word
细胞生物学期末考试试题
1. 一氧化氮 (NO)是不是第二信使,请简述你的观点和证据。 一氧化氮是第二信使
资料表明，细胞中存在一种NO合成酶，NO合成酶分解L-精氨酸，生成NO和L-瓜氨酸。 NO的作用决定其释放部位，生成细胞是血管内皮。如乙酞胆碱，缓激肤或动脉流等刺激内皮细胞,使之释放NO，它激活邻近平滑肌的鸟核昔酸环化酶,引起血管舒张。在血小板，则抑制聚集和粘附;
在大鼠小脑，由于激活了兴奋性NMDA(N-甲基-D-天冬氨酸)受体，神经元释放畜NO,使邻近的突触前神经末梢及星形细胞的可溶性鸟核昔酸释化酶激活。FMLP或LTB刺激大鼠腹腔中4性粒细胞和刺激巨噬细胞产生NO,NO可以激活血管平滑肌及血小板的鸟核昔酸环化酶: 由此看啦NO确实是一种第二信使。
参考文献:NO-神经系统和免疫系统的第二信使，Coller j&Vallance P 国外医学分子生物学分册 第13卷第1期，1991
2. 简述你对干细胞的理解和干细胞的应用前景。
干细胞(stem cells, SC)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。根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞(embryonic stem
cell，ES细胞)和成体干细胞(somatic stem cell)。根据干细胞的发育潜能分为三类:全能干细胞(totipotent stem cell,TSC)、多能干细胞(pluripotent stem cell)和单能干细胞(unipotent stem
cell)。干细胞(Stem Cell)是一种未充分分化，尚不成熟的细胞，具有再生各种组织器官和人体的潜在功能，医学界称为“万用细胞”。
1
word
据分化潜能分类:
(1)全能干细胞:具有自我更新和分化形成任何类型细胞的能力，如胚胎干细胞; (2)多能干细胞:具有产生多种类型细胞的能力，但却失去了发育成完整个体的能力，发育潜能受到 一定的限制;
(3)单能干细胞(也称专能、偏能干细胞):只能分化为成体组织、器官中的细胞。 根据来源分类:
(1)胚胎干细胞: 指由胚胎内细胞团或原始生殖细胞经体外特殊培养而筛选出的细胞。 胚胎干细胞(ES细胞)具有发育的全能性，能分化出成体动物的所有组织和器官。ES细胞的研究可追溯到上世纪五十年代，由于畸胎瘤干细胞(EC细胞)的发现开始了ES细胞的生物学研究历程。
目前许多研究工作都是以小鼠ES细胞为研究对象展开的，如:德美医学小组在去年成功的向试验鼠体内移植了由ES细胞培养出的神经胶质细胞。此后，密苏里的研究人员通过鼠胚细胞移植技术，使瘫痪的猫恢复了部分肢体活动能力。随着ES细胞的研究日益深入，生命
科学家对人类ES细胞的了解迈入了一个新的阶段。在98年末，两个研究小组成功的培养出人类ES细胞，保持了ES细胞分化为各种体细胞的全能性。这样就使科学家利用人类ES细胞治疗各种疾病成为可能。
(2)成体干细胞: 指存在于组织中的未分化细胞，该种细胞能够自我更新并能够分化形成组成该类组织的细胞。
成年动物的许多组织和器官，比如表皮和造血系统，具有修复和再生的能力。成体干细胞在其中起着关键的作用。在特定条件下，成体干细胞或者产生新的干细胞，或者按一定的程序分化，形成新的功能细胞，从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡。过去认为成体干细胞主要包括上皮干细胞和造血干细胞。最近研究表明，以往认为不能再生的神经组织仍然包含神经干细胞,说明成体干细胞普遍存
2
word
在，问题是如何寻找和分离各种组织特异性干细胞。成体干细胞经常位于特定的微环境中。微环境中的间质细胞能够产生一系列生长因子或配体，与干细胞相互作用，控制干细胞的更新和分化。
3. 简述“人造生命”与自然生命的异同点，以及人造生命的意义和发展前景。
(注:2010年5月，美国科学家宣布世界首例人造生命———完全由人造基因控制的
单细胞细菌诞生。该研究中，科学家们首先选取一种名为丝状支原体的细菌，对其基因
组进行解码并复制，产生人造的合成基因组。然后，将人造基因组移植入另一种称为山
羊支原体的细菌，通过分裂和增生，细菌内部的细胞逐渐为人造基因所控制，最终成为
一种全新的生命。)
人造生命是指从其它生命体中提取基因，建立新染色体。随后将其嵌入已经被剔除了遗传密码的细胞之中，最终由这些人工染色体控制这个细胞，发育变成新的生命体。人造生命包含三个基本要素，生命必须有一个容器;生命能进行新陈代谢;生命可以被储存和复制。 人造生命和自然生命共同点是都可以新陈代谢，生命可以被储存和复制，但是不同的是自然生命是需要长时间进化而来的，而人造生命是利用现有的其它生命的基因建立起来新的基因组，然后再嵌入提出遗传密码的细胞中而产生的。现在的技术只能产生单个细胞的生命，而不能产生多细胞的复杂生命。
按照科学家长远的设想，一旦人工合成生命成为现实，那么，这些地球上从来没有存
3
word
在过的生命就可以被科学家赋予其它生命所不具备的功能。例如，人造有机体可以轻易地清理被原油污染的海水，因为它们可以吃掉所有原油并把它分解成无害的成分;它们还可以分解今天让环保工作者头痛的塑料和橡胶等垃圾、污染物，甚至还可以分解二氧化碳，或生产可用作燃料的氢，等等。人工合成生命一旦成功，它还有一个很大的意义，那就是它可能将帮我们解决生命的起源问题。里勃切特在接受英国BBC采访时说:“如果这一切(指的是人工合成生命)成为可能，我们就该重新思考一下生命究竟是什么??在我看来，生命就像一个机器，一个由电脑程序控制的机器，仅此而已。但目前更多的人却不这么认为。”但事实上，生命的起源、生命的本质并没有里勃切特说的那么简单，它现在对我们来说还是一个谜:有人认为生命物质来源于太空，有人认为地球生命最初产生于海洋，等等，但这些都还是停留在猜测中。“如果我们真的完全用化学方法合成了生命，那么，我们在这个过程中就已经了解、甚至解决了生命起源的问题。”周培瑾说。
4. 简述对本学期《细胞生物学》课程的感受和建议(必考题)。 学习细胞生物学的这段时间以来
5. 简述对表观遗传学的理解及表观遗传学的发展方向和前景。 表观遗传学是研究基因的核苷酸序列不发生改变的情况下，基因表达了可遗传的变化的一门遗传学分支学科。表观遗传的现象很多，已知的有DNA甲基化(DNA methylation)，基因组印记(genomic impriting)，母体效应(maternal effects)，基因沉默(gene silencing)，核仁显性，休眠转座子激活和RNA编辑(RNA editing)等。
表观遗传学是与遗传学(genetic)相对应的概念。遗传学是指基于基因序列改变所致基因表达水平变化，如基因突变、基因杂合丢失和微卫星不稳定等;而表观遗传学则是指基于非基因序列改变所致基因表达水平变化，如DNA甲基化和染色质构象变化等;表观基因组学(epigenomics)则是在基因组水平上对表观遗传学改变的研究。
4
word
表观遗传学主要发展方向包括: DNA 甲基化DNA方面研究 组蛋白修饰方面研究 染色质重塑方面研究 非编码RNA方面研究 副突变方面研究 等
表观遗传学研究的应用前景
表观遗传学补充了“中心法则”忽略的两个问题，即哪些因素决定了基因的正常转录和翻译以及核酸并不是存储遗传信息的唯一载体; 在分子水平上，表观遗传学解释了DNA序列所不能解释的诸多奇怪的现象。如: 同一等位基因可因亲源性别不同而产生不同的基因印记疾病，疾病严重程度也可因亲源性别而异。表观遗传学信息还可直接与药物、饮食、生活习惯和环境因素等联系起来，营养状态能够通过改变表观遗传以导致癌症发生，尤其是维生素和必需氨基酸。
此外，表观遗传学信息的改变，对包括人体在内的哺乳动物基因组有广泛而重要的效应，如转录抑制、基因组印记、细胞凋亡、染色体灭活等。DNA 甲基化模式的改变，尤其是某些抑癌基因局部甲基化水平的异常增加，在肿瘤的发生和发展过程中起到了不容忽视的作用。研究发现，肿瘤细胞DNA 存在广泛的低甲基化和局部区域的高甲基化共存现象，以及总的甲基化能力增高，这3个特征各以不同的机制共同参与甲基化在肿瘤发生、发展中的作用。如胃癌、结肠癌、乳腺癌、肺癌、胰腺癌等众多恶性肿瘤都不同程度地存在一个或多个肿瘤抑制基因CpG 岛甲基化。而表观遗传学改变在本质上的可逆性，又为肿瘤的防治提供了新的策略。所以，随着表观遗传学研究的深入，肯定会对人类生长发育、肿瘤发生以及遗传病的
5
细胞生物学期末考试试题
