哈工大 考研 细胞生物学习题总结_细胞生物学考研习题

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第三章 细胞周期

一、简述减数分裂的过程

解：细胞周期是指细胞分裂结束到下一次细胞分裂结束所经历的过程。分为：

G1期，分裂完成到DNA复制之前。S期，DNA复制阶段

G2期，DNA复制完成到分裂之前 M期，分裂开始到结束

一、间期：分为G1、S、G2期。

二、分裂期：

（一）减数分裂I1、前期I：分为5个时期：细线期、偶线期、粗线期、双线期、终变期。（1）、细线期：染色体成细线状，具有念珠状的染色粒。细线期虽然染色体已经复制，但在光镜下分辨不出两条染色单体。此期同源染色体在核中随机分布。由于染色体细线交织在一起，偏向核的一方，所以又称凝线期。（2）、偶线期：是同源染色体配对的时期，这种哦诶对称为联会。这一时期同源染色体之间形成联会复合体。联会复合体是指减数分裂偶线期两条同源染色体之间形成的一种结构，它与染色体的配对，交换，和分离密切相关。SC是同源染色体间形成的梯子样的结构。

联会复合体的周期：在减数分裂前的G2期SC的单体在胞质中合成。在细线期亚单位组装成侧生组分。到偶线期时侧生组分借着LC纤维互相交错开始形成中央组分；到粗线期时中央组分完全形成；双线期SC去组装，SC单体分散到核质和胞质中去。

偶线期还会有残余的0.3%DNA的合成。称为Z-DNA(3)、粗线期：此时染色体变短，结合紧密。这一时期，同源染色体的非姊妹染色单体之间发生交换的时期。此时联会已经完成。在此期，会合成一些DNA，称为P-DNA，主要用于DNA链的修补和连接。（4）、双线期：联会的同源染色体相互排斥，开始分离，但在交叉点上还保持着联系。双线期染色体进一步缩短，在电镜下已经看不到联会复合体。（5）、终变期：二价体显著变短，并向核周边移动，在核内均匀散开，所以是观察染色体的良好时期。终变期二价体的形状表现出多样性。核仁此时开始消失，核被膜接替。

2、中期I：同源染色体排列在赤道板上。

3、后期I：同源染色体随机分向两极，染色体重组。

4、末期I

（二）、减数分裂Ⅱ：可分为前、中、后、末四个时期。与有丝分裂相似。

二、有丝分裂和减数分裂的区别：

三、为什么中期会发生染色体凝集、核膜解体、纺锤体形成解：在中期，细胞周期蛋白cyclin和CDK结合，激活CDK，CDK是细胞周期蛋白依赖性激酶，可以使下游一系列的蛋白磷酸化。即产生有活性的MPF。当MPF激活后，使组蛋白磷酸化，使染色体凝集；使核纤层蛋白磷酸化，造成核纤层的解体，使核膜崩解。同时MPF的激活使微管结合蛋白磷酸化，引起微管在细胞中的重新分布，形成有丝分裂的纺锤体。

CDK的激活过程：CDK的激活需要Thr14和Tyr15的去磷酸化，同时需要Thr161的磷酸化。首先cyclin和CDK结合，在Wee1和CAK的作用下，使Thr14、Tyr15、Thr161磷酸化，然后再Cdc25c的作用下Thr14和Tyr15去磷酸化。使CDK激活。从而进入分裂期。当在分裂末期时，激活APC，通过泛素化途径降解cyclinB，使CDK没有活性，从而使染色体解集缩。完成细胞周期。

APC介导的蛋白水解作用：在晚有丝分裂期，失活的APC与激活亚基结合，成为激活状态，靶蛋白（M-周期蛋白的破坏框）被激活状态的APC识别，APC（E3）在E1和E2的帮助下，将多个泛素分子转移到cyclin上，泛素化得靶蛋白立即被识别，在蛋白酶体中降解。

G1周期蛋白也通过类似的途径降解，但其N端没有降解盒，C端有一段PEST序列与其降解有关。

四、简述早期染色体凝集及即使出现这种现象的原因： 解：将处于分裂期M期的细胞和间期细胞融合，M期的细胞总是能够诱导非有丝分裂的细胞中的染色质凝聚，这种现象称为早熟染色体凝集。现象：G1期的PCC为单线状，因DNA未复制。

S期的PCC为粉末状，因DNA由多个部位开始复制

G2期PCC为双线染色体说明DNA复制已经完成。解释：是由于中期细胞胞质中的MPF已经被激活，即MPF为有活性的，所以一旦CDK被激活，会产生一系列的下游事件，会使组蛋白磷酸化，从而发生染色体的凝集。第四章 细胞凋亡

一、细胞凋亡与细胞坏死的区别：

细胞坏死是极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激引起的细胞损伤和死亡。

细胞凋亡是指细胞在生理或病理条件下由基因控制的自主有序的死亡过程，又称程序化细胞死亡。

二、细胞凋亡的检测方法：

1、形态学观测：染色法、透射和扫描电镜观察

2、DNA电泳：DNA片段就呈现出梯状条带

3、TUNEL测定法（脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导的缺口末端标记法），即DNA断裂的原位末端标记法。细胞凋亡中染色体DNA的断裂是个渐进的分阶段的过程 DNA双链断裂或只要一条链上出现缺口而产生的一系列DNA的3’-OH末端可在脱氧核糖核苷酸末端转移酶（TdT）的作用下，将脱氧核糖核苷酸和荧光素、过氧化物酶、碱性磷酸化酶或生物素形成的衍生物标记到DNA的3’-末端，从而可进行凋亡细胞的检测。

Tunel测定法是通过DNA末端转移酶将带标记的dNTP间接（通过地高辛）或直接接到DNA片段的3‘-OH端，再通过酶联显色或荧光检测定量分析结果。

4、彗星电泳法（comet aay）又称为单细胞凝胶电泳法（Single Cell Gel Aay）：彗星分析法是因为被破坏的DNA形似彗星。损伤的 DNA 从核中溢出，朝阳极方向泳动，产生一个尾状带，未损伤的 DNA 部分保持球形，二者共同形成“慧星”。如果细胞未受损伤，电泳时，核DNA因其分子量大停留在核基质中，荧光染色后呈现圆形的荧光团，无脱尾现象。DNA单链断裂的碎片分子量小可进入凝胶中

5、流式细胞仪检测细胞凋亡——AnnexinV/PI双染色法

根据凋亡细胞DNA断裂和丢失，采用碘化丙啶(PI)染色，PI专门染核酸，因此PI能染上的是已经中晚期的凋亡细胞。

细胞凋亡早期改变表现为磷脂酰丝氨酸（PS）从细胞膜内转移到细胞膜外，使PS暴露在细胞膜外表面。PS正常主要存在于细胞膜的内面，在细胞发生凋亡时细胞膜上的这种磷脂分布的不对称性被破坏，而PS暴露在细胞膜外。AnnexinV在高Ca的条件下，与PS有高亲和力，因此，AnnexinV染上的为早期凋亡的细胞。

6、Caspase-3检测法：用Caspase-3的抗体作Western检测细胞是否产生凋亡。

三、简述细胞凋亡的分子机制：

细胞凋亡是与细胞内凋亡酶有关的。由于各种原因引起的细胞一类特殊的蛋白酶激活（Caspase），使细胞中一些关键性的蛋白降解，造成凋亡。

Caspase自身以非活性的Procaspase存在，其激活依赖于其他的Caspase在他的天冬氨酸位点裂解活化或自身活化。

Caspase分为两类：一类为启动者，如：Caspase-

8、9，受到信号后，能通过自剪接而激活，然后引起Caspase级联反应，激活Caspase-3、6、7 另一类为执行者，如：caspase3、6、7.他们可直接降解胞内的结构蛋白和功能蛋白，引起凋亡，但不能通过自催化或自剪接的方式激活。

细胞凋亡的途径主要有两条：

1、膜受体通路：即通过胞外信号激活细胞内的凋亡酶

2、线粒体通路：通过线粒体释放凋亡酶激活因子激活caspase 膜受体通路：细胞外部的刺杀信号或称死亡配体与细胞表面的死亡受体相结合，和接头蛋白形成复合体，接头蛋白召集procaspase8，激活procaspase8，使其切割为大小亚基被激活为caspase8，caspase8启动级联反应，激活caspase3、6、7，这几种凋亡酶可降解胞内结构蛋白和功能蛋白，导致细胞凋亡。

线粒体通路：当线粒体接受凋亡刺激的早期cytc从线粒体向细胞质移位，cytc能活化与凋亡相关的酶类，引起凋亡。

在正常情况下定位在线粒体外膜等处的Bcl－2则可阻止cytc从线粒体释放，从而抑制细胞的凋亡

• 细胞色素C从线粒体释放，与凋亡蛋白酶活化因子（apoptosis protease activating factor,Apaf-1)结合，后者聚集并与procaspase9（启动者)结合，导致caspase9 的活化。

当Caspase8活化后，它一方面作用于Procaspase3，另一方面使Bid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apoptosis protease

activating factor)结合并活化Apaf-1，活化的Apaf-1再活化Procaspase9，最后引起细胞凋亡。下游Caspases活化后，作用底物：

裂解核纤层蛋白，导致细胞核形成凋亡小体；

激活存在于胞质中的核酸酶，使它进入细胞核降解DNA。能在核小体的连接区将其切断，形成约为200bp整数倍的核酸片段。降解DNA形成DNA Ladder。正常情况下，核酸酶存在于胞质中，不能进入细胞核。

裂解参与细胞连接或附着的骨架和其他蛋白，使凋亡细胞皱缩、脱落，便于细胞吞噬； 导致膜脂磷脂酰丝氨酸PS重排，便于吞噬细胞识别并吞噬