S细胞的增殖实用教案

1、第一节第一节 细胞周期细胞周期 细胞通过生长和分裂而完成增细胞通过生长和分裂而完成增殖殖(zngzh)的全过程，在有的全过程，在有丝分裂中指细胞从上一次有丝丝分裂中指细胞从上一次有丝分裂结束到下一次有丝分裂结分裂结束到下一次有丝分裂结束所经历的全过程束所经历的全过程.第1页/共70页第一页，共71页。一、细胞周期的划分一、细胞周期的划分(hu (hu fn)fn)DNA合成前期(qinq)（G1 期)DNA合成期（S期）DNA合成后期（ G2期）间期（interphase）生命(shngmng)物质的合成积累分裂期分裂期( (mitotic phase)mitotic phase)遗传物质分配

2、细胞分裂遗传物质分配细胞分裂细胞增殖周期第2页/共70页第二页，共71页。概念：完成一个细胞概念：完成一个细胞周期的时间周期的时间 TC TC等于等于(dngy)(dngy)细胞周期细胞周期中各阶段所需的时间中各阶段所需的时间和：和： TG1+TS+TG2+TM=TCTG1+TS+TG2+TM=TC第3页/共70页第三页，共71页。第4页/共70页第四页，共71页。一般特点一般特点(tdin):(tdin): 适宜条件下一种细胞的周期时间相对稳定适宜条件下一种细胞的周期时间相对稳定 不同生物或组织的细胞不同生物或组织的细胞TcTc差异较大差异较大 TG2 TM TG2 TM 变化较小变化较小

3、主要是主要是TG1TG1的差异的差异第5页/共70页第五页，共71页。第6页/共70页第六页，共71页。第二节第二节 间期细胞间期细胞(xbo)(xbo)的主要特点的主要特点 细胞质内物质合成(hchng) 细胞核内DNA复制第7页/共70页第七页，共71页。DNADNA合成合成(hchng)(hchng)前期（前期（G1G1期）期） 划分划分 有丝分裂结束到有丝分裂结束到DNA合成期之前合成期之前 特点特点 细胞增殖细胞增殖(zngzh)的限制点的限制点 分类分类 功能活动功能活动三种类型储备(chbi)、关卡第8页/共70页第八页，共71页。各种各种( ( zhn zhn) )细胞细胞Tc

4、Tc差异主要存在于差异主要存在于TG1TG1 实验： 限制营养 去除(q ch)生长因子 生长停顿 体外培养细胞 蛋白合成抑制剂 于G1期 细胞过密 结论： G1晚期存在细胞增殖(zngzh)的限制点（restriction point ,R) 检查点（check point) （ 一个特殊的时段）第9页/共70页第九页，共71页。三种增殖三种增殖(zngzh)类型的细胞类型的细胞不再增殖细胞不再增殖细胞(xbo)继续增殖细胞继续增殖细胞(xbo)暂不增殖细胞暂不增殖细胞(xbo)不通过不通过R R 不再增殖不再增殖 高度分化高度分化顺利通过顺利通过R R 持续增殖持续增殖 分化水平低分化水平

5、低 一般一般(ybn)(ybn)不通过不通过R R 保持一定增殖能力保持一定增殖能力 已分已分化化（G0期 细胞）第10页/共70页第十页，共71页。G0G0期：属于暂不增殖细胞，暂时脱离细胞周期期：属于暂不增殖细胞，暂时脱离细胞周期，不进行，不进行(jnxng)(jnxng)增殖，但在给予适当刺增殖，但在给予适当刺激下可重新进入细胞周期的细胞，称为激下可重新进入细胞周期的细胞，称为G0G0细胞细胞。第11页/共70页第十一页，共71页。G1G1期的功能期的功能(gngnng)(gngnng)活动活动储备储备 RNA RNA及蛋白质的大量持续合成及蛋白质的大量持续合成 RNA RNA的含量的含

6、量 蛋白质的合成蛋白质的合成 增殖细胞增殖细胞 分化细胞分化细胞关卡关卡 对环境信号对环境信号(xnho)(xnho)综合协调综合协调, ,确定细胞是否进确定细胞是否进入入S S期期第12页/共70页第十二页，共71页。DNADNA合成合成(hchng)(hchng)期（期（synthesis synthesis phase)phase)特点：特点： DNA DNA含量含量 2c 4c 2c 4c功能功能(gngnng)(gngnng)活动活动: :DNADNA的复制的复制蛋白质的合成蛋白质的合成第13页/共70页第十三页，共71页。S S期期DNADNA的复制的复制(fzh)(fzh)1.D

7、NA1.DNA的半保留复制的半保留复制(fzh)(fzh)2.DNA2.DNA的双向复制的双向复制(fzh)(fzh)3.DNA3.DNA的半不连续复制的半不连续复制(fzh)(fzh)第14页/共70页第十四页，共71页。双向复制双向复制(fzh)第15页/共70页第十五页，共71页。半不连续半不连续(linx)复制复制第16页/共70页第十六页，共71页。二、二、DNADNA的早复制与迟复制多个复制起始点的早复制与迟复制多个复制起始点 每个复制子含每个复制子含3 33030万碱基对万碱基对 以区段方式以区段方式(fngsh)(fngsh)按严格顺序性复制按严格顺序性复制 第17页/共70页

8、第十七页，共71页。三、端粒三、端粒DNADNA的复制的复制(fzh)(fzh)第18页/共70页第十八页，共71页。S S期的蛋白质合成期的蛋白质合成(hchng)(hchng) 继续合成继续合成(hchng)(hchng)与与DNADNA复制相关的酶复制相关的酶 组蛋白合成组蛋白合成(hchng)(hchng)与与DNADNA复制同步进行复制同步进行经核孔复合体转运经核孔复合体转运(zhun yn)(zhun yn)至核至核内组装染色体内组装染色体第19页/共70页第十九页，共71页。划分划分(hu fn):DNA(hu fn):DNA合成结束到合成结束到有丝分裂前有丝分裂前功能活动功能活

9、动: :（为进入（为进入M M期作准备）期作准备） 特殊蛋白质及细胞因子的合成特殊蛋白质及细胞因子的合成 染色质开始染色质开始(kish)(kish)螺旋化螺旋化DNADNA合成合成(hchng)(hchng)后期（后期（G2G2期）期）第20页/共70页第二十页，共71页。第三节第三节 细胞分裂细胞分裂 功能：将复制功能：将复制(fzh)的的DNA平均分配于子细胞平均分配于子细胞 方式：方式：无丝分裂无丝分裂(fnli)(fnli)：有丝分裂有丝分裂(fnli)(fnli)：减数分裂减数分裂(fnli)(fnli)：直接分裂直接分裂 不形成染色体、纺锤体不形成染色体、纺锤体专门执行分裂功能的

10、细胞器专门执行分裂功能的细胞器 有丝分裂有丝分裂(yu s fn (yu s fn li)li)器器生殖细胞进行的特殊有丝分裂生殖细胞进行的特殊有丝分裂(yu s fn li)(yu s fn li)第21页/共70页第二十一页，共71页。（按增殖过程中分裂（按增殖过程中分裂(fnli)方式的不同）方式的不同） 无丝分裂无丝分裂(fnli) 有丝分裂有丝分裂(fnli)低等原核生物、需快速分裂低等原核生物、需快速分裂(fnli)的组织的组织真核细胞的主要真核细胞的主要(zhyo)增殖方增殖方式式第22页/共70页第二十二页，共71页。有丝分裂有丝分裂(yu s fn li)形态：一系列连续形态

11、：一系列连续(linx)、典型的变化、典型的变化 分段分段: : 前期前期(qinq)(qinq)、前中期、中期、后期、前中期、中期、后期、 末期、胞质分裂末期、胞质分裂第23页/共70页第二十三页，共71页。前期前期(qinq)(prophase)染色质螺旋染色质螺旋(luxun)化化核仁解体核仁解体有丝分裂器形成有丝分裂器形成第24页/共70页第二十四页，共71页。第25页/共70页第二十五页，共71页。核仁核仁(h rn)结构结构的消失的消失时间：从染色质开始螺旋化起时间：从染色质开始螺旋化起原因：核仁相随原因：核仁相随(xin su)染色质凝集染色质凝集第26页/共70页第二十六页，共

12、71页。有丝分裂有丝分裂(yu s fn li)器的形成器的形成有丝分裂有丝分裂(yu s fn li)器：在真核细胞有丝分裂器：在真核细胞有丝分裂(yu s fn li)期出现的由中心体和纺锤体组成的临期出现的由中心体和纺锤体组成的临时性细胞器，负责执行有丝分裂时性细胞器，负责执行有丝分裂(yu s fn li)功能，功能，有丝分裂有丝分裂(yu s fn li)完成后即消失。完成后即消失。第27页/共70页第二十七页，共71页。有丝分裂(yu s fn li)器随细胞周期的变化第28页/共70页第二十八页，共71页。前中期前中期（prometaphase)prometaphase) 核被膜

13、消失核被膜消失 染色体缩短变粗，形成染色体缩短变粗，形成(xngchng)中期染色体中期染色体结构结构 动粒成熟，纺锤体微管动粒成熟，纺锤体微管“捕获捕获”染色体染色体第29页/共70页第二十九页，共71页。核被膜的破裂核被膜的破裂(pli)时间时间(shjin)：前期末：前期末原因：核纤层蛋白磷酸化原因：核纤层蛋白磷酸化第30页/共70页第三十页，共71页。第31页/共70页第三十一页，共71页。动粒动粒第32页/共70页第三十二页，共71页。中期中期(zhngq)(metaphase)染色体整齐排列于染色体整齐排列于赤道面形成赤道面形成(xngchng)赤道赤道板板纺锤体完全形成纺锤体完全

14、形成(xngchng)第33页/共70页第三十三页，共71页。中期中期(zhngq)染色体排列于赤道面染色体排列于赤道面染色体长轴垂直纺染色体长轴垂直纺锤体轴锤体轴动粒与同侧动力动粒与同侧动力(dngl)微管相连微管相连动粒微管动粒微管(wi un)的牵引的牵引第34页/共70页第三十四页，共71页。动粒及动粒微管(wi un)第35页/共70页第三十五页，共71页。纺锤体的组成纺锤体的组成(z chn)星体星体(xngt)(xngt)微微管管 极微管极微管动粒微管动粒微管由中心粒发出由中心粒发出(fch)的微管组装而成的微管组装而成第36页/共70页第三十六页，共71页。第37页/共70页第

15、三十七页，共71页。第38页/共70页第三十八页，共71页。后期后期(huq)（anaphase)染色体着丝粒纵裂染色体着丝粒纵裂(zn li)染色单体分离并移染色单体分离并移向细胞两极向细胞两极第39页/共70页第三十九页，共71页。第40页/共70页第四十页，共71页。动粒微管(wi un)的作用 极微管(wi un)的作用动粒微管缩短，产生(chnshng)向两极的拉力极微管的伸长和相互滑动产生(chnshng)向两极的推力第41页/共70页第四十一页，共71页。末期末期(mq)（telophase)子细胞核的形成子细胞核的形成 染色体解螺染色体解螺旋旋 核膜重建核膜重建(zhn jin

16、) 核仁重构核仁重构第42页/共70页第四十二页，共71页。胞质分裂胞质分裂(fnli)（cytokinesis)胞膜下收缩环的作用胞膜下收缩环的作用(zuyng)使胞膜内陷，胞使胞膜内陷，胞质分裂质分裂第43页/共70页第四十三页，共71页。 示有丝分裂(yu s fn li)第44页/共70页第四十四页，共71页。 G1+S G1+S ：G1G1细胞合成细胞合成 DNA DNA G2+G1G2+G1：G1G1细胞无细胞无DNADNA合成合成 G1+MG1+M： G1 G1细胞染色细胞染色(rns)(rns)体凝缩体凝缩成单线成单线 S+MS+M： S S细胞染色细胞染色(rns)(rns)

17、体凝缩体凝缩成碎片成碎片 G2+MG2+M： G2 G2细胞染色细胞染色(rns)(rns)体凝缩体凝缩成染色成染色(rns)(rns)单体单体细细胞胞融融合合第45页/共70页第四十五页，共71页。细胞周期的调控细胞周期的调控(dio kn) 细胞分裂周期(zhuq)基因(cdc) 细胞周期(zhuq)蛋白(cyclin) 细胞周期(zhuq)蛋白依赖激酶(CDKs) 生长因子及其受体第46页/共70页第四十六页，共71页。细胞分裂周期基因：在细胞周期进程中，有些细胞分裂周期基因：在细胞周期进程中，有些(yuxi)(yuxi)细胞基因的表达有细胞周期的依赖性，细胞基因的表达有细胞周期的依赖性

18、，或其基因的产物直接参与了细胞周期的调控，这些或其基因的产物直接参与了细胞周期的调控，这些基因称为细胞分裂周期基因。基因称为细胞分裂周期基因。第47页/共70页第四十七页，共71页。细胞周期蛋白与细胞周期蛋白依赖激酶：细胞周期蛋白与细胞周期蛋白依赖激酶：细胞周期蛋白（细胞周期蛋白（CDK）：细胞周期中短暂）：细胞周期中短暂出现的细胞周期基因出现的细胞周期基因(jyn)表达产物，具严表达产物，具严格的顺序性。格的顺序性。细胞周期蛋白依赖细胞周期蛋白依赖(yli)(yli)激酶（激酶（CDKsCDKs）：）：一组在进化上保守的蛋白激酶，其活性依赖一组在进化上保守的蛋白激酶，其活性依赖(yli)(y

19、li)于细胞周期蛋白的调节。细胞周期于细胞周期蛋白的调节。细胞周期蛋白与细胞周期蛋白依赖蛋白与细胞周期蛋白依赖(yli)(yli)激酶结合激酶结合构成的复合体控制细胞周期中各个时相间的构成的复合体控制细胞周期中各个时相间的转换。转换。第48页/共70页第四十八页，共71页。周期(zhuq)时相的转换辅助(fzh)第49页/共70页第四十九页，共71页。生长因子与生长因子受体生长因子与生长因子受体 是细胞合成分泌到细胞外的一类是细胞合成分泌到细胞外的一类(y li)(y li)蛋白因子，能与膜上专一受体结合，从而刺激、蛋白因子，能与膜上专一受体结合，从而刺激、诱导细胞增殖与再生。诱导细胞增殖与再

20、生。 特性：保守性特性：保守性 组织特异性组织特异性生长因子的调控(dio kn)第50页/共70页第五十页，共71页。减数分裂减数分裂(jin sh fn li)(meiosis) 发生于生殖细胞中的一种发生于生殖细胞中的一种(y zhn(y zhn) )特殊的有丝分裂。细胞仅进行一次特殊的有丝分裂。细胞仅进行一次DNADNA复制，随后进行两次分裂，复制，随后进行两次分裂，染色体数目减半染色体数目减半. . 精卵受精，细胞核融合，维持受精卵细胞的二倍体性，保持遗传的稳定性。精卵受精，细胞核融合，维持受精卵细胞的二倍体性，保持遗传的稳定性。第51页/共70页第五十一页，共71页。第52页/共7

21、0页第五十二页，共71页。减数分裂的基本减数分裂的基本(jbn)过程过程减数分裂减数分裂(jin sh fn li)间期间期减数分裂减数分裂(jin sh fn li)前期前期中期中期后期后期(huq)末期末期前期前期中期中期后期后期末期末期无无DNADNA复制复制细线期细线期偶线期偶线期粗线期粗线期双线期双线期终变期终变期第53页/共70页第五十三页，共71页。减数分裂减数分裂(jin sh fn li)(jin sh fn li)特点特点遗传物质只复制一次，细胞连续遗传物质只复制一次，细胞连续分裂两次；分裂两次；S S期持续时间较长；期持续时间较长；同源同源(tn(tn yun) yun)

22、染色体在减数染色体在减数分裂期分裂期I I配对联会；配对联会；减数分裂同源减数分裂同源(tn(tn yun) yun)染色染色体配对排列在赤道面上体配对排列在赤道面上, ,减期减期I I时同时同源源(tn(tn yun) yun)染色体分开染色体分开第54页/共70页第五十四页，共71页。 减 数 分 裂 前 S 期 有 丝 分 裂 前 S 期 蝾 螈 10天 12小 时 小 鼠 14小 时 5 6小 时 小 麦 12小 时 3.8小 时 酵 母 1.0小 时 0.5小 时 减数分裂(jin sh fn li)(jin sh fn li)前S S期与有丝分裂前S S期长度比较第55页/共70页

23、第五十五页，共71页。前期前期(qinq)同源染色同源染色(rns)体联会体联会非姐妹染色非姐妹染色(rns)单体片段交换单体片段交换DNA的合成的合成第56页/共70页第五十六页，共71页。同源(tn yun)染色体联会联会期第57页/共70页第五十七页，共71页。联会联会复合复合体体第58页/共70页第五十八页，共71页。粗线期粗线期非姐妹染色单体在着丝粒的一侧发生非姐妹染色单体在着丝粒的一侧发生(fshng)一次交换交换一次交换交换第59页/共70页第五十九页，共71页。非姐妹染色非姐妹染色(rns)单体在着丝粒的一侧发生两单体在着丝粒的一侧发生两次交换交换次交换交换第60页/共70页第

24、六十页，共71页。Z-DNA 偶线期 与联会有关P-DNA 粗线期 参与重组(zhn z)修复第61页/共70页第六十一页，共71页。中期中期(zhngq)配对的同源染色配对的同源染色体排列于细胞体排列于细胞(xbo)中部形成中部形成赤道板赤道板第62页/共70页第六十二页，共71页。后期后期(huq)同源同源(tn yun)染色体分离染色体分离没有着丝粒的分裂没有着丝粒的分裂(fnli) 自由组合自由组合原则原则第63页/共70页第六十三页，共71页。末期末期(mq)形成形成(xngchng)两个子细胞两个子细胞染色体 的数目(shm) 形态第64页/共70页第六十四页，共71页。减数分裂(jin sh fn li)有丝分裂(yu s fn li)2n2n2n2n4n2n2n2n2n2n