细胞生物学考试大纲

1中科院研究生院硕士研究生入学考试《细胞生物学》考试大纲本《细胞生物学》考试大纲适用于中国科学院生命科学口各专业的硕士研究生入学考试。要求考生全面系统地掌握细胞生物学的基本概念和研究方法，能熟练运用细胞生物学知识分析生物学基本问题，了解细胞生物学的最新进展。一、考试内容1．细胞生物学发展历史1.1.了解细胞的发现，细胞学说的创立及其内容要点和意义1.2.了解细胞学经典发展时期：原生质理论的提出，细胞分裂和细胞器的发现，细胞学的建立1.3.了解实验细胞学时期：细胞遗传学、细胞生理学、细胞化学1.4.了解细胞生物学的形成和当前与今后的发展方向--分子细胞生物学2．细胞的基本结构与化学组成2.1.细胞的形态结构了解形状、大小和种类的多样性掌握动物细胞的一般结构模式掌握植物细胞与动物细胞、原核细胞与真核细胞的主要结构差别2.2.细胞的化学组成及其意义了解元素：主要元素、宏量、微量和痕量元素掌握有机小分子：小分子糖类、氨基酸、核苷酸、脂质掌握大分子：核酸、蛋白质、大分子多糖掌握水、无机盐和离子2.3.掌握细胞的共性，细胞形态结构和化学组成与功能的相关性附：了解关于病毒与细胞的关系3．细胞生物学研究技术和基本原理3.1.观察细胞形态结构的技术方法和仪器3.1.1.光学显微技术了解普通复式光学显微镜：掌握分辨率及计算公式，像差与复合透镜了解观察样品的一般制备：固定、切片、染色了解荧光显微镜与观察样品的荧光染色了解暗视野显微镜：聚光器，分辨率了解相差显微镜：用途、特有装置（光栏、相版），原理了解干涉显微镜：用途、特有装置干涉器了解激光共聚焦扫描显微镜及其原理、用途了解计算机等技术在光学显微技术中的应用3.1.2.电子显微镜技术2了解透射电镜：基本构造，成像原理，分辨率；超高压电镜了解透射电镜观察样品制备：超薄切片技术，负染色和暗视场制片术冰冻劈裂一复型技术和金属投影技术了解扫描电镜和隧道电镜及其原理和用途3.2.细胞化学组成及其定位和动态分析技术了解细胞和细胞器的分离：匀浆和差速离心技术了解生物化学和分子生物学技术了解细胞化学、免疫荧光细胞化学、细胞光度和流式细胞分离技术了解电镜细胞化学和电镜免疫细胞化学技术了解显微放射自显影、分子原位杂交3.3.了解细胞培养、细胞工程、显微操作、活体染色等技术方法4．细胞器的结构与功能4.1.内膜系统的概念及其组成成员4.2.内质网4.2.1.重点掌握内质网的形态结构特征和类别(粗面内质网和光面内质网)4.2.2.重点掌握粗面内质网的主要功能重点掌握按信号肽假说参与分泌蛋白和溶酶体酶等蛋白合成.重点掌握蛋白质的修饰(包括N-连接糖基化、酰基化等)和正确折叠4.2.3.掌握光面内质网的功能：膜脂类和甾类激素合成、胞质溶胶Ca2+水平调节、解毒和参与糖元合成与分解等4.3.高尔基体4.3.1.重点掌握高尔基体的形态结构特点，结构分区，及各区的标志性酶4.3.2.重点掌握高尔基体的功能蛋白质的修饰和加工：O-连接糖基化与磷酸化和硫酸化；N-连接糖基化的改4.4.溶酶体4.4.1.掌握溶酶体的形态结构及化学组成特点4.4.2.掌握溶酶体的功能溶酶体的基本功能－消化作用及溶酶体的亚类划分溶酶体的其他功能(动物受精过程中和免疫反应中的作用等)4.4.3.了解溶酶体的发生4.5.微体4.5.1.掌握微体的两种类型及其共同的形态结构和酶特征4.5.2.掌握过氧物酶体的酶特点和功能－解毒作用，植物光呼吸中的乙醇酸代谢4.5.3.掌握乙醛酸循环体的酶特点和功能－参与种子萌发中的糖异生作用4.5.4.了解关于微体的发生问题4.6.线粒体4.6.1.掌握显微形态特征和主要功能概要4.6.2.重点掌握超微结构与功能定位及各部的结构和化学的组成特点4.6.3.重点掌握内膜进行能量转化(氧化磷酸化)的分子和超分子结构基础与转化机制4.7.叶绿体4.7.1.重点掌握叶绿体的显微形态特征和超微结构4.7.1.1.显微形态特征34.7.1.2.超微结构：被膜：外膜、内膜、膜间隙(外膜)类囊体(片层系统)：基粒类囊体(附基粒概念)、基质类囊体、基质(内腔)4.7.2.重点掌握叶绿体的主要功能－光合作用概要：总反应；阶段及亚阶段划分(光反应：原初反应→电子传递→ATP合成；暗反应：卡尔文循环)；反应定位4.7.3.重点掌握类囊体膜进行光反应(光合磷酸化)的分子和超分子结构基础和反应过程4.8.线粒体和叶绿体的半自主性4.8.1.掌握半自主性的主要表现4.8.2.掌握细胞质合成的线粒体叶绿体蛋白之转运机制。附：分子伴娘概念4.8.3.了解线粒体和叶绿体的繁殖方式4.9.了解广义和狭义的细胞骨架概念4.10.微丝4.10.1.掌握微丝的形态结构及构成微丝的分子--肌动蛋白4.10.2.掌握微丝的组装和解聚、永久性微丝与暂时性微丝4.10.3.掌握微丝结合蛋白4.10.4.重点掌握横纹肌纤维(细胞)中的微丝系统与肌肉收缩机制4.10.5.重点掌握非肌肉细胞中微丝的特点和功能：微绒毛中的支架作用、胞质流动和细胞移动中的作用、胞质分裂中的收缩环作用、细胞连接中的作用(附着带、应力纤维)4.10.6.掌握微丝的特异性破坏药物和稳定药物4.11.微管4.11.1掌握微管的形态结构和微管的种类及分布4.11.2掌握微管蛋白和微管结合蛋白4.11.3掌握微管的组装、去组装与微管组织中心，微管的“滑车”现象，永久性微管和暂时性微管4.11.4重点掌握微管的功能4.11.5掌握微管的特异性药物和微管组成的细胞器4.12.中间纤维4.12.1.掌握中间纤维的一般形态和类型及类型的细胞特异性4.12.2.掌握中间纤维蛋白分子的一般结构模式及中间纤维的组装4.12.3.了解中间纤维结合蛋白4.12.4.了解中间纤维的功能：支架和连接作用；信号传递和基因表达等方面的可能作用。4.13.核糖体4.13.1.重点掌握核糖体的形态结构、类别和构成分子及解离和重组装等研究结果。附：自主装概念4.13.2.重点掌握核糖体的功能部位及其在蛋白质合成中的作用：mRNA结合部位、P位、A位、肽酰基转移酶部位、G因子部位、E位。附：核酶概念了解作用于核糖体的蛋白质合成的抑制剂了解多聚核糖体在蛋白合成中的意义和核糖体循环5．细胞基质与功能5.1.细胞外基质4掌握概念和功能意义概要5.1.1.掌握动物细胞的胞外基质5.1.1.1.胶原纤维：类型及分子结构和纤维特征；合成、修饰、组装和交联；功能5.1.1.2.弹性（弹力）蛋白纤维：结构特点、分布和功能5.1.1.3.氨基聚糖：分子结构特点；种类；特性和功能意义；透明质酸的特殊功能意义5.1.1.4.蛋白聚糖：分子结构特点；与透明质酸为轴的更大复合结构；功能意义（包括参与构成基底膜）5.1.1.5.层粘连蛋白和纤粘连蛋白：结构特点、功能意义5.1.1.6.胞间粘连分子：依赖于Ca2+的，不依赖于Ca2+的；功能意义5.1.2.掌握植物细胞的胞外基质－细胞壁：成分、结构和功能概况5.2.细胞质基质的概念和功能5.2.1.掌握关于细胞质基质的不同概念和结构问题5.2.2.掌握细胞质基质的功能6．细胞核与染色体6.1核被膜(核膜)6.1.1掌握核被膜的一般形态结构特点和生物学意义6.1.2掌握核膜孔复合体的结构和功能结构：颗粒－纤维模型和“鱼笼”或“滴漏”式模型功能：物质运输－被动运输；主动运输及其特点6.1.3掌握核纤层(核膜骨架)的形态结构特点、性质(中间纤维家族)和功能意义6.2染色质6.2.1掌握染色质的经典概念和现代概念6.2.2掌握组蛋白的种类和特点6.2.3重点掌握染色质的基本结构－串珠线模型和结构的基本单位－核小体6.2.4掌握染色质的类型和各类染色质的定义6.2.5了解染色质的非组蛋白：性质，一般结构模式、功能意义6.3核仁6.3.1掌握显微水平的核仁形态和细胞化学特征6.3.2重点掌握核仁的超微结构分部和各部分的结构组成特点6.3.3重点掌握核仁的功能：rRNA的合成和核糖体亚单基的组装6.4染色体6.4.1重点掌握染色体包装(结构或超分子结构)的两种主要模型6.4.2重点掌握中期染色体的显微形态学6.4.3掌握染色体DNA序列的重复性，分类和各类DNA序列的排列分布6.4.4重点掌握保证染色体世代稳定的结构部位和关键序列及其结构着丝粒-着丝点、端粒、自主复制序列。附：可移动序列(转座子)概念6.4.5了解巨大染色体：多线染色体和灯刷状染色体6.5核骨架和核基质6.5.1了解核骨架的概念问题：广义的核骨架和狭义的核骨架。6.5.2了解核基质(狭义核骨架)的一般形态结构和化学组成特点以及功能意义6.5.3了解染色体支架及其与核基质的关系56.6重点掌握细胞核的功能7．细胞膜与细胞表面的结构与识别7.1.质膜的化学组成和结构7.1.1.掌握构成质膜的主要分子类别及其特点和意义7.1.1.1.脂质：磷脂、糖脂、胆固醇。附：人工脂质体及其应用7.1.1.2.蛋白质：外在蛋白，内在蛋白；跨膜蛋白的一般结构特点7.1.1.3.糖类。附：ABO血型抗原7.1.2.掌握质膜的结构模型7.1.2.1.了解历史上的三个主要模型：Gorter和Grendel的脂双层模型；Danielli-Davson模型；Robertson模型（单位膜模型）7.1.2.2.重点掌握现代被广泛接受的流动镶嵌模型：基本要点，研究方法。7.1.2.3.了解质膜结构研究的实例--哺乳类红血球的质膜：方法，结果。质膜骨架及其存在的普遍性问题。7.2.质膜的功能7.2.1.重点掌握物质的跨膜运输7.2.1.1.被动运输：特点；简单扩散，易化扩散；载体、转运蛋白的概念7.2.1.2.主动运输：特点；直接主动运输－泵运输及转运ATP酶的概念；间接主动运输－协同运输、胞纳(胞饮和吞噬)、胞吐、穿胞运输7.2.2.了解质膜的其他功能7.3.细胞表面的特化结构7.3.1.了解细菌细胞的鞭毛：结构和运动机制7.3.2.了解其他特化结构－鞭毛、纤毛、微绒毛、变形足等7.4.细胞的连接7.4.1.掌握闭锁连接：连接特点及生物学意义7.4.2.掌握锚定连接及其生物学意义7.4.2.1.掌握桥粒连接和半桥粒连接7.4.2.2.掌握附着连接（附着带和附着斑）7.4.3.掌握通讯连接7.4.3.1.掌握间隙连接和电性突触，以及连接子概念7.4.3.2.掌握化学突触7.4.3.2.掌握植物细胞的胞间连丝7.4.4.了解细胞附着(细胞粘附)：概念；与细胞连接的关系和生物学意义8．细胞通讯和信号转导8.1.重点掌握细胞识别和细胞通讯有关的几个概念：细胞识别、细胞通讯、受体、信号通路、第一信使、第二信使8.2.掌握胞内受体介导的信号通路及信号分子8.3.掌握膜受体介导的信号通路：与Ｇ蛋白偶联的：cAMP通路及信号分子肌醇磷脂通路及信号分子受体本身为酪氨酸激酶的：生长因子类受体受体为配体门控离子通道的：神经递质类受体69．细胞增殖及其调控9.1了解细胞繁殖、细胞分裂和细胞周期间的关系及细胞分裂方式9.2细胞有丝分裂9.2.1掌握有丝分裂的形态学过程，时相划分及各时相的变化标志9.2.2重点掌握早中期染色体的移动与纺锤体的形成和结构9.2.3重点掌握姐妹着丝粒的分离与后期染色体的移动9.2.4掌握胞质分裂9.2.3掌握植物细胞有丝分裂的特点与某些生物特殊形式的有丝分裂（中、后期转化和姐妹染色体分离的机制）9.3减数分裂9.3.1掌握减数分裂的形态学过程，时期划分和各期的主要变化特征9.3.2重点掌握重要事件和重要结构分析：同源染色体的配对与联合复合体和Z-DNA同源染色体间的交换，交换机制和P-DNA9.3.3卵母细胞的减数分裂特点9.4细胞周期及细胞周期和细胞增殖的调控9.4.1掌握周期内细胞、周期外细胞(休止细胞)、细胞周期检验点、Go期细胞等概念9.4.2了解细胞周期的时相划分，时程变异及研究细胞周期的最基本方法－细胞同步化方法和周期时程测定法9.4.3重点掌握细胞周期和细胞增殖的调控9.4.4了解调控细胞增殖和细胞周期的其他主要