細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)課件精PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1第1頁(yè)/共52頁(yè) 第一、生命不斷地延續(xù)、繁衍，最主要的第一、生命不斷地延續(xù)、繁衍，最主要的基礎(chǔ)是依靠細(xì)胞的生長(zhǎng)和繁殖；基礎(chǔ)是依靠細(xì)胞的生長(zhǎng)和繁殖； 第二、生物機(jī)體的生長(zhǎng)發(fā)育依賴細(xì)胞增殖；第二、生物機(jī)體的生長(zhǎng)發(fā)育依賴細(xì)胞增殖； 第三、補(bǔ)充生命活動(dòng)過(guò)程中衰老死亡的細(xì)胞；第三、補(bǔ)充生命活動(dòng)過(guò)程中衰老死亡的細(xì)胞； 第四、有機(jī)體創(chuàng)傷的修復(fù)依靠細(xì)胞增殖實(shí)現(xiàn)。第四、有機(jī)體創(chuàng)傷的修復(fù)依靠細(xì)胞增殖實(shí)現(xiàn)。第2頁(yè)/共52頁(yè)細(xì)胞增殖的方式細(xì)胞增殖的方式無(wú)絲分裂（直接分裂）無(wú)絲分裂（直接分裂）有絲分裂（間接分裂）有絲分裂（間接分裂）減數(shù)分裂減數(shù)分裂 細(xì)胞增殖：細(xì)胞增殖：細(xì)胞通過(guò)分裂使細(xì)胞數(shù)目增加，并且使子細(xì)胞通

2、過(guò)分裂使細(xì)胞數(shù)目增加，并且使子細(xì)胞獲得和母細(xì)胞相同遺傳特性的過(guò)程。細(xì)胞獲得和母細(xì)胞相同遺傳特性的過(guò)程。第3頁(yè)/共52頁(yè)一、無(wú)絲分裂一、無(wú)絲分裂（直接分裂）（直接分裂）細(xì)胞分裂過(guò)程中，沒(méi)有出細(xì)胞分裂過(guò)程中，沒(méi)有出現(xiàn)細(xì)胞分裂器，由細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)直接分裂成兩個(gè)子現(xiàn)細(xì)胞分裂器，由細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)直接分裂成兩個(gè)子細(xì)胞，故又稱直接分裂。細(xì)胞，故又稱直接分裂。過(guò)程：過(guò)程：核先延長(zhǎng)，從核中部向內(nèi)凹陷；核先延長(zhǎng)，從核中部向內(nèi)凹陷；斷裂成兩個(gè)細(xì)胞核；斷裂成兩個(gè)細(xì)胞核；整個(gè)細(xì)胞從中部縊裂成兩個(gè)部分，形成整個(gè)細(xì)胞從中部縊裂成兩個(gè)部分，形成兩個(gè)子細(xì)胞。兩個(gè)子細(xì)胞。 分裂快，時(shí)間短、耗能少，如高等動(dòng)物迅分裂快，時(shí)間短、耗能

3、少，如高等動(dòng)物迅速分裂的器官組織速分裂的器官組織( (如口腔上皮如口腔上皮) )，創(chuàng)傷修復(fù)，病理，創(chuàng)傷修復(fù)，病理性代償（肝炎、肝癌等）。性代償（肝炎、肝癌等）。特點(diǎn)：特點(diǎn)：第4頁(yè)/共52頁(yè)二二 . .有絲分裂（間接分裂有絲分裂（間接分裂）有絲分裂有絲分裂核分裂核分裂胞質(zhì)分裂胞質(zhì)分裂有絲分裂有絲分裂：其分裂過(guò)程包括核的分裂、染色體和紡錘體的形成以及核分裂之后隨既而來(lái)的胞質(zhì)分裂。有絲分裂的主要特征是：有絲分裂裝置的產(chǎn)生其分裂過(guò)程包括核的分裂、染色體和紡錘體的形成以及核分裂之后隨既而來(lái)的胞質(zhì)分裂。有絲分裂的主要特征是：有絲分裂裝置的產(chǎn)生有絲分裂器。有絲分裂器。特點(diǎn)特點(diǎn)：有有絲分裂器；：有有絲分裂器；

4、 保證復(fù)制的遺傳物質(zhì)平均地分配給兩個(gè)子細(xì)胞，并誘導(dǎo)胞質(zhì)分裂；保證復(fù)制的遺傳物質(zhì)平均地分配給兩個(gè)子細(xì)胞，并誘導(dǎo)胞質(zhì)分裂； 是真核生物體細(xì)胞增殖的主要方式。是真核生物體細(xì)胞增殖的主要方式。第5頁(yè)/共52頁(yè)三三 、減數(shù)分裂（、減數(shù)分裂（meiosismeiosis） 它是有性生殖的生物體在配子發(fā)生過(guò)程中產(chǎn)生精它是有性生殖的生物體在配子發(fā)生過(guò)程中產(chǎn)生精子和卵子的一種特殊的有絲分裂。子和卵子的一種特殊的有絲分裂。 生殖是生命的特征之一，通過(guò)生殖，生命才得以生殖是生命的特征之一，通過(guò)生殖，生命才得以延續(xù)、繁衍、并完成進(jìn)化過(guò)程。延續(xù)、繁衍、并完成進(jìn)化過(guò)程。 它是染色體數(shù)目減半的有絲分裂它是染色體數(shù)目減半的有

5、絲分裂 DNADNA復(fù)制一次，復(fù)制一次，細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，結(jié)果形成四個(gè)子細(xì)胞，染色體數(shù)細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，結(jié)果形成四個(gè)子細(xì)胞，染色體數(shù)目減半。目減半。 第6頁(yè)/共52頁(yè)一一 、 細(xì)胞增殖周期的概念細(xì)胞增殖周期的概念細(xì)胞增殖周期（細(xì)胞周期）（細(xì)胞增殖周期（細(xì)胞周期）（cell cyclecell cycle）：）：是指是指連續(xù)分裂的細(xì)胞從一次有絲分裂結(jié)束開(kāi)始，到下一連續(xù)分裂的細(xì)胞從一次有絲分裂結(jié)束開(kāi)始，到下一次有絲分裂完成所經(jīng)歷的整個(gè)連續(xù)過(guò)程。次有絲分裂完成所經(jīng)歷的整個(gè)連續(xù)過(guò)程。第7頁(yè)/共52頁(yè)細(xì)胞周期細(xì)胞周期間期間期絲裂期（絲裂期（MM期）期）DNADNA合成前期（合成前期（G G1 1期）期）

6、DNADNA合成期（合成期（S S期）期）DNADNA合成后期（合成后期（G2G2期）期）前期前期中期中期后期后期末期末期細(xì)胞周期細(xì)胞周期中的細(xì)胞中的細(xì)胞G G1 1期期G G2 2期期S S期期MM期期 建立細(xì)胞增殖周期概念主要的細(xì)胞代謝基礎(chǔ)是建立細(xì)胞增殖周期概念主要的細(xì)胞代謝基礎(chǔ)是DNADNA含量的周期性變化。含量的周期性變化。第8頁(yè)/共52頁(yè)二、細(xì)胞周期的新概念二、細(xì)胞周期的新概念細(xì)胞周期室示意圖細(xì)胞周期室示意圖細(xì)胞周期細(xì)胞周期中的細(xì)胞中的細(xì)胞G1期期G2期期S期期M期期G0G1TG1TS0STSTG20G2TG2T第9頁(yè)/共52頁(yè)三、細(xì)胞周期同步化三、細(xì)胞周期同步化 細(xì)胞周期同步化：是

7、指自然的、或經(jīng)人為選擇細(xì)胞周期同步化：是指自然的、或經(jīng)人為選擇或誘導(dǎo)獲得大量同周期階段的細(xì)胞。或誘導(dǎo)獲得大量同周期階段的細(xì)胞。細(xì)胞周期同步化細(xì)胞周期同步化選擇同步化選擇同步化誘導(dǎo)同步化誘導(dǎo)同步化第10頁(yè)/共52頁(yè)1.G1.G1 1期（期（DNADNA合成前期）合成前期）（1） G1期細(xì)胞的生長(zhǎng)期細(xì)胞的生長(zhǎng)VnVcVn =0.30.5NP=正常的核質(zhì)比值大致穩(wěn)定在正常的核質(zhì)比值大致穩(wěn)定在0.30.30.50.5之間之間NP NP 0.30.3, , 細(xì)胞越過(guò)細(xì)胞越過(guò)R R點(diǎn)點(diǎn) 分裂分裂NP NP 0.50.5 ，細(xì)胞經(jīng)生長(zhǎng)，等體積達(dá)到閾值，細(xì)胞經(jīng)生長(zhǎng)，等體積達(dá)到閾值 越過(guò)越過(guò)R R點(diǎn)點(diǎn) 分裂分裂

8、第11頁(yè)/共52頁(yè)G G1 1期時(shí)間變化較大的根本原因具有一個(gè)調(diào)節(jié)細(xì)胞增期時(shí)間變化較大的根本原因具有一個(gè)調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖周期開(kāi)和關(guān)的殖周期開(kāi)和關(guān)的“閥門閥門”，稱為限制點(diǎn)（，稱為限制點(diǎn)（restriction pointrestriction point，R R點(diǎn)）點(diǎn)） 如如RNARNA閾值成為細(xì)胞由閾值成為細(xì)胞由G G1 1 A A態(tài)進(jìn)入態(tài)進(jìn)入G G1 1 B B 態(tài)的控制點(diǎn)態(tài)的控制點(diǎn)( (即即R R點(diǎn)點(diǎn)) ) 。R R點(diǎn)：點(diǎn)：G G1 1期細(xì)胞對(duì)外界各種因素（如期細(xì)胞對(duì)外界各種因素（如RNARNA、蛋白質(zhì)、氨、蛋白質(zhì)、氨基酸、某些離子、溫度、基酸、某些離子、溫度、pHpH值）的敏感點(diǎn)。值）的敏

9、感點(diǎn)。（2 2） G G1 1期的滯留期的滯留第12頁(yè)/共52頁(yè)由于由于R R點(diǎn)的限制作用，點(diǎn)的限制作用，G G1 1期有三種不同增殖狀態(tài)期有三種不同增殖狀態(tài) 繼續(xù)增殖細(xì)胞：繼續(xù)增殖細(xì)胞：始終保持旺盛的分裂活始終保持旺盛的分裂活性，對(duì)外界環(huán)境信號(hào)敏感，分化程度低，周期性，對(duì)外界環(huán)境信號(hào)敏感，分化程度低，周期時(shí)間穩(wěn)定，如造血干細(xì)胞、睪丸精原細(xì)胞、消時(shí)間穩(wěn)定，如造血干細(xì)胞、睪丸精原細(xì)胞、消化道黏膜細(xì)胞、胚胎早期細(xì)胞?；鲤つぜ?xì)胞、胚胎早期細(xì)胞。第13頁(yè)/共52頁(yè)由于由于R R點(diǎn)的限制作用，點(diǎn)的限制作用，G G1 1期有三種不同增殖狀態(tài)期有三種不同增殖狀態(tài) 暫不增殖細(xì)胞：暫不增殖細(xì)胞： G G1 1

10、期合成具有特殊功能的期合成具有特殊功能的RNARNA和蛋白質(zhì)，使細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生分化，一般和蛋白質(zhì)，使細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生分化，一般情況下，不進(jìn)行分裂，處于情況下，不進(jìn)行分裂，處于G G0 0期，在適當(dāng)條件下如期，在適當(dāng)條件下如組織受到損傷或淋巴細(xì)胞接受植物凝集素的刺激以組織受到損傷或淋巴細(xì)胞接受植物凝集素的刺激以后，可以恢復(fù)增殖狀態(tài)。如肝、腎、胰的實(shí)質(zhì)性細(xì)后，可以恢復(fù)增殖狀態(tài)。如肝、腎、胰的實(shí)質(zhì)性細(xì)胞、結(jié)締組織中的成纖維細(xì)胞、血液中的淋巴細(xì)胞胞、結(jié)締組織中的成纖維細(xì)胞、血液中的淋巴細(xì)胞等都屬此類細(xì)胞。等都屬此類細(xì)胞。第14頁(yè)/共52頁(yè) 不再增殖細(xì)胞：不再增殖細(xì)胞：結(jié)構(gòu)和功能高度分化，喪結(jié)構(gòu)和

11、功能高度分化，喪失增殖能力，如多形性白細(xì)胞、角質(zhì)細(xì)胞、神經(jīng)失增殖能力，如多形性白細(xì)胞、角質(zhì)細(xì)胞、神經(jīng)元細(xì)胞、骨骼肌細(xì)胞、成熟紅細(xì)胞等，這些細(xì)胞元細(xì)胞、骨骼肌細(xì)胞、成熟紅細(xì)胞等，這些細(xì)胞終身處于終身處于G G0 0期，通過(guò)衰老期，通過(guò)衰老死亡。死亡。由于由于R R點(diǎn)的限制作用，點(diǎn)的限制作用，G G1 1期有三種不同增殖狀態(tài)期有三種不同增殖狀態(tài)第15頁(yè)/共52頁(yè)（3 3） DNADNA復(fù)制的準(zhǔn)備復(fù)制的準(zhǔn)備 加速合成加速合成DNADNA復(fù)制所必須的各種前復(fù)制所必須的各種前體物質(zhì)及各種酶類。如胸腺嘧啶核苷激酶體物質(zhì)及各種酶類。如胸腺嘧啶核苷激酶、脫氧胸腺嘧啶核苷酸合成酶、脫氧胸腺嘧啶核苷酸合成酶、DN

12、ADNA聚合聚合酶、各種脫氧核苷、酶、各種脫氧核苷、DNADNA解旋酶，以及解旋酶，以及DNADNA合成啟動(dòng)因子合成啟動(dòng)因子 。第16頁(yè)/共52頁(yè)2、S期（期（DNA合成期（合成期（DNA synthetic phase）(1)DNA復(fù)制的啟動(dòng)：與復(fù)制的啟動(dòng)：與S期激活因子有關(guān)。期激活因子有關(guān)。實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)：S S期和期和G G1 1早期細(xì)胞融合早期細(xì)胞融合誘發(fā)誘發(fā)G G1 1細(xì)胞合成細(xì)胞合成DNADNAG G2 2期和期和G G1 1期細(xì)胞融合期細(xì)胞融合不能誘導(dǎo)不能誘導(dǎo)G G1 1細(xì)胞合成細(xì)胞合成DNADNAG G2 2期和期和S S期細(xì)胞融合期細(xì)胞融合 S S期細(xì)胞繼續(xù)合成期細(xì)胞繼續(xù)合成DN

13、ADNA第17頁(yè)/共52頁(yè)（2）DNA復(fù)制的嚴(yán)格程序性控制復(fù)制的嚴(yán)格程序性控制 人體每個(gè)細(xì)胞中人體每個(gè)細(xì)胞中DNADNA總長(zhǎng)度為總長(zhǎng)度為2m2m； 平均每條染色體平均每條染色體DNADNA長(zhǎng)度為長(zhǎng)度為40mm40mm； 一個(gè)復(fù)制子約為一個(gè)復(fù)制子約為30um30um； 每條染色體平均約有每條染色體平均約有12001200個(gè)復(fù)制子；個(gè)復(fù)制子； 復(fù)制速度為復(fù)制速度為0 09/min9/min，每個(gè)復(fù)制子完成復(fù)制，每個(gè)復(fù)制子完成復(fù)制需需1717分鐘；分鐘；哺乳類動(dòng)物細(xì)胞的哺乳類動(dòng)物細(xì)胞的T TS S一般是一般是6 68 8小時(shí)。小時(shí)。第18頁(yè)/共52頁(yè)（3）DNA合成與組蛋白合成強(qiáng)度同步進(jìn)行合成與組蛋

14、白合成強(qiáng)度同步進(jìn)行 實(shí)驗(yàn)：在實(shí)驗(yàn)：在S S期的細(xì)胞中加入抑制蛋白質(zhì)期的細(xì)胞中加入抑制蛋白質(zhì)合成的藥物合成的藥物( (如嘌呤霉素如嘌呤霉素) )，阻斷蛋白質(zhì)合成，阻斷蛋白質(zhì)合成，就會(huì)使，就會(huì)使DNADNA合成速度明顯減慢，以至于完合成速度明顯減慢，以至于完全停止。全停止。第19頁(yè)/共52頁(yè)3、G2期（期（gap2或或DNA post-synthe tic）主要為有絲分裂期準(zhǔn)備物質(zhì)條件主要為有絲分裂期準(zhǔn)備物質(zhì)條件1.1.合成一些與合成一些與M M期結(jié)構(gòu)、功能有關(guān)的蛋白質(zhì)，與期結(jié)構(gòu)、功能有關(guān)的蛋白質(zhì)，與核膜破裂、染色體凝聚相關(guān)的成熟促進(jìn)因子核膜破裂、染色體凝聚相關(guān)的成熟促進(jìn)因子; ;2.2.微管蛋白

15、合成達(dá)高峰微管蛋白合成達(dá)高峰; ;3.3.合成有絲分裂的因子和骨架系統(tǒng)的蛋白質(zhì)合成有絲分裂的因子和骨架系統(tǒng)的蛋白質(zhì); ;4.4.中心粒逐漸長(zhǎng)大中心粒逐漸長(zhǎng)大, ,向兩極移動(dòng)向兩極移動(dòng); ;5.5.復(fù)制因子失活復(fù)制因子失活6.6.合成合成M M期所需的物質(zhì)和能源。期所需的物質(zhì)和能源。第20頁(yè)/共52頁(yè)4、M期（有絲分裂期，期（有絲分裂期，Mitotie phase） 有絲分裂期是細(xì)胞周期中占時(shí)間最短的時(shí)有絲分裂期是細(xì)胞周期中占時(shí)間最短的時(shí)期，但細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)變化很大。期，但細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)變化很大。第21頁(yè)/共52頁(yè)一、有絲分裂的一、有絲分裂的過(guò)程過(guò)程二、有絲分裂的二、有絲分裂的調(diào)控調(diào)控第22頁(yè)/共5

16、2頁(yè)1.前期前期(prophase)四大事件：四大事件：一、有絲分裂的一、有絲分裂的過(guò)程過(guò)程 染色質(zhì)凝集：染色質(zhì)凝集：在染色體凝集因子的作用下，染在染色體凝集因子的作用下，染色質(zhì)逐漸螺旋化，變短增粗，形成染色體；每一染色質(zhì)逐漸螺旋化，變短增粗，形成染色體；每一染色體由兩條染色單體并列在一起。此時(shí)，出現(xiàn)主縊色體由兩條染色單體并列在一起。此時(shí)，出現(xiàn)主縊痕，在主縊痕的著絲粒外側(cè)，在晚期各形成一個(gè)成痕，在主縊痕的著絲粒外側(cè)，在晚期各形成一個(gè)成熟的動(dòng)粒。熟的動(dòng)粒。第23頁(yè)/共52頁(yè)確定分裂極：確定分裂極：在在S S期，中心粒經(jīng)復(fù)制成為兩對(duì)，期，中心粒經(jīng)復(fù)制成為兩對(duì)，G G2 2期期時(shí)，兩對(duì)中心粒彼此分開(kāi)

17、，前期時(shí)，兩對(duì)中心粒移向兩時(shí)，兩對(duì)中心粒彼此分開(kāi)，前期時(shí)，兩對(duì)中心粒移向兩極，并組織形成紡錘絲和星體，確定了分裂極。極，并組織形成紡錘絲和星體，確定了分裂極。核仁解體：核仁解體：隨染色質(zhì)的凝集隨染色質(zhì)的凝集RNARNA核仁解體核仁解體核膜解體：核膜解體：作為有絲分裂前期結(jié)束的標(biāo)志。核膜解作為有絲分裂前期結(jié)束的標(biāo)志。核膜解體與核纖層蛋白磷酸化有關(guān)。體與核纖層蛋白磷酸化有關(guān)。核纖層蛋白磷酸化為可溶狀態(tài)核纖層蛋白磷酸化為可溶狀態(tài)lamin Alamin A：分散在細(xì)胞質(zhì)中分散在細(xì)胞質(zhì)中l(wèi)amin Blamin B：結(jié)合在核膜囊泡上結(jié)合在核膜囊泡上lamin Clamin C：分散在細(xì)胞質(zhì)中分散在細(xì)胞

18、質(zhì)中第24頁(yè)/共52頁(yè)主要事件是有絲分裂器形成和染色體排列在赤道面上形成赤道板。主要事件是有絲分裂器形成和染色體排列在赤道面上形成赤道板。2.中期（中期（metaphase）有絲分裂器有絲分裂器染色體染色體紡錘體紡錘體星體（星體微管）星體（星體微管）圍繞中心體向四周輻射的微管圍繞中心體向四周輻射的微管極微管極微管( (連續(xù)絲連續(xù)絲) )從一極伸到另一極從一極伸到另一極染色體微管染色體微管( (動(dòng)粒微管動(dòng)粒微管)( )(染色體絲染色體絲) )連接極和染色體著絲點(diǎn)的微管連接極和染色體著絲點(diǎn)的微管區(qū)間微管區(qū)間微管( (中間絲中間絲) )連接后、末期染色單體間的微管連接后、末期染色單體間的微管確保遺傳

19、物質(zhì)平均分到兩個(gè)子細(xì)胞中。確保遺傳物質(zhì)平均分到兩個(gè)子細(xì)胞中。功能：功能：第25頁(yè)/共52頁(yè)中心粒中心粒星體微管星體微管中心體中心體紡錘體微管紡錘體微管極微管（極微管（連續(xù)絲）連續(xù)絲）橫橋橫橋染色體微管染色體微管著絲點(diǎn)著絲點(diǎn)極微管極微管染色體微管染色體微管區(qū)間微區(qū)間微管管第26頁(yè)/共52頁(yè)第27頁(yè)/共52頁(yè)3.后期（后期（anaphase）后期的特征：后期的特征：是著絲粒復(fù)制和染色體的運(yùn)動(dòng)。是著絲粒復(fù)制和染色體的運(yùn)動(dòng)。微管作用過(guò)程：微管作用過(guò)程： 第一，動(dòng)粒微管（染色體絲）正極不斷解聚，染第一，動(dòng)粒微管（染色體絲）正極不斷解聚，染色體絲縮短，使染色體向極移動(dòng)。色體絲縮短，使染色體向極移動(dòng)。 第二

20、，區(qū)間微管組裝延長(zhǎng)，將染色體推至兩極。第二，區(qū)間微管組裝延長(zhǎng)，將染色體推至兩極。第28頁(yè)/共52頁(yè)4. 末期末期(telophase）末期的主要特征：末期的主要特征：子細(xì)胞核重建和細(xì)胞質(zhì)分裂。子細(xì)胞核重建和細(xì)胞質(zhì)分裂。子細(xì)胞核重建：子細(xì)胞核重建：有絲分裂抑制因子被激活，染色體有絲分裂抑制因子被激活，染色體染色質(zhì)；紡錘絲消失；核仁重建；核纖層蛋白去磷酸化染色質(zhì)；紡錘絲消失；核仁重建；核纖層蛋白去磷酸化組成核纖層；形成核膜。組成核纖層；形成核膜。細(xì)胞質(zhì)分裂：細(xì)胞質(zhì)分裂：收縮環(huán)：收縮環(huán)：在分裂末期的細(xì)胞質(zhì)中，肌動(dòng)蛋白組裝成大在分裂末期的細(xì)胞質(zhì)中，肌動(dòng)蛋白組裝成大量平行排列的微絲，它們?cè)诜至褱系馁|(zhì)膜下

21、方，卷曲量平行排列的微絲，它們?cè)诜至褱系馁|(zhì)膜下方，卷曲形成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。形成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。第29頁(yè)/共52頁(yè)有絲分裂過(guò)程有絲分裂過(guò)程間間 期期核核 膜膜核核 仁仁染色質(zhì)染色質(zhì)中心粒中心粒前前 期期中中 期期后后 期期末末 期期赤道赤道板板收縮環(huán)造成的分裂收縮環(huán)造成的分裂溝溝動(dòng)物細(xì)胞的有絲分裂動(dòng)物細(xì)胞的有絲分裂第30頁(yè)/共52頁(yè)間期間期前期前期中期中期后期后期末期末期植物細(xì)胞的有絲分裂植物細(xì)胞的有絲分裂 經(jīng)過(guò)上述一次有絲分裂過(guò)程：細(xì)胞分裂一次，經(jīng)過(guò)上述一次有絲分裂過(guò)程：細(xì)胞分裂一次，DNADNA復(fù)制一次，染色體同時(shí)也分裂一次，并且平均分到兩個(gè)子細(xì)胞中，因此每個(gè)子細(xì)胞都含有與原來(lái)母細(xì)胞相同的染色體數(shù)，

22、這樣保證了有絲分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞都保持了與母細(xì)胞相同的全套遺傳物質(zhì)，從而保證了機(jī)體所有細(xì)胞的染色體數(shù)（遺傳物質(zhì)）的恒定性。復(fù)制一次，染色體同時(shí)也分裂一次，并且平均分到兩個(gè)子細(xì)胞中，因此每個(gè)子細(xì)胞都含有與原來(lái)母細(xì)胞相同的染色體數(shù)，這樣保證了有絲分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞都保持了與母細(xì)胞相同的全套遺傳物質(zhì)，從而保證了機(jī)體所有細(xì)胞的染色體數(shù)（遺傳物質(zhì)）的恒定性。第31頁(yè)/共52頁(yè)二、有絲分裂的調(diào)控二、有絲分裂的調(diào)控1.1.有絲分裂促進(jìn)因子（有絲分裂促進(jìn)因子（maturation promoting maturation promoting factorfactor，MPFMPF）是一種調(diào)節(jié)細(xì)胞有絲分裂的必需的蛋

23、是一種調(diào)節(jié)細(xì)胞有絲分裂的必需的蛋白質(zhì)激酶。白質(zhì)激酶。2.2.人類細(xì)胞的人類細(xì)胞的MPFMPF是由兩種蛋白質(zhì)組成的復(fù)合體，分是由兩種蛋白質(zhì)組成的復(fù)合體，分子量分別為子量分別為34KU34KU和和56KU56KU，又稱，又稱P P3434和和P P5656。3.3.P P3434在細(xì)胞周期中是連續(xù)合成的，含量相當(dāng)穩(wěn)定。在細(xì)胞周期中是連續(xù)合成的，含量相當(dāng)穩(wěn)定。4.4.P P5656在在G G1 1期開(kāi)始合成，期開(kāi)始合成，G G2 2和和M M期交界時(shí)達(dá)到高水平，期交界時(shí)達(dá)到高水平，有絲分裂中期達(dá)到峰值，后期時(shí)驟然下降。有絲分裂中期達(dá)到峰值，后期時(shí)驟然下降。第32頁(yè)/共52頁(yè) P P5656調(diào)節(jié)細(xì)胞周

24、期過(guò)程調(diào)節(jié)細(xì)胞周期過(guò)程 1. 1. 在在G G1 1期合成與期合成與P P3434結(jié)合結(jié)合不具生物活性的不具生物活性的MPFMPF前體物前體物特定氨基酸被磷酸化特定氨基酸被磷酸化 2. G 2. G2 2期末期末P P3434蛋白的酪氨酸受磷酸酶的作用蛋白的酪氨酸受磷酸酶的作用去磷酸化去磷酸化MFPMFP產(chǎn)生活性（具有磷酸激酶的活性）產(chǎn)生活性（具有磷酸激酶的活性）第33頁(yè)/共52頁(yè) 3.MPF 3.MPF使染色質(zhì)中的組蛋白使染色質(zhì)中的組蛋白H H1 1、核纖層蛋白、核纖層蛋白、微管蛋白、肌動(dòng)蛋白以及核仁蛋白磷酸化微管蛋白、肌動(dòng)蛋白以及核仁蛋白磷酸化出現(xiàn)出現(xiàn)染色質(zhì)凝集，核被膜崩解，微管形成，核仁

25、消失染色質(zhì)凝集，核被膜崩解，微管形成，核仁消失，細(xì)胞變圓及貼附能力下降等特征。，細(xì)胞變圓及貼附能力下降等特征。 4. 4.有絲分裂后期有絲分裂后期P P5656發(fā)生水解，發(fā)生水解，P P5656驟然消失驟然消失MPFMPF失活失活誘發(fā)底物一系列去磷酸化誘發(fā)底物一系列去磷酸化染色質(zhì)去染色質(zhì)去凝集，紡錘體消失，核被膜及核仁重建等凝集，紡錘體消失，核被膜及核仁重建等細(xì)胞細(xì)胞從從M M期進(jìn)入期進(jìn)入G G1 1期。期。第34頁(yè)/共52頁(yè)第35頁(yè)/共52頁(yè) 減數(shù)分裂：減數(shù)分裂：是有性生殖的生物體在生殖細(xì)胞形成是有性生殖的生物體在生殖細(xì)胞形成過(guò)程中產(chǎn)生的一種特殊形式的細(xì)胞分裂。過(guò)程中產(chǎn)生的一種特殊形式的細(xì)胞

26、分裂。生殖生殖無(wú)性生殖：無(wú)性生殖：不經(jīng)過(guò)生殖細(xì)胞的結(jié)合，從母體直不經(jīng)過(guò)生殖細(xì)胞的結(jié)合，從母體直接產(chǎn)生出子代、只需一個(gè)親本。接產(chǎn)生出子代、只需一個(gè)親本。有性生殖：有性生殖：必須有兩種生殖細(xì)胞結(jié)合成一個(gè)細(xì)必須有兩種生殖細(xì)胞結(jié)合成一個(gè)細(xì)胞后，才能發(fā)育成新個(gè)體，一般情況下需要兩胞后，才能發(fā)育成新個(gè)體，一般情況下需要兩個(gè)親本參加。個(gè)親本參加。減數(shù)分裂概念減數(shù)分裂概念第36頁(yè)/共52頁(yè)親代先形親代先形成配子成配子雄配子雄配子精子精子雌配子雌配子卵子卵子 合子合子（受精卵（受精卵）個(gè)體個(gè)體 有性生殖的后代，具有雙親的遺傳物質(zhì)，有性生殖的后代，具有雙親的遺傳物質(zhì)，由于雙親遺傳物質(zhì)是不同的，所以子代就會(huì)表現(xiàn)由于

27、雙親遺傳物質(zhì)是不同的，所以子代就會(huì)表現(xiàn)出復(fù)雜的遺傳現(xiàn)象，增加變異性，擴(kuò)大了適應(yīng)范出復(fù)雜的遺傳現(xiàn)象，增加變異性，擴(kuò)大了適應(yīng)范圍。圍。第37頁(yè)/共52頁(yè)特點(diǎn)是：特點(diǎn)是：細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，而染色體（細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，而染色體（DNADNA）只復(fù)制一次，結(jié)果形成的）只復(fù)制一次，結(jié)果形成的4 4個(gè)細(xì)胞中，染色體數(shù)目減少一半故稱減數(shù)分裂。由于兩次連續(xù)分裂發(fā)生在配子形成的成熟期，故又稱個(gè)細(xì)胞中，染色體數(shù)目減少一半故稱減數(shù)分裂。由于兩次連續(xù)分裂發(fā)生在配子形成的成熟期，故又稱成熟分裂。成熟分裂。減數(shù)分裂減數(shù)分裂減數(shù)分裂減數(shù)分裂減數(shù)分裂減數(shù)分裂前期前期中期中期后期后期末期末期細(xì)線期細(xì)線期偶線期偶線期粗線期粗線期雙

28、線期雙線期終變期終變期前期前期中期中期后期后期末期末期減數(shù)分裂的減數(shù)分裂的過(guò)程過(guò)程及生物學(xué)意義及生物學(xué)意義第38頁(yè)/共52頁(yè)間期間期：間期間期和細(xì)胞的有絲分裂間期相似，細(xì)胞核中的染色體完成自我復(fù)制，每一條染色體經(jīng)過(guò)自我復(fù)制成為兩條姐妹染色單體。和細(xì)胞的有絲分裂間期相似，細(xì)胞核中的染色體完成自我復(fù)制，每一條染色體經(jīng)過(guò)自我復(fù)制成為兩條姐妹染色單體。前期前期：此期比較復(fù)雜，減數(shù)分裂許多特有的過(guò)程都發(fā)生在此期，可分為以下幾個(gè)階段。此期比較復(fù)雜，減數(shù)分裂許多特有的過(guò)程都發(fā)生在此期，可分為以下幾個(gè)階段。細(xì)線期（細(xì)線期（leptotene stageleptotene stage）：）：a a：染色體呈細(xì)線

29、狀，相互交織呈網(wǎng)狀，：染色體呈細(xì)線狀，相互交織呈網(wǎng)狀，染色質(zhì)絲開(kāi)始凝縮。染色質(zhì)絲開(kāi)始凝縮。b b：DNADNA復(fù)制已完成，每條染色體已形成雙線（每條染色體由兩條染色單體構(gòu)成），但光鏡下仍呈單線狀。復(fù)制已完成，每條染色體已形成雙線（每條染色體由兩條染色單體構(gòu)成），但光鏡下仍呈單線狀。c c：細(xì)胞核和核仁增大。：細(xì)胞核和核仁增大。1 1 減數(shù)分裂減數(shù)分裂第39頁(yè)/共52頁(yè)偶線期（偶線期（zygotene stagezygotene stage）同源染色體發(fā)生配對(duì)同源染色體發(fā)生配對(duì)同源染色體（同源染色體（homologous chromosomehomologous chromosome）指大小形態(tài)

30、結(jié)構(gòu)相同，一條來(lái)自父方，一條來(lái)自母方的一對(duì)染色體。指大小形態(tài)結(jié)構(gòu)相同，一條來(lái)自父方，一條來(lái)自母方的一對(duì)染色體。 同源染色體配對(duì)的過(guò)程稱同源染色體配對(duì)的過(guò)程稱聯(lián)會(huì)（聯(lián)會(huì)（synapsissynapsis）。）。 在聯(lián)會(huì)的過(guò)程中，配對(duì)的同源染色體之間側(cè)面緊密相貼形成了一種蛋白質(zhì)的復(fù)合物，稱為在聯(lián)會(huì)的過(guò)程中，配對(duì)的同源染色體之間側(cè)面緊密相貼形成了一種蛋白質(zhì)的復(fù)合物，稱為聯(lián)會(huì)復(fù)合體（聯(lián)會(huì)復(fù)合體（synaptonemal complexsynaptonemal complex） 聯(lián)會(huì)的結(jié)果，每對(duì)染色體形成一個(gè)聯(lián)會(huì)的結(jié)果，每對(duì)染色體形成一個(gè)二價(jià)體二價(jià)體，如，如n n對(duì)染色體的細(xì)胞中形成對(duì)染色體的細(xì)胞中形成

31、n n個(gè)二價(jià)體（人形成個(gè)二價(jià)體（人形成2323個(gè)個(gè)二價(jià)體）二價(jià)體） 第40頁(yè)/共52頁(yè)粗線期（粗線期（pachytone stagepachytone stage）a a、染色體進(jìn)一步螺旋化，變粗變短。、染色體進(jìn)一步螺旋化，變粗變短。此時(shí)，每一條染色體可看到由兩條染色單此時(shí)，每一條染色體可看到由兩條染色單體構(gòu)成，一個(gè)二價(jià)體由體構(gòu)成，一個(gè)二價(jià)體由4 4條染色單體構(gòu)成，叫四分體條染色單體構(gòu)成，叫四分體（tetradtetrad）每條染色體的兩條染色單體互稱）每條染色體的兩條染色單體互稱姐姐妹染色單體（妹染色單體（sister chromatidsister chromatid） 同源染色體之間的染

32、色單體，互稱為同源染色體之間的染色單體，互稱為非姐妹染非姐妹染色單體（色單體（non-sister chromatidnon-sister chromatid）b b、非姐妹染色單體之間發(fā)生片段的交換，這種、非姐妹染色單體之間發(fā)生片段的交換，這種非姐妹染色單體之間發(fā)生的局部交換稱為非姐妹染色單體之間發(fā)生的局部交換稱為互換?；Q。第41頁(yè)/共52頁(yè)a a、染色體進(jìn)一步螺旋化而縮短、染色體進(jìn)一步螺旋化而縮短b b、同源染色體之間的聯(lián)會(huì)復(fù)合體解體，、同源染色體之間的聯(lián)會(huì)復(fù)合體解體，同源染色體開(kāi)始分離同源染色體開(kāi)始分離 同源染色體的非姐妹染色單體相互排斥趨向分同源染色體的非姐妹染色單體相互排斥趨向分離

33、，使互換后的染色體之間出現(xiàn)交叉（離，使互換后的染色體之間出現(xiàn)交叉（chiasmachiasma）。）。 交叉的存在表明同源染色體的非姐妹染色單體交叉的存在表明同源染色體的非姐妹染色單體的交換，非姐妹染色單體上往往有一點(diǎn)或多點(diǎn)發(fā)生的交換，非姐妹染色單體上往往有一點(diǎn)或多點(diǎn)發(fā)生交叉，交叉的存在表明該處已互換了片段。交叉，交叉的存在表明該處已互換了片段。終變期（終變期（diakinesis stagediakinesis stage）a a、染色體變得最短粗、染色體變得最短粗雙線期（雙線期（dipleotene stagedipleotene stage） b b、交叉漸移至兩端非姐妹染色單體的交叉隨

34、時(shí)間的推移向末端移動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為交叉端化。、交叉漸移至兩端非姐妹染色單體的交叉隨時(shí)間的推移向末端移動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為交叉端化。第42頁(yè)/共52頁(yè)中期中期a a、 各四分體排列在赤道板上，紡錘體形成各四分體排列在赤道板上，紡錘體形成b b、 同源染色體的兩著絲點(diǎn)朝向兩極，與紡錘絲相連。同源染色體的兩著絲點(diǎn)朝向兩極，與紡錘絲相連。后期后期a a、 同源染色體分開(kāi)，每個(gè)四分體形成兩個(gè)二分體，同源染色體分開(kāi)，每個(gè)四分體形成兩個(gè)二分體，分別移向兩極。此時(shí)，每一極只獲得同源染色體中的一條，每一條染色體由兩條姐妹染色單體組成。分別移向兩極。此時(shí)，每一極只獲得同源染色體中的一條，每一條染色體由兩條姐妹染色單體

35、組成。c、 核仁核膜消核仁核膜消失失第43頁(yè)/共52頁(yè)末期末期a a、 二分體移到兩極，解旋松展，呈細(xì)線狀二分體移到兩極，解旋松展，呈細(xì)線狀b b、 核膜核仁出現(xiàn)，胞質(zhì)分裂，形成兩個(gè)子細(xì)胞，此時(shí)兩個(gè)子細(xì)胞各具有核膜核仁出現(xiàn)，胞質(zhì)分裂，形成兩個(gè)子細(xì)胞，此時(shí)兩個(gè)子細(xì)胞各具有n n個(gè)二分體（人有個(gè)二分體（人有2323個(gè)二分體）個(gè)二分體）間期間期：很短，不進(jìn)行很短，不進(jìn)行DNADNA復(fù)制，此時(shí)每條染色體上由兩條染色單體構(gòu)成。復(fù)制，此時(shí)每條染色體上由兩條染色單體構(gòu)成。2.2.減數(shù)分裂減數(shù)分裂b b、 非同源染色體隨機(jī)組合如人有非同源染色體隨機(jī)組合如人有2323對(duì)染色體，非同源染色體移向兩極有對(duì)染色體，非

36、同源染色體移向兩極有2 22323種的組合方式。種的組合方式。第44頁(yè)/共52頁(yè)前期前期中期中期后期后期末期末期 核膜核仁消失，每個(gè)細(xì)胞只有核膜核仁消失，每個(gè)細(xì)胞只有n n個(gè)染色體（一個(gè)染色體由兩個(gè)染色單體成）。個(gè)染色體（一個(gè)染色體由兩個(gè)染色單體成）。 各染色體排列在細(xì)胞中央的赤道板上，各染色體排列在細(xì)胞中央的赤道板上， 形成紡錘體。形成紡錘體。 著絲點(diǎn)縱裂，姐妹染色單體分開(kāi)，并分別移向兩極，形成兩條染色體。著絲點(diǎn)縱裂，姐妹染色單體分開(kāi)，并分別移向兩極，形成兩條染色體。 染色體移到兩極并解螺旋化，核膜核仁出現(xiàn)，胞染色體移到兩極并解螺旋化，核膜核仁出現(xiàn)，胞質(zhì)分裂，形成兩個(gè)子細(xì)胞，每個(gè)細(xì)胞含有質(zhì)分

37、裂，形成兩個(gè)子細(xì)胞，每個(gè)細(xì)胞含有n n條染色體。條染色體。第45頁(yè)/共52頁(yè)通過(guò)減數(shù)分裂，所形成的通過(guò)減數(shù)分裂，所形成的精細(xì)胞精細(xì)胞或或卵卵的染色體數(shù)的染色體數(shù)目由目由2n2n減為減為n n。a a、減數(shù)分裂過(guò)程中，分裂后，同源染色體分別進(jìn)入不同的生殖細(xì)胞中；、減數(shù)分裂過(guò)程中，分裂后，同源染色體分別進(jìn)入不同的生殖細(xì)胞中；b b、非同源染色體隨機(jī)進(jìn)入同一個(gè)生殖細(xì)胞。、非同源染色體隨機(jī)進(jìn)入同一個(gè)生殖細(xì)胞。如有兩對(duì)同源染色體，可形成如有兩對(duì)同源染色體，可形成2 22 2=4=4種染色體組合的不同生殖細(xì)胞。人類種染色體組合的不同生殖細(xì)胞。人類2323對(duì)染色體對(duì)染色體2 22323=3388608=3388608種染色體組合各不相同的生殖細(xì)胞，如果包括互換、重組，通過(guò)減數(shù)分裂所形成的生殖細(xì)胞種類會(huì)更多，這正是有性生殖所表現(xiàn)出來(lái)的復(fù)雜遺傳現(xiàn)象的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。種染