细胞生物学 第八章细胞核

《细胞生物学》第八章细胞核与染色体一、填空1、细胞核主要由（）（　）（　）及（　）组成。核空复合物主要由（　）（　）（　）和（　）2、核仁基本结构组分（　）（　）（　）和（　），现在普遍认为（　）是ｒＲＮＡ基因储存位点，（　）是ｒＲＮＡ加个的位点，（　）代表核糖体亚单位和储存的位点。3、根据着丝点在染色体所在位置，中期染色体课分为（　）染色体（　）染色体（　）染色体和（　）染色体。根据其ＤＮＡ序列的组织复杂性，可分为（　）（　）（　）。4、ＤＮＡ的三级结构有３种类型，分别是（　）型（　）型和（　）型。（　）型是左手螺旋，（）型的活性最高。5、保证染色体正常复制和稳定遗传，染色体起码具有三种功能元件（　）（　）（　）。它们分别在每条染色单体上有（　）（　）和（　）。６、细胞核中的（　）区域含有编码rRNA的DNA序列拷贝。７、着丝粒-动粒复合体可分为（　）（　）（　）结构域。８、常见的巨大染色体有（　）（　）。二、名词解释１、染色体２、异染色质３、核小体４、核空复合物５、基因组６、亲核蛋白７、核型８、端粒９、核被核定位信号１０、核被膜二、简答题１、简述从ＤＮＡ到染色质的包装过程。２、简述细胞核的基本结构及主要功能。 １、简述染色质的类型及特征‘２、简述核仁的结构及功能。３、简述核被膜的主要生理功能。４、简述核小体的结构要点。一、论述题１、试述核空复合物的结构及其功能。２、核空复合物的主动运输具有严格的双向选择性，这种选择性表现在哪些方面。 20092513481张吉红第八章答案一、填空题１、核被膜、核纤层、染色质、核仁、核体，胞质环、辐、栓、核质环２、纤维中心、致密纤维组分、颗粒组分、核仁相及有关染色质，纤维中心，致密纤维组分，颗粒组分３、中着丝粒、中亚着丝粒、端着丝粒、亚端着丝粒，单一序列、中度重复序列、高度重复序列４、Ａ、Ｂ、Ｚ，Ｚ、Ｂ５、ＤＮＡ复制起始位点、着丝粒、端粒，至少一个、一个、俩个６、核仁组织中７、动粒结构域、中央结构域、配对结构域８、灯刷染色体、多线染色体二、名词解释１、染色体：是细胞在有丝分裂或减数分裂过程中，由染色质聚缩而成的棒状结构，是细胞分裂期遗传物质存在的特定形式。２、异染色质：间期核内染色质纤维折叠压缩程度高，处于聚缩状态，用碱性染料染色时着色深的染色质组分。３、核小体：染色体的基本结构单位，是由组蛋白和200个碱基对的DNA双螺旋组成的球形小体，其核心由四种组蛋白（H2A、H2B、H3、H4）各两分子共8分子组成的八聚体，核心的外面缠绕了1.75圈的DNA双螺旋，其进出端结合有H1组蛋白分子。４、核孔复合体：位于内外两层核膜的融和区，表观直径约为１２０ｎｍ到１５０ｎｍ，主要由蛋白质组成具有四面对称的复杂结构，包括胞质环、核小体、辐和栓。５、基因组：一个生物贮存在单倍染色体组中的总遗传信息，称为该生物的基因组。６、亲核蛋白：是指在细胞质基质内合成后，需要或能够进入细胞核内发挥功能的一类蛋白质。７、核型：即细胞分裂中期染色体特征的总和。包括染色体的数目、大小和形态特征等方面。８、核定位信号：亲核蛋白一般都含有特殊的氨基酸序列，这些内含的特殊短肽保证了整个蛋白质能够通过核孔复合体被转运到细胞核内。这段具有“定向”“定位”作用的序列被命名为核定位序列或核定位信号（亲核蛋白的特殊氨基酸序列，具有定向、定位的作用，保证蛋白质能够通过核孔复合体转运到细胞核内）。９、端粒:位于每条染色体端部，为染色体端部的异染色质结构，由高度重复的DNA序列构成，高度保守。主要功能是维持染色体稳定，防止末端粘连和重组，并能锚定染色体于细胞核内，辅助线性DNA复制等，与染色体在核内的空间排布及减数分裂时同源染色体配对有关；起着细胞计时器的作用.１０、核被膜：保护核内ＤＮＡ免受细胞骨架运动产生的机械力的损伤，并将细胞分为核与质两个结构和功能区域的保护屏障。三、简答题１、a、由DNA与组蛋白包装成核小体，在组蛋白H1的介导下核小体彼此连接形成直径约10nm的核小体串珠结构，这是染色质包装的一级结构；b、在有组蛋白H1 存在的情况下，由直径10nm的核小体串珠结构螺旋盘绕，每圈6个核小体，形成外径30nm，内径10nm，螺距11nm的螺线管。螺线管是染色质包装的二级结构。C、螺线管进一步螺旋化形成直径为0.4um的圆筒状结构，称为超螺线管，这是染色质包装的三级结构。d、超螺线管进一步折叠、压缩，形成长2-10um的染色单体，即四级结构。压缩7倍b压缩6倍压缩40倍压缩5倍DNA核小体螺线管超螺线管染色单体（200bp长约70nm）（直径约10nm）（直径30nm，螺距11nm）（直径400nm长11～60um）（长2～10um） ２、细胞核是真核细胞内最大、最重要的细胞器，主要由核被膜、染色质、核仁及由非组蛋白质组成的网络状的核基质组成，是遗传信息的贮存场所，是细胞内基因复制和RNA转录的中心，是细胞生命活动的调控中心。３、间期染色质按其形态特征和染色性能区分为两种类型：常染色质和染色质染色质。常染色质纤维折叠压缩程度低,处于伸展状态,用碱性染料染色时着色浅。构成常染色质的DNA主要是单一序列DNA和中度重复序列DNA。异染色质纤维折叠压缩程度高,处于聚缩状态，用碱性染料染色时着色较深，又分结构异染色质或组成型异染色质和兼性异染色质。４、在光学显微镜下，核仁通常是匀质的球形小体，一般有1-2个，但也有多个。主要含蛋白质，是真核细胞间期核中最明显的结构，在电镜下显示出的核仁超微结构与胞质中大多数细胞器不同，在核仁周围没有界膜包围，可识别出3个特征性区域：纤维中心、致密纤维组分、颗粒组分。功能是进行核蛋白体的生物发生的重要场所，即核仁是进行rRNA的合成、加工和核蛋白体亚单位的装配的重要场所。５、A、构成核、质之间的天然屏障，避免生命活动的彼此干扰；B、保护核DNA分子不受细胞骨架运动所产生的机械力的损伤；C、核质之间物质与信息的交流；D、为染色体定位提供支架。６：⑴每个核小体单位包括200bp左右的DNA超螺旋和一个组蛋白八聚体及一个分子H1。⑵、组蛋白八聚体构成核小体的盘状核心结构，由4个异二聚体组成，包括两个H2A-H2B和两个H3-H4。两个H3-H4形成4聚体位于核心颗粒中央，两个H2A-H2B二聚体分别位于4聚体两侧。每个异二聚体通过离子键和氢键结合约30bpDNA。⑶、146bp的DNA分子超螺旋盘绕组蛋白八聚体1.75圈,组蛋白H1在核心颗粒外结合额外20bpDNA，锁住核小体DNA的进出端，起稳定核小体的作用。包括组蛋白H1和166bpDNA的核小体结构又称染色质小体。⑷、两个相邻核小体之间以连接DNA相连，典型长度60bp，不同物种变化值为0～80bp。四、论述题１核孔复合体主要有下列结构组分：①、胞质环位于核孔边缘的胞质面一侧，又称外环，环上有8条短纤维对称分布伸向胞质；②、核质环位于核孔边缘的核质面（又称内环），环上8条纤维伸向核内，并且在纤维末端形成一个小环，使核质环形成类似“捕鱼笼”（fish-trap）的核篮（nuclearbasket）结构；③、辐由核孔边缘伸向核孔中央，呈辐射状八重对称，该结构连接内、外环并在发挥支撑及形成核质间物质交换通道等方面起作用；它的结构比较复杂，可进一步分为三个结构域：⑴柱状亚单位：主要的区域，位于核孔边缘，连接内、外环，起支撑作用；⑵腔内亚单位：柱状亚单位以外，接触核膜部分的区域，穿过核膜伸入双层核膜的膜间腔；⑶环带亚单位：在柱状亚单位之内，靠近核孔复合体中心的部分，由8个颗粒状结构环绕形成核孔复合体核质交换的通道。④、中央栓 位于核孔的中心，呈颗粒状或棒状，又称为中央颗粒，由于推测它在核质交换中起一定的作用，所以又把它称做转运器（transporter）核孔复合体是一种特殊的跨膜运输蛋白复合体，并且是一个双功能、双向性的亲水性核质交换通道，双功能表现在它有两种运输方式：被动扩散与主动运输；双向性表现在既介导蛋白质的入核转运，又介导RNA、核糖核蛋白颗粒（RNP）的出核转运。 ２、其主动运输的选择性表现在以下三个方面：⑴对运输颗粒大小的限制；主动运输的功能直径比被动运输大，约10～20nm，甚至可达26nm，像核糖体亚单位那样大的RNP颗粒也可以通过核孔复合体从核内运输到细胞质中，表明核孔复合体的有效直径的大小是可被调节的；⑵通过核孔复合体的主动运输是一个信号识别与载体介导的过程，需要消耗ATP能量，并表现出饱和动力学特征；⑶通过核孔复合体的主动运输具有双向性，即核输入与核输出，它既能把复制、转录、染色体构建和核糖体亚单位装配等所需要的各种因子如DNA聚合酶、RNA聚合酶、组蛋白、核糖体蛋白等运输到核内，同时又能将翻译所需的RNA、装配好的核糖体亚单位从核内运送到细胞质。有些蛋白质或RNA分子甚至两次或多次穿越核孔复合体，如核糖体蛋白、snRNA等。