细胞生物学:如图,为什么内质网和细胞膜直接相连吗发生的病理不包括酶外泄?谢谢!

1. 什么是卵子发生?基本过程和主要特点是什么? 答: 卵原细胞(oogonia,即原始生殖细胞)形成成熟卵细胞的过程称为卵子发生。卵子形成发 生在卵巢,并且有一个增殖期(proliferation phase),在该期,卵原细胞通过有丝分裂增加细 胞数量。经过有丝分裂增殖之后,卵原细胞进行减数分裂。为了保证卵子发生具有足够的生 长期,减数分裂前期Ⅰ的粗线期或双线期被延长;生长期的延长,主要是让发育中的卵母细胞生长到足够的体积大小,以便能够携足够的营养物质为胚胎发育之用。在卵子发生的生长 期,卵母细胞常常要储备大量的蛋白质、脂类、糖类,以供受精后的胚胎发育之用。这些物 质中有一些是卵母细胞自身制备的,但大多数都是靠其它来源提供的,包括肝细胞、滤泡细 胞和看护细胞等。卵母细胞在发育过程中具有显著的不对称性。卵母细胞的一端称为植物极 (vegetal pole),具有大量的卵黄小体和储备营养。相反的一端称为动物极,含有较少的储备营 养,但含有细胞核、核糖体、内质网、线粒体和色素颗粒。一些特定类型的 mRNA 位于细 胞质的特定区域。当卵母细胞逐渐增大、细胞质成份逐渐不对称分布时,细胞表面结构也随 之发生变化:非哺乳动物卵母细胞表面形成卵黄被(vitelline envelope),一种由多糖物质组成的 包被;而哺乳动物的卵母细胞表面会形成透明带(zona pellucida),这种表面结构保护卵母细 胞免受化学与物理因素的损伤。卵子发生的生长期完成之后,卵母细胞准备进行减数分裂, 但是卵母细胞不会自动进入成熟期,而是停滞在前期Ⅰ,直到有适当的激素进行刺激。卵母 细胞的减数分裂是高度不对称的,后产生一个成熟的卵细胞和三个极体(polar body)。 

2. 肝细胞、滤泡细胞和看护细胞等在卵细胞发生中有什么作用?是否所有的卵母细胞都依 赖于其他类型的细胞为自己制造储备物?  答: 在卵子发生的生长期,卵母细胞常常要储备大量的蛋白质、脂类、糖类,以供受精后的 胚胎发育之用。这些物质中有一些是卵母细胞自身制备的,但大多数都是靠其它来源提供的, 包括肝细胞、滤泡细胞和看护细胞等。在两栖类和鸟类,卵要提供胚胎早期发育所需的全部 营养,肝为发育中的卵母细胞提供营养起关键作用。除肝细胞外,滤泡细胞(follicle cell)为 卵母细胞提供其他的物质,滤泡细胞是卵母细胞周围的细胞。卵母细胞和滤泡细胞的表面都 有大量的微绒毛,这样可大大增加这两种类型细胞相互接触的表面积,促进了滤泡细胞的营 养物质向卵母细胞的运输。另一种类型的细胞,称为看护细胞(nurse cell),为无脊椎动物,如 昆虫的卵母细胞生长提供支持。看护细胞与卵母细胞是由相同的细胞系产生的,如果蝇,一 个卵原细胞的四次有丝分裂产生一个卵母细胞和 15 个看护细胞。看护细胞通过细胞质桥与 发育中的卵母细胞相连,通过细胞质桥,看护细胞向卵母细胞提供营养。并非所有的卵母细 胞都依赖于其他类型的细胞为自己制造储备物,在某些两栖类、鸟类和无脊椎动物中,由卵 母细胞自身的粗面内质网制造卵黄蛋白,通过高尔基体后运送到卵黄小体。除了卵黄小体, 高尔基体也参与卵母细胞中膜包裹的色素颗粒和皮质颗粒(cortical granule)的形成,这些膜结 合颗粒位于细胞的外周,形成卵母细胞的皮质。皮质颗粒含有蛋白酶,这些酶在受精的早期 具有重要作用。 

3. 什么是精子发生?有哪些主要特点?  答: 动物的雄配子称作精子,是在睾丸中通过精子发生过程产生的。精子的发生开始于雄性 原始生殖细胞――精原细胞(spermatogonia)的有丝分裂。在精母细胞(spermatocyte)有 丝分裂增殖过程中产生的某些细胞终分化成初级精母细胞,然后进入减数分裂。第一次减 数分裂将初级精母细胞转化成次级精母细胞,经过第二次减数分裂,次级精母细胞产生成熟 的精子细胞(spermatid)。在精子发生的初始阶段,精子细胞的染色质要进行紧密压缩和包装, 形成高度有序而又致密的包装形式,经这种包装的 DNA 在化学性质上是惰性的,既不能用 作合成 DNA 的模板,又不能作为 RNA 的合成模板。将 DNA 包装成这种惰性形式至少有两 方面的作用:可以保护基因免遭化学或物理因素的损伤,其二是减小核的体积,创造小的 精细胞,以便降低能量消耗。压缩包装的细胞核终定位到细胞一端,形成精细胞的头。在 头的顶端是顶体。大多数物种的精细胞都有一个长长的尾,它是在一个中心粒控制下装配而 成的。精子细胞通常含有两个中心粒:一个是近端中心粒,靠近细胞核,另一个是远端中心 粒,在精子发生过程中,远侧中心粒起始尾丝的装配。构成尾丝的微管是典型的 9+2 的排 列方式。精子发生与支持细胞(Sertoli cells)的发生密切相关,支持细胞为发育中的精子提供保护和营养。实际上,精子发育的各个阶段都是发生在支持细胞的表面。 

4. 海胆的顶体反应的基本过程和特点是什么? 答: 当海胆的精子与卵细胞接触之后,卵细胞胶质中的一种硫酸多糖与精子细胞质膜中的受 体结合,这种结合打开了精子细胞质膜中 Ca2+离子通道,使 Ca2+扩散进入精细胞;同时, 多糖与受体的结合激活了质膜中 Na+-H+交换泵,将精子细胞中的 H+泵到细胞外,这样使 精子细胞中的 pH 升高。由于精子细胞中 Ca2+离子浓度、pH 的升高激发了顶体反应:首先 钙离子引起顶体膜与精细胞质膜融合,使顶体中的水解酶释放到细胞外,将卵细胞的外被进 行水解。在一些海洋无脊椎动物中,释放的顶体酶很快沿着新形成的顶体突(acrosomal process)流向卵细胞质膜。顶体突是从精细胞的头部前沿形成的,是肌动蛋白分子聚合作用 的结果。精细胞的细胞核和顶体之间储有大量的未聚合的肌动蛋白单体,当细胞内的 pH 升 高时,引起那些为防止肌动蛋白聚合而与肌动蛋白单体结合在一起的蛋白质与肌动蛋白脱 离,从而促进了肌动蛋白纤维的装配,形成顶体突。 顶体突快速延伸到达卵细胞的外被,并与卵细胞透明带的外层接触,此时,位于顶体突表面 的一种蛋白,叫作结合蛋白(bindin)与位于透明带表面的特异受体结合,精子的结合蛋白 与卵细胞透明带的受体间相互作用是高度特异性,这种特异性保证了海胆受精作用的正确

5. 细胞如何防止多精受精?  答: 有两种机制保证了只有一个精子与卵细胞融合:一种机制是卵细胞质膜的快速去极化, 这是由第一个精子与卵细胞融合引起的,这样可快速阻止其它精子与卵细胞的融合,这一反 应称为多精受精的一级阻断。Larinda Jaffe 通过实验证明,多精受精作用的阻断是由卵细胞 的膜电位的改变引起的,它发现海胆卵细胞在受精后的几秒钟之内,膜电位由 -60V 上升到 +20V,质膜的去极化是由于 Na+的暂时流入引起的。由于膜电位在受精后很快恢复正常,所 以要有另一个机制,即多精受精的二级阻断,这就是卵细胞的皮层反应。当精细胞与卵细胞 的细胞质膜融合时,激活了卵细胞的磷脂肌醇信号转导途径,引起卵细胞局部胞质溶胶中 Ca2+浓度的升高,激活了卵细胞;定位于卵细胞质外周的皮层颗粒(cortical granule)与卵 细胞质膜融合释放内含物(酶类);释放的酶类快速分布到整个卵细胞的表面,改变透明带 的结构,使之变得“坚硬”,这样,精子就不能与卵细胞结合,从而提供了一种缓慢的二级 多精受精的阻断作用。从机理上说,皮层颗粒释放的酶类破坏了卵细胞透明带中与精细胞结 合的受体。 

6. 受精作用如何激活蛋白质的合成和 DNA 的复制?  答: 受精卵中蛋白质的合成和 DNA 复制的激活受卵细胞中 pH 的升高的激活。未受精的海 胆卵细胞中的 pH 为 6.8,这种 pH 值抑制了细胞内的代谢活性,如果将未受精的卵细胞与胺 接触,蛋白质的合成和 DNA 的复制作用都被激活。其机理是:精细胞与卵细胞的结合,激 活了卵母细胞质膜中的磷脂酶 C,它产生了两种第二信使:IP3 和 DAG,DAG 激活蛋白激酶 C, 再由蛋白激酶 C 将激 Na+-H+交换泵激活,Na+暂时进入受精卵的细胞质中,提高了细 胞质中的 pH,终导致蛋白质的合成和 DNA 复制的激活。 

7. 什么是细胞决定?与细胞分化的关系如何?  答: 细胞决定(cell determination)是指细胞在发生可识别的形态变化之前, 就已受到约束而向 特定方向分化, 这时细胞内部已发生变化, 确定了未来的发育命运, 这就是决定。多细胞个 体起源于一个单细胞受精卵, 从受精卵衍生出整个机体的各种组织器官。因此, 就分化潜能 来说, 受精卵是全能的(totipotent)。在绝大多数情况下, 受精卵通过细胞分裂直到形成囊胚之 前, 细胞的分化方向尚未决定。从原肠胚细胞排列成三胚层之后, 各胚层在分化潜能上开始 出现一定的局限性, 只倾向于发育为本胚层的组织器官。外胚层只能发育成神经、表皮等; 中胚层只能发育成肌肉、骨等; 内胚层只能发育成消化道及肺的上皮等。三胚层的分化潜能虽 然进一步局限, 但仍具有发育成多种表型的能力, 将这种细胞称为多能细胞(pluripotent cell)。经过器官发生, 各种组织的发育命运终决定, 在形态上特化, 在功能上专一化 (specialization)。胚胎发育过程中, 这种逐渐由“全能”局限为“多能”, 后成为稳定型“单 能”(unipotency)的趋向, 是细胞分化的普遍规律。细胞决定可看作分化潜能逐渐限制的过程, 决定先于分化。 

8. 举例说明细胞质对细胞分化的影响。 答: 如软体动物极叶(polar lobe)的形成就是细胞质对分化影响的典型例子。极叶是卵裂初 期从植物极形成的一个暂时性的大的细胞质突起,如果人工将极叶除去,将会发育成在足、 眼和壳等有缺陷的个体。在软体动物的卵裂球分裂时可以观察到,受精卵胞质中的物质分布 并不是完全均匀的,含有一些将分化为中胚层必需的特殊物质可能在分裂时先“偏心”地突 出胞体,形成极叶,在分裂时这部分胞质只进入一个子细胞,而同时核物质包括基因组倍增 复制,然后均匀分布到两个子细胞中。有意义的是,分裂后这部分极叶胞质会缩回,到下一 次分裂时再重复这个不均等分裂的过程。细胞质对性细胞的分化亦起重要作用。如双翅目昆 虫的受精卵后端有一部分称为极质(pole plasm)。极质中含有膜包起的颗粒状物质, 称为极粒 (polar granule)。当核进入极质后, 极粒围绕在核周围, 诱导极细胞分化为生殖细胞。因此, 生 殖细胞的分化决定于细胞质中的极质。果蝇的卵在受精后的 2 小时内只进行核分裂, 细胞质 不分裂, 形成合胞体胚胎。随后核向卵边缘迁移, 每个细胞核周围包上了细胞膜, 结果在卵 周边形成了细胞胚层,共约 3500 个细胞。每一个核都具有全能性, 既可分化成体细胞, 又可 分化成性细胞。细胞的分化命运决定于核迁入不同的细胞质区域。迁入卵后端极质中的形成 极细胞, 后分化为生殖细胞。 

9. 举例说明激素对形态建成的影响。 答: 激素对细胞分化的作用出现在发育的晚期, 所以激素引起的反应是按预先决定的分化程 序进行的, 其作用主要是引起靶细胞进行分化。例如, 激素和某些细胞因子对哺乳动物性别 分化的调节。在发育的早期阶段, 雄性和雌性表型从外形上看还无法区别, 性分化早可见 的现象发生在胚胎第九周, 主要是合成一些特殊的细胞因子和激素。无尾两栖类的幼体发育

10. 在成熟个体组织中的核质关系怎样?  答: 二者的关系是辩证的,是相互影响的。一般而言,细胞核起主导作用,但受细胞质的影 响。细胞质对细胞核的影响:细胞质不仅在细胞分化中具有重要作用,在成熟个体的组织中, 细胞质对细胞核仍然具有影响。许多实验表明细胞质能够影响细胞核的基因表达。鸡的红细 胞是终端分化细胞, 它的细胞核是高度凝集的, 不合成 RNA 或 DNA。当与培养的人 Hela 细胞(去分化的癌细胞)融合后, 核的体积增大 20 倍, 染色质松散, 出现 RNA 和 DNA 合成, 鸡红细胞核的重新激活是由于 Hela 细胞的细胞质调节的结果。另外,细胞质对基因表达具 有调节能力。De Robertis 和 Gurdon(1977)把培养的爪蟾肾细胞核注入蝾螈的卵母细胞内, 分 析蛋白质合成情况, 发现, 原来在肾细胞中表达的基因, 此时不表达, 而原来不表达的基因, 这时却被激活。说明卵母细胞质中含有某些成分, 这些成分控制基因表达的开关, 对某些基 因能激活, 而对另外一些基因起抑制作用。 细胞核的决定作用:伞藻是单细胞的海藻, 它是研究核质关系中具有其独特优点的材料。 1953 年, H?mmerling 和 Brachet 用不同帽形, 即伞形和菊花形“帽”的伞藻研究了核质关系, 证明了细胞核对细胞质的决定作用。另外用黑白两种肤色的蛙为材料进行核移植试验,也证明细胞核对细胞质的决定作用。蛙肤黑色为显性, 白色为隐性, 都是由细胞核控制的。实验 时, 将带有显性黑色基因取自囊胚的核移植到带有隐性白色基因经紫外线照射处理的无核 卵中, 在移植成功长成的蛙中, 全部出现了黑色的表现型。这说明蛙的色素是由细胞核控制 的, 并在以后的胚胎发育过程中受到影响而改变它的作用。 

11. 什么是基因的差别表达?在细胞分化中有什么作用?  答: 分化的细胞虽然保留了全套的遗传信息,但只有某些基因得到表达,即细胞分化主要是 组织特异性基因中某些种(或某些)特定基因的选择性表达的结果,这些蛋白和分化细胞的特 异性状密切相关,但不是细胞基本生命活动必不可少的。研究证明,细胞分化是奢侈基因按 一定顺序表达的结果,表达的基因数约占基因总数的 5%~10%。也就是说,某些特定奢侈 基因表达的结果生成一种类型的分化细胞,另一组奢侈基因表达的结果导致出现另一类型的 分化细胞。另外,分化细胞间的差异往往是一群基因表达的差异,而不仅仅是一个基因表达 的差异。在基因的差异表达中,包括结构基因和调节基因的差异表达,差异表达的结构基因 受组织特异性表达的调控基因的调节。 

12. 酵母细胞的基因组如何通过基因重排改变交配型?  答: 酵母 3 号染色体的 MAT 座位的等位基因决定酵母的交配型,但是座位的两侧各有一个 重复的基因座,左侧的为 HMLα,右侧的为 HMRa, 在交配型转换中,酵母细胞从两侧的 座位中制造一个等位基因拷贝,α或 a,并将之插入 MAT。在新的拷贝插入之前,MAT 座位 原有的 DNA 被位点特异的内切核酸酶切除,但 HMLα和和 HMRa 座位的 DNA 从不会被切 除。在三个等位基因座中,只有 MAT 能决定细胞是α交配表型或是 a 交配表型,因为 MAT 座位左右两侧的基因的转录被 SIR 基因产物所抑制,所以它们不会转录,但能够进行复制, 为 MAT 座位的基因转换提供拷贝。MAT 座位的 a 或α被取代后,使 HML、MAT、 HMR 三个位点的基因发生了重排,从而改变了交配型。 

13. 什么是同源异型基因?它的基因结构有什么特点?编码的产物有什么功能?答: 一类含 有同源框的基因。在胚胎发育中的表达水平对于组织和器官的形成具有重要的调控作用。该 类基因的突变,会在胚胎发育过程中导致某一器官异位生长,即本来应该形成的正常结构被 其他器官取代了。例如,果蝇的同源异型基因 Antp(触角基因)的突变,导致果蝇的一对 触角被两?b 腿所取代。同源异型基因中有一段高度保守的 DNA 序列称为同源异型框,初 是通过对果蝇的同源异型突变和体节突变体的杂交分析发现的,简称同源框。同源框由 180 个碱基对组成的序列,可编码 60 个氨基酸。这 60 个氢基酸序列,被称为同源异型结构域。 同源框普遍存在于果蝇、鼠、人、蛙等生物中。已发现的 Hox 基因的产物基本上都是转录 因子,同源框的蛋白产物呈螺旋-转角-螺旋的立体构型,可以和 DNA 双螺旋的主沟吻合, 附着于邻近于 TAAT 的碱基,由于它能识别所控制的基因启动子的特异序列,从而在转录水 平调控基因表达。同源异型基因的突变称为同源异型突变。这种突变可致使身体某一部位的 性状特征在其他部位出现,并有可能干扰机体各部分的正常发育。Hox 基因大多在染色体上 串联排列成簇、基因之间的距离很近,通常为 4-5kb,其线性排列顺序可能与各自表达区域相 对应,例如在果蝇发育中,位于 DNA 5’端的 Hox 基因在接近其尾部的节段中表达,而位 于 3’端的 Hox 基因在接近头部节段中表达。Hox 基因的表达具有区域特异性(特别在胚胎 发育阶段)。例如果蝇触须足基因和超级双胸基因只限于在头部和胸部的节段中表达,其表 达量与发育的进程有关。Hox 基因表达的开和关,对个体发育和形态发生起到时间和空间上 的调控作用。同源异型基因表达的产物蛋白为同源异型蛋白(homeoprotein)。它由 5 个结构 单元所构成:(I)保守的 N末端,通常以 MSSLYYXN 开始延伸大约 45 个氨基酸残基:(2) 富含丙氨酸、丝氨酸、甘氨酸、脯氨酸、谷氨酸的可变区;(3)同源框肽.即位于同源盒 N 端的保守五肽 IYPWM:(4)同源框结构域〔homeodomain),即相应于同源盒的氨基酸序列;(5)偏酸性的羧基端区域。 

14. 红细胞如何控制珠蛋白的合成速度?  答: 红细胞在发育的过程中珠蛋白的合成需要依赖于血红素,发育中的红细胞合成珠蛋白的 速率很高。由于珠蛋白只有同血红素结合形成血红蛋白后才有用,如果细胞中没有足够的血 红素,合成的珠蛋白就是一种浪费,于是,红细胞形成了一种机制,根据血红素的多少来控 制珠蛋白的合成。该机制涉及一种血红素控制的抑制剂(heme-controlled inhibitor,HCI)的蛋白 激酶,该激酶的活性受血红素调节。发育中红细胞的主要功能是合成血红蛋白。血红蛋白是 由四个珠蛋白和一个血红素辅基构成。红细胞含有 HCI 蛋白,它根据血红素的量来调节蛋 白质的合成:细胞中有大量血红素时,血红素与 HCI 结合,使 HCI 失去活性,珠蛋白合成; 当细胞缺乏血红素时,HCI 具有活性,并作为一种蛋白激酶,催化 elF2 磷酸化。eIF2 是一 种关键的翻译起始因子,磷酸化的 eIF2 被失活,不能同甲酰 tRNA 和 GTP 结合形成翻译起 始复合物,细胞内所有 mRNA 的翻译都被抑制。由于珠蛋白 mRNA 是红细胞的主要 mRNA, 红细胞中珠蛋白的量占 90%以上,红细胞中蛋白质合成被抑制,珠蛋白的合成也就停止了, 这是在没有血红素时引起的,对细胞生存是有利的。 

15. 果蝇卵母细胞的发育成熟分为几个阶段?各有什么特点?  答: 果蝇卵母细胞的发育成熟分三个阶段:第一阶段是卵子发生的早期,此时的卵母细胞的 体积与其相邻的看护细胞的大小相似。第二阶段,看护细胞开始为卵母细胞的成熟合成必需 的 mRNA,滤泡细胞开始形成卵鞘(egg shell),期间,卵母细胞的体积逐渐增大。第三阶段, 成熟的卵细胞被卵黄被(vitelline coat)和绒毛膜(chorion)包围, 卵黄被和绒毛膜构成卵鞘。 看护细胞和滤泡细胞消失,但它们合成的 mRNA 分散分布在卵母细胞中。极性的颗粒结构 定位于卵的后部,此区将发育成生殖细胞。成熟的卵细胞有明显的极性,即前后轴(anterior- posterior axis,A-P)、背腹轴(dorsal-ventral axis,D-V)。 

16. 什么是母体基因?举例说明母体基因对果蝇发育模式的调控作用。 答: 在卵母细胞成熟过程中,在看护细胞中转录,然后将合成的 mRNA 运送到卵母细胞的 基因。由于这些 mRNA 翻译合成的蛋白质在早期胚胎发育中调节合子基因的转录,故此将 它们称为母体基因。在成熟的未受精的卵细胞中,母体基因转录的 mRNA 和蛋白质通过建 立不同的浓度梯度,帮助卵细胞建立前后轴和背腹轴,即母体基因的产物沿着体轴成浓度梯 度分布。某些母体基因合成的蛋白质通过扩散在细胞质中形成不对称分布,使得囊胚中的不 同细胞带有不同量的母体基因的蛋白质,造成分化的差异。母体 mRNA 的产物包括转录激 活子(transcriptional activators)、转录抑制因子(transcriptional morphogen)。由看护细 胞合成的 biciod 基因的 mRNA 定位于受精卵细胞的前端,与微管结合,不发生翻译。受精 后翻译成 Bicoid 蛋白,并在第七次核分裂时从前端向后扩散,沿 A-P 轴形成浓度梯度,这 为以后的 A-P 轴模式形成提供了位置信息。Bicoid 蛋白是一种转录激活因子,能够激活很多 体节基因的表达;同时,Bicoid 蛋白也是一种翻译阻遏物,能够使某些基因失活。在胚胎的 不同部分 Bicoid 蛋白的量是不同的,因而调节一些按阈值表达的基因活性,也就是说被调 节的基因是转录激活还是翻译阻遏,由所在部位的 Bicoid 蛋白的浓度阈值决定。如果 Bicoid 蛋白的浓度梯度曲线发生巨大变化,将会极大影响果蝇体形的发育模式。缺少 Bicoid 蛋白, 这样的胚胎将发育成双腹,同时既没有头又没有胸。但是,如果将适量的 Bicoid mRNA 在 合适的部位注入卵细胞,就会发育正常。nanos 基因具有类似的作用,但是它的 mRNA 定位 于卵的后端。Nanos 蛋白是翻译阻遏物。 

17. Caudal 和 Pumilio 蛋白在果蝇发育中的主要作用是什么?  答: Caudal 和 Pumilio 蛋白参与果蝇后端的发育。Caudal 蛋白是一种具有同源异形框的转录 因子,Pumilio 蛋白是一种转录阻遏物。hunchback 蛋白在果蝇前端发育中具有重要作用,它 能够调节很多基因的转录活性,作用方式既有正控制又有负控制。Bicoid 蛋白阻遏了 caudal mRNA 在前端的翻译,并且作为转录激活因子激活 hunchback 基因在囊胚中进行转录。由于 hunchback 蛋白既能通过母体的 mRNA 表达,又能通过发育的卵细胞中的基因转录表达,所 以它具有母体基因和体节基因(segmentation gene)的双重功能。Bicoid 蛋白的激活作用使得卵 细胞前端 hunchback 蛋白浓度升高。Nanos 和 的表达, 通过这种方式,Hunchback 和 Caudal 蛋白在卵细胞形成不对称分布。

18. 什么是对控基因?在果蝇的发育中有什么作用?  答: 对控基因是控制副节形成的基因,由于这种基因发生突变,可引起每隔一节缺一节,因 此之故称为对控基因。果蝇胚胎共分 14 个副节,每一个副节在特定的一组基因控制下成为 一个独立的发育单位。前 3 个副节参与形成头部体节,再 3 个副节形成胸部体节,后 8 个副节形成腹部体节。副节与后来的体节并不对应,每一个体节是由一个副节的后区和后一 个副节的前区组成。胚胎前部的副节发生了融合,因此头区不分节。对控基因包括 fushi、 tarazu、hairy、even-skipped 基因等,它们在细胞副节的条纹中表达,编码产物是转录因子。 每一个对控基因在 7 个副节中表达,表达的副节可以是偶数,也可以是奇数副节,表达后产 生 7 条表达条纹。各种不同的研究结果表明条纹的出现为一渐变过程,条纹的初边缘模糊, 随后才逐渐明显。每一条纹中表达的基因分别受不同的间隔基因和母体基因编码的转录因子 的控制,对控基因对不同浓度和不同组合间隔基因转录因子的反应,确定了每一条带纹的定 位。 

19. 什么是胚胎干细胞和成体干细胞?二者在个体发育中的作用是什么?  答: 胚胎干细胞是一种经人工操作能够发育成一个新个体的全能性二倍体细胞。它是从早期 胚胎内细胞团(1nner cell mass,ICM)或原始胚胎生殖细胞(embryonic germ cell,EG 细胞)经体 外分化抑制培养分离克隆的。二者的形态、标志,体内分化潜能及种系传递功能都相似。胚 胎干细胞的发育等级较高,是全能干细胞。成体干细胞是一类成熟较慢但能自我维持增殖的 未分化的细胞,这种细胞存在于各种组织的特定位置上,一旦需要, 这些细胞便可按发育途 径, 先进行细胞分裂, 然后经过分化产生出另外一群具有有限分裂能力的细胞群。成体干细 胞的发育等级较低,是多能或单能干细胞。胚胎干细胞的分化和增殖构成动物发育的基础, 即由单个受精卵发育成为具有各种组织器官的个体;成体干细胞的进一步分化则是成年动物 体内组织和器官修复再生的基础。因为在细胞分化的过程中, 细胞逐渐失去可塑性而发育成 为高度分化的细胞。此时不仅丧失了其继续分化的能力, 而且也失去再分裂的能力, 终衰 老死亡。由于机体内的许多细胞的寿命很短, 需要不断被相应的新细胞替换。成体产生新的 分化细胞有两种方式: ①已分化细胞的分裂产生新细胞; ②由未分化的干细胞产生新的分 化细胞。 

20. 什么是干细胞?有什么特点?如何辨认干细胞?  答: 干细胞是一类具有自我复制能力(self-renewing)的多潜能细胞,在一定条件下,它可以分 化成多种功能细胞。 干细胞具有几个显著的特点: ①干细胞本身不是终末分化细胞(即干细胞不是处于分化途径 的终端); ②干细胞能无限地分裂; ③干细胞分裂产生的子细胞只能在两种途径中选择其一:

或保持亲代特征, 仍作为干细胞, 或不可逆地向终末分化。从功能上来讲,干细胞不是执行已 分化细胞的功能,而是产生具有分化功能的细胞。干细胞有时可以根据其形态学特征和存在 位置来辨认。如在果蝇的性腺和外周神经系统,干细胞与其外周的分化细胞有固定的组织方 式,形成增殖结构单元。但对许多组织而言,干细胞的存在部位目前仍未确定,也没有与分 化细胞截然不同的形态学特征。不同的干细胞具有各自特异的生化标志,这对于确定干细胞 位置、寻找和分离干细胞有重要意义。如角蛋白 15 是确定毛囊中表皮干细胞的分子标志, 巢素蛋白(nestin)为神经干细胞(neural stem cell,NSC)的标志分子等等。然而,干细胞生存的 微环境可以影响其形态和生化特征,因此不能仅根据细胞的形态和生化特征来寻找干细胞。 具有增殖和自我更新能力以及在适当条件下表现出一定的分化潜能是干细胞基本的特点。

 21. 目前,胚胎干细胞有哪些应用?  答: 胚胎干细胞应用前景很广,目前主要用于: 作为生产克隆动物的高效材料。胚胎干细胞可以无限传代和增殖而不失去其基因型和表现 型,以其作为核供体进行核移植后在短期内可获得大量基因型和表现型完全相同的个体.胚 胎干细胞与胚胎嵌合生产克隆动物可解决哺乳动物远缘杂交的困难。另外,由于体细胞克隆 动物存在成功率低、早衰、易缺陷易突变等问题,使胚胎干细胞的克隆研究显得十分重要.生 产转基因动物的高效载体。利用胚胎干细胞作载体使外源基因的整合筛选等工作能在细胞水 平上进行,使操作简便可靠。发育生物学研究的理想体外模型。通过比较胚胎干细胞不同发 育阶段基因转录和表达,可确定胚胎发育及细胞分化的分子机制,并发现新基因。新型药物 的发现筛选。利用胚胎干细胞体外分化的细胞组织检验筛选新药,可大大减少实验动物及人 群数量。加快组织工程发展:组织工程(histological engineering)是生物学和工程学相结合 的一项技术,人工培育供移植用的人类或动物细胞、组织或器官,即将种子细胞人工培养生 长在支架(生物降解聚合物)上,培育出一定的组织或器官,这些组织或器官可移植给患者,

 1. 什么是 Hayflick 界限?  答: 1961 年,Leonard Hayflick 首次报道了体外培养的人的成纤维细胞(human fibroblasts)具 有增殖分裂的极限。他利用来自胚胎和成体的成纤维细胞进行体外培养,发现:胚胎的成纤 维细胞分裂传代 50 次后开始衰退和死亡,相反,来自成年组织的成纤维细胞只能培养 15~ 30 代就开始死亡。   Hayflick 等还发现,动物体细胞在体外可传代的次数,与物种的寿命有关,alápagos 龟 的高寿命是 175 岁,它的细胞在体外培养时能分裂 100 次。而小鼠的寿命只有几年,所以 从小鼠分离的细胞在体外分裂的次数不超过 30 次。   Hayflick 的实验表明,正常人的成纤维细胞,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,例如从 40 岁个体获取的成纤维细胞在培养过程中只能分裂 40 次而不是 80 次,这就是细胞的衰老,也就是说细胞的衰老控制着细胞的分裂次数,进而控制着细胞 的数量。由于上述规律是 Hayflick 研究和发现的,故称为 Hayflick 界限。    这种在体外培养的细胞增殖传代的能力,反映了细胞在体内的衰老状况。因此许多科学 家认为多细胞个体的衰老始于细胞的衰老,对体外培养细胞有限寿命的观察和研究,有助于 人们了解机体衰老过程的某些规律。 

2. 举例说明三类不同寿命的细胞各有什么特点?  答: 根据细胞寿命情况将细胞分为三类:第一类细胞的寿命接近于动物的整体寿命,如神经 元,脂肪细胞,肌细胞等。一般认为此类细胞在机体出生后, 便不再分裂增生, 数量也不会 增加, 只是随着机体的生长, 体积可以增大; 尔后随着机体的衰老, 体积又行缩小, 甚至死 亡。 因此, 细胞数量也随年龄的增大而逐渐减少。表现为机体失去皮下脂肪, 肌肉松弛萎缩, 脑功能衰退等。第二类是缓慢更新的细胞,其寿命比机体的寿命短,如肝细胞,胃壁细胞等。 肝细胞通常不分裂,但终生保留分裂能力,例如部分切除肝后,剩余的肝细胞即能行旺盛的 同步分裂。第三类是快速更新的细胞,如皮肤的表皮细胞,红细胞和白细胞等,它们在正常 情况下终生保持分裂能力。机体中这三类寿命不同的细胞,分工合作,组成统一的整体。 

3. 什么是衰老的遗传程序论(genetic program theory)?   答: 衰老的遗传程序论认为衰老是遗传上的程序化过程,衰老是受特定基因控制的。一切生 理功能的启动和关闭都是按照一定程序进行的。有一个程序存在于每种生物体的基因组中, 生物体的生长、发育、老化和死亡都由这一程序控制。这一理论有三方面的证据支持。首先 是 Hayflick 的细胞培养实验是这一理论的实验基础。另外,太平洋沿岸的马哈鱼也是这一理 论典型的生物体。这种鱼的生物圈在迁徙到产卵地后终止,产卵后几周就死亡了,这期间鱼 的鼻、口、背和皮肤上出现明显的形态改变,这些变化使组织广泛退化。第二,发现人从 30 岁开始,人体各种器官的功能有 1%的减退,这包括肺功能、心脏功能、肌功能和听力等。 第三是早老综合症(symptoms of early aging)也提供了一些少数基因影响和控制整个衰老过 程的证据。   另外,端粒缩短论和线粒体损伤论都支持衰老的基因程序论。   也有很多例子不符合甚至反对遗传程序论,突出的例子是饮食对蜜蜂寿限的影响,蜂 王可活 6 年之长,而工蜂只能活 3~6 个月。它们寿命的不同不是由于昆虫遗传基因不同, 它们的基因组是相同的。寿命不同仅仅是因为在幼虫期是否喂食蜂王浆,蜂王浆可使蜜蜂的 寿限提高大约 20 倍。

 4. 何谓衰老的端粒假说(telomere theory)?  答: Harley 于 1990 年提出细胞衰老端粒假说。他认为由于端粒酶的存在,生殖细胞的端粒相 当稳定,不会衰老。高度分化的体细胞由于端粒酶活性处于抑制状态,细胞分裂时 DNA 不 完全复制而引起端粒 DNA 的少量丢失,不能靠端粒酶补偿,所以随着细胞分裂次数的增加, 端粒不断缩短。由于端粒的缩短,靠近染色体两端的基因就有可能随端粒的缩短而缺失,引 发染色体畸变,使突变发生。当端粒缩短到一定程度(临界长度)时引发了 Hayflick 极限,细 胞不再分裂。少数细胞由于端粒酶被激活,端粒获得修复,从而越过临危点成为永生化细胞。

 5. 自由基如何对细胞产生伤害?  答: 细胞内自由基的浓度过高时,常与生物大分子发生反应,破坏了生物大分子的结构,从 而伤害了细胞,这些反应包括:   ( 1)自由基与核酸分子中的碱基发生加成反应,OH?等加到碱基(胸腺嘧啶 C6 或 C5, 腺嘌呤 C8)的双链上,破坏碱基可产生基因突变。   ( 2)自由基可加成到膜脂及其他脂类不饱和脂肪酸的双链中,引起脂质过氧化,并可 产生新的自由基。如脂质过氧化可使线粒体损伤,导致能量代谢障碍; 微粒体损伤,使多聚 核糖体解聚, 抑制蛋白质合成; 溶酶体损伤可使溶酶体膜通透性改变,使机体受到更大损伤。( 3)自由基常攻击肽链上的脯氨酸残基,引入羰基而生成α-吡咯烷酮,经水解与其相 邻氨基酸断开,造成蛋白质断裂。此外自由基还引起蛋白质交联、蛋白质残基侧链基发生改 变、破坏蛋白质高级结构等。   ( 4)自由基的氧化损伤涉及到细胞骨架蛋白。如肌动蛋白是构成微丝的主要蛋白质。用肌动蛋白做实验,发现它的 4 个一 SH 为氧化过程的靶子,肌动蛋白与氧化型谷胱甘肽 (GSSG)之间形成二硫键可导致分子表面电荷的改变;在老化的红细胞中也可检测出类似的修 饰物,用醌处理的细胞中也发现不同肌动蛋白分子或肌动蛋白与其他蛋白质之间形成二硫键 (图 14Q-1),这种氧化性蛋白质交联引起大分子的聚结。 

6. 什么是衰老的自由基学说?机体如何防止自由基的伤害?  答: 衰老的自由基学说是美国科学家 Harman 1955 年提出的,核心内容有三条:(1) 衰老是由 自由基对细胞成分的有害进攻造成的。(2)这里所说的自由基,主要就是氧自由基,因此衰 老的自由基理论,其实质就是衰老的氧自由基理论。(3)维持体内适当水平的抗氧化剂和自 由基清除剂水平可以延长寿命和推迟衰老。   机体内存在着自由基清除系统,其可以大限度地防御自由基的损伤。自由基清除系统 包括酶促反应和非酶促反应两部分。酶促反应所需酶有谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)、超 氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(POP)及过氧化氢酶(catalase,CAT)。非 酶促反应的作用物质主要为一些低分子的化合物,是一些抗氧化作用的物质,统称抗氧化剂 (antioxidant),主要有谷胱甘肽(GSH)、维生素 C、β-胡萝卜素、维生素 E、半胱氨酸、硒化 物、巯基乙醇等。此外,细胞内部形成的自然隔离,也能使自由基局限在特定部位,如氧化 反应产生的自由基主要在线粒体内,线粒体作为独立的细胞器可很大限度地阻止自由基的扩 散。 

7. 老年斑(age spots)产生的原因是什么?  答: 随着增龄,细胞合成蛋白质的能力下降,也包括超氧化歧化酶和过氧化氢酶合成数量的 减少或合成了没有功能的超氧化歧化酶和过氧化氢酶,这样,自由基和过氧化氢就会积累, 并且对细胞的蛋白质、DNA、细胞膜等进行攻击破坏,细胞在自由基的攻击下会导致死亡, 就会在老人的皮肤上见到老年斑,它是自由基对细胞破坏的见证。

 8. 如何判断细胞的死亡?   答: 可通过活体染色来判断细胞是否死亡,常用的方法是以中性红或台酚蓝染色。中性红染 色时活细胞染成红色,死细胞不着色;台酚蓝则相反,染成蓝色的是死细胞,不着色而透明 的是活细胞。除了形态学特征外,更重要的是根据细胞是否具有生活力,主要是细胞的繁殖 能力来判断。单细胞生物的细胞死亡,即是个体的死亡,而多细胞生物个体死亡时,并非机 体的所有细胞都立即停止生命活动。所以对多细胞个体死亡的判断,不能简单的以心脏停止 跳动作标准,而是以脑神经是否死亡来判断。 

9. Rb 蛋白如何依赖信号控制细胞的增殖?  答: Rb 蛋白是成视网膜细胞瘤蛋白(Retinoblastoma protein, Rb 蛋白)。在脊椎动物的细胞核中 Rb 蛋白很丰富,它通过与特定的基因调节蛋白相结合,以阻止与增殖有关基因的转录。一 些细胞外的刺激细胞增殖的信号如生长因子能够导致 G1 周期蛋白-Cdk 复合物的激活。Rb 蛋白的磷酸化改变 Rb 蛋白的构型从而释放它所结合的与细胞增殖有关的调节蛋白(E2F), 启动相应基因的表达,从而使细胞进入 S 期(图 14Q-2)。    图14Q-2 Rb 蛋白对细胞增殖的控制   ( a) 在没有生长因子时,脱磷酸的 Rb 蛋白以活性状态与一个特异的基因调节蛋白结 合在一起,这些基因调节蛋白是促进细胞增殖所需基因转录所必需的。(b)生长因子与细胞 表面受体结合,激活细胞内的信号途径,导致 S 周期蛋白-Cdk 复合物的形成和激活,复合 物使 Rb 磷酸化并使之失活,释放的基因调节蛋白激活靶基因的转录,导致细胞增殖。   该途径中,第一个被鉴定的信号分子是血小板衍生生长因子(platelet-derived growth factor,PDGE),它通过与细胞质膜中的受体结合,激活细胞内的信号传导途径。该信号途径引起的细胞增殖主要是通过细胞分裂进行伤口的愈合,用新生成的细胞取代坏死的细胞。其机 理是:当形成血块时,血块中血小板被触发释放 PDGE,释放出的 PDGE 与伤口处的活细胞 质膜中酪氨酸蛋白激酶受体结合,引起细胞的增殖分裂,对伤口进行愈合。 

10. 什么是程序性细胞死亡(programmed cell death,PCD)?与细胞坏死有什么不同?  答: 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,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。 

11. 什么是程序性细胞死亡相关基因?有几种类型?  答: 程序性细胞死亡是基因调控作用的结果。有很多基因参与调控程序化细胞死亡过程,调 控环节包括信号转导、基因表达、蛋白质生物合成和代谢过程等。将程序性细胞死亡涉及到 的基因称为程序性细胞死亡相关基因。大致分为两类:一类叫程序化细胞死亡遗传学相关基 因,主要获自线虫,与线虫中 131 个细胞的程序化死亡的遗传控制有关,包括 ced-l~ced-9, nuc-1、ces-l、ces-2 和 egl-1;另一类主要针对哺乳类细胞,包括原癌基因、抑癌基因和病 毒基因,如 bcl-2 家族、c-myc、p53、Ela 和 Elb 等。也可将上述相关基因分为另外两种类 型:其表达可促进程序化细胞死亡者和可抑制程序化细胞死亡者,前者包括 ces-2、ced-3、 ced-4、p53、c-myc、

12. 简述参与秀丽隐杆线虫的细胞程序性死亡基因的分组及相关作用 答: 参与秀丽隐杆线虫的细胞程序性死亡的 15 个基因,根据其作用不同大致可分为 4 组。 第 1 组含同 PCD 有关的决定死亡的两个基因,即 ces-1(ces 表示 CE 细胞存活的调控基因) 和 ces-2 基因,即该组基因在线虫 CE 的 PCD 调控具有重要意义:第 2 组含有执行死亡的四 裂解受阻,但不能抑制细胞死亡,表明此核酸酶并非 PCD 所必需。由这四 组基因共同作用导致线虫细胞的程序化死亡。 

13. 说明肿瘤坏死因子在细胞程序性死亡中的正控作用 答: 肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)激发细胞的程序性死亡的过程就是细胞外信 号对程序性死亡的正控作用。TNF 是一种能够杀死肿瘤的因子,它是由免疫系统的细胞合 成的。TNF 的受体 TNFR1 是介导细胞程序性死亡的死亡受体(death receptor)家族的成员,是 caspase-8,这些蛋白都具有死亡结构域。在前体 caspase-8 相互结合前,它们的酶活性很低,但当两个或多个前体 caspase 相互结合在一起时 就进行相互切割并被激活。后激活的起始 caspase-8 含有四条多肽链,是由两个前体切割 后装配而成的。激活的起始 caspase-8 作用于执行前体 caspase,并将之激活,引起细胞的程 序性死亡。 

14. 举例说明内源信号如何激发细胞的程序性死亡。 答: 由于细胞内的损伤等信号激活了 Bcl-2 家族中的促凋亡前体蛋白,如 Bda 或 Bax,使它们 从胞质溶胶转移到线粒体外膜(插入到外膜中),使线粒体外膜的通透性发生改变,使原本松 散结合于线粒体内膜外表面的细胞色素 c 从线粒体膜间隙进入胞质溶胶。在不到 5 分钟的时 间内,细胞色素 c 全部从凋亡的线粒体释放到胞质溶胶,因此推测细胞色素 c(以及随细胞 色素 c 一起释放到胞质溶胶的某些线粒体膜间隙的基础蛋白)是传递细胞凋亡的关键信号。 细胞色素 c 进入胞质溶胶之后,与 Apf-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(与 caspase-8 不同的是,复合物中的前体 caspase-9 无须经过切割即可 激活)。激活的前体 caspase-9 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。致于细胞色素 c 如何传递细胞凋亡信号的机理,目前 尚不清楚。 

15. 根据癌变涉及的细胞,将癌分为几个类型?  答: 体内的任何组织都有可能形成癌。根据癌变涉及的细胞类型的不同,癌分为三个类群: ①癌(carcinomas),是常见的一种类型,主要是从组织的外表面和内表面生长的癌。如肺癌、 乳腺癌和结肠癌等。②瘤(sarcomas),主要是源于中胚层形成的支持组织(骨、软骨、脂肪、 结缔组织和肌组织等)中形成的癌。③淋巴瘤(lymphomas)和白血病(leukemias),是由淋巴和 血液产生的癌。白血病主要是指癌细胞已经大量进入血液中。

16. 肿瘤是一种基因病,它与先天性遗传病有何不同?  答: 肿瘤是一种基因性疾病,因为所有的肿瘤都与基因的改变有关,但肿瘤与先天性遗传疾 病不同,后者系缺陷基因通过性细胞传递到于代而发病,而肿瘤主要是体细胞后天获得性 DNA 的改变导致细胞无节制地增殖,这种增殖不断侵袭周围正常组织,导致疾病。遗传病 不会转移,但恶性肿瘤细胞能够突破其所在环境的束缚,进入淋巴管或血管在体内转移,在 新的部位产生致死性的二级肿瘤。 

17. 长了黄曲霉的谷类为什么具有致癌作用?  答: 一些贮藏在潮湿条件下的坚果、谷类容易长黄曲霉,这些真菌产生的黄曲霉毒素 B(aflatoxin B)是肝癌的主要诱发者。其机理是黄曲霉毒 B 能够引起抑癌基因 p53 的第 249 位密码中的碱基置换,即 G→T。 

18. 什么是原癌基因?为什么突变后会导致细胞癌变?  答: 原癌基因原本是细胞的正常基因,它们编码的蛋白质在正常细胞中通常参与细胞的生长 与增殖的调节。但突变后成为促癌的癌基因(cancer-promoting oncogene),导致细胞癌变。   原癌基因突变成癌基因,称为原癌基因的激活。有几种可能的机制使原癌基因激活。   ①原癌基因的编码区发生突变,改变了原有的基因结构,致使编码产物的性质发生变化, 使其不再具有正常的活性;   ②原癌基因的调节区发生突变从而改变了结构基因表达方式,有可能大大增加表达量;③通过染色体重排,使不在一起的基因序列同原癌基因排列在一起,可能会合成新的蛋 白或融合蛋白,改变了原有基因的自然活性。上述的任何一种突变,都有可能使细胞失去正常的分裂控制,从而向恶性方向转变。 

19. 根据蛋白质在细胞增殖中的作用,可分为几种类型?它们的编码基因发生突变后对细胞 的增殖有什么影响?  答: 细胞增殖受一系列基因表达产物��蛋白质的控制,将参与细胞增殖控制的蛋白质 分为 7 种类型:Ⅰ.生长因子(growth factor);Ⅱ.生长因子受体(growth-factor receptor);Ⅲ.信 号转导蛋白(signal 后会导致细胞癌变。其中编码Ⅰ~Ⅳ类蛋白的原癌基因突变是显性突变,因为两个拷贝中只 要有一个拷贝突变就会激活癌基因,导致细胞癌变;编码Ⅵ类蛋白的是抑癌基因,它们的突 变是隐性突变,只有当两个拷贝都发生突变时,细胞才会癌变。编码Ⅶ类蛋白的基因发生突 变,导致在代谢过程中造成的 DNA 损伤不能修复,会极大地提高其他类型突变的机率。 

20. 从成视网膜瘤的调查中发现,青少年中发病的多具有家族性,成年人发病则无家族性, 请说明其遗传基础。 答: 调查发现 RB 基因与癌的关系有两种情况:一种是某些家族的青少年人中高频率发生成 视网膜细胞瘤;另一种是高龄人中发病的无家族关系。从成视网膜细胞瘤发生的家族性表明 该病是可遗传的。从成视网膜细胞瘤儿童的细胞中进行的分析,发现患者第 13 对染色体有 一小段缺失,并且这种缺失不仅是肿瘤细胞,而且在身体其他所有组织中都缺失的,这表明 该缺失是遗传下来的。从遗传表型看,成视网膜细胞瘤是显性遗传的,因为成视网膜细胞瘤 高发家族成员的两个 RB 等位基因中一个拷贝是正常,另一个是异常的。但是这种显性遗传 又与别的遗传病不同,RB 基因不是百分之百显性,在携带有 RB 基因缺陷的儿童中大约有 10%不会患成视网膜细胞瘤。关于成视网膜细胞瘤的遗传基础,1971 年得到了解释:只有 在 RB 基因的两个拷贝都突变后才会发展成为成视网膜细胞瘤。也就是说,原癌基因的两个 拷贝都发生突变才后失去肿瘤形成的抑制作用。根据这种解释,成年人中散布发生的成视网 膜细胞瘤是 RB 基因经过了连续两次的自发突变的结果(图 14-35a),而家族性成视网膜细 胞瘤儿童患者从亲代获得一个有缺陷的 RB 基因,只有等正常的 RB 基因拷贝通过自发突变 才会形成成视网膜细胞瘤。虽然这种突变的频率很高,但不会 100%,这就是为什么在携带 有 RB 基因缺陷的儿童中大约有 10%不会患成视网膜细胞瘤的原因。 

21. P53 蛋白如何获知 DNA 损伤信号并导致修复?  答: 研究表明,在健康的 G1 细胞中,P53 蛋白的浓度很低。如果 G1 细胞受到遗传损伤(如 受到紫外光照射或化学致癌物的作用),P53 蛋白的浓度会快速上升。将含有断裂链的 DNA 注入细胞,可检测到 P53 蛋白浓度的这种变化。P53 蛋白的浓度变化不是由于 p53 基因的表 达的提高,而是由于 P53 蛋白降解速度的下降。P53 蛋白的降解受 MDM2 蛋白的控制,该 蛋白与 P53 蛋白结合,并将 P53 蛋白由细胞核输出到细胞质,并经遍在蛋白化途径被降解。 DNA 损伤如何导致 P53 蛋白的稳定?这与 ATM 基因有关。该基因编码一种蛋白激酶,该 激酶是识别 DNA 损伤的多亚基复合物的组成部分,这种复合物一旦与受损伤的 DNA 结合, ATM 激酶通过使一些靶蛋白磷酸化传递细胞周期停止的信号,而 P53 则是被 ATM 激酶磷酸 化的靶蛋白之一。P53 蛋白磷酸化之后不再与 MDM2 蛋白结合从而不再被输送到细胞质中 被降解,因此 DNA 损伤后 P53 蛋白的浓度升高,从而激活 p21 基因和 bax 基因的表达,使 细胞停止分裂进行修复或使细胞进入程序性死亡。如果 p53 基因突变,等于失去了分子警察, DNA 损伤引起的突变会导致细胞癌变,也就肆无忌惮了。  

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生物学综合是为复旦大学生物学(医学)和基础医学相关专业的硕士学位研究生而设置的入学考试科目、具有选拔性质。目的是科学、公平、有效地测试考生是否具有备继续攻读生物学(医学方向)和基础医学相关专业硕士所需要的生物学基础理论。

生物学综合包括生物学(生命科学或生物技术及相关专业)专业教育中的主要学科,即生理学、生物化学、分子生物学、细胞生物学、遗传学,以上学科侧重于这些学科的基本理论及基本实践以及与医学学科的交叉,以及运用生物学(医学)的概念及原理在医学上的应用、并解决医学科学问题的综合能力。

.考试形式和试卷结构

一、试卷满分及考试时间

本试卷满分为300分,考试时间为180分钟。

答题方式为闭卷、笔试。

三、试卷内容结构生理学、生物化学、分子生物学、细胞生物学、遗传学各占20%

题型结构包括选择题(单选和多选)、名词解释、问答题等

1.体液及其组成,体液的分隔和相互沟通;机体的内环境和稳态。

2.机体生理功能的调节:神经调节、体液调节和自身调节。

3.体内的控制系统:负反馈、正反馈和前馈。

1.跨细胞膜的物质转运:单纯扩散、易化扩散、主动转运、出胞和入胞;载体、通道。

2.细胞的信号转导:离子通道型受体、G蛋白耦联受体、酶联型受体和核受体介导的信号转导。

3.细胞的电活动:静息电位,动作电位,兴奋性及其变化,局部电位。

4.肌细胞的收缩:骨骼肌神经-肌接头处的兴奋传递过程及影响因素,横纹肌兴奋-收缩偶联及其收缩机制,影响横纹肌收缩效能的因素。

1.血液的组成和理化特性。

2.各类血细胞的数量、生理特性和功能,红细胞的生成与调节,血小板的生理功能。

3.生理性止血:基本过程,血液凝固和抗凝,纤维蛋白溶解。

4.红细胞血型:凝集原和凝集素,ABORh血型,血量和输血原则。

1.心脏的泵血功能:心动周期,心脏泵血的过程和机制,心音,心输出量和心脏做功,心泵功能储备,影响心输出量的因素,心功能的评价。

2.各类心肌细胞的跨膜电位及其形成机制。

3.心肌的生理特性:兴奋性、自律性、传导性和收缩性。

4.动脉血压:形成、测量、正常值和影响因素。

5. 静脉血压:中心静脉压,静脉回心血量及其影响因素。

6.微循环:组成、血流通路、血流阻力和血流量的调节。

7.组织液:生成和回流及其影响因素。

8.心血管活动的调节:神经调节、体液调节、自身调节和血压的长期调节。

9.冠状动脉循环的特点和调节。

1.肺通气原理:动力和阻力,肺内压和胸膜腔内压,肺表面活性物质。

2.肺通气功能的评价:肺容积和肺容量,肺通气量和肺泡通气量。

3.肺换气的基本原理、过程和影响因素。

4.O2CO2在血液中的运输:存在和运输形式,氧解离曲线及其影响因素。

5.化学感受性呼吸反射对呼吸运动的调节。

1.消化道平滑肌的一般生理特性和电生理特性。消化道的神经支配和胃肠激素。

2.唾液的成分、作用和分泌调节。蠕动和食管下括约肌的概念。

3.胃液的性质、成分、作用及其分泌调节,胃和十二指肠黏膜的保护机制,胃运动和胃排空及其调节。

4.胰液和胆汁的成分、作用及其分泌调节,小肠运动及其调节。

5.大肠液的分泌和大肠内细菌的活动。排便反射。

6.小肠内的物质吸收及其机制。

1.能量代谢:机体能量的来源和利用,能量平衡,能量代谢的测定,影响能量代谢的因素,基础代谢及其测定。

2.体温及其调节:体温及其正常变动。机体的产热和散热。体温调节。

1.肾的功能解剖特点,肾血流量及其调节。

2.肾小球的滤过功能及其影响因素。

3.肾小管和集合管的物质转运功能及其影响因素。

4.尿液的浓缩和稀释及其影响因素。

5.尿生成的调节:神经调节和体液调节,尿生成调节的生理意义。

6.肾清除率的概念及其意义。

1.神经元的一般结构和功能,神经纤维及其功能,神经的营养性作用。

2.神经胶质细胞的特征和功能。

3.突触传递:化学性突触传递的过程及影响因素,兴奋性和抑制性突触后电位,动作电位在突触后神经元的产生。

4.神经递质和受体:递质和调质和概念,递质共存现象;受体的概念、亚型和调节;乙酰胆碱及其受体,去甲及其受体。

5. 反射的分类和中枢整合,中枢神经元的联系方式,中枢兴奋传播的特征,中枢抑制和中枢易化

6.躯体和内脏感觉:感觉传入通路和皮层代表区,痛觉。

7.、大脑皮层、基底神经节和对运动和姿势的调控。

8.自主神经系统的功能及其特征,脊髓、脑干和下丘脑对内脏活动的调节。

9.本能行为和情绪的神经基础,情绪生理反应。

10.自发脑电活动和脑电图,皮层诱发电位,觉醒和睡眠。

11.脑的高级功能:学习和记忆,语言和其他认知功能。

(十)特殊感觉器官的功能

1.感受器的一般生理特征,感觉通路中的信息编码和处理。

2.视觉:眼的折光系统及其调节,眼的折光异常,房水和眼内压;眼的感光换能功能,色觉及其产生机制;视敏度、暗适应、明适应、视野、视觉融合现象和双眼视觉。

3.听觉:人耳的听阈和听域,外耳和中耳的传音作用,声波传入内耳的途径,耳蜗的感音换能作用,人耳对声音频率的分析。

4.平衡觉:前庭器官的适宜刺激和平衡感觉功能。前庭反应。

1.内分泌的概念;激素的概念、化学分类、作用机制和分泌调节,激素作用的一般特性。

2.下丘脑-腺垂体的功能联系,下丘脑调节肽和腺垂体激素及其功能,的生理作用和分泌调节。下丘脑-神经垂体的功能联系,血管升压素和的生理作用。

3.甲状腺激素的合成、代谢、生理作用和分泌调节。

4.甲状旁腺激素和的生理作用和分泌调节,钙三醇的生理作用和生成调节。

5.和胰高血糖素的生理作用和分泌调节。

6.肾上腺糖皮质激素的生理作用和分泌调节。

7. 胰岛素和胰高血糖素的生理作用和分泌调节

1.男性生殖:睾丸的生精作用和内分泌功能,睾丸功能的调节。

2.女性生殖:卵巢的生卵作用和内分泌功能,卵巢周期和月经周期,卵巢功能的调节;妊娠和分娩。

(一)蛋白质的结构与功能

1.蛋白质的分子组成:蛋白质的基本结构单位;氨基酸的分类;氨基酸的理化性质;多肽与生物活性多肽;蛋白质的分类。

2.蛋白质的分子结构:蛋白质的一级结构;蛋白质的二级结构;蛋白质的三级结构;蛋白质的四级结构。

3.蛋白质的结构与功能的关系:蛋白质的一级结构与功能的关系;蛋白质的空间结构与功能的关系。

4.蛋白质的理化性质:蛋白质的理化性质;蛋白质胶体性质;蛋白质的变性与复性;紫外吸收;茚三酮反应和双缩脲反应。

5.蛋白质的分离、纯化与结构分析:蛋白质的丙酮沉淀、硫酸铵盐析、电泳、透析、层析、凝胶过滤及超速离心等分离纯化方法的基本原理;多肽链中氨基酸序列分析;蛋白质空间结构测定。

1.酶的分子结构与功能:酶的作用特点;酶的化学结构;酶的活性中心与催化活性;同工酶。

2.酶的工作原理:酶促反应活化能;酶高效催化作用的机制。

3.酶促反应动力学:底物浓度对反应速度的影响;酶浓度对反应速度的影响;温度对反应速度的影响;pH对反应速度的影响;抑制剂对反应速度的影响;激活剂对反应速度的影响。

4.酶的调节:酶活性的调节;酶含量的调节

6.酶与医学的关系:酶与疾病的发生、诊断及治疗;酶与临床检验及科学研究。

1.糖的消化吸收及其在体内代谢概况:糖的消化与吸收;糖代谢的概况。

2.糖的无氧氧化:糖的无氧氧化过程;糖酵解的调节;糖酵解的生理意义。

3.糖的有氧氧化:糖的有氧氧化过程;糖有氧氧化生成的ATP;糖有氧氧化的调节。

4.磷酸戊糖途径:磷酸戊糖途径的反应过程;磷酸戊糖途径的生理意义。

5.糖原的合成与分解:糖原的合成代谢;糖原的分解代谢;糖原的合成与分解的调节;糖原累积症性质、特点及分型。

6.糖异生:糖异生途径;糖异生的调节;糖异生的生理意义;乳酸循环。

7.血糖及其调节:血糖的来源和去路;血糖水平的调节;糖代谢紊乱。

1.脂质分类与命名及其功能:脂肪;类脂;脂肪酸的分类及命名;几种多不饱和脂肪酸衍生物。

2.脂类的消化和吸收:消化酶类、混合微团、乳糜微粒、甘油一酯合成途径

3.甘油三酯的代谢:甘油三酯的分解代谢;脂肪酸的合成代谢;甘油三酯的合成。

4.磷脂的代谢:甘油磷脂的代谢;鞘磷脂的代谢。

5.胆固醇代谢:胆固醇的合成与调节;胆固醇的转化。

6.血浆脂蛋白代谢:血脂与血浆脂蛋白;血浆脂蛋白代谢。

7脂质代谢紊乱及疾病:酮血症;脂肪肝;高脂蛋白血症血浆脂蛋白代谢紊乱与动脉粥样硬化。

1.体内能量的贮存与利用形式:ATP;磷酸肌酸;氧化磷酸化是最主要的ATP生成方式。

2.电子传递链的组成及功能:氧化呼吸链的组成;线粒体中重要的电子载体;电子传递链中各复合体的组成及功能;电子传递链的电子供体;电子传递链的功能。

3.氧化磷酸化:氧化磷酸化偶联机制;ATP合酶合成ATP;氧化磷酸化偶联部位。

4.氧化磷酸化的影响因素:氧化磷酸化相关底物的影响及其转运;体内能量供应状态影响氧化磷酸化;氧化磷酸化抑制剂;甲状腺激素的调节作用;线粒体DNA突变的影响。

5.非能量代谢的生物氧化反应:活性氧;体内抗氧化体系。

1.蛋白质的营养作用:蛋白质的生理功能;人体对蛋白质的需要量;蛋白质的营养价值。

2.蛋白质的消化、吸收与腐败:蛋白质的消化;氨基酸和寡肽的吸收;肠中的的腐败作用。

3.氨基酸的一般代谢:蛋白质的分解;氨基酸代谢库;氨基酸的脱氨基作用;α-酮酸的代谢。

4.氨的代谢:血氨的来源;氨的转运;氨的去路。

5.个别氨基酸的代谢:氨基酸的脱羧基作用;一碳单位代谢;含硫氨基酸代谢;芳香族氨基酸代谢;支链氨基酸代谢。

1.信息物质:细胞间的信息物质;细胞内的信息物质。

2.受体:受体的定义与特性;受体的分类及结构;受体活性的调节。

4.信号转导系统的特点及其交互联系:受体介导的信号转导特点;信号转导通路的多样性与交互联系。

5.信息转导异常与疾病:G蛋白偶联受体异常及相关疾病;酪氨酸蛋白激酶受体异常与疾病;信号转导分子与药物。

1.肝的生物转化作用:肝的生物转化作用是机体重要的保护机制;肝的生物转化反应类型及酶系;肝的生物转化作用受许多因素的调节和影响。

2.胆汁酸的代谢:胆汁酸的分类;胆汁酸的代谢;胆汁酸的生理功能。

3.胆色素代谢与黄疸:胆红素的来源与生成;胆红素在血液中的运输;胆红素在肝中的转变;胆红素在肠道内的转变与胆素原的肠肝循环;高胆红素血症及黄疸;胆红素及氧化修饰低密度脂蛋白(ox-LDL)与冠心病的关系。

(一)核酸的结构与功能

1.核酸的基本组成单位核苷酸:碱基;戊糖;核苷;核苷酸;核酸。

2.DNA的结构与功能:DNA的一级结构;DNA的二级结构;DNA的高级结构;DNA的功能。

3.RNA的结构和功能:参与蛋白质生物合成的3RNA;其他非编码RNA的结构与功能。

4.核酸的理化性质:核酸的紫外吸收特性;核酸的变性、复性与分子杂交;核酸的分离与纯化;核酸的序列分析。

2.嘌呤核苷酸代谢:嘌呤核苷酸的合成代谢;核苷酸的分解代谢;嘌呤核苷酸代谢与疾病。

3.嘧啶核苷酸代谢:嘧啶核苷酸的合成代谢;嘧啶核苷酸的分解代谢;嘧啶核苷酸代谢与疾病。

(三)DNA的生物合成

1.DNA复制的基本规律:DNA的半保留复制;DNA的半不连续复制;DNA的双向复制。

2.原核生物DNA复制:原核生物复制的起始;原核生物复制的延长;原核生物复制的终止。

3.真核细胞DNA生物合成过程:真核生物复制的起始;真核生物复制的延长;真核生物复制的终止。端粒的结构以及端粒酶DNA的合成;真核生物复制的调控机制。

4.逆转录和其他复制方式:逆转录复制机制;D-环复制机制;滚环复制机制。

5.DNA损伤与修复:DNA损伤类型;DNA修复方式;损伤与修复的生理意义。

(四)RNA的生物合成

1.RNA合成概述:RNA合成方式;转录模版与聚合酶。

2.原核生物的转录过程:原核生物转录的起始;原核生物转录的延长;原核生物转录的终止。

3.真核生物RNA的生物合成:真核生物转录的起始;真核生物转录的延长;真核生物转录的终止。

4.真核生物的转录后加工:mRNA的转录后加工;rRNA的转录后加工;tRNA的转录后加工。

5.RNA的生物合成:微RNA的结构特点与功能;微RNA的生物合成。

(五)蛋白质的生物合成

1.蛋白质的生物合成体系:遗传密码的“携带者”-mRNA;氨基酸的“搬运工具”-tRNA;肽链的“装配机”-核糖体;肽链生物合成需要的酶类和蛋白质因子。

2.蛋白质的生物合成过程:氨基酸的活化与搬运;肽链合成的起始;肽链合成的延长;肽链合成的终止;多核糖体。

3.蛋白质的成熟:多肽链的折叠;蛋白质的翻译后修饰;蛋白质合成后的靶向输送。

4.蛋白质生物合成的干扰与抑制:抗生素类阻断剂;干扰蛋白质生物合成的生物活性物质。

1.基因表达与基因表达调控:基因表达及其特点;基因表达调控。

2.原核基因表达调控:原核基因转录调节特点;乳糖操纵子调节机制;其他转录调节机制。

3.真核基因表达调控:真核基因的结构特点;染色质的活化;转录起始的调控;其他水平的调控。

1.自然界DNA重组的方式:同源重组;位点特异性重组;转座重组;原核细胞的多种基因转移方式。

2.重组DNA技术:基本概念和原理;常用工具酶;常用载体;重组DNA的构建和筛选。

3.重组DNA技术在医学中的应用:基因工程药物及疫苗的研制;基因诊断;基因治疗。

4.基因组学与转录组学:结构基因组学与功能基因组学、微阵列、基因表达系列分析、大规模平行信号测序系统。

1.医学遗传学概述:概念、任务、范畴和发展史

2.遗传病概述:特点、分类、实践应用和涉及的伦理问题

3.遗传病的研究策略:遗传病的病理、诊断、治疗和预防

1.诱发基因突变的因素:物理因素、化学因素和生物学因素

2.基因突变的一般特性:多向性、可逆性、有害性、稀有性、随机性和可重复性

3.基因突变的分子机制:静态突变和动态突变

4.DNA损伤的修复:紫外线和电离辐射引起的DNA损伤的修复;修复缺陷引起的疾病

(三)突变基因的分子细胞生物学效应

1.基因突变导致蛋白质功能改变:突变对蛋白质生物合成、功能效应和细胞定位的影响;突变蛋白与病变部位、临床表型间的关系

2.基因突变引起性状改变的细胞生物学机制:酶蛋白分子和非酶蛋白分子的缺陷

(四)单基因疾病的遗传

1.系谱与系谱分析法:系谱及常用绘制符号

2.常染色体显性、隐性遗传病的遗传:代表性疾病、遗传特征和子代发病风险

3.X连锁显性、隐性遗传病的遗传:代表性疾病、遗传特征和子代发病风险

4.Y连锁遗传病的遗传:代表性疾病和传递规律

5.影响单基因遗传病分析的几个因素:表现度、外显率、拟表型、基因的多效性、遗传异质性、遗传早现、从性遗传、限性遗传、遗传印记、延迟显性、X染色体失活、不完全显性遗传、不规则显性遗传、共性遗传和同一基因的显性或隐性突变

1.分子病:血红蛋白病、血浆蛋白病、结构蛋白缺陷病、受体蛋白病和膜转运蛋白病

2.先天性代谢病:共同规律、糖代谢缺陷病、氨基酸代谢缺陷病、核酸代谢缺陷病、α1抗胰蛋白酶缺乏症

(六)疾病的多基因遗传

1.数量性状的多基因遗传:数量性状及其多基因遗传

2.多基因遗传病的遗传:易患性与发病阈值;遗传度及其估算;影响再发风险估计的因素

1.精神分裂症:临床特征、遗传因素和环境因素

2.糖尿病:临床特征、遗传因素和环境因素

3.哮喘:临床特征、遗传因素和环境因素

4.原发性高血压:临床特征、遗传因素和环境因素

1.人类线粒体基因组:线粒体的遗传系统、线粒体基因组及其转录和mtDNA的复制

2.线粒体基因的突变:突变率、突变类型和突变的修复

3.线粒体遗传的特点:母性遗传、异质性、阈值效应和不均等的有丝分裂分离

1.疾病过程中的线粒体变化:结构和功能的改变

2.mtDNA 突变引起的疾病:线粒体疾病的分类;主要的线粒体遗传病;与线粒体有关的疾病

1.人类染色体的基本特征:染色质、常染色体和性染色体

2.染色体分组、核型与显带技术:研究方法、带型和国际命名体制

1.染色体畸变发生的原因:化学因素、物理因素、生物学因素和母亲年龄

2.染色体数目异常及其产生机制:整倍体改变、非整倍体改变

3.染色体结构畸变及其产生机制:缺失、倒位、易位、重复、环状染色体、双着丝粒染色体、等臂染色体和插入

(十二)畸变染色体引起的疾病

1.染色体病发病概况:发生率和染色体分析的临床指征

2.常染色体病:Down综合征、18三体综合征、13三体综合征、5p-综合征、微小缺失综合征和常染色体断裂综合征

3.性染色体病:性染色体数目和结构异常引起的相关疾病

4.染色体异常携带者:相互易位携带者、罗氏易位携带者和倒位携带者

1.肿瘤发生的遗传现象:单基因遗传和多基因遗传的肿瘤;染色体畸变与肿瘤发生的关系;易患肿瘤的倾向性

2.肿瘤基因:肿瘤抑制基因、肿瘤癌基因和参与DNA修复的基因

3.肿瘤的多步骤发生和癌基因组解剖计划

1.出生缺陷的发生率:先天畸形和围产期死亡率、新生儿发病率和儿童死亡率

2.出生缺陷的临床特征:简单畸形、多发性畸形和诊断

3.常见的出生缺陷:神经管缺陷和先天性心脏病

4.出生缺陷的病理生理学:发生因素;致畸剂诱发发育异常的机制

(十五)表观遗传与疾病

1.表观遗传概述:表观遗传学的概念、研究内容、数据资源及其与遗传学、医学的关系;

2.肿瘤中的表观遗传变异:DNA甲基化和羟甲基化、组蛋白甲基化和乙酰化、染色质重塑;表观遗传药物在治疗中的应用

3.神经发育失调疾病与表观遗传:神经发生与表观遗传学;神经发育失调中表观遗传紊乱的特征;表观遗传调控因子缺陷和修饰分布异常导致的神经发育疾病;药物及营养因素与神经系统疾病;记忆和成瘾形成过程中的表观遗传

4.糖尿病和肥胖中的表观遗传:表观遗传与胰岛素分泌和糖尿病;肥胖的表观遗传研究

5.表观遗传与衰老及干细胞治疗:关于衰老的多种假说、抗衰老的策略和干细胞的治疗

(十六)遗传病的诊断与治疗

1.遗传病的诊断:临症诊断和症状前诊断;产前诊断和植入前诊断;基因诊断

2.遗传病的治疗:原则、手术治疗、药物治疗、饮食治疗和基因治疗

四、细胞生物学(医学)

1.细胞生物学学科概述:原核细胞,真核细胞,细胞生物学学科及其发展

2.细胞生物学的形成与发展:细胞学说,电子显微镜,系统理论

3.医学细胞生物学:医学的许多问题需要用细胞生物学的方法解决,细胞生物学的研究促进了医学的发展

(二)细胞的基本特征与分子基础

1.细胞的基本特征:概念和分类,原核细胞,真核细胞,病毒,细胞的大小,形态和数目

2.细胞的起源与进化:生命进化的历程,生命进化的过程和证据,细胞生命活动的多样性

3.细胞的分子基础:细胞的化学组成,小分子物质,大分子物质

1.细胞膜的化学组成:脂质,蛋白质,糖类,

2.细胞膜的分子结构:膜脂分子的排列,细胞膜的结构模型

3.细胞膜的生物学特性:不对称性,流动性,

1.内质网:结构,糙面内质网,光面内质网,微粒体

2.高尔基复合体:形态,数目和分布

3.溶酶体:结构,分类,残质体,溶酶体的功能,溶酶体与疾病

4.过氧化物酶体:结构,组成和功能

5.囊泡:组成,分类和功能

1.线粒体的形态,数量和结构:内膜,外膜,膜间腔,转位接触点,基质

2.线粒体的化学组成:蛋白质,脂类,酶系

3.线粒体的遗传体系:线粒体DNA,线粒体基因的转录和复制,线粒体遗传特点

4.线粒体核编码蛋白的转运:核编码蛋白向线粒体基质,膜间腔,外膜和内膜的转运,

5.线粒体的起源:内共生学说,非共生假说

6.线粒体的分裂与融合:出芽分裂,收缩分裂,间壁分裂,mtDNA分配

7.线粒体的功能:调节细胞内的离子平衡,与细胞凋亡联系,能量代谢

8.线粒体医学:疾病中线粒体变化,线粒体DNA突变与疾病,线粒体融合,分裂异常相关疾病

1.微管:结构和化学组成,类型,组装和极性,纤毛,鞭毛,中性粒

2.微丝:结构,组成和组装

3.中间丝:中间丝的蛋白分类,分子结构和组装

1.核膜:双层膜与核周间隙,核孔复合体,核纤层

2.染色质:化学组成,结构,组装,染色体多级螺旋模型,染色体支架-放射环结构模型,常染色质,异染色质

3.染色体:中期染色体的结构,核型

4.核仁:化学组成,亚显微结构,核仁周期

5.核基质:核骨架的组成,核骨架的功能

1.细胞外基质的主要组分:蛋白聚糖,胶原,弹性蛋白,纤粘连蛋白,层粘连蛋白,

3.细胞外基质的生物学作用:细胞外基质的作用,细胞外基质与疾病的联系

1.离子和小分子的跨膜运输:单纯扩散,通道扩散,帮助扩散,离子泵,伴随运输,

2.生物大分子和颗粒的跨膜转运:胞饮作用,吞噬作用,受体介导的胞吞作用,胞吐作用,

3.细胞内蛋白质的转运:细胞内蛋白质运输的途径,细胞内蛋白质的运输方式,分选信号,分子伴侣,门控转运,穿膜转运,膜性细胞器间的囊泡转运

4.细胞内蛋白质的加工和分泌:蛋白质在内质网和高尔基体中的糖基化,蛋白原的水解,蛋白质的分拣和分泌,膜流

5.细胞物质运输与医学:细胞物质运输缺陷与疾病的联系

1.胞外信号:内分泌,旁分泌,自分泌,近分泌

2.受体:受体的基本概念,膜受体的结构和类型,膜受体的特点,膜受体的数量和分布,受体的激动剂和拮抗剂,细胞内受体

3.细胞信号转导中的关键蛋白:蛋白激酶,蛋白磷酸酶,衔接蛋白,G蛋白

4.第二信使及其介导的信号通路:cAMP信号通路,磷脂酰肌醇信号通路,cGMP信号通路

5.受体酪氨酸激酶介导的信号通路:Ras-MAPK信号通路,PI3K-AKT信号通路

6.细胞因子受体介导的信号通路:JAK-STAT信号通路及其与肿瘤联系

7.蛋白水解相关的信号通路:NF-kB信号通路,Notch-Delta信号通路

8.细胞信号转导的特点:磷酸化和去磷酸化,级联反应,交叉对话

1.细胞运动的形式:细胞位置移动,细胞形态改变,细胞内运动

2.细胞运动的机制和实例:马达蛋白的组成和机制,纤毛和鞭毛的运动机制,微丝和微管组装引起的细胞运动,染色体分离,肌肉收缩,成纤维细胞的运动,白细胞运动

3.细胞运动的调节:G蛋白作用,细胞外分子的趋化作用,Ca2+浓度梯度,影响细胞骨架与运动的药物

4.细胞运动与医学:细胞运动与疾病的联系

1.细胞增殖周期概述:细胞周期的定义和分期

2.细胞周期各期的主要特征:G1SG2M期的主要特征,

3.细胞增殖的调控因素:生长因子的调控作用,周期蛋白依赖性激酶和细胞周期蛋白的相互作用,细胞周期检查点

4.减数分裂和生殖细胞的发生:减数分裂过程,生殖细胞的发生,减数分裂的生物学意义

5.细胞周期与肿瘤:细胞周期基因失调与肿瘤的联系

1.细胞分化的基本概念:细胞的决定和分化,多细胞生物的细胞分化

2.细胞的分化潜能:全能细胞的分化潜能,胚胎细胞的分化潜能,成体细胞的分化潜能

3.细胞分化的分子基础:细胞分化的本质和调控,奢侈基因,管家基因,同源框基因,影响分化的因素

4.细胞分化与肿瘤:肿瘤细胞的增殖特点,肿瘤细胞的分化,癌细胞的逆转

5.干细胞:干细胞的特点,干细胞微环境,胚胎干细胞,成体干细胞,诱导多能干细胞

1.细胞衰老:细胞寿命,细胞衰老表现

2.端粒,端粒酶与细胞衰老:端粒,端粒酶的特点

3.细胞衰老机制:遗传决定说,自由基学说,神经内分泌-免疫调节学说,其它细胞衰老学说

1.细胞坏死:细胞坏死的特点和信号通路

2.细胞凋亡:细胞凋亡的生物学和病理学意义,细胞凋亡的形态和生化特征,影响细胞凋亡的因素,细胞凋亡信号通路,细胞凋亡与疾病的联系

3.自噬性细胞死亡:细胞自噬的分类,信号通路,调节机制,细胞自噬与疾病的联系

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