翟中和第四版细胞生物学1~9章习题及答案

翟中和第四版《细胞生物学》习题集及答案

第一章 绪论

一、名词解释

细胞生物学 ：是研究和揭示细胞基本生命活动规律的科学，它从显微、亚显微与分子水

平上研究细胞结构与功能、细胞增殖、分化、代谢、运动、衰老、死亡，以及细胞信号传导，细胞基因表达与调控，细胞起源与进化等重大生命过程。

二、填空题

1、细胞分裂有 直接分裂 、减数分裂 和 有丝分裂 三种类型。

2、 细胞学说 、 能量转化与守恒和 达尔文进化论 并列为19世纪自然科学的“三大发现”。

3、 细胞学说、 进化论和 遗传学为现代生物学的三大基石。

4、细胞生物学是从细胞的 显微 、 亚显微 和 分子三个水平，对细胞的各种生命活动展开研究的科学。

5、第一次观察到活细胞有机体的人是荷兰学者 列文虎克 。

三、问答题：

1、当前细胞生物学研究中的3大基本问题是什么？

答：①基因组是如何在时间与空间上有序表达的？

②基因表达产物是如何逐级组装成能行使生命活动的基本结构体系及各种细胞器的？这种自组装过程的调控程序与调控机制是什么？

③基因及其表达的产物，特别是各种信号分子与活性因子是如何调节诸如细胞的增殖、

分化、衰老与凋亡等细胞最重要的生命活动过程？

2、细胞生物学的主要研究内容有哪些？

答：①生物膜与细胞器②细胞信号转导③细胞骨架体系④细胞核、染色体及基因表达⑤细胞增殖及其调控⑥细胞分化及干细胞生物学⑦细胞死亡⑧细胞衰老⑨细胞工程⑩细胞的起源与进化

3、细胞学说的基本内容是什么？

答：①细胞是有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。 ②每个细胞作为一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命有所助益。

③新的细胞可以通过已存在的细胞繁殖产生。

第二章 细胞的统一性与多样性

一、名词解释

1、细胞 ：生命活动的基本单位。

2、病毒（virus） ：非细胞形态生命体，最小、最简单的有机体，必须在活细胞体内复制繁殖，彻底寄生性。

3、原核细胞 ：没有核膜包裹的和结构的细胞，细菌是原核细胞的代表。 4、质粒 ：细菌的核外DNA。裸露环状DNA分子，可整合到核DNA中，常做基因工程载体。

二、选择题

1、在真核细胞和原核细胞中共同存在的细胞器是（ D ） A. 中心粒 B. 叶绿体 C. 溶酶体 D. 核糖体

2、在病毒与细胞起源的关系上，下面的哪种观点越来越有说服力（ C ） A. 生物大分子→病毒→细胞 B. 生物大分子→细胞和病毒 C. 生物大分子→细胞→病毒 D. 都不对 3、 原核细胞与真核细胞相比较，原核细胞具有（ C ）

A.基因中的内含子 B. DNA复制的明显周期性 C.以操纵子方式进行基因表达的调控 D.转录后与翻译后大分子的加工与修饰 4、下列没有细胞壁的细胞是（ A ）

A、支原体 B、细菌 C、蓝藻 D、植物细胞 5、SARS病毒是（ B ）。

A、DNA病毒 B、RNA病毒 C、类病毒 D、朊病毒 6、原核细胞的呼吸酶定位在（ B ）。

A、细胞质中 B、细胞质膜上 C、线粒体内膜上 D、类核区内 7、逆转录病毒是一种（D ）。

A、双链DNA病毒 B、单链DNA病毒 C、双链RNA病毒 D、单链RNA病毒

三、填空题

1. 细菌的细胞质膜的 多功能性 是区别于其他细胞质膜的一个十分显著的特点。

2．真核细胞的基本结构体系包括 以脂质及蛋白质为基础的细胞膜结构系统 、 以核酸和蛋白质为主要成分的遗传信息传递系统与表达系统和有特异蛋白质装配构成的细胞骨架系统。

3、原核细胞和真核细胞核糖体的沉降系数分别为 70S 和80S 。

4、细胞的 形态结构与 功能 的相关性和一致性是很多细胞的共同特点。 5、与动物细胞相比较，植物细胞所特有的结构与细胞器有 细胞壁 、 液泡 、 叶绿体；而动物细胞特有的结构有 中心粒。

6. DNA病毒的核酸的复制与转录一般在细胞 核 中，而RNA病毒核酸的复制与转录一般在细胞 质 中。

7.目前在细胞与病毒的起源与进化上，更多的学者认为生物大分子先演化成 细胞 ，再演化成 病毒 。

8.根据核酸类型的不同，引起人类和动物产生疾病的病毒中，天花病毒、流感病毒属于 DNA 病毒；引起艾滋病的HIV属于 RNA 病毒。

四、判断题

1、病毒的增殖又称病毒的复制，与细胞的一分二的增殖方式是一样的。× 2、细菌核糖体的沉降系数为70S，由50S大亚基和30S小亚基组成。√ 3、细菌的DNA复制、RNA转录与蛋白质的翻译可以同时同地进行，即没有严格的时间上的阶段性及空间上的区域性。√

4. 病毒是仅由一种核酸和蛋白质构成的核酸蛋白质复合体。×

5. 蓝藻的光合作用与某些具有光合作用的细菌不一样，蓝藻在进行光合作用时不能放出氧气，而光合细菌则可以放出氧气。×

6. 古核生物介于原核生物与真核生物之间，从分子进化上来说古核生物更近于真核生物。√

五、翻译

1、virus 病毒2、viroid 类病毒3、HIV 艾滋病毒4、bacteria 细菌

六、问答题：

1、如何理解“细胞是生命活动的基本单位”这一概念？

答：①细胞是构成有机体的基本单位 ②细胞是代谢与功能的基本单位 ③细胞是有机体生长与发育的基本单位 ④细胞是繁殖的基本单位，是遗传的桥梁 ⑤细胞是生命起源的归宿，是生物进化的起点 ⑥细胞是物质结构、能量与信息过程精巧结合的综合体 ⑦细胞是高度有序的，具有自组装能力的自组织体系。

2、简述原核细胞与真核细胞最根本的区别。

答：①基因组很小，多为 一个环状DNA分子 ②没有以膜为基础的各类细胞器，也无细胞核膜 ③细胞的体积一般很小 ④细胞膜的多功能性

⑤DNA复制、RNA转录与蛋白质的合成的结构装置没有空间分隔，可以同时进行，转录与翻译在时间空间上是连续进行的。

3、为什么说支原体是最小最简单的细胞？

答：一个细胞生存与增殖必须具备的结构装置与技能是：细胞膜、DNA与RNA、一定数量的核糖体以及催化主要酶促反应所需的酶，可以推算出一个细胞所需的最小体积的最小极限直径为140nm~200nm，而现在发现的最小的支原体的直径已经接近这个极限，因此比支原

体更小更简单的结构似乎不能满足生命活动的需要。

4、简述细胞的基本共性。

答:①相似的化学组成 ②脂-蛋白体系的生物膜 ③相同的遗传装置 ④一分为二的分裂方式

5、简述病毒在细胞内的复制过程。

答：①DNA病毒：侵染细胞后进入细胞核【除痘病毒】，在病毒DNA的指导下利用宿主细胞的代谢系统转录、翻译病毒的“早期蛋白”；早期蛋白主要功能是调节病毒基因的表达以及病毒DNA的复制，在不同程度上影响宿主DNA复制与转录；病毒DNA复制之后表达晚期蛋白，晚期蛋白是病毒包装过程中所需要的蛋白。

②RNA病毒：一般在细胞质内复制，RNA(+)病毒的RNA本身就可以作为模板，利用宿主的代谢系统翻译出病毒的早期蛋白，而RNA(-)病毒必须以本身RNA为模板，利用病毒本身携带的RNA聚合酶合成病毒的mRNA；早期蛋白抑制宿主DNA的复制与转录，催化病毒基因组RNA的合成；病毒mRNA与宿主的核糖体相结合翻译出病毒的结构蛋白的等晚期蛋白；新复制的RNA与病毒蛋白组装。

③反转录病毒：在宿主细胞核中复制，以病毒的RNA为模板在病毒自身携带的逆转录酶作用下合成病毒DNA分子，整合到宿主DNA，以次段整合DNA为模板，合成新的病毒基因组RNA和mRNA，后者与核糖体相结合，翻译出各种病毒蛋白，其中包括病毒的反转录酶，最后装配子代病毒。

第三章 细胞生物学研究方法

一、名词解释

分辨率 ：能区分开两个质点间的最小距离 。

原位杂交：用标记的核酸探针通过分子杂交确定特异核苷酸序列在染色体上或在

细胞中的位置的方法。

放射自显影 ：放射性同位素的电离射线对乳胶的感光作用，对细胞内生物大分

子进行定性、定位与半定量研究的一种细胞化学技术。

细胞融合 ：两个或多个细胞融合成一个双核或多核的现象。

细胞克隆 ：用单细胞克隆培养或通过药物筛选的方法从某一细胞系中分离出单

个细胞，并由此增殖形成的，具有基本相同的遗传性状的细胞群体。

细胞系 ：原代细胞传40~50代次，并且仍保持原来染色体的二倍体数量及接触抑制的行为，这种传代细胞称作细胞系。

细胞株 ：有特殊的遗传标记或性质，这样的细胞系可以成为细胞株。 原代细胞 ：从有机体取出后立即培养的细胞 传代细胞：进行传代培养后的细胞

单克隆抗体 ：产生抗体的淋巴细胞同肿瘤细胞融合

荧光漂白恢复技术：使用亲脂性或亲水性的荧光分子，如荧光素、绿色荧光蛋白

等与蛋白或脂质偶联，用于检测所标及分子在活体细胞表面或细胞内部的运动及其迁移率。

二、填空题

1. 光学显微镜的组成主要分为 光学放大系统、 照明系统和 镜架及样品调节系统三大部分。

2.目前，植物细胞培养主要有 单倍体细胞培养 和 原生质体培养 两种类型。

3. 电子显微镜使用的是 电磁透镜，而光学显微镜使用的是 玻璃 透镜。 4.体外培养的细胞，不论是原代细胞还是传代细胞，一般不保持体内原有的细胞形态，而呈现出两种基本形态即 成纤维样细胞 和 上皮样细胞 。 5. 荧光共振能量转移 技术可用于检测某一细胞中两个蛋白质分子是否存在直接的作用。

6.在电镜制样技术中，通常用的技术有 超薄切片 技术，由此获得的切片厚度一般为40-50nm； 冷冻蚀刻 技术主要用来观察膜断裂面上的蛋白质颗粒的膜表面形貌特征。

7. 在活细胞内研究蛋白质相互作用常用的技术是 酵母双杂交技术 。 8.可用于验证细胞膜的流动性的技术是 荧光漂白恢复技术 。

9.细胞生物学研究常用的模式生物有大肠杆菌、 酵母 、 线虫 、 果蝇 、 斑马鱼 、 小鼠 、 拟南芥 。 三、判断题

1. 荧光显微镜技术是在光镜水平，对特异性蛋白质等大分子定性定位的最有力的工具。×

2.扫描电子显微镜不能用于观察活细胞，而相差或微分干涉显微镜可以用于观察活细胞。√

3.体外培养的细胞，一般仍保持机体内原有的细胞形态。× 四、选择题

1.由小鼠骨髓瘤细胞与某一B淋巴细胞融合后形成的细胞克隆所产生的抗体称（ A ）。

A、单克隆抗体 B、多克隆抗体 C、单链抗体 D、嵌合抗体 2.提高普通光学显微镜的分辨能力，常用的方法有（ A ） A、利用高折射率的介质（如香柏油）B、调节聚光镜，加红色滤光片 C、用荧光抗体示踪 D、将标本染色 3.冰冻蚀刻技术主要用于（ A ）

A、电子显微镜 B、光学显微镜 C、微分干涉显微镜 D、扫描隧道显微镜 4.分离细胞内不同细胞器的主要技术是（ A ）

A、超速离心技术 B、电泳技术 C、层析技术 D、光镜技术 5.Feulgen反应是一种经典的细胞化学染色方法，常用于细胞内（ C ） A、蛋白质的分布与定位 B、脂肪的分布与定位 C、DNA的分布与定位 D、RNA的分布与定位 6.流式细胞术可用于测定（ D ）

A、细胞的大小和特定细胞类群的数量 B、分选出特定的细胞类群 C、细胞中DNA、RNA或某种蛋白的含量 D、以上三种功能都有 7.直接取材于机体组织的细胞培养称为（ B ）。

A、 细胞培养 B、原代培养 C、 传代培养 D、细胞克隆 8. 扫描电子显微镜可用于（D ）。

A、获得细胞不同切面的图像 B、观察活细胞

C、定量分析细胞中的化学成分 D、观察细胞表面的立体形貌 9. 细胞培养时，要保持细胞原来染色体的二倍体数量，最多可传代培养（ B）代。

A、10~20 B、40~50 C、20~30 D、90~100

10. 在杂交瘤技术中，筛选融合细胞时常选用的方法是（C）。 A、密度梯度离心法 B、荧光标记的抗体和流式细胞术 C、采用在选择培养剂中不能存活的缺陷型瘤系细胞来制作融合细胞 D、让未融合的细胞在培养过程中自然死亡 五、问答题：

1.简述超薄切片的样品制片过程包括哪些步骤？

答：固定、包埋、切片、染色

2.试述光学显微镜与电子显微镜的区别。 答：

分辨本领 光源

透镜 真空

成像原理

光学显微镜 200nm 电子显微镜 0.2nm

可见光 玻璃 不要求 样本对光的吸收形成明暗反差和颜色变化 电子束 电磁 要求

样品对电子的散射和透射形成明暗反差

3.细胞组分的分离与分析有哪些基本的实验技术？哪些技术可用于生物大分子在细胞内的定性与定位研究？

答：组分分离：超离心技术

生物大分子定位与定性研究：免疫荧光技术、免疫电镜技术、放射自显影技术、原位杂

交技术

第四章 细胞质膜

一、名词解释

细胞质膜：指围绕在细胞最外层，由脂质、蛋白质和糖类组成的生物膜。 生物膜 ：细胞内的膜系统与细胞质膜。

脂质体 ：根据磷脂分子可在水相中形成稳定的脂双层膜的现象而制备的人工膜。 红细胞影 ：哺乳动物成熟的红细胞经低渗处理后，质膜破裂，同时释放出血红

蛋白和胞内其他可溶性蛋白，这时红细胞仍然保持原来的基本形状和大小。

膜骨架 ：指细胞质膜下与膜蛋白相连的由纤维蛋白组成的网架结构。它从力学

上参与维持细胞质膜的形状并协助质膜完成多种生理功能。

二、填空

1、胆固醇是动物细胞质膜膜脂的重要组分，它对于调节膜的 流动性 ，增强膜的 稳定性以及降低水溶性物质的 通透性 都有重要作用。

2、质膜的流动镶嵌模型强调了膜的 流动性 和 膜蛋白分布不对称 。 3、证明膜的流动性的实验方法有 荧光抗体免疫标记 和 荧光漂白恢复技术 。

4、构成膜的基本成分是 膜脂 ，体现膜功能的主要成分是 膜蛋白 。 5、就溶解性来说，质膜上的外周蛋白是 水溶性 ，而整合蛋白是 脂溶性。 6、在生物膜中，饱和脂肪酸含量越多，相变温度愈 高，流动性越 低 三、选择

1、红细胞膜骨架蛋白的主要成分是（ A ）

A、血影蛋白 B、带3蛋白 C、血型糖蛋白 D、带7蛋白 2、有关膜蛋白不对称性的描述，不正确的是（ C ）

A、膜蛋白的不对称性是指每一种膜蛋白分子在细胞膜上的分布都具有明确的方向性

B、膜蛋白的不对称性是生物膜完成时空有序的各种生理功能的保障 C、并非所有的膜蛋白都呈不对称分布

D、质膜上的糖蛋白，其糖残基均分布在质膜的ES面。

3、1972年，Singer 和 Nicolson提出了生物膜的（ C ）

A、三明治模型 B、单位膜模型 C、流体镶嵌模型 D、脂筏模型

4、目前被广泛接受的生物膜分子结构模型为（ C ）：

A、片层结构模型 B、单位膜结构模型 C、流动镶嵌模型 D、板块镶嵌模型

5、细胞外小叶断裂面是指（ C ）：

A、ES B、PS C、EF D、PF 6、荧光漂白恢复技术验证了（ B ）

A、膜蛋白的不对称性 B、膜蛋白的流动性 C、脂的不对称性 D、以上都不对

7、最早证明膜是有脂双层组成的实验证据是（ C ）：

A、对红细胞质膜的显微检测 B、测量膜蛋白的移动速度 C、从血细胞中提取脂质，测定表面积，在于与细胞表面积比较 D、以上都是 四、判断

1、相对不溶于水的亲脂性小分子能自由穿过细胞质膜√

2、在生物膜中，不饱和脂肪酸含量越多，相变温度愈低，流动性越大。√ 3、细胞膜上的膜蛋白是可以运动的，其运动方式与膜脂相同。×

4、相变温度以下，胆固醇可以增加膜的流动性；相变温度以上，胆固醇可限制膜的流动性。×

5、原核生物和真核生物细胞质膜内都含有胆固醇。×

6、膜的流动性不仅是膜的基本特征之一，同时也是细胞进行生命活动的必要条件。√

7、质膜对所有带电荷的分子都是不通透的。×

8、人鼠细胞的融合实验，不仅直接证明了膜蛋白的流动性，同时也间接证明了膜脂的流动性。√

9、膜蛋白的跨膜区均呈α螺旋结构。×

10、若改变处理血的离子强度，则血影蛋白和肌动蛋白都消失，说明这两种蛋白不是内在蛋白。√ 五、问答

1、生物膜的基本特征是什么？这些特征与它的生理功能有什么关系？

答：生物膜的基本特征：流动性、膜蛋白的不对称性

关系：①由于细胞膜中含有一定量的不饱和脂肪酸，所以细胞膜处于动态变化中，与之

相适应的功能是，物质的跨膜运输、胞吞、胞吐作用、信号分子的转导 ②细胞膜中的各组分的分布是不均匀额蛋白质，有的嵌入磷脂双分子层，有的与之以非共价键的形式连接都是适应功能的需要。

2、根据其所在的位置，膜蛋白有哪几种？各有何特点？

答：①外在（外周）膜蛋白：水溶性，靠离子键或其它弱健与膜表面的蛋白质分子或膜脂分子结合，易分离，如磷脂酶。

②脂锚定蛋白：通过糖脂或脂肪酸锚定，共价结合

③内在（整合）膜蛋白：水不溶性，形成跨膜螺旋，与膜结合紧密，需用去垢剂使膜崩解后才可分离。

3．何谓膜内在蛋白？膜内在蛋白以什么方式与膜脂相结合？

答：内在（整合）膜蛋白：水不溶性，形成跨膜螺旋，与膜结合紧密，需用去垢剂使膜崩解后才可分离。

①膜蛋白的跨膜结构域与脂双层分子的疏水核心的相互作用

②跨膜结构域两端携带正电荷的氨基酸残基与磷脂分子带负电的极性头形成离子键，或带负电的氨基酸残基通过钙离子、镁离子等阳离子与带负电的磷脂极性头相互作用

③某些膜蛋白通过在细胞质基质一侧的半胱氨酸残基上共价结合的脂肪酸分子，插入脂双层之间，进一步加强膜蛋白与脂双层的结合力。

4、什么是去垢剂？常用的种类是什么？

答：去垢剂：是一端亲水，一端疏水的两性小分子，是分离与研究膜蛋白的常用试剂 离子去垢剂：十二烷基硫酸钠（SDS）非离子去垢剂：TritonX-100

5、细胞质膜各部分的名称及英文缩写。

答：质膜的细胞外表面 ES细胞外小叶断裂面 EF

质膜的原生质表面 PS原生质小叶断裂面 PF

6、膜的流动性有何生理意义？有哪些影响因素？如何用实验去证明膜的流动性？

答：意义：物质的跨膜运输、胞吞、胞吐作用、信号分子的转导，生长细胞完成生长、增殖所必须的。

影响因素：脂肪酸链的长短；温度；胆固醇

证明实验：荧光抗体免疫标记实验、荧光漂白恢复技术

7、哺乳动物成熟的红细胞之所以成为研究质膜的结构及其与膜骨架的关系，主要原因是什么？

答：①没有细胞核和内膜系统

②细胞膜既有良好的弹性又有较高的强度 ③细胞膜和膜骨架的蛋白比较容易纯化分析

六、实验设计与分析

如何用实验证明细胞膜的流动性？

答：荧光漂白恢复技术：利用荧光素标记细胞膜脂或膜蛋白，然后用高强度的激光束照射细胞膜表面某一区域（1~2um）使该区域的荧光淬灭（光漂白），由于膜的流动性，淬灭区域的高度逐渐增加，最后恢复到与周围的荧光强度相等（荧光恢复），根据荧光恢复的速率可推算出膜蛋白或膜脂的扩散速率。

第五章 物质的跨膜运输

一、名词解释

载体蛋白 ：是一类膜内在蛋白，几乎所有类型的生物膜上存在的多次跨膜的蛋白质分子。

通过与特定溶质分子的结合，引起一系列构想改变以介导溶质分子的跨膜转运。

通道蛋白：由几个蛋白亚基在膜上形成的孔道，能使适宜大小的分子及带电荷的溶质通过

简单的自由扩散运动从膜的一侧到另一侧。

简单扩散 ：小分子物质以热自由运动的方式顺着电化学梯度或浓度梯度直接通过脂双层进出细胞，不需要细胞提供能量，也无需膜转运蛋白的协助

被动运输：指溶质顺着电化学梯度或浓度梯度，在膜转运蛋白协助下的跨膜转运方式，又叫协助扩散。

主动运输：物质逆浓度梯度或电化学梯度，由低浓度向高浓度一侧进行跨膜转运的方式，需要细胞提供能量，需要载体蛋白的参与。

胞吞作用 ：细胞通过质膜内陷形成囊泡，将胞外的生物大分子、颗粒性物质或液体等摄取到细胞内，以维持细胞正常的代谢活动。

胞吐作用：细胞内合成的生物分子和代谢物以分泌泡的形式与质膜融合而将内含物分泌到细胞表面或细胞外的过程。

ATP驱动泵：是ATP酶直接利用水解ATP提供的能量，实现离子或小分子逆浓度梯度或电化学梯度的跨膜运输。

胞饮作用 ：细胞对液体物质虎细微颗粒物质的摄入和消化过程，由质膜内陷形成吞饮小泡，将转运的物质包裹起来进入细胞质，被吞物质被细胞降解后利用。大多数的真核细胞都能通过胞饮作用摄入和消化所需的液体物质和溶质。

二、填空

1、Ca2+泵主要存在于 细胞质 膜和 细胞器 膜上，其功能是将Ca2+

输出 细胞 或泵入 内质网 中储存起来，维持 细胞质基质 内低浓度的Ca2+。

2、小分子物质通过 简单扩散 、 被动运输 、 主动运输 等方式进入细胞内，而大分子物质则通过 吞噬 或 胞饮 作用进入细胞内。

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