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第一章：绪论

1． 细胞生物学的任务是什么？它的范围都包括哪些？ 1) 任务：

细胞生物学的任务是以细胞为着眼点，与其他学科的重要概念兼容并蓄，来阐明生物各级结构层次生命现象的本质。 2) 范围：

(1) 细胞的细微结构；

(2) 细胞分子水平上的结构；

(3) 大分子结构变化与细胞生理活动的关系及分子解剖。

2. 细胞生物学在生命科学中所处的地位，以及它与其他学科的关系

1）地位：以细胞作为生命活动的基本单位，探索生命活动规律，核心问题是将遗传与发育在细胞水平上的结合。

2）关系：应用现代物理学与化学的技术成就和分子生物学的概念与方法，研究生命现象及其规律。

3. 如何理解E.B.Wilson所说的“一切生物学问题的答案最终要到细胞中去寻找”。 1) 细胞是一切生物体的最基本的结构和功能单位。

2) 所谓生命实质上即是细胞属性的体现。生物体的一切生命现象，如生长、发育、繁殖、遗传、分化、代谢和激应等都是细胞这个基本单位的活动体现。

3) 生物科学，如生理学、解剖学、遗传学、免疫学、胚胎学、组织学、发育生物学、分子生物学等，其研究的最终目的都是要从细胞水平上来阐明各自研究领域中生命现象的机理。 4) 现代生物学各个分支学科的交叉汇合是21世纪生命科学的发展趋势，也要求各个学科都要到细胞中去探索生命现象的奥秘。

5) 鉴于细胞在生命界中所具有的独特属性，生物科学各分支学科若要研究各种生命现象的机理，都必须以细胞这个生物体的基本结构和功能单位为研究目标，从细胞中研究各自研究领域中生命现象的机理。

4. 细胞生物学主要研究内容是什么？ 1）细胞核、染色体以及基因表达 2）生物膜与细胞器 3）细胞骨架体系 4）细胞增殖及其调控 5）细胞分化及其调控 6）细胞的衰老与凋亡 7）细胞起源与进化 8）细胞工程

5. 当前细胞生物学研究中的基本问题以及细胞基本生命活动研究的重大课题是什么？ 研究的三个根本性问题：

1）细胞内的基因是如何在时间与空间上有序表达的问题

2）基因表达的产物――结构蛋白与核酸、脂质、多糖及其复合物，如何逐级装配行使生命活动的基本结构体系及各种细胞器的问题

3）基因表达的产物――大量活性因子与信号分子，如何调节细胞最重要的生命活动的问题 生命活动研究的重大课题：

1）染色体DNA与蛋白质相互作用关系――非组蛋白对基因组的作用 2）细胞增殖、分化、凋亡（程序性死亡）的相互关系及其调控

3）细胞信号转导――细胞间信号传递；受体与信号跨膜转导；细胞内信号传递 4）细胞结构体系的装配

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6． 你认为是谁首先发现了细胞？

1) 荷兰学者A.van Leeuwenhoek，而不是R.Hooke。

2) 1665年，R.Hooke利用自制的显微镜发现了细胞是由许多微小的空洞组成的，Hooke观察到的并不是真正的细胞，而是死去的植物的细胞壁围成的空腔，不过他的发现显示出生物体中存在有更微细的结构，为后来认识细胞具有开创性的意义。 4． 细胞学说建立的前提条件是什么？

1) 1665年，R.Hooke利用自制的显微镜发现了细胞是由许多微小的空洞组成的，显示出生物体中存在有更微细的结构，为后来认识细胞具有开创性的意义。 2) Hooke同时代的发现了许多种活细胞。

3) 19世纪上半叶，随着显微镜质量的提高和切片机的发明，对细胞的认识日趋深入。学者们开始认识到生物体是由细胞构成的，于是在1838－1839年，M.Schleidon和T.Schwann在总结前人工作的基础上提出了细胞学说。

5． 细胞生物学各发展阶段的主要特征是什么？

它大体上经历了细胞的发现；细胞学说的创立和细胞学的形成；细胞生物学的出现；分子细胞生物学的兴起等各主要的发展阶段。 1) 细胞的发现阶段：

(1) 1604年，荷兰眼睛商Z.Jansen创制了世界上第一架显微镜。

(2) 英国物理学家Robert hooke(1635-1703)创造了第一架对科学研究有价值的显微镜。 (3) 荷兰科学家Antonie van Leeuwenhoek1674年用自制的显微镜发现了原生动物。 2) 细胞学说的创立和细胞学的形成阶段：

(1) 显微镜制作技术有了明显的进步，分辨率提高到1μm以内； (2) 细胞学说创立、原生质理论提出； (3) 研究方向转移到细胞内部结构上来。 3) 细胞生物学的出现： (1) 电子显微镜的发明；

(2) 研究方向转移到细胞的超微结构和分子结构水平； (3) 细胞生物学诞生

4) 分子细胞生物学的兴起

(1) 电镜标本固定技术的改进；

(2) 人们认识到细胞的各种活动与大分子的结构变化和分子间的相互作用的关系。 6、细胞生物学的概念和研究内容 概念：细胞生物学是以细胞为研究对象, 从细胞的整体水平、亚显微水平、分子水平等三个层次，以动态的观点, 研究细胞和细胞器的结构和功能、细胞的生活史和各种生命活动规律的学科。细胞生物学是现代生命科学的前沿分支学科之一，主要是从细胞的不同结构层次来研究细胞的生命活动的基本规律。从生命结构层次看，细胞生物学位于分子生物学与发育生物学之间，同它们相互衔接，互相渗透。

研究内容：细胞生物学的主要研究内容主要包括两个大方面：细胞结构与功能、细胞重要生命活动。涵盖九个方面的内容：⑴细胞核、染色体以及基因表达的研究；⑵生物膜与细胞器的研究；⑶细胞骨架体系的研究；⑷细胞增殖及其调控；⑸细胞分化及其调控；⑹细胞的衰老与凋亡；⑺细胞的起源与进化；⑻细胞工程；⑼细胞信号转导。 7、细胞学说的意义：

答：细胞学说、能量转化与守恒定律和达尔文进化论并列为19世纪自然科学的“三大发现”，因为它大大推进了人类对整个自然界的认识，有力地促进了自然科学和哲学的进步。“细胞学说”提出后，即被推广到许多领域的研究，对当时生物学的发展起了巨大的促进和指导作用。细胞学说使人们对生物的认识通过“细胞”统一起来，证明生物之间存在亲缘关系，即动、植物的各种

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细胞具有共同的基本构造，基本特性，按共同规律发育，有共同的生命过程。细胞学说为进化论和孟德尔确立的遗传学奠定了基础。细胞学说对细胞结构的分析是一切生物科学和医学分支进一步发展所不可缺少的。

第二章：细胞的基本知识概要

1、如何理解“细胞是生命活动的基本单位”这一概念？ 1）一切有机体都有细胞构成，细胞是构成有机体的基本单位

2）细胞具有独立的、有序的自控代谢体系，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础

4）细胞是遗传的基本单位，细胞具有遗传的全能性 5）没有细胞就没有完整的生命

6）细胞是多层次非线性的复杂结构体系 7）细胞是物质（结构）、能量与信息过程精巧结合的综合体 8）细胞是高度有序的，具有自装配与自组织能力的体系 2、细胞的基本共性是什么？

1）所有的细胞表面均有由磷脂双分子层与镶嵌蛋白质构成的生物膜 2）所有的细胞都有DNA与RNA两种核酸

3) 所有的细胞内都有作为蛋白质合成的机器――核糖体 4）所有细胞的增殖都是一分为二的分裂方式

3、 为什么说病毒不是细胞？蛋白质感染子是病毒吗？

1) 病毒是由一个核酸分子（DNA或RNA）芯和蛋白质外壳构成的，是非细胞形态的生命体，是最小、最简单的有机体。仅由一个有感染性的RNA构成的病毒，称为类病毒；仅由感染性的蛋白质构成的病毒称为朊病毒。病毒具备了复制与遗传生命活动的最基本的特征，但不具备细胞的形态结构，是不完全的生命体；病毒的主要生命活动必须在细胞内才能表现，在宿主细胞内复制增殖；病毒自身没有独立的代谢与能量转化系统，必须利用宿主细胞结构、原料、能量与酶系统进行增殖，是彻底的寄生物。因此病毒不是细胞，只是具有部分生命特征的感染物。 2) 蛋白质感染子是病毒的类似物，虽不含核酸，其增殖是由于正常分子的构象发生转变造成的，这种构象异常的蛋白质分子成了致病因子，这不同于传统概念上的病毒的复制方式和传染途径，所以蛋白质感染子是病毒的类似物。

4、为什么说支原体可能是最小最简单的细胞存在形式？ 1）支原体能在培养基上生长 2）具有典型的细胞膜

3）一个环状双螺旋DNA是遗传信息量的载体

4）mRNA与核糖体结合为多聚核糖体，指导合成蛋白质 5）以一分为二的方式分裂繁殖

6）体积仅有细菌的十分之一，能寄生在细胞内繁殖 5、论证病毒和细胞不可分割的关系： 病毒是非细胞形态的生命体，它的主要生命活动必须要在细胞内实现。当代科学认为病毒是细胞的演化产物，其主要依据如下：病毒由于其寄生的特性必须在细胞内复制与增值，没有细胞就没有病毒存在；有些病毒的核酸与细胞DNA片段十分相似。普遍认为病毒癌基因起源于细胞癌基因；病毒可看做DNA或RNA与蛋白质形成的复合大分子，与细胞核蛋白分子近似。因此，病毒可能来源于细胞。

6、比较动物细胞和植物细胞的主要差异。

①植物细胞具有：细胞壁、液泡、质体、原球体、乙醛酸循环体等结构；动物细胞具有：溶酶体、中心体。

②动物细胞的通讯连接方式为间隙连接，植物的是胞间连丝。

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③动植物细胞的胞质分裂方式分别为收缩环与细胞板。 7、 说明原核细胞、真核细胞和古核细胞的主要差别。 真核细胞 特征 原核细胞 细胞质膜 核膜 染色体 有（多功能性） 无 由一个（少数多个）环状DNA分子构成的单个染色体，DNA不与或很少与蛋白质结合 无 70S（包括50S与30S的大小亚单位） 无 有 有 2个染色体以上，染色体由DNA与蛋白质组成 古核细胞 （古细胞） 有 核仁 核糖体 膜质细胞器 细胞壁 有 80S（包括60S和40S的大小亚单位） 有 线粒体DNA\\叶绿体DNA 动物细胞无细胞壁，植物细胞细胞壁的主要成分为纤维素与果胶 有 多数为70S 核外DNA 细菌具有裸露的质粒DNA 主要成分是氨基糖与壁酸 细胞骨架 细胞增殖（分裂）方式 无 无丝分裂（直接分裂） 以有丝分裂（间接分裂）为主 进化角度分析： ①细胞膜系统的分化与演变。首先分化为两个部分——核与质，细胞质内又分割为结构更精细，功能更专一的各种细胞器，细胞内部结构与职能的分工协作是真核细胞区别于原核细胞的重要标志。

②遗传信息量与遗传装置的扩增与复杂化。由于真核细胞结构与功能的复杂化，需要编码结构蛋白与功能蛋白的基因数大大增多，因此遗传信息重复序列与染色体多倍性的出现时真核细胞区别原核细胞的另一重大标志。③遗传信息的复制、转录与翻译的装置和程序复杂化，使得真核细胞内遗传信息转录与翻译有严格的阶段性与区域性，而原核细胞内转录与翻译则可同时同区进行，这也是两者区别的最显著差异之一。

8、细胞生存所需的最基本的细胞结构和功能。

细胞的生存必须具备细胞膜、核糖体、一套完整的遗传信息物质和结构。

功能：①细胞膜为细胞生命活动提供了相对稳定的环境；为DNA、RNA、蛋白质的复制、转录翻译提供了结合位点，使代谢反映高效而有序的进行；又为代谢底物的输入与代谢产物的排除提供了选择性物质运输的通道，其中伴随能量的传递。②细胞核是遗传信息储存和表达的重要场所和指挥部，细胞的分裂、生长、分化、增值等一切生命活动均受细胞核遗传信息的指导调控。③核糖体是合成蛋白质的机器。构成细胞结构和行使生命活动功能的所有结构蛋白和功能蛋白都有核糖体翻译合成，催化生命活动的的酶促反应所有的酶也是蛋白质，由核糖体翻译合成的。

第三章：细胞生物学研究方法

1. 透射电镜与普通光学显微镜的成像原理有何异同？ 透射电镜与光学显微镜的成像原理基本一样，不同的是: 1) 透射电镜用电子束作光源，用电磁场作透镜，

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2) 光学显微镜用可见光或紫外光作光源，以光学玻璃为透镜。

2. 放射自显影技术的原理根据是什么？为何常用H3、C14、P32标记物做放射自显影？ 1) 原理根据：

放射性同位素发射出的各种射线具有使照相乳胶中的溴化银晶体还原（感光）的性能。利用放射性物质使照相乳胶膜感光，再经显影以显示该物质自身的存在部位. 2) 用H3、C14、P32标记物做放射自显影原因：

(1) 有机大分子均含有碳、氢原子，DNA和RNA等物质中存在磷元素， (2) 且C14和H3均为弱β放射性同位素，半衰期长。

4. 何谓免疫荧光技术？可自发荧光的细胞物质是否可在普通显微镜下看到荧光？

1) 免疫荧光技术是将免疫学方法(抗体同特定抗原专一结合)与荧光标记技术相结合用来研究特异蛋白抗原在细胞内分布、对抗原进行定位测定的技术。它主要包括荧光抗体的制备、标本的处理、免疫染色和观察记录等过程。

2) 不能。首先，荧光是因一定波长（能量）的光（一般为紫外光）照射到物体后瞬间产生的，作为普通显微镜光源的可见光，其能量不足以使物体产生荧光；其次，所产生荧光的波长要比入射光的要长，即使可以激发出荧光，肉眼也看不到。 5. 超速离心技术的主要用途有哪些？

1) 制备和纯化亚细胞成分和大分子，即制备样品；

2) 分析和测定制剂中的大分子的种类和性质如浮力密度和分子量。 6. 细胞融合有那几种方法？病毒诱导与PEG的作用机制有何不同？

1) 细胞融合的方法有四种：病毒法、聚乙二醇（PEG）法、电激和激光法。

2) 病毒诱导：是先足够数量的紫外灭活的病毒颗粒黏附在细胞膜上起搭桥作用，使细胞黏着成堆，细胞紧密靠近，同时细胞膜发生了一定的变化，在37℃温浴条件下，粘结部位的细胞膜破坏，形成通道，细胞质流通并融合，病毒颗粒也随之进入细胞。两个细胞合并，细胞发生融合； 聚乙二醇（PEG）法：PEG使能改变各种细胞的末结构，使两细胞接触点处质膜的脂类分子发生疏散和重组，利用两细胞接口处双分子层质膜的相互亲何以彼此的表面张力作用，使细胞发生融合。

7、为什么说细胞培养是细胞生物学研究的最基本的技术之一？

在体外模拟体内的生理环境，培养从集体中取出的细胞，并使之生存和生长的技术为细胞培养。细胞培养技术即是细胞的克隆，是细胞生物学研究方法中最有价值的技术，通过细胞培养可以获得大量的细胞或其代谢产物。由于细胞生物学是研究细胞的结构、功能和其各种生命规律的一门科学，细胞培养为细胞生物学研究提供了最基本的原料。因此说，细胞培养技术是细胞生物学研究的最基本技术之一。

8、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在细胞内的定性与定位研究？

（1）①分离：差速离心、密度梯度离心、速度沉降、等密度沉降、流式细胞仪。②定性分析：组织化学、细胞化学、免疫荧光、免疫电镜、原位杂交等。③定量分析：分光光度计、流式细胞仪。④同位素标记结合放射自显影技术可研究生物大分子在细胞内的动态变化。 （2）蛋白质分子：免疫荧光纤维技术，免疫电镜技术，蛋白质印迹技术； 核酸分子：原位杂交，印迹杂交（southern和northern） 9、举出5种模式实验生物

①病毒：结构简单，基因组很小，可作为外源基因的载体，向组织细胞中转染特定的基因。②细菌：培养方便，生长快，基因结构简单，突变株的诱变和分离、鉴定容易，技术成熟，进行基因定位简便易行。③酵母：优点同细菌，非常简单的单细胞真核生物，生长迅速易于遗传操作。④线虫：繁殖快，在显微镜下通体透明，便于追踪，胚胎发育过程高度有序。⑤果蝇：具有丰富的生物行为，易于进行遗传学操作，许多基因在进化上很保守，与人类基因有很高的同源性。⑥斑

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