细胞增殖和细胞周期修改

细胞增殖概述： 细胞增殖 (cell proliferation)是细胞生命活动的重要特征之一； 细胞通过增殖在空间上不断增加群体的数量，在时间上通过遗传延续后代，使细胞在自然界中得以进化和发展； 细胞增殖是以细胞遗传物质 DNA的复制和细胞分裂为基本事件，通过细胞周期的方式实现；细胞分裂细胞分裂细胞分裂 (cell division)是细胞增殖周期的重要阶段。生物界中，细胞分裂分为三类。 有丝分裂 (mitosis) ：也称间接分裂，是体细胞分裂的主要方式；有丝分裂持续时间比较恒定，约 0.5-2小时。 无丝分裂 (amitosis)：也称直接分裂，是一种少见的细胞分裂方式。 减数分裂 (miosis):也称成熟分裂，是发生于生殖细胞成熟阶段的细胞分裂方式。无丝分裂无丝分裂（ amitosis):又称直接分裂，是最早被发现的一种细胞分裂方式，是由亲代细胞直接断裂形成子代细胞的过程 ；无丝分裂过程：细胞和细胞核体积增大，核内 DNA复制；细胞直接断裂形成子细胞；两个子细胞所获得的遗传物质和胞质成分不一定均等；无丝分裂是低等生物的主要增殖方式；优点是分裂快、能量消耗少，适应外界环境变化；高等生物的创伤、癌变及衰老的细胞可观察到无私分裂；动物的多种正常组织，如 :上皮组织、疏松结缔组织、肌肉组织及肝脏等的细胞均可进行无丝分裂；无丝分裂与有丝分裂可相互转化；有丝分裂有丝分裂 (mitosis)有丝分裂过程中发生的主要事件：l细胞膜的崩解和重建；l染色质凝聚形成染色体和染色质的重新形成；l纺锤体的形成和染色体的运动；l细胞质的分裂；分裂前期 (prophase)：u分裂前期：是指细胞从间期进入有丝分裂期时，核膜消失，染色质凝集成染色体、纺锤体形成； 染色质凝集成染色体： 间期核染色质纤维凝集变粗变短是细胞进入有丝分 裂前期的标志； 两条短棒状的染色单体间靠着丝粒，着丝粒两边附着有动粒（是由多种蛋白质组成的一种复合结构）；分裂前期 (prophase)：u核膜破裂和核仁消失： 核纤层磷酸化，核膜裂解成小泡与核纤层蛋白 B相连，分散到胞质中； 核仁中的 DNA参与到染色体的组装中； 核仁中的 RNA和蛋白质分散在细胞质中；分裂前期 (prophase)：u纺锤体形成： 在间期已完成复制的两组中心体彼此分开，并分别向细胞的两极运动（中心体是由中心粒和无定形基质组成）； 中心体具有微管组织中心的作用，其周围聚集大量的成放射状排列微管，称为星体； 星体周围微管可分为三种：极间微管、动粒微管、星体微管； 纺锤体：又称有丝分裂器，是由两端星体、星体微管、极间微管、动粒微管组合形成； 染色体中的动粒与纺锤体中的动粒微管相连；前期 (prophase)分裂中期 (metaphase)：u 分裂中期：主要标志是染色体排列在细胞的赤道面上；分裂后期 (anaphase)：分裂后期主要标志是姐妹染色单体分开并向细胞两极迁移；赤道面的染色体在着丝粒处分离成两条染色单体，分别被动粒微管拉向两极；染色体到达两极我们染色体到达两级分裂末期 (telophase)：u分裂末期：主要标志是两个子细胞核的形成和胞质分裂； 染色体的解聚和细胞核的重新形成； 胞质分裂最后将细胞分成两个子细胞；有丝分裂的异常情况n 胞质不分裂形成多核；n 染色体不分开或核内复制形成多倍体；n 姐妹染色体单体不分离；n 染色体反复复制但不分离造成多倍巨大染色体；n 体细胞减数分裂形成单倍体细胞；n 出现多个中心体，形成多极核分裂；减数分裂减数分裂 （ Meiosis）减速分裂： DNA复制一次，而细胞连续分裂两次，形成单倍体的配子细胞；减速分裂对于维持生物体世代间遗传的稳定性有重要意义，有性生殖生物配子的染色体数目为 n,受精后，受精卵的染色体恢复到 2n;减速分裂构成了生物变异及多样性的基础：减速分裂过程中发生遗传物质交换、重组及自由组合，使生殖细胞体现遗传多样性；减数分裂 I：同源染色体通过联会进行片段交换，完成染色体数目减半及遗传物质的交换；减数分裂 II与有丝分裂相似：染色单体分开；减数分裂减数分裂 I:u减数分裂 I（第一次减数分裂）：同源染色体分开；u第一次减数分裂可分 为 前期 I、中期 I、后期 I、末期 I；前期前期 I:u前期 I:主要事件是染色 质 的凝集和同源染色体的片段交 换 ；u前期 I可分 为 ： 细线 期、偶 线 期、粗线 期、双 线 期、 终变 期；前期前期 I:u细线 期特点 :同源染色体配 对 ，染色质 开始凝集，光 镜 下呈 细线 状；u偶 线 期特点 :同源染色体 间 形成 联 会结 构（即 联 会复合体， SC),又可称四分体（ SC由四条染色 单 体 组 成）；u粗 线 期：染色体 进 一步 浓 集， DNA重组 活 跃 ，又可称重 组 期；前期前期 I:联会复合体联会复合体（ SC)：是同源染色体配对过程中细胞临时生成的特殊结构，其装配最早发生在细线期，在偶线期完成；联会复合体电镜下结构： 侧生成分 ：宽约 20-40nm,位于复合体两侧，电子密度较高，其外侧为同源染色体 DNA;中央成分 ：两侧生成分之间电子密度较低的区域，宽约 100nm； 连接细丝： 侧生成分与中央成分之间由 L-C纤维横向排列的细丝相连；联会复合体组成成分：主要为蛋白质，还包括 DNA、 RNA等；联会复合体的意义：对于稳定二价体中同源染色体紧密配对有重要意义；前期 I:u 双 线 期特点：同源染色体的交叉和 RNA合成活跃 ； SC结 构消失，大部分片段分开， 仅 保留一些 连 接点，称 为 交叉；平均每 对 同源染色体有 2-3个交叉； 交叉端化：指同源染色体 产 生交叉的位置随 时间 的推移不断向染色体两端移 动 ，最后消失； 交叉端化的 过 程就是同源染色体完成重 组 和交 换 的 过 程；u 终变 期：同源染色体重 组 完成，染色 质继续浓 集 变粗 变 短，同源染色体以四分体的形式存在于 细 胞内，核膜、核仁消失， 纺锤 体形成；u 中期 I:与有 丝 分裂中期相似，不同之 处 在于动 粒位于一 对 姐妹染色 单 体的同一 侧 ；u 后期 I：同源染色体重 组 后，达到两极的染色体各 为 23对 染色体，每 对 由两条姐妹 单 体 组成；u 末期 I及 间 期：染色体到达 细 胞两极，染色体保持凝集状 态 ，胞 质 分裂，形成两个子 细 胞；减数分裂减数分裂 I:减数分裂 I联会