分数：

1.00）

 A.原生质体融合

 B.农杆菌介导的植物转化 √

 C.有性杂交

 D.λ-噬菌体为载体的操作

解析：

27.间隙连接的基本单位______。

（分数：

1.00）

 A.桥粒

 B.跨膜蛋白亚单位

 C.连接子 √

 D.通道蛋白

解析：

28.紧密连接存在于______。

（分数：

1.00）

 A.结缔组织

 B.肌肉细胞间

 C.上皮细胞间 √

 D.神经细胞间

解析：

29.______可以与多种生长因子结合，作为胞外激素富集与贮存库。

（分数：

1.00）

 A.胶原

 B.层粘连蛋白

 C.蛋白聚糖 √

 D.纤连蛋白

解析：

四、论述题（总题数：

22，分数：

71.00）

30.一瓶培养的细胞死亡了，如何通过实验来证明它们是否发生了细胞凋亡?

（分数：

3.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

细胞凋亡的检测是基于凋亡细胞所形成的形态学和生物化学特征，特别是DNA的断裂。

（1）形态学观测：

应用各种染色法可观察到细胞的各种形态学特征，有些染料如台盼蓝为活细胞排斥，但可使死细胞着色。

DAPI是常用的一种与DNA结合的荧光染料。

借助DAPI染色，可以观察到细胞核的形态变化。

（2）DNA电泳：

细胞发生凋亡时，DNA发生特征性的核小体间的断裂，产生大小不同的片段，但都是180～200bp的整数倍。

（3）彗星电泳法：

彗星电泳的原理是将单个细胞悬浮于琼脂糖凝胶电泳中，经裂解处理后，再在电场中进行短时间的电泳，并用荧光染料染色，凋亡细胞中形成的DNA降解片段，在电场中游动速度较快，使细胞核呈现出一种快速简便的凋亡检测法。

（4）流式细胞分析。

31.在活化的细胞毒性T-淋巴细胞中存在一种称为“粒酶”（granzymeB）的丝氨酸蛋白酶，它同样具有天冬氨酸特异性，能使具有毒性的细胞诱发其靶细胞凋亡。

请详细谈一谈“粒酶”是如何使癌化的细胞或病毒感染的细胞发生凋亡的。

（分数：

3.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

“粒酶”具有天冬氨酸特异性，而使细胞发生凋亡的caspase家族能特异性地切割天冬氨酸残基后的肽键，使某些蛋白失活，从而使细胞发生凋亡。

其具体过程为：

一条途径为TNF与受体结合，就形成了TNF受体，连接器蛋白FADD和caspase2，8和10的酶原组成的死亡诱导信号复合物受体蛋白通过直接与连接器蛋白FADD作用而使caspase2，8和10的酶原聚集在细胞质表面。

当酶原达到一定浓度时，它们就进行同性活化，在大小亚基之间进行切割，产生具有活性的酶，执行细胞的凋亡。

另一条途径是细胞色素C进入胞质络膜后，与Apaf-1因子，前体caspase-9等装配成多蛋白的复合物，将前体caspase-9激活并作为起始caspase，激活下游的执行caspase，再由执行caspase作用于靶蛋白引起细胞的程序性死亡。

32.概述细胞凋亡的形态结构特征和分子机理。

（分数：

3.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

细胞凋亡的发生过程，在形态学上可以分为三个阶段：

①凋亡的起始，这样阶段的形态学变化表现为细胞表面的特化结构，细胞间接触的消失，但细胞膜依然完整，未失去选择透性，线粒体大体完整，但核糖体逐渐从内质网上脱离，内质网囊腔膨胀并逐渐与质膜融合；染色质固缩，形成新月形帽状结构，沿着核膜分布。

②凋亡小体的形成。

首先，核染色质断裂为大小不等的片段，与某些细胞器一起聚集，为反折的细胞膜所包围，细胞表面产生了许多泡状或牙状突起。

以后，逐渐分隔，形成单个的凋亡小体。

③凋亡小体逐渐为邻近的细胞所吞噬并消化。

细胞凋亡的分子机理：

细胞凋亡最主要特征是DNA发生核小体间的断裂，结果产生含有不同数量核小体单位的片段；另一个重要特征是tTG的积累并达到较高的水平。

33.细胞在代谢过程中会产生一定数量的自由基，简要说明自由基是如何引起细胞衰老的。

（分数：

3.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

①生物氧化过程是细胞获得能量的过程，但同时会产生一些含有自由基的高活性化合物。

②当它与其他物质反应时，力图得电子，会产生有害的生物效应。

过多的自由基会对细胞组分造成损伤：

使质膜中的不饱和脂肪酸氧化，蛋白变性；膜脆性增加，结构改变；膜运输功能紊乱和丧失；使蛋白质发生变性，酶失活；使DNA链断裂，碱基羟基化，碱基切除等，从而对DNA造成损伤。

因此，有人认为衰老过程中99%由自由基造成，根本原因就是过多的自由基对细胞组分的损伤。

34.以植物管状细胞（如导管）的分化为例，说明植物细胞PCD（programmedcelldeath）的过程和特点，它与动物细胞凋亡有何不同。

（分数：

3.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

①植物管状细胞（如导管）的分化过程为典型的PCD过程。

②植物细胞PCD（programmedcelldeath）过程和特点：

细胞壁增厚→液泡膜破裂→DNA降解→细胞器和内含物分解→自我吸收→细胞壁→无生命的导管。

③程序性细胞死亡是指由基因控制的细胞自主的有序性死亡。

它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等作用。

程序性细胞死亡是保证个体发育成熟所必需的，是一个细胞生理功能性概念。

动物和植物都发生PCD

细胞凋亡多指动物细胞。

它是一个形态学概念，指与细胞坏死不同的受到基因控制的细胞死亡形式；其最典型特点是产生凋亡小体，凋亡小体被周围细胞吞噬。

但植物细胞PCD不产生凋亡小体，死亡细胞被液泡中的酸性酶分解，吸收。

35.列举五种细胞生物学研究中常用的检测细胞凋亡的方法，并简要阐述其原理。

（分数：

3.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

①TUNEL方法——该法能对DNA分子断裂缺口中的3"-OH进行原位标记，借助荧光素或其他可观测的标记物，对凋亡细胞DNA中产生的3"-OH末端进行原位标记，再用荧光显微镜观察，可发现染色体断裂；②彗星电泳法——凋亡细胞中的DNA降解片段在电场中的泳动速度较快，使细胞核呈现出一种彗星式的图案，而正常的无DNA断裂的核在泳动时保持圆球形；③流式细胞分析——与正常完整的二倍体细胞相比，凋亡细胞的DNA发生断裂和丢失，呈亚二倍体状态，采用碘化丙锭染色使DNA产生激发荧光，流式细胞仪即可检测到凋亡的亚二倍体细胞。

细胞发生凋亡时，其细胞膜的通透性也增加，但是其程度介于正常细胞与坏死细胞之间。

利用这一特点，被检测细胞悬液用荧光素染色，利用流式细胞仪测量细胞悬液中细胞荧光强度来区分正常细胞、坏死细胞核凋亡细胞；④DNA凝胶电泳——检测原理：

细胞发生凋亡或坏死，其细胞DNA均发生断裂，细胞内小相对分子质量DNA片断增加，高分子DNA减少，胞质内出现DNA片断。

但凋亡细胞DNA断裂点均有规律的发生在核小体之间，出现180～200bpDNA片断，而坏死细胞的DNA断裂点为元特征的杂乱片断，利用此特征可以确定群体细胞的死亡，并可与坏死细胞区别。

⑤形态学观察方法——a．HE染色、光镜观察：

凋亡细胞呈圆形，胞核深染，胞质浓缩，染色质成团块状，细胞表面有“出芽”现象。

b．丫啶橙（AO）染色，荧光显微镜观察：

活细胞核呈黄绿色荧光，胞质呈红色荧光。

凋亡细胞核染色质呈黄绿色浓聚在核膜内侧，可见细胞膜呈泡状膨出及凋亡小体。

c．台盼蓝染色：

如果细胞膜不完整、破裂，台盼蓝染料进入细胞，细胞变蓝，即为坏死。

如果细胞膜完整，细胞不为台盼蓝染色，则为正常细胞或凋亡细胞。

此方法对反映细胞膜的完整性，区别坏死细胞有一定的帮助。

d．透射电镜观察：

可见凋亡细胞表面微绒毛消失，核染色质固缩、边集，常呈新月形，核膜皱褶，胞质紧实，细胞器集中，胞膜起泡或出“芽”及凋亡小体和凋亡小体被临近巨噬细胞吞噬现象。

36.各举1例说明植物细胞编程性死亡在植物器官建成和抗逆性中的作用。

（分数：

3.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

①植物器官建成：

如筛管，导管发育；花形成等；②植物抗逆性：

抗病中的应急反应；抗渍害中的通气组织形成等。

37.什么是程序性细胞死亡（programmedcelldeath，PCD）?

与细胞坏死有什么不同?

（分数：

3.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

程序性细胞死亡又称为细胞凋亡（apoptosis），是指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序性的死亡，它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用，因而是具有生理性和选择性的。

Apoptosis的概念来自于希腊语，原意是指树叶或花的自然凋落，而细胞发生程序性死亡时，就像树叶或花的自然凋落一样，凋亡的细胞散在于正常组织细胞中，无炎症反应，不遗留瘢痕。

死亡的细胞碎片很快被巨噬细胞或邻近细胞清除，不影响其他细胞的正常功能

细胞程序死亡与细胞坏死是两种完全不同的过程和生物学现象，在形态学、生化代谢改变、分子机制、细胞的结局和意义等方面都有本质的区别。

编程死亡与细胞坏死有三个根本的区别，首先是引起死亡的原因不同，如物理性或化学性的损害因子及缺氧与营养不良等均导致细胞坏死，而编程性细胞死亡则是由基因控制的；第二是死亡的过程不同，坏死细胞的胞膜通透性增高，致使细胞肿胀，细胞器变形或肿大，早期核无明显形态学变化，最后细胞破裂。

而编程死亡的细胞不会膨胀、破裂，而是收缩并被割裂成膜性小泡后被吞噬；第三是坏死的细胞裂解要释放出内含物，并常引起炎症反应；在愈合过程中常伴随组织器官的纤维化，形成瘢痕。

而编程死亡的细胞没有被完全裂解，所以不会引起炎症。

38.从端粒酶的结构与功能论述其与衰老和癌症的关系。

（分数：

3.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

端粒是染色体末端的一种特殊结构，其中DNA南简单的串联重复序列组成。

它们在细胞分裂过程中不能为DNA聚合酶完全复制，因而随着细胞分裂的不断进行而逐渐变短，除非有端粒酶的存在。

端粒酶是一种核糖核蛋白酶，由RNA和蛋白质组成。

端粒酶RNA是合成端粒DNA的模板，而端粒酶的反转录亚基则催化端粒DNA的合成。

合成的端粒重复序列加在染色体末端。

在生殖细胞中，因为存在端粒酶的活性，端粒保持约15kb的长度，而在人的体细胞中，由于不存在端粒酶活性，端粒要短得多。

在体外培养的成纤维细胞中，端粒长度则随着分裂次数的增加而下降，在此基础上提出的细胞衰老的“有丝分裂钟”学说认为，随着细胞的每次分裂，端粒不断缩短，当端粒缩短到一定阈值时，细胞就进入了衰老。

1998年，wright等人将端粒酶基因通过转染引入了正常的人二倍体细胞，发现表达端粒酶的转染细胞其端粒长度明显增加，分裂旺盛，作为衰老标志的β-半乳糖苷酶活性则明显降低，细胞寿命至少比正常细胞长20代，且核型正常，这一证据说明，端粒长度确定与衰老有着密切关系。

在“有丝分裂钟”学说基础上，如果细胞已经进入衰老期，端粒长度缩小的很短，几乎已经达到极限，细胞理应衰老直至死亡，但如果细胞受到某些外因刺激或自发突变，使自身的端粒酶表达量上调，端粒酶活性升高，则细胞的端粒又可以加长，并维持细胞不衰老，不死亡，这种情况下，该细胞就是发生了癌性突变的细胞，该细胞及其增殖的后代将会发育成一个肿瘤，甚至会恶化形成癌症。

有关细胞衰老的分子机制和假说有几种，除了“有丝分裂钟”假说之外，还有氧化损伤理论等。

更可能的一种情况是多种机制共同作用导致了细胞衰老而不是单纯一个因素。

39.试述细胞凋亡的概念与形态特征，并指出其与坏死的区别是什么?

（分数：

3.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

①细胞凋亡的概念：

细胞凋亡是一个主动的由基因决定的自动结束生命的过程，所以也常常称为细胞程序性死亡。

凋亡细胞将被吞噬细胞吞噬。

细胞凋亡时在细胞、亚细胞和分子水平上发生了特征性改变。

这些改变包括细胞核的改变、细胞器的改变、细胞膜成分的改变和细胞形态的改变等，其中细胞核的改变最具特征性。

②细胞凋亡的形态特征。

首先出现的是细胞体积缩小，细胞间连接消失，与周围的细胞脱离，然后是细胞质密度增加，核质浓缩，核膜、核仁破碎，胞膜有小泡形成，胞膜结构仍然完整，最终可将凋亡细胞遗骸分割包裹为几个凋亡小体，无内容物外溢。

凋亡小体可迅速被周围专职或非专职吞噬细胞吞噬。

③细胞凋亡与坏死的区别（见下表）。

细胞凋亡与细胞坏死的区别

细胞凋亡

细胞坏死

是否由基因决定

是

否

诱导因素

强烈的刺激

较弱的刺激

形态特征

胞膜及细胞器相对完整，细胞皱缩，

核固缩，有凋亡小体形成

细胞结构全面溶解、破坏、

细胞肿胀

生化特点

DNA片段化（180～200bp），电泳呈

梯状条带

弥散性降解，电冰呈均一DNA片状

是否引起炎症反应

溶酶体相对完整，局部

无炎症反应

溶酶体破裂，局部有炎症反应

是否是病理变化

病理性

生理性或病理性

40.对于多细胞生物，细胞凋亡的生理意义何在?

（分数：

3.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

细胞凋亡对于多细胞生物个体发育的正常进行、自稳平衡的保持及抵御外界各种因素的干扰方面都起着非常关键的作用。

蝌蚪尾的消失、骨髓和肠的形成、发育过程中手和足的成形过程、脊椎动物的神经系统的发育等都与细胞凋亡有关。

41.动物细胞凋亡的基本途径有哪些?

请举例说明。

（分数：

3.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

细胞凋亡的信号传导途径主要有死亡受体介导的细胞凋死亡途径和线粒体介导的细胞凋亡途径，此外，还有内质网介导的凋亡和溶酶体参与的细胞凋亡途径。

①死亡受体介导的细胞凋亡途径。

当细胞接受凋亡信号分子（Fas、TNF等）后，凋亡细胞表面信号分子受体相互聚集并与细胞内的接头蛋白结合，这些接头蛋白又募集Procaspase聚集在受体部位，Procaspase相互活化并产生级联反应，使细胞凋亡。

②线粒体介导的细胞凋亡途径。

当Caspase-8活化后，它一方面作用于Caspase-3，另一方面使Bid（BH3domain-onlydeathagonist）裂解成2个片段，其中含BH3结构域的C端片段被运送到线粒体，与Bcl-2/Bax的BH3结构域形成复合物，导致细胞色素c释放。

Cytc与胞质中Ced4同源物Apaf-1（凋亡蛋白酶活化因子apoptosisproteaseactivatingfactor）结合并活化Apaf-1，活化的Apaf-1再活化Caspase-9，最后引起细胞凋亡。

42.细胞凋亡受到哪些因素的调控?

（分数：

3.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

细胞的凋亡受促进凋亡基因（如fas、p53）、抑制凋亡基因和在细胞凋亡过程中协助的基因等的表达产物的调控。

细胞凋亡可以分为caspase依赖性的和非caspase依赖性，在caspase依赖性的细胞凋亡过程中，caspase家族具有非常重要的作用。

当DNA受损后，p53被激活，它通过激活凋亡正调节分子的表达和抑制抗凋亡因子的表达而促进细胞的凋亡。

细胞内的caspase抑制剂与caspase特异性结合具有抗凋亡的作用。

参与细胞凋亡和抗凋亡的基因有很多。

43.什么是Hayfliek界限?

（分数：

3.00）

__________________________________________________________________________________________

正确答案：

（）

解析：

在体外培养条件下，即使条件适宜，细胞也不能无限制地进行分裂；即使是机体中可以终生分裂的细胞，在体外培养时也有分裂次数的极限；即使给予丰富的营养、生长因子和足够的生长空间也是如此。

而且细胞的分裂能力与个体的年龄有关。

上述规律是Hayflick研究和发现的，故称为Hayfli