chapter5生命的基本单位-细胞第5节细胞增殖周期课件

——细胞第五节细胞增殖周期Phone

细胞增殖（cellproliferation）细胞通过生长和分裂，获得与母细胞同样遗传信息的子细胞，细胞数量增加的过程。一、细胞周期的一些概念细胞周期（cellcycle）对于连续分裂的细胞，细胞从一次有丝分裂结束到下一次有丝分裂终了所经历的过程（生长、遗传物质复制、分裂）细胞周期时间（Tc）细胞周期过程所需要的时间G1期（合成前期）S期（DNA合成期）G2期（合成后期）有丝分裂期（M期）静止期（间期，S期）连续分裂的细胞（周期细胞）－在细胞周期内连续运转（造血干细胞、皮肤基底层细胞）静止期细胞（G0期细胞）－暂时脱离细胞周期，不再增殖，适当因素刺激下重新返

回细胞周期（肝、肾细胞和某些淋巴细胞）终末分化细胞－不可逆脱离细胞周期，丧失分裂能力，保持生理功能

（神经、肌肉细胞和多形核白细胞）肿瘤细胞体内正常生长的细胞失去控制，出现异常分化的细胞群。正常子宫颈细胞（hela细胞）被一种人类乳突状瘤病毒（HumanPapillomavirus18或HPV18）转型成癌细胞的。1951年发现至今已有近60年历史，Tc=21小时。-正常细胞成为非周期细胞-肿瘤细胞是不断增殖的周期细胞化疗药物：-非周期特异性药物：氮芥、丝裂霉素-周期特异性药物：秋水仙素、长春新碱，破坏纺锤体,停留在M期放射线照射：G2期细胞敏感6(一）G1期（合成前期）二、细胞周期各时相的动态及特点1、rRNA、mRNA、tRNA大量合成2、核糖体装配3、结构蛋白、酶蛋白大量合成，控制新细胞的代谢

－G1后期与DNA合成有关的酶活性增加(前复制复合物-执照蛋白）

－G1末期合成S期活化因子（SPF,CDK1-cyclinE)，启动DNA复制cyclin：细胞中呈周期性出现的蛋白质-调节亚基CDK：与周期蛋白结合后发挥蛋白激酶作用-催化亚基4、G1末期，中心粒开始复制发动机9(二）S期（合成期）1、DNA复制(SPF发挥作用，至S期结束消失）2、组蛋白合成,并以DNA复制形成联动效应3、染色质装配，形成两条完全相同的姐妹染色单体，

借着丝粒相连4、中心粒复制完成5、微管蛋白开始合成（三）G2期（合成后期）1、继续合成mRNA和蛋白质，细胞生长2、合成有丝分裂促进因子(mitosispromotingfactor)

MPF:CDK1-cyclinB

——诱导间期染色质凝聚

3、微管蛋白合成完成4、cyclinA发挥作用

此时细胞体积增加一倍，细胞器得到复制（四）M期（分裂期）1、RNA停止合成2、蛋白质合成减少3、亲本细胞核染色体精确均等分配给两个子细胞4、cyclinB发挥作用占细胞周期时间最短，但细胞的形态结构变化最大—细胞核分裂—细胞质分裂三、有丝分裂M期的主要特征（一）核分裂1、前期（prophase）染色质凝集→染色质丝→染色体（姐妹染色单体借着丝粒连接）中心粒分开，分裂极确定→初步形成纺锤体晚前期，核仁消失，核膜崩解152、中期（metaphase）染色体排列在纺锤体的中央形成赤道板有丝分裂器完全形成

有丝分裂器：是由中心粒、纺锤体和染色体构成的临时性细胞结构，专门执行有丝分裂功能，确保完全相同的两套染色体均匀的分配给两个子细胞。18星体微管极微管动粒微管194、末期（telophase）染色体解压缩→伸长为细丝状的染色质核膜重建核仁重现222325（一）核分裂（二）细胞质分裂——核分裂后期开始

－微管→中间体

－肌动蛋白和肌球蛋白→收缩环→分裂沟连接桥一、第一次减数分裂

（一）前期Ⅰ（ProphaseI）

前期Ⅰ发生的主要变化是进行同源染色体配对联会和基因重组。根据细胞形态的变化分为：细线期、偶线期、粗线期、双线期、终变期5个阶段。1、细线期（leptotene）染色质凝集，显微镜下呈细丝状，分辨不出两条染色单体，每条染色体呈一条细线，称为染色线（chromonema）。细纤维状的染色体上，盘旋凝缩的部分染色较深，为染色粒(chromomere)。染色体端部与核膜附着斑相连利于同源染色体配对。细线期同源染色体（homologouschromosome）——大小、形态结构相同，一条来自父方，一条来自母方的一对染色体。联会（synapsis）——同源染色体从靠近核膜的某一点开始互相靠拢在一起，在相同位置上染色粒准确地配对的过程。减数分裂有别于有丝分裂的一个重要特点。联会复合体（synaptonemalcomplex）——联会时，配对的同源染色体之间形成一种蛋白质的复合结构二价体（bivalent）——联会的结果，每对染色体形成一个紧密相伴的二价体，人类会形成多少个二价体？2、偶线期（Zygotene）中央成分侧体横纤维中央成分：蛋白质横向纤维：侧成分：染色单体(DNA)联会复合体（SynaptonemalComplex）3、粗线期（Pachytene）

染色体进一步浓缩，变粗变短，结合紧密，在光镜下可二价体（bivalent）。

每一对同源染色体都经过复制，含四个染色单体，所以

又称为四分体(tetrad)——每个染色体包含两条染色单

体，互称姐妹染色单体；同源染色体的染色单体之间称

为非姐妹染色单体二价体某些区域上的两条非姐妹染色单体间存在交叉

（chiasma），重组节形成，染色体发生交换和重组。侧成分重组节姐妹染色单体1和2的染色质（父方）姐妹染色单体3和4的染色质（母方）中央成分重组节重组节：联会复合体中央区一些圆形、椭圆形或棒形的直径为90nm的多酶集合体，含有大量与DNA重组有关的酶，与染色体发生交换有关374、双线期（Diplotene）减数分裂时发生：染色体交叉/基因重组染色体进一步缩短，联会复合体解体，电镜下

看不到联会复合体。联会的同源染色体相互排斥、开始分离，交叉

数目减少，交叉向端部移动，出现交叉端化。395、终变期（Diakinesis）二价体显著变短，并向核周边移动，在核内均匀散开，是观察染色体的良好时期。只有二价体的端部保留交叉。核膜、核仁消失前期Ⅰ（ProphaseI）小结细线期（Leptotene）偶线期（Zygotene）粗线期（Pachytene）双线期（Dipleotene）终变期（Diakinesis）染色质凝集染色体细长如线称为染色线（chromonema）染色粒（chromomere）同源染色体联会形成联会复合体（SC）二价体（四分体）重组节交叉交换与重组联会复合体解体交叉端化核膜、核仁消失二价体排列在赤道板上，纺锤丝形成，并与着丝粒相连（二）、中期Ⅰ（MetaphaseI）一对同源染色体的动原粒朝向两极43（三）、后期Ⅰ（AnaphaseI）二价体中的同源染色体彼此分开，分别向细胞两极移动。姐妹染色单体仍然由着丝粒相连45（四）、末期Ⅰ（TelophaseI）染色体到达两极，解旋、伸展，核膜重新形成细胞质分裂形成两个子细胞，每个子细胞含有的染色体数目是母细胞的1/247二、第二次减数分裂（MeiosisII）前期II中期II后期II末期II

二分体凝缩，核膜消失二分体排列赤道上，形成赤道板；着丝粒纵裂各染色体被纺锤丝拉向两极染色体移到两极，解旋、伸展，形成细胞核；最终形成4个在染色体数目和遗传物质上都是单倍体的细胞细胞的有丝分裂(mitosis)与减数分裂（meiosis)的比较有丝分裂（mitosis）减数分裂（meiosis）DNA复制一次，姐妹染色单体借着丝粒相连分裂期，着丝粒纵裂，姐妹染色单体分开（完全相同），分别分配到2个子细胞中第一次减数分裂着丝粒不分裂，姐妹染色单体不分离，同源染色体分开；第二次减数分裂着丝粒纵裂，姐妹染色单体分开（不一定相同）没有交叉、重组；着丝点排列于赤道板上，没有父母染色体的分离同源染色体联会后，经过交叉、重组，着丝点分别排列于赤道板两侧，父母染色体分离细胞只分裂一次，得到两个和亲本同样的二倍体细胞细胞连续分裂两次，，得到四个单倍体细胞《生命史诗》23部两个版本整版交换个别章节交换神秘之手有丝分裂的意义1.生物学意义：（1）均等方式的有丝分裂促进细胞数目增加（2）能维持个体正常生长和发育2.遗传学意义：（1）核内各染色体准确复制为二，均匀地分配到两个子细胞，子母细胞具有同样质量和数量的染色体。子细胞的遗传基础与母细胞完全相同。（2）子细胞的遗传基础与母细胞完全相同，保证物种的连续性和稳定性减数分裂的意义1、减数分裂造成染色体数目减半，产生单倍体的生殖细胞，精卵结合重新形成二倍体

——保证有性生殖过程中世