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1、第一类：诺贝尔奖及发展趋势1、2002简1#分别以一句话简介1999和2001年诺贝尔奖获奖项目中有关细胞生物学的内容2、2005简1#简介2002和2004年诺贝尔奖获奖项目中有关细胞生物学的内容主题3、2004简6#请谈谈如何理解目前生物学研究中分子生物学向细胞生物学回归的现象4、2006简3#什么是干细胞？概述干细胞的类型与功能，并简要叙述干细胞研究的意义和前景5、2008简6#最近美国和日本科学家分别将人体皮肤细胞改造成类似胚胎干细胞，这一成果在理论上、实践上有何意义？6、2009问答4#-绿色荧光蛋白（GFP）的发现及研究者获得了2008年诺贝尔化学奖，他们的具体贡献是什么？该成果在
2、细胞生物学有关领域研究中有何应用？简述应用的原理与主要步骤。参考答案：诺贝尔奖获奖项目中有关细胞生物学的内容主题1、1999年，美国科学家甘特布洛贝尔。他发现了蛋白质内控制蛋白质在细胞内传输和定位的信号。获得诺贝尔医学及生理学奖。2、2000年瑞典科学家阿尔维德卡尔松、美国科学家保罗格林加德、奥地利科学家埃里克坎德尔因在人类脑神经细胞间信号的相互传递方面获得的重要发现，而共同获得诺贝尔医学及生理学奖3、2001年美国科学家利兰哈特韦尔、英国科学家蒂莫西亨特、保罗纳斯因发现了细胞周期的关键分子调节机制，而共同获得诺贝尔生理学及医学奖。4、2002年英国科学家悉尼布雷内、约翰苏尔斯顿、美国科学家罗
3、伯特霍维茨因选择线虫作为新颖的实验生物模型，找到了对细胞每一个分裂和分化过程进行跟踪的细胞图谱，而共同获得诺贝尔医学及生理学奖。5、2003年美国科学家保罗劳特布尔、英国科学家彼得曼斯菲尔德因在核磁共振成像技术领域的突破性成就，而共同获得诺贝尔生理学及医学奖。6、2004年美国科学家理查德阿克塞尔和琳达巴克，以表彰两人在气味受体和嗅觉系统组织方式研究中作出的贡献，共同获得诺贝尔生理学及医学奖。7、2005年诺贝尔生理学或医学奖授予澳大利亚科学家巴里马歇尔和罗宾沃伦，以表彰他们发现了导致胃炎和胃溃疡的细菌幽门螺杆菌。8.2006年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家安德鲁菲尔和克雷格梅洛，以表彰他
4、们发现了控制基因信息流动的基本机制，RNA干扰的发现。9.2007年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家马里奥-卡佩奇和奥利弗-史密西斯、英国科学家马丁-埃文斯，这三位科学家是因为“在涉及胚胎干细胞和哺乳动物DNA重组方面的一系列突破性发现”而获得这一殊荣的。这些发现导致了一种通常被人们称为“基因打靶”的强大技术。这一国际小组通过使用胚胎干细胞在老鼠身上实现了基因变化。基因打靶技术基因打靶技术是一种定向改变生物活体遗传信息的实验手段，它的产生和发展建立在胚胎干(ES)细胞技术和同源重组技术成就的基础之上，并促进了相关技术的进一步发展。基因打靶技术将广泛应用于基因功能研究、人类疾病动物模型的研制以
5、及经济动物遗传物质的改良等方面。1原理首先获得ES细胞系，利用同源重组技术获得带有研究者预先设计突变的中靶ES细胞。通过显微注射或者胚胎融合的方法将经过遗传修饰的ES细胞引入受体胚胎内。经过遗传修饰的ES细胞仍然保持分化的全能性，可以发育为嵌合体动物的生殖细胞，使得经过修饰的遗传信息经生殖系遗传。获得的带有特定修饰的突变动物提供研究者一个特殊的研究体系，使他们可以在生物活体中研究特定基因的功能。目前，在ES细胞进行同源重组己经成为一种对小鼠染色体组上任意位点进行遗传修饰的常规技术。通过基因打靶获得的突变小鼠己经超过千种(相关数据库参见文献)，并正以每年数百种的速度增加。通过对这些突变小鼠的表型
6、分析，许多与人类疾病相关的新基因的功能已得到阐明，并直接导致了现代生物学研究各个领域中许多突破性的进展。2实验流程3特点基因打靶技术是一种定向改变生物活体遗传信息的实验手段。通过对生物活体遗传信息的定向修饰包括基因灭活、点突变引人、缺失突变、外源基因定位引入、染色体组大片段删除等，并使修饰后的遗传信息在生物活体内遗传，表达突变的性状，从而可以研究基因功能等生命科学的重大问题，以及提供相关的疾病治疗、新药筛选评价模型等。基因打靶技术的发展己使得对特定细胞、组织或者动物个体的遗传物质进行修饰成为可能。4应用基因打靶技术在基因功能研究中的应用、应用基因打靶技术研制人类疾病动物模型、应用基因打靶技术改
7、良动物品系和研制动物反应器等。干细胞：4、2006简3#什么是干细胞？概述干细胞的类型与功能，并简要叙述干细胞研究的意义和前景答案：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，医学界称之为“万用细胞”。 干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞。干细胞有两种分类方法，一是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)。第二种分类方法是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（plur
8、ipotent stem cell）和单能干细胞（unipotent stem cell）。胚胎干细胞的发育等级较高，是全能干细胞，而成体干细胞的发育等级较低，是多能或单能干细胞。胚胎干细胞（Embryonic Stem cell， ES细胞）：胚胎干细胞当受精卵分裂发育成囊胚时，内层细胞团（Inner Cell Mass）的细胞即为胚胎干细胞。胚胎干细胞具有全能性，可以自我更新并具有分化为体内所有组织的能力。成体干细胞：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
9、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。造血干细胞造血干细胞是体内各种血细胞的唯一来源，它主要存在于骨髓、外周血、脐带血中。干细胞的用途：非常广泛，涉及到医学的多个领域。目前，科学家已经能够在体外鉴别、分离、纯化、扩增和培养人体胚胎干细胞，并以这样的干细胞为“种子”，培育出一些人的组织器
10、官。干细胞及其衍生组织器官的广泛临床应用，将产生一种全新的医疗技术，也就是再造人体正常的甚至年轻的组织器官，从而使人能够用上自己的或他人的干细胞或由干细胞所衍生出的新的组织器官，来替换自身病变的或衰老的组织器官。利用造血干细胞移植技术已经逐渐成为治疗白血病、各种恶性肿瘤放化疗后引起的造血系统和免疫系统功能障碍等疾病的一种重要手段。科学家预言，用神经干细胞替代已被破坏的神经细胞，有望使因脊髓损伤而瘫痪的病人重新站立起来；不久的将来，失明、帕金森氏综合症、艾滋病、老年性痴呆、心肌梗塞和糖尿病等绝大多数疾病的患者，都可望借助干细胞移植手术获得康复。5、2008简6#最近美国和日本科学家分别将人体皮肤
11、细胞改造成类似胚胎干细胞，这一成果在理论上、实践上有何意义？答案：美国和日本科学家分别将人体皮肤细胞改造成类似胚胎干细胞，再一次证明了动物细胞的全能性，同时可能意味着风靡一时的胚胎干细胞克隆技术退出舞台。因为这种被称为“直接改造”的技术不仅能避免人体胚胎克隆技术引发的伦理争议，其高效、便利也为进一步医学应用打开了大门。英国科学家伊恩威尔默特在一份声明中说:“我们现在可以设想这么一个时代:能够以一种简单方式制造干细胞，任何人身上的组织标本均能培育出任何组织器官。” 这项技术尚不能完全取代胚胎细胞克隆技术，因为它现阶段的实验方式存在潜在副作用。美日研究小组利用逆转录酶病毒“改造”皮肤细胞，这种病毒
12、可能使基因产生变异，引发肿瘤等副作用。因此，在评估和克服这一潜在风险前，“万能细胞”还不能用于器官移植等临床应用。6、2009问答4#-绿色荧光蛋白（GFP）的发现及研究者获得了2008年诺贝尔化学奖，他们的具体贡献是什么？该成果在细胞生物学有关领域研究中有何应用？简述应用的原理与主要步骤。答案：2008年10月8日，日本科学家下村修（伍兹霍尔海洋生物学研究所）、美国科学家马丁查尔菲（哥伦比亚大学）和钱永健（加利福尼亚大学圣迭戈分校）因为发现和改造绿色荧光蛋白而获得了当年（2008）的诺贝尔化学奖。在细胞生物学与分子生物学领域中，绿色萤光蛋白基因常被用作为一个报导基因(reporter gen
13、e)。一些经修饰过的型式可作为生物探针，绿色萤光蛋白基因也可以克隆到脊椎动物上进行表现，并拿来映证某种假设的实验方法。 GFP荧光极其稳定,在激发光照射下，GFP抗光漂白(Photobleaching)能力比荧光素(fluorescein)强，特别在450490nm蓝光波长下更稳定。GFP需要在氧化状态下产生荧光，强还原剂能使GFP转变为非荧光形式，但一旦重新暴露在空气或氧气中，GFP荧光便立即得到恢复。而一些弱还原剂并不影响GFP荧光。中度氧化剂对GFP荧光影响也不大,如生物材料的固定、脱水剂戊二酸或甲醛等。由于GFP荧光是生物细胞的自主功能，荧光的产生不需要任何外源反应底物，因此GFP作为
14、一种广泛应用的活体报告蛋白，其作用是任何其它酶类报告蛋白无法比拟的。绿色荧光蛋白应用于骨架和细胞分裂研究（如RNA剪切因子的核内运输、细胞骨架动力和胞内运输），细胞器动力学和泡囊运输的研究（用GFP显示小囊运输、用GFP观察TGN运输），生物发育研究（用GFP观察线虫的神经发育、分析果蝇神经发育的不对称性细胞分裂）等。利用常规的DNA重组技术将GFP基因与目的蛋白基因的编码区连接形成一个单一的融合基因表达载体，然后将这一重组表达载体导入细胞，使融合蛋白得到瞬时或稳定表达，通过检测这些GFP的荧光来测定这些蛋白的位置。或者利用GFP的荧光特性对某一蛋白的N-或C-末端进行标记，然后借助荧光显微镜
15、或共聚焦显微镜便可对标记的蛋白进行细胞内活体观察。第二类：细胞生物学常用的研究方法1、2002简7#扫描隧道显微镜是纳米生物学研究的工具，为何能用来观察活的生物样品？答案：扫描式电子显微镜的电子束不穿过样品，仅在样品表面扫描激发出次级电子。放在样品旁的闪烁晶体接收这些次级电子，通过放大后调制显像管的电子束强度，从而改变显像管荧光屏上的亮度。显像管的偏转线圈与样品表面上的电子束保持同步扫描，这样显像管的荧光屏就显示出样品表面的形貌图像，扫描式电子显微镜的分辨率主要决定于样品表面上电子束的直径。扫描式电子显微镜不需要很薄的样品；图像有很强的立体感；能利用电子束与物质相互作用而产生的次级电子、吸收电
16、子和 X射线等信息分析物质成分。扫描隧道显微镜可以在真空、大气、液体（接近于生理环境的离子强度）等多种条件下工作，因为扫描时不接触样品，又没有高能电子束轰击，基本上可避免样品的变形，属于非破坏性测量，所以可以用来观察活的生物样品。2、 2003简6#以一种荧光染料检验细胞活性的实验方案和原理答案：碘化丙啶荧光染色鉴定细胞活性1、 原理细胞活性指标通常包括细胞膜对核酸染料的通透性，代谢活性，膜电位等。用碘化丙啶(PI)对细胞进行染色,可以区别坏死及正常细胞.细胞膜是一选择性的生物膜,一般的生物染料如PI等不能穿过质膜.当细胞坏死时,质膜不完整,PI就进入细胞内部,它可嵌入到DNA或RNA中,使坏死细胞着色,活细胞不着色. 荧光镜下用紫外激发光,高倍镜下观察2、 方案
