细胞生物学-细胞增殖与细胞周期.pptx
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1、 细胞增殖与细胞周期细胞增殖与细胞周期Cell proliferation&cell cycle细胞增殖(细胞增殖(cell proliferation)细胞生命活动细胞生命活动的重要特征之一的重要特征之一.基本事件基本事件 *DNA的复制的复制 *细胞分裂细胞分裂增殖特征差异:不同发育阶段,不同类型细胞增殖特征差异:不同发育阶段,不同类型细胞 (活跃,不活跃,相对静止,停止)活跃,不活跃,相对静止,停止)细胞的增殖和细胞周期运行严格有序进行细胞的增殖和细胞周期运行严格有序进行重要性重要性 遗传物质精确分配,保持细胞的遗传稳定性。遗传物质精确分配,保持细胞的遗传稳定性。类型类型:无丝分裂、有丝
2、分裂、减数分裂、无丝分裂、有丝分裂、减数分裂、amitosis mitosis meiosis第一节第一节 细胞分裂细胞分裂 过程简单、迅速,没有一系列细胞核的变化过程简单、迅速,没有一系列细胞核的变化,没有纺没有纺锤体的形成和染色体的组装。锤体的形成和染色体的组装。遗传物质不能均等分配遗传物质不能均等分配一、一、有丝分裂(有丝分裂(mitosis)分期分期 prophase;metaphase;anaphase;telophase,cytokinesis 主要事件主要事件 1.核膜的解体和重建核膜的解体和重建 2.染色质凝集和重新形成染色质凝集和重新形成 3.纺锤体形成和染色体运动纺锤体形成
3、和染色体运动 4.细胞质分裂(细胞质分裂(收缩环收缩环;细胞板);细胞板)细胞分裂用时细胞分裂用时 0.52hr 1.前期(前期(prophase)染色质凝集染色质凝集 (组蛋白组蛋白-P 核小体核小体染色体袢环染色体袢环染色单染色单体体)核膜破裂和核仁解体核膜破裂和核仁解体 (lamin-P为可溶性为可溶性,核膜断裂成小泡核膜断裂成小泡)核仁核仁DNA加入各自染色体中,核仁成分分散加入各自染色体中,核仁成分分散 确立分裂极和确立分裂极和 纺锤体形成纺锤体形成 centrosome移动方向移动方向 微管组织中心微管组织中心(MTOC):-中心体中心体 星体周围微管星体周围微管 三种三种 中心粒
4、中心粒 无定形基质无定形基质 中心体中心体 星星 体体 (astar)星体微管星体微管2.中期(中期(metaphase)标志标志 染色体排列在赤道面上。染色体排列在赤道面上。细胞侧面观细胞侧面观 “线状线状”细胞极面观细胞极面观 “单星单星”动粒微管动粒微管 极间微管极间微管 星体微管星体微管 中心体中心体 染色体染色体 有丝分裂器有丝分裂器(mitotic apparatus):星体周围微管星体周围微管*染色体两侧动粒染色体两侧动粒纺锤体纺锤体(spindle)纺锤体拉长纺锤体拉长3.后期(后期(anaphase)姐妹染色单体分离姐妹染色单体分离、向细胞两极运动、向细胞两极运动 二分体二分
5、体-单体(子代染色体)单体(子代染色体)动粒微管缩短动粒微管缩短 极间微管延长极间微管延长 染色体被拉向两极染色体被拉向两极双星双星10min 细胞质分裂细胞质分裂(cytokinesis)分裂沟分裂沟,中间小体中间小体(残余微管和致密细胞基质)(残余微管和致密细胞基质)加深、完全断开加深、完全断开 细胞器大致分配细胞器大致分配分裂沟分裂沟4.末期(末期(telophase)标志标志 子细胞核形成子细胞核形成;细胞质、器分裂细胞质、器分裂 染色体解聚、染色体解聚、核膜形成核膜形成、核仁形成、核仁形成 纺锤体是染色体分离、移动的主要装置纺锤体是染色体分离、移动的主要装置 推力、拉力、固着力、粘着
6、力推力、拉力、固着力、粘着力 姐妹染色单体(着丝粒)分开姐妹染色单体(着丝粒)分开 促后期蛋白复合体促后期蛋白复合体APC 染色体动粒与微管连接处是作用点染色体动粒与微管连接处是作用点 微管动力蛋白是染色体运动的动力微管动力蛋白是染色体运动的动力 动力蛋白(动力蛋白(dyneindynein););纺锤体微管组装纺锤体微管组装/去组装规律去组装规律 染色体运动方向是综合力作用的结果染色体运动方向是综合力作用的结果有丝分裂保障机制有丝分裂保障机制 类类 型型 结结 局局 细胞质不分离细胞质不分离 双双/多核细胞多核细胞 染色体(单体)不分离染色体(单体)不分离 多倍体、双染色体多倍体、双染色体
7、染色体多次复制但不分离染色体多次复制但不分离 多线巨大染色体多线巨大染色体 体细胞减数分裂体细胞减数分裂 单倍体细胞单倍体细胞 有有2 2个以上中心粒个以上中心粒 多极核多极核 异常有丝分裂异常有丝分裂(执行特殊功能的需要)(执行特殊功能的需要)二二、减数分裂(、减数分裂(meiosis)时时 间间 生殖细胞形成时特有的分裂方式。生殖细胞形成时特有的分裂方式。地地 点点 生殖腺生殖腺特特 点点 染色体复制一次,细胞分裂两次,染色体复制一次,细胞分裂两次,子细胞染色子细胞染色 体数目减半。体数目减半。Mitosis meiosis转变机理?转变机理?1.G2较长较长 2.0.3%DNA 迟复制迟
8、复制 3.同步性同步性 减数分裂的减数分裂的4 4个阶段个阶段(前)减数分裂间期(前)减数分裂间期 (G1,S,G2,少数少数DNA序列迟复制)序列迟复制)减数分裂减数分裂 I (前前I、中中I、后后I、末末I)减数间期减数间期 (无(无(无(无DNADNA复制)复制)复制)复制)减数分裂减数分裂 II (前前II、中中II、后后II、末末II)同源染色体:同源染色体:在细胞中形态、大小相同,上面载有等在细胞中形态、大小相同,上面载有等位基因,一条来自父方,一条来自母方,位基因,一条来自父方,一条来自母方,减数分裂时可以配对的两条染色体。减数分裂时可以配对的两条染色体。减数分裂减数分裂I 前期
9、前期I 分分 期期 事事 件件 细线期(细线期(leptotone)凝集,染色线、染色粒凝集,染色线、染色粒 偶线期偶线期 (zygotene)同源染色体联会同源染色体联会 形成形成 联会联会复合体复合体SC 2n二分体二分体-n个四分体个四分体 粗线期粗线期 (pachytene)重组期重组期 重组小结重组小结 交换与重组交换与重组 双线期双线期 (diplotene)交叉交叉 SC解体交叉端化解体交叉端化 RNA合成合成 灯刷染色体灯刷染色体 终变期终变期 (diakinesis)核膜、核仁消失,核膜、核仁消失,四分体四分体(n 个个)纺锤体形成纺锤体形成中期中期I I 染色体排列在赤道面
10、上染色体排列在赤道面上 染色体动粒染色体动粒-极极后期后期I I 同源染色体分离,同源染色体分离,非同源染色体自由组合非同源染色体自由组合末期末期I I3.减数分裂间期减数分裂间期(没有没有DNA的合成的合成)4.减数分裂减数分裂 II 减数分裂减数分裂 II(meiosis II)和有丝分裂过程基本相同和有丝分裂过程基本相同。(前期前期 II 中期中期 II 后期后期 II 末期末期 II)减减II 中中II:细胞内为细胞内为n个个二分体二分体 减数分裂小结减数分裂小结 1、减数分裂包括一次、减数分裂包括一次DNA复制、两次细胞分裂;复制、两次细胞分裂;2、子细胞和母细胞之间的遗传性具有较大
11、差异、子细胞和母细胞之间的遗传性具有较大差异 (遗传物质重组与交换,自由组合遗传物质重组与交换,自由组合遗传物质重组与交换,自由组合遗传物质重组与交换,自由组合)3、由、由 1 个母细胞形成个母细胞形成 4 个子细胞,染色体的数目减半。个子细胞,染色体的数目减半。卵细胞卵细胞 1:1 精细胞精细胞 1:4思考题思考题思考题思考题 遗传三大定律的细胞学证据?遗传三大定律的细胞学证据?减数分裂与有丝分裂的区别减数分裂与有丝分裂的区别有丝分裂有丝分裂减数分裂减数分裂分裂分裂次数次数DNADNA复制一次,分裂一次复制一次,分裂一次DNADNA复制一次,分裂二次复制一次,分裂二次分裂过程分裂过程前期前期
12、无染色体的配对、交换、无染色体的配对、交换、重组重组同源染色体配对、交换、重组同源染色体配对、交换、重组中期中期二分体排列于赤道板上,二分体排列于赤道板上,与染色体两个动粒相连的与染色体两个动粒相连的动粒微管分别位于染色体动粒微管分别位于染色体的两侧的两侧同源染色体并列于赤道板上,同源染色体并列于赤道板上,与染色体两个动粒相连的动粒与染色体两个动粒相连的动粒微管分别位于染色体的同侧微管分别位于染色体的同侧后期后期着丝点一分为二,染着丝点一分为二,染色单体向两极移动色单体向两极移动中期中期I I:同源染色体分别移向细:同源染色体分别移向细胞的两极胞的两极中期中期IIII:着丝点一分为二,姐妹:着
13、丝点一分为二,姐妹染色单体分别移向细胞的两极染色单体分别移向细胞的两极末期末期染色体数目不变染色体数目不变染色体数目减半染色体数目减半分裂分裂结果结果子细胞染色体数目与子细胞染色体数目与分裂前相同分裂前相同子细胞的遗传物质与子细胞的遗传物质与亲代细胞相同亲代细胞相同子细胞染色体数目比分裂前减少子细胞染色体数目比分裂前减少一半一半子细胞的遗传物质与亲代细胞及子细胞的遗传物质与亲代细胞及子细胞之间均不相同子细胞之间均不相同发生发生地点地点体细胞体细胞生殖腺生殖腺有丝分裂有丝分裂减数分裂减数分裂一、一、细胞周期细胞周期概念概念 细胞周期细胞周期(cell cyclecell cycle):):是指细
14、胞从上一次分是指细胞从上一次分裂结束开始生长到下一次细胞分裂结束所经历的裂结束开始生长到下一次细胞分裂结束所经历的过程,又称细胞增殖周期。过程,又称细胞增殖周期。细胞周期时间细胞周期时间(T TC C)细胞周期经历的时间细胞周期经历的时间 第二节第二节 细胞周期细胞周期 细胞周期划分细胞周期划分G G1 1(gap(gap1 1)细胞有丝分裂完成细胞有丝分裂完成DNADNA复制前复制前S(synthsis phase)S(synthsis phase)DNADNA复制复制 2 2c-4cc-4cG G2 2(gap(gap2 2):DNA DNA复制完成到有丝分裂开始复制完成到有丝分裂开始M
15、M期期(mitosis,divisionmitosis,division)分裂开始到结束分裂开始到结束研究方法研究方法 :流式细胞术流式细胞术 细胞同步化细胞同步化 生化方法等等生化方法等等 细胞同步化法细胞同步化法u使处于细胞周期不同阶段的细胞,共同进入细胞使处于细胞周期不同阶段的细胞,共同进入细胞 周期某一特定阶段,这一过程称为细胞的同步化。周期某一特定阶段,这一过程称为细胞的同步化。有丝分裂摇落法有丝分裂摇落法化学同步化法化学同步化法 DNADNA合成阻断法合成阻断法 中期阻断法中期阻断法u细胞周期调控的研究方法细胞周期调控的研究方法免疫组化法免疫组化法显微注射法显微注射法细胞融合法细胞
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- 细胞生物学 细胞 增殖 细胞周期
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