(3) TUNEL测定：细胞在发生凋亡时，会激活一些DNA内切酶，这些内切酶会切断核小体间的基因组DNA。TUNEL染色可以用来检测组织细胞在凋亡晚期过程中细胞核DNA的断裂情况。其原理是在末端脱氧核糖核苷酸转移酶的作用下，在基因组DNA断裂时暴露出的3´-羟基（3´-OH）末端掺入FITC-12-dUTP，从而可以用荧光显微镜检测。若处理组细胞中有FITC-12-dUTP掺入而定位的绿色荧光，则说明抗癌药物通过促进细胞凋亡来发挥作用。

6、

答：

（1）核小体的结构模型:

1）每个核小体单位包括200bp左右的DNA超螺旋和一个组蛋白八聚体及一个分子H1；

2）组蛋白八聚体构成核小体的盘状核心结构；

3）146bp的DNA分子超螺旋盘绕组蛋白八聚体1.75圈, 组蛋白H1在核心颗粒外结合额外20bp DNA，锁住核小体DNA的进出端，起稳定核小体的作用。包括组蛋白H1和166bp DNA 的核小体结构又称染色质小体；

4）两个相邻核小体之间以连接DNA 相连，典型长度60bp，不同物种变化值为0～80bp；

5）组蛋白与DNA之间的相互作用主要是结构性的，基本不依赖于核苷酸的特异序列，实验表明，核小体具有自组装（self-assemble）的性质；

6）核小体沿DNA的定位受不同因素的影响，进而通过核小体相位改变影响基因表达。（2）核小体完成染色体的过程：

①在组蛋白H1的介导下核小体彼此连接成直径约10nm的串珠结构，这时染色质包装的一级结构

②直径约10nm的核小体串珠结构螺旋盘绕，压缩6倍，形成每圈6个核小体，外径30nm，内径10nm，螺距11nm的螺线管，螺线管是染色质包装的二级结构

③螺线管进一步螺旋化，压缩40倍，形成直径为0.4μm的超螺线管，是三级结构

④超螺线管进一步螺旋折叠，形成长2-10μm的染色单体，为四级结构。

7、

答：

（1）离子通道：即通道蛋白，细胞膜上的脂质双分子层中存在着一类能形成孔道，供某些分子进出细胞的特殊蛋白质（跨膜蛋白）。通道蛋白只进行物质的被动转运。离子通道并非连续性开放而是门控的。

载体蛋白：细胞膜的脂质双分子区中分布着一类镶嵌蛋白，其肽链穿越脂双层，属于跨膜蛋白。载体蛋白运转物质进出细胞是依赖该蛋白与待转运物质结合后引发空间构象改变而实现的。载体蛋白既能主动转运又参与被动运输；

（2）相同点：

①都属于膜转运蛋白

②都能进行物质的被动运输

（3）不同点：

①通道蛋白所介导的被动运输不需与溶质分子结合，允许大小和带电荷适宜的离子通过。绝大多数的通道蛋白形成有离子选择性的、门控的跨膜通道。因为这些通道蛋白几乎都与离子的转运有关，所以又称为离子通道。与载体蛋白相比，有三个显著特征：具有极高的转运速率，离子通道没有饱和值，离子通道是门控的。

②载体蛋白相当于结合在细胞质膜上的酶，有特异性结合位点，可同特异性底物结合，一种特异性载体只转运一种类型的分子或离子；转运过程具有类似于酶与底物作用的饱和动力学特征；既可被底物类似物竞争性地抑制，又可被某种抑制剂非竞争性抑制以及对pH有依赖性等，因此有人将载体蛋白称为通透酶。与酶不同的是，载体蛋白对转运的溶质分子不进行任何共价修饰。

③离子通道与载体蛋白相比，有三个显著特征：具有极高的转运速率，离子通道没有饱和值，离子通道是门控的。

8、

答：

细胞有丝分裂过程中染色体向赤道板排列的机理：

（1）分裂前期中心粒起微管组织中心的作用，许多微管的（-）端固定在中心粒的外周物质中，（+）端呈辐射状指向四周。

（2）中心粒分别移向细胞两极，微管加速聚合，形成纺锤体。

（3）中期染色体由动粒微管牵引排列在纺锤体中部的一个平面（赤道板）上。

（4）后期染色体在微管的作用下被缓慢地拉向各自所在的纺锤体极，动力来自于纺锤体微管两个独立的运动过程：动力微管（+）不断解聚，动粒微管缩短；极微管（+）加速聚合，极微管不断延长，使纺锤体的两极之间距离加大。

（5）末期动粒微管消失，极微管则继续延长。

9、

答：

（1）iPS的定义：

最初是日本科学家山中伸弥于2006年利用病毒载体将四个转录因子(Oct4, Sox2, Klf4 和c-Myc)的组合转入分化的体细胞中，使其重编程而得到的类似胚胎干细胞和胚胎APSC多能细胞的一种细胞类型。并在2007年成功应用于人体细胞，因此，他被授予沃尔夫医学奖和诺贝尔医学奖（在2012年与约翰•格登一道荣获此殊荣）。这项研究对于干细胞研究的推动意义重大，它让研究人员能够获得在研究领域和潜在医疗应用中具有重要作用的多能干细胞，从而避免了胚胎干细胞的争议使用。通过采用导入外源基因的方法使体细胞去分化为多能干细胞，对于这类干细胞我们称之为诱导多能干细胞(IPS，Induced Pluripotent Stem Cells)

（2）IPS的应用前景

①人们对于iPS在临床上应用的主要关注点在于其倾向于形成肿瘤。同胚胎干细胞一样，i PSC被注射到免疫缺陷小鼠时容易形成畸胎瘤。畸胎瘤的形成被认为是干细胞再生医学的一大障碍。由于仅通过修饰就可在一段时间内高效诱导iPSCs，人们往往预测其具有较低安全性和较高致癌性。所有诱导iPSC的基因在某个途径上都会关联到肿瘤，其中的一些基因是已知的致癌基因，包括Myc家族，没有Myc家族参与iPSC生成，诱导效率急剧下降。

②通过重组蛋白诱导iPSC的非遗传方法已被证实有效，然而其效率相当低。对该方法改进后将提高诱导效率，并产生较为安全的iPSC。人们认为另一种利用腺病毒或质粒的方法往往比逆转录病毒的方法较为安全。

③将来在iPSC领域的研究会直接检测iPSC致癌性，从而推动该方法应用于再生医学治疗。这项研究至关重要，因为iPS细胞不仅形成畸胎瘤，而且移植iPSC的小鼠具有较高的恶性肿瘤死亡率。近来，干细胞杂志刊登一篇论文，指出iPSC细胞比胚胎干细胞具有较高的致癌性，这映证了人们对iPS安全性的忧虑。

④从iPS细胞首次在实验动物中诞生，到iPS细胞建立方法的逐渐完善，再到iPS细胞研究在人类细胞中获得成功，最后到iPS细胞应用于疾病模型动物的治疗，整个过程只用了短短一年半的时间。这种快速发展的原因在于对过去大量知识的积累和运用，更在于观念上的大胆创新。

⑤今后，iPS细胞的研究会成为生命科学领域的一个重要方向，随着技术的不断进步，相信iPS细胞研究的进展会比人们想象中更为迅速。今天，我们从iPS细胞上看到了它为人类疾病治疗所带来的希望和契机，我们更期待在不远的将来，iPS细胞的不足会在人们的努力下逐一地被克服，iPS细胞最终有望真正用于造福人类健康。

10、

答：

蛋白同时具备进入内质网信号序列和进入细胞核信号序列，该蛋白最终如何定位？机理该蛋白合成首先在细胞质基质中开始，在其N端有一段序列称为信号序列或信号肽，该序列中的氨基酸多数为疏水性氨基酸。当信号序列合成后便与位于内质网膜上的特异受体结合，从而指导蛋白到内质网膜上合成。即蛋白具备进入内质网信号序列。随后信号肽穿入内质网膜并引导肽链进入内质网腔，多肽链合成后信号肽大多被切除。在内质网合成的蛋白质，通过转运小泡运输到高尔基体，这种转运小泡被COPⅡ所包绕；蛋白质在高尔基体内进行加工和修饰，再被分拣送往细胞的相关部位。反面高尔基体网络（TGN）执行分拣功能，包装到不同类型的小泡，并运送到目的地，因为该蛋白质具备进入细胞核的信号序列（入核信号），则在入核信号的引导下进入细胞核，最终定位于细胞核。