第一章绪论(细胞生物学发展简史)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*细胞的发现（1）1665年，英国学者胡克发现细胞，研制了能放大140倍的光学显微镜；（2）荷兰学者列文虎克，观察了许多动植物的活细胞与原生动物，并于1674年在观察鱼的红细胞时描述了细胞核的结构*细胞学说的创立（1）1838年，德国植物学家施莱登发表《植物发生论》，指出细胞是构成植物的基本单位；1839年，动物学家施旺发表了《关于动植物的结构和生长的一致性的显微研究》，指出动植物都是细胞的集合物（2）1858年，德国医生和病理学家魏尔肖，强调细胞只能来源于细胞，它们靠分裂繁殖。

人们通常称1838—1839年施莱登和施旺确立的细胞学说、1859年达尔文确立的进化论和1866年孟德尔确立的遗传学为现代生物学的三大基石。

*细胞学说的内容要点①细胞是有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞及细胞产物所构成；②每个细胞作为一个相对独立的单位，既有“自己的”生命，又对与其它细胞共同构成的整体的生命有所助益；③新的细胞可以通过老的细胞繁殖（分裂）产生，并且细胞只能来自细胞。

*细胞学说的重要意义细胞学说是比较解剖学、生理学和胚胎学等的基础，并且细胞学说的建立为达尔文进化论和孟德尔遗传学的确立提供了基础，细胞学说的建立后人们才逐步开始了对细胞结构和功能的研究，因此细胞学说的建立对生物科学的发展具有重大意义。

（明确了细胞的概念，同时孕育了细胞学的产生；对生物学的发展起了巨大的促进和指导作用；先于进化论20年，是进化论和遗传学的基石）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*原生质理论的提出原生质：指构成细胞的全部生活物质，呈复杂的胶体系统（普金耶和冯.莫尔命名）1861年由舒尔策提出原生质理论，认为组陈有机体的基本单位是一小团原生质，这种物质在各种有机体中是相似的，分化出质与核。

1880年，Hanstein提出“原生质体”概念，因此细胞的概念进一步演绎成具有生命活性的一小团原生质。

*细胞分裂和细胞器的发现1841年R.Remak发现鸡胚血细胞的直接分裂W.Flemming在动物细胞中，E.Strasburger在植物细胞中发现有丝分裂，并证实有丝分裂的实质是核内丝状物（染色体）的形成及其向两个子细胞的平均分配E.vanBeneden（1883年）和Strasburger(1886年)分别在动物与植物细胞中发现减数分裂1883年vanBeneden和T.Boveri发现中心体，1894年R.Altmann发现线粒体，1898年C.Golgi 发现了高尔基体*细胞学的建立细胞学是在光学显微镜时代形成和发展的，侧重于细胞整体水平的形态和生理变化的研究1953年J.Watson和F.Crick发现了DNA分子双螺旋结构，提出遗传中心法则，20世纪70年代以后，细胞生物学这一学科最后得以形成并确立。

中心法则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*细胞遗传学1876年Herwig发现动物受精现象；1883年vanBeneden发现蛔虫的卵和精子的染色体只有体细胞的一半；1888年E.A.Strasburger、1893年Overton等在植物体中也发现受精现象，并证明生殖细胞的染色体数是体细胞的一半；1900年，孟德尔在34年前发现的遗传法则倍重新提出；1905年E.B.Wilson发现性别与染色体的关系，魏斯曼遗传单位有序的排列在染色体上。

德国的T.Boveri同美国的W.Sutton提出遗传的染色体学说；1910年，摩尔根证明基因是决定遗传性状的基本单位，而且直线排列在染色体上；1926年《基因论》一书出版，建立了基因学说。

上述工作使细胞学与遗传学结合起来，奠定了细胞遗传学的基础。

细胞遗传学主要从细胞学角度，特别是从染色体的结构和功能，以及染色体和其他细胞器的关系来研究遗传现象，阐明遗传和变异的机制。

其核心就是染色体—基因学说。

*细胞生理学1909年，R.Harrison和A.Carrel创立了组织培养技术；1943年A.Claude用高速离心机从活细胞内把核和各种细胞器分离出来，体外研究其生理活性。

主要研究内容：细胞对其周围环境的反应，细胞生长与繁殖的机制，细胞从环境中摄取营养的能力，细胞的兴奋性、收缩性、分泌性，生物膜的主动运输和能量传递与生物电等。

*细胞化学1924年，福尔根反应，测DNA；1940年，甲基绿—派洛宁，测DNA与RNA,紫外分光光度计法测DNA在细胞中的含量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*细胞生物学的形成细胞生物学从细胞整体结构、超微结构和分子结构对细胞进行剖析，并把细胞的生命活动现象同分子水平和超分子水平联系起来。

将细胞整体活动水平、亚细胞水平和分子水平三方面的研究有机地结合起来，以动态的的观点来观察细胞和细胞器的结构和功能以探索细胞的基本活动。

细胞生物学历史发展的3个时期①细胞的发现；②细胞学说的创立和形成；③电子显微镜对细胞超微结构研究的兴起（细胞生物学建立）。

*分子细胞生物学1953年沃森和克里克发现DNA分子双螺旋结构，随后，又提出了遗传中心法则，标志着分子生物学这一新兴学科的问世。

20世纪70年代以后，细胞生物学这一学科最后得以形成并确立。

自80年代以来，人们开始赋予细胞生物学以“分子细胞生物学”或“细胞分子生物学”等名称。

特点：从细胞静态的分析到细胞生命活动的动态综合。

发展趋势：细胞科学。

2第二章细胞的统一性与多样性2.1.细胞的形态结构了解形状、大小和种类的多样性细胞是由膜围成的，能进行独立繁殖的最小原生质团，是生物体最基本的形态结构、生理功能和生命活动的基本单位。

*试讨论细胞体积的限制因素。

①细胞体积与相对表面积成反比，相对表面积正面影响细胞与周围环境交换物质的效力。

②不论细胞体积相差多大，各种细胞核的大小悬殊不大，核中遗传信息的量对细胞体积有一定限制。

③细胞体积受细胞内物质的交流运输对时间与空间的需要所限。

*为什么卵细胞体积大小不受一般规律限制？早期胚胎发育是受储存在卵细胞质内的mRNA与功能蛋白调控的，并利用预先储存在卵细胞质内的养料，因此在细胞质内储存了大量的mRNA、蛋白质与养料，同时卵细胞与周围环境交换物质很少，卵细胞的体积大主要因胞质扩散所致。

理解细胞是生命活动的基本单位*为什么说细胞是生命活动的基本单位？①一切有机体（除病毒外）都是由细胞构成，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细胞是繁殖的基本单位，是遗传的桥梁；⑤细胞是生命起源的归宿，是生物进化的起点；6关于细胞概念的一些新思考1.细胞是物质（结构）、能量与信息过程精巧结合的综合体2.细胞是高度有序的，具有自组装能力的自组装体系。

*为什么说细胞是遗传的基本单位？每一个细胞，无论高等或低等、分化与否（个别终末分化细胞除外）、性细胞或体细胞，都包含全套的遗传信息，具有遗传的全能性。

植物细胞离体培养时，可诱导发育为完整的植株；动物体细胞在特定条件下可被诱导为多能干细胞甚至全能干细胞，从而也有发育为个体的潜在能力。

*为什么说支原体是最小、最简单的细胞？一个细胞生存与增殖必须具备的结构装置与机能是：细胞膜、遗传信息载体DNA与RNA、进行蛋白质合成的一定数量的核糖体以及催化主要酶促反应所需要的酶，包装这些而所需的细胞最小极限直径据推算不可能小于100nm，而最小的支原体细胞的直径已接近这个极限。

若有更小的细胞，是无法维持细胞生命活动的基本要求的。

*细胞具有及其复杂的化学成分，构成极为精密的细胞结构体系，那么细胞在结构体系上有哪些共性？结构：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细胞膜；②所有的细胞都有两种核酸-DNA与RNA；③作为蛋白质合成的机器-核糖体（个别特化细胞如哺乳动物成熟红细胞除外）；④所有细胞的增殖均以一分为二的方式进行分裂；5相似的化学组成（C、H、O、N、P、S）功能：①细胞都能进行自我繁殖和遗传；②细胞都能进行新陈代谢;③细胞都具有运动性*在亚细胞结构水平，细胞的结构大致可以归纳为哪三大结构体系？在亚显微水平，三大结构体系又有什么共同特征？①以脂质及蛋白质成分为基础的生物膜结构系统；②以核酸（DNA或RNA）与蛋白质为主要成分的遗传信息表达系统；③由特异蛋白分子装配构成的细胞骨架体系，包括胞质骨架（由微丝、微管、中间纤维构成）及核骨架。

2.2掌握植物细胞与动物细胞的区别①植物细胞有一些动物细胞所没有的细胞结构与细胞器，如细胞壁、液泡、叶绿体及其他质体等。

②植物细胞在有丝分裂后，普遍有一个体积增大和成熟的过程，如细胞壁的初生壁与次生壁的形成，液泡的形成与增大，有色体的发育等。

③植物细胞中通常没有动物细胞中常见的中心体。

2.3掌握原核细胞、古核细胞与真核细胞的主要差别*在中心法则的基础上简要比较原核和真核细胞基因转录和翻译的异同点。

①原核细胞的DNA分子数为1（不包括质粒DNA），环状，基因组数为几千；真核细胞的DNA 分子数为2个以上，线状，基因组大于几万或十万。

②原核细胞基因中没有内含子，没有大量的重复序列，DNA不与或很少与组蛋白结合；真核细胞基因组与之相反，且DNA与5种组蛋白结合。

③原核细胞的分裂为无丝分裂；真核细胞为有丝分裂和减数分裂。

④原核细胞的转录与翻译同时同地进行，且以操纵子的方式进行基因表达调控，同时缺少转录后与翻译后大分子的加工与修饰；真核细胞的转录在核内，翻译在细胞质，基因表达的调控包括转录前后、翻译前后等多个层次，且有RNA剪接及蛋白质拼接等加工方式。

*列出原核细胞和真核细胞的四种以上主要差别。

①核膜及核仁：无（原核）；有（真核）。

②染色体：由一个环状的DNA分子构成的单个染色体，不与或很少与蛋白质结合；2个染色体以上，染色体由线状DNA与蛋白质结合而成。

③复杂细胞器（线粒体、高尔基体、内质网、溶酶体）及细胞骨架：无，有。

④核糖体：70S；80S。

⑤细胞增殖：无丝分裂；有丝分裂及减数分裂。

2.4了解关于病毒与细胞的关系*和细胞相比，为什么说病毒是非细胞形态的生命体？病毒虽然具备生命活动的最基本特征（复制与遗传），但是它不具备细胞形态，自身没有独立的代谢体系与能量转化系统，其主要生命活动必须在细胞内才能表现，利用宿主细胞的结构、原料、能量与酶系进行增殖。

因此，病毒是彻底的寄生物，是不完整的生命体。

*细胞是生命活动的基本单位，而病毒是非细胞形态的生命体，如何理解二者之间的关系？病毒必须寄生在细胞内才能表现正常的生命现象，病毒很可能是细胞的演化产物，依据如下：①病毒的彻底寄生性决定了没有细胞的存在也就没有病毒繁殖；②有些病毒的核酸与哺乳动物DNA某些片段的碱基序列十分相似，特别是细胞癌基因与病毒癌基因具有相似的同源序列；③病毒可以看做是DNA（或RNA）与蛋白质形成的复合大分子。