山東大學(xué)細(xì)胞第十六章2

山東大學(xué)細(xì)胞第十六章演示文稿當(dāng)前1頁(yè)，總共177頁(yè)。山東大學(xué)細(xì)胞第十六章當(dāng)前2頁(yè)，總共177頁(yè)。細(xì)胞增殖(cellproliferation)的意義◆細(xì)胞增殖(cellproliferation)是細(xì)胞生命活動(dòng)的重要特征之一,是生物繁育的基礎(chǔ)?！舫审w生物仍然需要細(xì)胞增殖，主要取代衰老死亡的細(xì)胞，維持個(gè)體細(xì)胞數(shù)量的相對(duì)平衡和機(jī)體的正常功能。 ◆機(jī)體創(chuàng)傷愈合、組織再生、病理組織修復(fù)等，都要依賴細(xì)胞增殖。當(dāng)前3頁(yè)，總共177頁(yè)。目錄第一節(jié)原核生物的細(xì)胞分裂第二節(jié)真核細(xì)胞的分裂第三節(jié)細(xì)胞周期及其調(diào)控當(dāng)前4頁(yè)，總共177頁(yè)。第一節(jié)

原核生物的細(xì)胞分裂一．原核細(xì)胞的DNA復(fù)制和胞質(zhì)分裂原核細(xì)胞的分裂一般是簡(jiǎn)單的一分為二，且分裂速度很快。其分裂活動(dòng)包括兩個(gè)方面：①細(xì)胞DNA的復(fù)制和分配，使分裂后的兩個(gè)子細(xì)胞均能分別得到親代細(xì)胞的一整套遺傳物質(zhì)；②胞質(zhì)分裂，把細(xì)胞基本上分成兩個(gè)相等的子細(xì)胞。當(dāng)前5頁(yè)，總共177頁(yè)。當(dāng)前6頁(yè)，總共177頁(yè)。在細(xì)胞中部，質(zhì)膜環(huán)繞細(xì)胞發(fā)生內(nèi)褶，褶中產(chǎn)生了新的細(xì)胞壁物質(zhì)，形成了隔（septum)細(xì)菌質(zhì)膜凹陷形成間體（mesosome)Microsome/microbody/midbody微粒體微體中間體當(dāng)前7頁(yè)，總共177頁(yè)。二．原核細(xì)胞分裂的控制細(xì)胞重量與DNA含量之比激發(fā)DNA復(fù)制的物質(zhì)抑制DNA復(fù)制的物質(zhì)

當(dāng)前8頁(yè)，總共177頁(yè)。

第二節(jié)

真核細(xì)胞的分裂無(wú)絲分裂有絲分裂減數(shù)分裂一、無(wú)絲分裂（直接分裂，amitosis）無(wú)絲分裂又稱(chēng)直接分裂，是指處于間期的細(xì)胞核不經(jīng)過(guò)任何的有絲分裂時(shí)期而分裂為大小大致相等的兩部分的細(xì)胞分裂。特點(diǎn)：不形成紡錘體；不形成染色體；核拉長(zhǎng)呈啞鈴狀。當(dāng)前9頁(yè)，總共177頁(yè)。當(dāng)前10頁(yè)，總共177頁(yè)。例：草履蟲(chóng)的無(wú)絲分裂草履蟲(chóng)特點(diǎn)大核—

營(yíng)養(yǎng)核—

無(wú)絲分裂小核—

生殖核—

有絲分裂當(dāng)前11頁(yè)，總共177頁(yè)。

二、有絲分裂經(jīng)過(guò)分裂產(chǎn)生兩個(gè)染色體數(shù)和遺傳性相同的子細(xì)胞。在此過(guò)程中，染色質(zhì)在形態(tài)上凝縮為絲狀染色體。特點(diǎn)：有紡錘絲和染色體的形成，包括核分裂和細(xì)胞質(zhì)分裂兩個(gè)過(guò)程。

當(dāng)前12頁(yè)，總共177頁(yè)。1234當(dāng)前13頁(yè)，總共177頁(yè)。當(dāng)前14頁(yè)，總共177頁(yè)。（一）核分裂：前期—前中期—中期—后期—末期1．前期（prophase）（1）染色質(zhì)的變化染色質(zhì)染色體2nmDNA--------11nm核小體--------30nm纖絲--------0.3微米超粗纖維-------染色體當(dāng)前15頁(yè)，總共177頁(yè)。凝縮蛋白（Condensin）染色體染色質(zhì)凝集局部異構(gòu)酶當(dāng)前16頁(yè)，總共177頁(yè)。Thesisterchromatidsaregluedtogetherbymultisubunitproteincomplexcalledcohesins.Condensin：凝縮蛋白Cohesin：粘連蛋白當(dāng)前17頁(yè)，總共177頁(yè)。（2）非染色質(zhì)的變化核仁消失rDNA轉(zhuǎn)錄停止分裂極的確定、形成有絲分裂器細(xì)胞質(zhì)中微管蛋白庫(kù)提供微管核膜破裂核纖層蛋白磷酸化當(dāng)前18頁(yè)，總共177頁(yè)。核膜、核仁消失當(dāng)前19頁(yè)，總共177頁(yè)。分裂極確定:

S期復(fù)制了的中心體在前期開(kāi)始時(shí)分離向兩極移動(dòng)，紡錘體開(kāi)始組裝當(dāng)前20頁(yè)，總共177頁(yè)。有絲分裂器(mitoticapparatus)：紡錘體(spindle)：有絲分裂前期由中心體形成的星體微管、極微管、動(dòng)粒微管排列組成的紡錘樣結(jié)構(gòu)，與染色體的移動(dòng)、排列和分離有關(guān)。當(dāng)前21頁(yè)，總共177頁(yè)。當(dāng)前22頁(yè)，總共177頁(yè)。前期兩個(gè)中心體向兩極移動(dòng)

當(dāng)前23頁(yè)，總共177頁(yè)。前期最顯著的特征：染色質(zhì)通過(guò)螺旋化和折疊，變短變粗，形成光學(xué)顯微鏡下可以分辨的染色體，每條染色體包含2個(gè)染色單體。早在S期兩個(gè)中心粒已完成復(fù)制，在前期移向兩極，兩對(duì)中心粒之間形成紡錘體微管，當(dāng)核膜解體時(shí)，兩對(duì)中心粒已到達(dá)兩極，并在兩者之間形成紡錘體。當(dāng)前24頁(yè)，總共177頁(yè)。當(dāng)前25頁(yè)，總共177頁(yè)。當(dāng)前26頁(yè)，總共177頁(yè)。指由核膜解體到染色體排列到赤道面(equatorialplane紡錘體正中的假想垂直面)這一階段。主要事件：紡錘體微管捕獲染色體動(dòng)粒標(biāo)志：染色體劇烈地活動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、振蕩、徘徊于兩極之間，并被紡錘體“捕獲”2前中期Prometaphase當(dāng)前27頁(yè)，總共177頁(yè)。形成過(guò)程：紡錘體與染色體結(jié)合染色體劇烈運(yùn)動(dòng)紡錘體微管與染色體動(dòng)粒結(jié)合動(dòng)粒/著絲點(diǎn)微管形成極端為負(fù)極——MTOC動(dòng)粒端為正極——生長(zhǎng)端染色體向赤道面集中牽引力與動(dòng)粒微管長(zhǎng)度呈正比動(dòng)粒微管長(zhǎng)度改變?nèi)Q于“+”極的裝配和組裝當(dāng)前28頁(yè)，總共177頁(yè)。當(dāng)前29頁(yè)，總共177頁(yè)。當(dāng)前30頁(yè)，總共177頁(yè)。前中期當(dāng)前31頁(yè)，總共177頁(yè)。有絲分裂器的免疫熒光圖及模式圖當(dāng)前32頁(yè)，總共177頁(yè)。紡錘體微管包括：①動(dòng)粒微管（kinetochoremt）：由中心體發(fā)出，連接在動(dòng)粒上，負(fù)責(zé)將染色體牽引到紡錘體上，動(dòng)粒上具有馬達(dá)蛋白。②星微管（astralmt）：由中心體向外放射出，末端結(jié)合有分子馬達(dá)，負(fù)責(zé)兩極的分離，同時(shí)確定紡錘體縱軸的方向。③極微管（polarmt或overlapmt）：由中心體發(fā)出，在紡錘體中部重疊，重疊部位結(jié)合有分子馬達(dá)，負(fù)責(zé)將兩極推開(kāi)。當(dāng)前33頁(yè)，總共177頁(yè)。當(dāng)前34頁(yè)，總共177頁(yè)。當(dāng)前35頁(yè)，總共177頁(yè)。3．中期（metaphase）從染色體排列到赤道面上，到姊妹染色單體開(kāi)始分向兩極的一段時(shí)間。染色體排列在赤道面上著絲粒位于赤道面染色單體以著絲粒相連染色單體各面向一極每一動(dòng)粒均有微管相連不同細(xì)胞連接微管數(shù)目不同兩側(cè)動(dòng)粒微管的牽引力處于平衡狀態(tài)當(dāng)前36頁(yè)，總共177頁(yè)。當(dāng)前37頁(yè)，總共177頁(yè)。當(dāng)前38頁(yè)，總共177頁(yè)。MTbehaviorduringformationofthemetaphaseplate.Initially,MTfromoppositepolesaredifferentinlength.當(dāng)前39頁(yè)，總共177頁(yè)。Experimentaldemonstrationoftheimportanceofmechanicaltensioninmetaphasecheckpointcontrol.紡錘體監(jiān)控點(diǎn)（三大關(guān)卡之3）：

全部動(dòng)粒都必須連到紡錘絲微管上，否則停在中期，染色體不分離當(dāng)前40頁(yè)，總共177頁(yè)。等待信號(hào)(waitingsignal)，未連到紡錘體上的染色體的動(dòng)粒發(fā)出等待信號(hào)，使其他染色體不再分離，進(jìn)入等待狀態(tài)直至全連上。動(dòng)粒的作用：（1）將染色體連接到紡錘絲上；（2）調(diào)節(jié)染色體的分離時(shí)間。可以將動(dòng)粒稱(chēng)為細(xì)胞分裂的看門(mén)人(gatekeeper)。此時(shí)期的限制點(diǎn)稱(chēng)為紡錘體檢驗(yàn)點(diǎn)（spindlecheckpoint），該檢驗(yàn)點(diǎn)使紡錘體異常的細(xì)胞離開(kāi)有絲分裂。當(dāng)前41頁(yè)，總共177頁(yè)。MAD2蛋白染色體與紡錘絲未連接——?jiǎng)恿Ｌ幖腥旧w與紡錘絲連接——?jiǎng)恿Ｌ幭⑴c等待信號(hào)BUB蛋白、CENP-E蛋白協(xié)助微管固定到動(dòng)粒上關(guān)閉等待指令Cdc20紡錘體檢驗(yàn)點(diǎn)的靶蛋白當(dāng)前42頁(yè)，總共177頁(yè)。中期

當(dāng)前43頁(yè)，總共177頁(yè)。中期，右圖顯示與染色體聯(lián)接的微管

當(dāng)前44頁(yè)，總共177頁(yè)。當(dāng)前45頁(yè)，總共177頁(yè)。4．后期（anaphase）姊妹染色單體分開(kāi)并移向兩極的時(shí)期，當(dāng)子染色體到達(dá)兩極后，標(biāo)志這一時(shí)期結(jié)束。當(dāng)前46頁(yè)，總共177頁(yè)。當(dāng)前47頁(yè)，總共177頁(yè)。當(dāng)前48頁(yè)，總共177頁(yè)。后期姊妹染色單體分離

當(dāng)前49頁(yè)，總共177頁(yè)。后期中兩種主要變化：（1）后期A:染色體向兩極移動(dòng)，（2）后期B:兩極的距離拉大動(dòng)粒微管的解聚和動(dòng)粒中的行走蛋白的牽引力使染色體向兩極移動(dòng)。有關(guān)動(dòng)粒對(duì)染色體產(chǎn)生拉力的機(jī)制的假說(shuō)（圖15-10）當(dāng)前50頁(yè)，總共177頁(yè)。后期A染色體分離，后期B兩極延伸當(dāng)前51頁(yè)，總共177頁(yè)。AnaphaseA:Themovementofthechromosomestowardthepoles;KinetochoreMTdisaassenbleatbothendsduringanaphaseA.AnaphaseB:Thetwospindlepolesmovefartherapart.BothpushingandpullingforcescontributetoanaphaseB當(dāng)前52頁(yè)，總共177頁(yè)。當(dāng)前53頁(yè)，總共177頁(yè)。當(dāng)前54頁(yè)，總共177頁(yè)。①紡錘體附著監(jiān)控點(diǎn):

所有染色體都排列在中期赤道板上后期起始的條件：當(dāng)前55頁(yè)，總共177頁(yè)。②后期促進(jìn)復(fù)合物(anaphase-promotingcomplex，APC)被激活抑分離酶蛋白APC的活性：被Cdc20激活的APC降解抑制后期的蛋白(如securin)，將底物蛋白泛素化，致使底物由蛋白酶體降解，

促使細(xì)胞由中期轉(zhuǎn)至后期。當(dāng)前56頁(yè)，總共177頁(yè)。5．末期(telephase)染色體到達(dá)兩極，即進(jìn)入了末期。核膜重建——核纖層蛋白去磷酸化染色體松散染色質(zhì)核仁重現(xiàn)當(dāng)前57頁(yè)，總共177頁(yè)。當(dāng)前58頁(yè)，總共177頁(yè)。當(dāng)前59頁(yè)，總共177頁(yè)。當(dāng)前60頁(yè)，總共177頁(yè)。核膜的周期變化當(dāng)前61頁(yè)，總共177頁(yè)。（二）細(xì)胞質(zhì)分裂（cytokinesis）在染色體去凝縮和核膜重建的同時(shí)，細(xì)胞質(zhì)粘度變小，開(kāi)始細(xì)胞質(zhì)分裂。多數(shù)細(xì)胞胞質(zhì)分裂起始于中、后期當(dāng)前62頁(yè)，總共177頁(yè)。動(dòng)物細(xì)胞胞質(zhì)分裂◆胞質(zhì)分裂(cytokinesis)開(kāi)始于細(xì)胞分裂后期，在赤道板周?chē)?xì)胞表面下陷，形成環(huán)形縊縮，稱(chēng)為分裂溝(furrow)。分裂溝的位置與紡錘體極性微管和鈣離子濃度升高的變化有關(guān) ◆胞質(zhì)分裂開(kāi)始時(shí)，大量肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白在中體處組裝成微絲并相互組成微絲束，環(huán)繞細(xì)胞，稱(chēng)為

收縮環(huán)（contractilering)。收縮環(huán)收縮、收縮環(huán) 處細(xì)胞膜融合并形成兩個(gè)子細(xì)胞當(dāng)前63頁(yè)，總共177頁(yè)。當(dāng)前64頁(yè)，總共177頁(yè)。動(dòng)物細(xì)胞的胞質(zhì)收縮環(huán)

當(dāng)前65頁(yè)，總共177頁(yè)。中間體（midbody）：動(dòng)物胞質(zhì)分裂的另一特點(diǎn)是形成中間體。末期紡錘體開(kāi)始瓦解消失，但在紡錘體的中部微管數(shù)量增加，其中摻雜有高電子密度物質(zhì)和囊狀物，這一結(jié)構(gòu)稱(chēng)為中間體。當(dāng)前66頁(yè)，總共177頁(yè)。當(dāng)前67頁(yè)，總共177頁(yè)。星體微管參與分裂溝的形成當(dāng)前68頁(yè)，總共177頁(yè)。紡錘體方向決定收縮環(huán)位置當(dāng)前69頁(yè)，總共177頁(yè)。植物細(xì)胞胞質(zhì)分裂 ◆與動(dòng)物細(xì)胞胞質(zhì)分裂不同的是，植物細(xì)胞胞質(zhì)分裂是因?yàn)樵诩?xì)胞內(nèi)形成新的細(xì)胞膜和細(xì)胞壁而將細(xì)胞分開(kāi)當(dāng)前70頁(yè)，總共177頁(yè)。后期的紡錘體中央出現(xiàn)成膜體(phragmoplast)，其中的小泡不斷融合擴(kuò)大形成一片連續(xù)的質(zhì)膜，即細(xì)胞板(cellplate)將細(xì)胞一分為二，最后在細(xì)胞板兩側(cè)積累多糖，形成細(xì)胞壁。成膜體的形成（phragmoplast）—來(lái)自高爾基復(fù)合體的小泡向赤道面集中，并融合成大的扁囊，其附近集中有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，扁囊腔內(nèi)有初生壁物質(zhì)，此結(jié)構(gòu)總稱(chēng)為成膜體。最后成膜體成為具有雙層膜的細(xì)胞板。當(dāng)前71頁(yè)，總共177頁(yè)。當(dāng)前72頁(yè)，總共177頁(yè)。三、減數(shù)分裂有性生殖的高等生物配子發(fā)生過(guò)程中的細(xì)胞分裂方式。特點(diǎn)：DNA復(fù)制一次，細(xì)胞分裂2次，子細(xì)胞中的染色體數(shù)目為1n，將減數(shù)分裂又分為減數(shù)分裂Ⅰ和減數(shù)分裂Ⅱ。當(dāng)前73頁(yè)，總共177頁(yè)。減數(shù)分裂模式圖

當(dāng)前74頁(yè)，總共177頁(yè)。減數(shù)分裂的意義◆確保世代間遺傳的穩(wěn)定性； ◆增加變異機(jī)會(huì)，確保生物的多樣性，增強(qiáng)生物適應(yīng)環(huán)境變化的能力?！魷p數(shù)分裂是生物有性生殖的基礎(chǔ)，是生物遺傳、生物進(jìn)化和生物多樣性的重要基礎(chǔ)保證。當(dāng)前75頁(yè)，總共177頁(yè)。（一）減數(shù)分裂Ⅰ前期、前中期、中期、后期、末期1．前期Ⅰ減數(shù)分裂的特殊過(guò)程主要發(fā)生在前期I，通常人為劃分為5個(gè)時(shí)期：①細(xì)線期（leptotene）、②偶線期（zygotene）、③粗線期（pachytene）、④雙線期（diplotene）、⑤終變期（diakinesis）。當(dāng)前76頁(yè)，總共177頁(yè)。（1）細(xì)線期（leptonema）

凝集期染色體為二分體染色質(zhì)仍呈細(xì)線狀染色體上有凝縮的染色粒染色質(zhì)端部與核膜相連（花束期）當(dāng)前77頁(yè)，總共177頁(yè)。當(dāng)前78頁(yè)，總共177頁(yè)。2、偶線期（zygonema）配對(duì)期同源染色體配對(duì)—聯(lián)會(huì)形成聯(lián)會(huì)復(fù)合體(synaptonemalcomplex，SC)兩條結(jié)合在一起的染色體，稱(chēng)為二價(jià)體（bivalent）。含四個(gè)染色單體，稱(chēng)為四分體（tetrad）。合成偶線期DNA（Z-DNA）有0.3%的核DNA在偶線期復(fù)制此DNA在S期不復(fù)制，而將姊妹染色單體連一起當(dāng)前79頁(yè)，總共177頁(yè)。當(dāng)前80頁(yè)，總共177頁(yè)。聯(lián)會(huì)復(fù)合體（SC）在配對(duì)過(guò)程中，兩條同源染色體并未完全合并在一起，而是由一個(gè)約為150～200nm的空間隔開(kāi)，此空間為蛋白質(zhì)性的聯(lián)會(huì)復(fù)合體。結(jié)構(gòu)：總寬度：150-200nm，邊側(cè)成分（20-80nm），中央?yún)^(qū)（100nm），中央組分（30nm）。成分：堿性蛋白質(zhì)RNA作用：介導(dǎo)同源染色體交叉和交換當(dāng)前81頁(yè)，總共177頁(yè)。（3）粗線期（pachynema）,又稱(chēng)重組期。重組期聯(lián)會(huì)復(fù)合體仍存在，配對(duì)的同源染色體為二價(jià)體，4分體出現(xiàn)重組小結(jié)(與DNA重組有關(guān)的多酶集合體)同源非姊妹染色單體發(fā)生交叉（chiasma）和交換（crossingover）。交換機(jī)制：Holliday模型當(dāng)前82頁(yè)，總共177頁(yè)。當(dāng)前83頁(yè)，總共177頁(yè)。與染色體交換和DNA重組有關(guān)的結(jié)構(gòu)和成分：A：重組小結(jié)（recombinationnodule）—聯(lián)會(huì)復(fù)合體的中央?yún)^(qū)中形成的一些球形或柱狀體的蛋白集合體，其功能與染色體交換有關(guān)。B：粗線期合成的DNA，在交換部位的少量DNA，稱(chēng)為粗線期DNA（pachyteneDNA,P-DNA），100—200bp，作用：封閉交換時(shí)產(chǎn)生的染色單體斷頭當(dāng)前84頁(yè)，總共177頁(yè)。當(dāng)前85頁(yè)，總共177頁(yè)。（4）雙線期（diplonema）合成期SC解體同源染色體分離、僅以一些交叉相連姊妹染色單體分開(kāi)、僅以著絲粒相連染色體又分散成網(wǎng)狀，又稱(chēng)核網(wǎng)期。卵母細(xì)胞合成大量核糖體DNA，并轉(zhuǎn)錄大量核糖體RNA，燈刷染色體是雙線期特征。當(dāng)前86頁(yè)，總共177頁(yè)。當(dāng)前87頁(yè)，總共177頁(yè)。當(dāng)前88頁(yè)，總共177頁(yè)。（5）終變期（diakinesis）再凝集期染色質(zhì)進(jìn)一步凝縮交叉減少、交叉端化核仁消失核膜破裂紡錘體形成當(dāng)前89頁(yè)，總共177頁(yè)。當(dāng)前90頁(yè)，總共177頁(yè)。細(xì)線期偶線期粗線期雙線期間期當(dāng)前91頁(yè)，總共177頁(yè)。染色體重組1父源母源當(dāng)前92頁(yè)，總共177頁(yè)。染色體重組2

Minimumnumberofgametetypes=2n,Inhumans,n=23當(dāng)前93頁(yè)，總共177頁(yè)。

細(xì)線期：染色體已復(fù)制呈細(xì)線狀偶線期：

染色質(zhì)進(jìn)一步凝集，同源染色體配對(duì)(稱(chēng)聯(lián)會(huì)synapsis)。粗線期：

染色體變粗變短形成四分體、染色體交換重組。

細(xì)線期和偶線期一般持續(xù)幾小時(shí)，而粗線期要持續(xù)幾天或幾周，甚至幾月。當(dāng)前94頁(yè)，總共177頁(yè)。

雙線期：染色體長(zhǎng)度進(jìn)一步變短，聯(lián)會(huì)復(fù)合體消失，配對(duì)的同源染色體分開(kāi)，非姊妹染色單體之間交叉終變期：染色質(zhì)被包裝壓縮成染色體四分體均勻地分布在核中。交叉端化，最后四分體只靠端部交叉結(jié)合在一起當(dāng)前95頁(yè)，總共177頁(yè)。

當(dāng)前96頁(yè)，總共177頁(yè)。

當(dāng)前97頁(yè)，總共177頁(yè)。當(dāng)前98頁(yè)，總共177頁(yè)。當(dāng)前期即將結(jié)束時(shí),象有絲分裂一樣,中心粒已經(jīng)加倍,中心體移向兩體,并形成紡錘體，核被膜破裂和消失，標(biāo)志前期Ⅰ的結(jié)束當(dāng)前99頁(yè)，總共177頁(yè)。2．中期Ⅰ：染色體集中于赤道面二價(jià)染色體端部位于赤道面同源染色體的著絲粒分居兩側(cè)

3．后期Ⅰ：同源染色體分向兩極2n1n每極DNA量——2C4．末期Ⅰ：根據(jù)物種不同，此期情況有所不同，（1）直接進(jìn)入第二次分裂；（2）又出現(xiàn)核膜、核仁，染色體又分散。當(dāng)前100頁(yè)，總共177頁(yè)。當(dāng)前101頁(yè)，總共177頁(yè)。當(dāng)前102頁(yè)，總共177頁(yè)。（二）減數(shù)分裂Ⅱ與有絲分裂基本相同。前期Ⅱ染色體凝集、紡錘體產(chǎn)生中期Ⅱ染色體以著絲粒排列赤道面后期Ⅱ姊妹染色單體分向兩極末期Ⅱ核膜重現(xiàn)、染色體去凝集當(dāng)前103頁(yè)，總共177頁(yè)。減數(shù)分裂的最終結(jié)果：分裂兩次，產(chǎn)生4個(gè)單倍體細(xì)胞，稱(chēng)為四分子（quartet）。當(dāng)前104頁(yè)，總共177頁(yè)。減數(shù)分裂和有絲分裂的比較當(dāng)前105頁(yè)，總共177頁(yè)。（三）減數(shù)分裂與有絲分裂的主要區(qū)別有絲分裂

減數(shù)分裂1．體細(xì)胞分裂方式生殖細(xì)胞分裂方式2．DNA復(fù)制1次分裂1次

DNA復(fù)制1次分裂兩次染色體數(shù)2n—2n，4C-2C2n—1n，4C—1C（染色體數(shù)和C值是DNA復(fù)制后的）3．DNA合成時(shí)間短

DNA合成時(shí)間長(zhǎng)4．每個(gè)染色體獨(dú)立活動(dòng)染色體配對(duì)、聯(lián)會(huì)、交叉、交換、基因重組。5．持續(xù)時(shí)間短持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)當(dāng)前106頁(yè)，總共177頁(yè)。

當(dāng)前107頁(yè)，總共177頁(yè)。

減數(shù)分裂Ⅰ分離的是同源染色體，染色體減半減數(shù)分裂Ⅱ分離的是姊妹染色體，類(lèi)似于有絲分裂當(dāng)前108頁(yè)，總共177頁(yè)。精子和卵子的發(fā)生

精子的發(fā)生過(guò)程(1)增殖期：精原細(xì)胞(2n)，有絲分裂(2)生長(zhǎng)期：體積增大為初級(jí)精母細(xì)胞(2n)(3)成熟期（減數(shù)分裂）：第一次：2個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞（n）第二次：4個(gè)精細(xì)胞(n)(4)變形期：精子時(shí)間：雄性個(gè)體性成熟后，連續(xù)進(jìn)行（二個(gè)月左右）

當(dāng)前109頁(yè)，總共177頁(yè)。

卵原細(xì)胞增殖在胚胎早期進(jìn)行400-500萬(wàn)個(gè)，胚胎6個(gè)月初級(jí)卵母細(xì)胞前期Ⅰ雙線期(停頓)400個(gè),

成年女子性成熟后，每月成熟排放一個(gè)卵泡,排卵之前36-48小時(shí)由前期I雙線期繼續(xù)分裂至中期Ⅱ,

受精后，則繼續(xù)發(fā)育,未受精，則退化消失當(dāng)前110頁(yè)，總共177頁(yè)。染色體組：一個(gè)配子或合子核，或體細(xì)胞所攜帶的全部染色體。染色體套：由物種所必須的染色體各一條組成的有活力的最小染色體組。一般來(lái)說(shuō)，染色體套=1n最大C值：?jiǎn)伪度旧w組中的DNA克數(shù)如：二倍體細(xì)胞DNA=2C,單倍體細(xì)胞=1CP320當(dāng)前111頁(yè)，總共177頁(yè)。姐妹染色單體：有絲分裂中，由于染色質(zhì)的復(fù)制而形成的物質(zhì)叫做姐妹染色單體其大小、形態(tài)、結(jié)構(gòu)及來(lái)源完全相同。細(xì)胞中每對(duì)姐妹染色單體之間的化學(xué)組成是一致的，DNA分子的結(jié)構(gòu)相同，所包含的遺傳信息也一樣。當(dāng)前112頁(yè)，總共177頁(yè)。同源染色體：在二倍體生物細(xì)胞中，形態(tài)、結(jié)構(gòu)基本相同的染色體，并在減數(shù)第一次分裂(參考減數(shù)分裂)的四分體時(shí)期中彼此聯(lián)會(huì)（若是三倍體及其他奇數(shù)倍體生物細(xì)胞，聯(lián)會(huì)時(shí)會(huì)發(fā)生紊亂），最后分開(kāi)到不同的生殖細(xì)胞（即精子、卵細(xì)胞）的一對(duì)染色體，在這一對(duì)染色體中一個(gè)來(lái)自母方，另一個(gè)來(lái)自父方。當(dāng)前113頁(yè)，總共177頁(yè)。

名詞：減數(shù)分裂、聯(lián)會(huì)復(fù)合體比較減數(shù)分裂與有絲分裂的異同當(dāng)前114頁(yè)，總共177頁(yè)。細(xì)胞生物學(xué)熱點(diǎn)領(lǐng)域主要有膜生物學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)細(xì)胞周期調(diào)控細(xì)胞凋亡細(xì)胞分化腫瘤生物學(xué)干細(xì)胞當(dāng)前115頁(yè)，總共177頁(yè)。

第三節(jié)

細(xì)胞周期及其調(diào)控細(xì)胞周期細(xì)胞分裂的影響因素細(xì)胞周期的調(diào)控當(dāng)前116頁(yè)，總共177頁(yè)。一、細(xì)胞周期(cellcycle)1、細(xì)胞周期：細(xì)胞由一次分裂結(jié)束到下一次分裂結(jié)束，都要經(jīng)歷相同的變化階段，并周而復(fù)始地進(jìn)行活動(dòng)，細(xì)胞的這種生長(zhǎng)、分裂循環(huán)稱(chēng)為細(xì)胞周期。包括:間期和分裂期；分為G1、S、G2和M四個(gè)連續(xù)的時(shí)期。當(dāng)前117頁(yè)，總共177頁(yè)。當(dāng)前118頁(yè)，總共177頁(yè)。細(xì)胞間期可分為G1期、S期、G2期，間期完成后即為M期當(dāng)前119頁(yè)，總共177頁(yè)。2、細(xì)胞周期時(shí)間tG1+tS+tG2+tM不同細(xì)胞的細(xì)胞周期時(shí)間差異很大S+G2+M的時(shí)間變化教小，細(xì)胞周期時(shí)間長(zhǎng)短主要差別在G1期有些分裂增殖的細(xì)胞缺乏G1、G2期當(dāng)前120頁(yè)，總共177頁(yè)。早期胚胎細(xì)胞周期當(dāng)前121頁(yè)，總共177頁(yè)。當(dāng)前122頁(yè)，總共177頁(yè)。3、根據(jù)增殖狀況，細(xì)胞分三類(lèi)連續(xù)分裂細(xì)胞周期中細(xì)胞，例：表皮基底層細(xì)胞休眠細(xì)胞G0期細(xì)胞，例：肝細(xì)胞終端分化細(xì)胞不分裂細(xì)胞，例：神經(jīng)細(xì)胞G0期細(xì)胞和終末分化細(xì)胞的界限有時(shí)難以劃分，有的細(xì)胞過(guò)去認(rèn)為屬于終末分化細(xì)胞，目前可能被認(rèn)為是G0期細(xì)胞。當(dāng)前123頁(yè)，總共177頁(yè)。4、各期特點(diǎn)：1．G1期：合成一定量RNA及專(zhuān)一性蛋白質(zhì)：觸發(fā)蛋白、不穩(wěn)定蛋白（U蛋白）作用：幫助細(xì)胞通過(guò)G1期限制點(diǎn)，進(jìn)入S期G1期限制點(diǎn)又稱(chēng)：監(jiān)控點(diǎn)、檢驗(yàn)點(diǎn)（checkpoint）酵母細(xì)胞：start、啟動(dòng)點(diǎn)哺乳類(lèi)：R點(diǎn)、限制點(diǎn)抑素、微管蛋白等當(dāng)前124頁(yè)，總共177頁(yè)。2．S期DNA復(fù)制：半保留復(fù)制組蛋白合成：細(xì)胞質(zhì)合成運(yùn)往細(xì)胞核有誘導(dǎo)DNA合成的物質(zhì):SPFHela細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)方法：G1期細(xì)胞與S期細(xì)胞融合結(jié)果：S期細(xì)胞能引起G1期細(xì)胞DNA復(fù)制結(jié)論：S期有促進(jìn)DNA合成的物質(zhì)；微管的解聚可以導(dǎo)致DNA合成和細(xì)胞分裂。當(dāng)前125頁(yè)，總共177頁(yè)。3．G2期DNA含量4C合成少量蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)激酶可催化核纖層蛋白及H1組蛋白磷酸化

G2期到M期存在著G2/M檢驗(yàn)點(diǎn)當(dāng)前126頁(yè)，總共177頁(yè)。4．M期將遺傳物質(zhì)載體（染色體）平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。有能使染色質(zhì)凝縮和核膜解體的物質(zhì):MPF當(dāng)前127頁(yè)，總共177頁(yè)。當(dāng)前128頁(yè)，總共177頁(yè)。5．G0期暫時(shí)退出細(xì)胞周期而處于拘留狀態(tài)的細(xì)胞稱(chēng)為G0期細(xì)胞。當(dāng)受到合適刺激后又能進(jìn)入細(xì)胞周期。有絲分裂指數(shù)的概念：在一群細(xì)胞中，一定時(shí)間有絲分裂相細(xì)胞所占的百分?jǐn)?shù)。當(dāng)前129頁(yè)，總共177頁(yè)。二、細(xì)胞分裂的影響因素細(xì)胞的大?。汉速|(zhì)指數(shù)NP失調(diào)時(shí)觸發(fā)細(xì)胞分裂。抑素：抑止細(xì)胞分裂，有組織特異性，作用是可逆的。cAMP：體外培養(yǎng)時(shí)細(xì)胞的分裂速度和cAMP的水平成反比。接觸抑制：培養(yǎng)中的正常細(xì)胞表現(xiàn)有單層生長(zhǎng)的屬性，當(dāng)分散生長(zhǎng)的分裂細(xì)胞達(dá)到相互融合接觸后，即停止分裂和生長(zhǎng)。激素：對(duì)細(xì)胞分裂有促進(jìn)作用。當(dāng)前130頁(yè)，總共177頁(yè)。三、細(xì)胞周期的調(diào)控

關(guān)卡：檢驗(yàn)點(diǎn)checkpointG1/S檢驗(yàn)點(diǎn)G2/M檢驗(yàn)點(diǎn)中期/后期檢驗(yàn)點(diǎn)引擎：cdk(cyclindependentkinaseCyclin當(dāng)前131頁(yè)，總共177頁(yè)。（二）細(xì)胞周期檢驗(yàn)點(diǎn)

細(xì)胞周期監(jiān)控點(diǎn)（checkpoint）細(xì)胞內(nèi)存在一系列監(jiān)控機(jī)制，這些特異的監(jiān)控機(jī)制可以鑒別細(xì)胞周期進(jìn)程中的錯(cuò)誤，并誘導(dǎo)產(chǎn)生特異的抑制因子，阻止細(xì)胞周期進(jìn)一步運(yùn)行，這些監(jiān)控機(jī)制稱(chēng)為檢驗(yàn)點(diǎn)。當(dāng)前132頁(yè)，總共177頁(yè)。G1期末監(jiān)控點(diǎn)（R點(diǎn)）：控制細(xì)胞是否可通過(guò)G1進(jìn)入DNA合成期，檢驗(yàn)：DNA是否損傷？細(xì)胞外環(huán)境是否適宜？細(xì)胞是否生長(zhǎng)？S期DNA復(fù)制監(jiān)控點(diǎn)：DNA復(fù)制是否完成？G2期末監(jiān)控點(diǎn)：是決定細(xì)胞一分為二的控制點(diǎn)，檢驗(yàn)：DNA是否損傷？DNA復(fù)制是否完成？細(xì)胞體積是否夠大？M期中期/后期的紡錘體組裝監(jiān)控點(diǎn)：任何一個(gè)動(dòng)粒沒(méi)有正確連接到紡錘體上，都會(huì)抑制APC的活性，引起細(xì)胞周期中斷，避免染色體的不正確分配。當(dāng)前133頁(yè)，總共177頁(yè)。SCheckpointCheckforDNAreplication當(dāng)前134頁(yè)，總共177頁(yè)。

（三）細(xì)胞周期引擎Cyclin+Cdk=細(xì)胞周期引擎當(dāng)前135頁(yè)，總共177頁(yè)。

細(xì)胞周期蛋白(Cyclin)：——在真核細(xì)胞分裂周期中濃度有規(guī)律地升高和降低的蛋白，可激活周期蛋白依賴激酶，啟動(dòng)細(xì)胞周期的進(jìn)程。不同的周期蛋白在細(xì)胞周期中表達(dá)的時(shí)期不同，并與不同的CDK結(jié)合，調(diào)節(jié)不同的CDK當(dāng)前136頁(yè)，總共177頁(yè)。周期蛋白依賴激酶(cyclindependentkinase，CDK)：與cyclin結(jié)合，可被其激活的蛋白激酶。不同的CDK/cyclin復(fù)合物通過(guò)使專(zhuān)一靶蛋白磷酸化驅(qū)動(dòng)細(xì)胞周期的運(yùn)行。特點(diǎn)與細(xì)胞周期蛋白結(jié)合后才可被激活使靶蛋白磷酸化，多為絲/蘇氨酸磷酸化激酶自身可被磷酸化成員：Cdk1（cdc2）,CDK2,CDK3…CDK12當(dāng)前137頁(yè)，總共177頁(yè)。

細(xì)胞分裂周期基因（celldivisioncyclegene，cdcgene）

與細(xì)胞分裂和細(xì)胞周期調(diào)控有關(guān)的基因稱(chēng)細(xì)胞分裂周期基因。當(dāng)前138頁(yè)，總共177頁(yè)。MG1G2SMG1StartCellcyclephasesDEAcyclinsB當(dāng)前139頁(yè)，總共177頁(yè)。（二）細(xì)胞周期蛋白周期性的合成和降解種類(lèi)：S期—cyclinA,E：M期—cyclinB：G1期—cyclinD、E（脊椎動(dòng)物）

—CLN1、CLN2、CLN3（酵母）周期蛋白的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：周期蛋白盒(cyclinbox),為保守區(qū)；破壞盒(destructionbox)；PEST序列。當(dāng)前140頁(yè)，總共177頁(yè)。Cyclin-Cdk復(fù)合物的多樣性

G1S G2/MCyclin-CdkCyclin-CdkCyclin-CdkBuddingYeastCLN1,2,3-CDC28CLB5,,(3,4)-CDC28CLB1,2(3,4)-CDC28FissionYeastCIG1-CDC2CIG2-CDC2CIG13-CDC2HigherEukaryotesCyclinD1,2,3-CDK4/6CyclinA-CDK2CyclinB-CDC2CyclinE1,2-CDK2G1SubstratesSSubstratesG2/MSubstratesGrowthandMorphogenesisDNAReplicationMitosis當(dāng)前141頁(yè)，總共177頁(yè)。MMG1G2SR點(diǎn)G1-CDK負(fù)責(zé)過(guò)G1期CDK4/cyclinD、CDK6/cyclinDG1/S-CDK負(fù)責(zé)S期啟動(dòng)CDK2/cyclinES-CDK負(fù)責(zé)DNA復(fù)制CDK2/cyclinAMPF負(fù)責(zé)M期啟動(dòng)CDK1/cyclinB細(xì)胞周期各期轉(zhuǎn)化機(jī)制當(dāng)前142頁(yè)，總共177頁(yè)。

１、調(diào)控細(xì)胞通過(guò)R點(diǎn)、G1/S：“啟動(dòng)”

cyclinD/CDK4

，cyclinD/CDK6

過(guò)R點(diǎn)

cyclinE/CDK2，

過(guò)G1/S二、細(xì)胞周期運(yùn)行的調(diào)控當(dāng)前143頁(yè)，總共177頁(yè)。MMG1G2SR點(diǎn)G1-CDK負(fù)責(zé)過(guò)G1期CDK4/cyclinD、CDK6/cyclinD細(xì)胞周期各期轉(zhuǎn)化機(jī)制當(dāng)前144頁(yè)，總共177頁(yè)。G1-CDK,G1/S-CDK2,S-CDK2通過(guò)磷酸化RB激活E2F,后者調(diào)控激活與細(xì)胞分裂有關(guān)的基因當(dāng)前145頁(yè)，總共177頁(yè)。

２、S期DNA復(fù)制，

越過(guò)S／G2：“運(yùn)行”

CDK2/cyclinA控制DNA復(fù)制起始、且僅復(fù)制一次當(dāng)前146頁(yè)，總共177頁(yè)。MMG1G2SG1/S-CDK負(fù)責(zé)S期啟動(dòng)CDK2/cyclinES-CDK負(fù)責(zé)DNA復(fù)制CDK2/cyclinA細(xì)胞周期轉(zhuǎn)化當(dāng)前147頁(yè)，總共177頁(yè)。結(jié)果表明：S期有促DNA復(fù)制的因子，只能促?zèng)]有復(fù)制過(guò)的G1期細(xì)胞DNA復(fù)制，已復(fù)制過(guò)的G2期細(xì)胞其DNA不能再?gòu)?fù)制當(dāng)前148頁(yè)，總共177頁(yè)。細(xì)胞保證：DNA只復(fù)制一次，在S期

why？

當(dāng)前149頁(yè)，總共177頁(yè)。G1期前復(fù)制復(fù)合體pre-Rc的形成

S-Cdk激發(fā)DNA復(fù)制也阻止再?gòu)?fù)制

當(dāng)前150頁(yè)，總共177頁(yè)。S期的DNA復(fù)制真核細(xì)胞復(fù)制起始點(diǎn)上結(jié)合有起始識(shí)別復(fù)合體（Originrecognitioncomplex,ORC）調(diào)節(jié)因子CDC6結(jié)合在ORC上，在ATP供能下，促進(jìn)Mcm復(fù)合體（DNA解旋酶）結(jié)合到ORC上，形成前復(fù)制復(fù)合體（pre-replicativecomplex，pre-RC），做好DNA復(fù)制的準(zhǔn)備狀態(tài)。S期CDK活性升高，活化DNA復(fù)制。當(dāng)前151頁(yè)，總共177頁(yè)。S-CdK（Cdk2／CyclinA）通過(guò)控制DNA復(fù)制的啟動(dòng)防止重復(fù)復(fù)制S-CDK將CDC6磷酸化，使其脫離ORC，被SCF參與的泛素化途徑降解，pre-RC去組裝。S-CDK還可以將某些Mcm磷酸化，使其被輸出細(xì)胞核，不再與ORC結(jié)合，保證了DNA僅復(fù)制一次。Mcm——“DNA復(fù)制執(zhí)照因子”，G2期細(xì)胞核不再含有“執(zhí)照”，故DNA復(fù)制不再起始。當(dāng)前152頁(yè)，總共177頁(yè)。３、MPF調(diào)節(jié)細(xì)胞進(jìn)出M期MPF：有絲分裂／減數(shù)分裂/成熟促進(jìn)因子（mitosis/meiosis/maturationpromotingfactor）

在G2期末活化形成的由周期蛋白和周期蛋白依賴激酶組成的異二聚體蛋白，通過(guò)促進(jìn)靶蛋白的磷酸化調(diào)節(jié)細(xì)胞進(jìn)入M期。人的MPF由CDK1(p34cdc2)和CyclinB組成。當(dāng)前153頁(yè)，總共177頁(yè)。MMG1G2SR點(diǎn)MPF負(fù)責(zé)M期啟動(dòng)CDK1/cyclinB細(xì)胞周期轉(zhuǎn)化當(dāng)前154頁(yè)，總共177頁(yè)。MPF有活性：調(diào)節(jié)細(xì)胞進(jìn)入M期有絲分裂事件觸發(fā)MPF失活：調(diào)節(jié)細(xì)胞退出M期當(dāng)前155頁(yè)，總共177頁(yè)。MPF：即CdK1/cyclinB14蘇15酪161位蘇氨酸當(dāng)前156頁(yè)，總共177頁(yè)。MPF激活機(jī)制①M(fèi)PF受控于cyclinB的周期性變化：cyclinB在G2期末開(kāi)始合成→MPF開(kāi)始有活性M中期達(dá)高峰→MPF活性最大M后期驟然下降→MPF失活

G0

G1

S

G2

M

cyclinDcyclinEcyclinAcyclinB當(dāng)前157頁(yè)，總共177頁(yè)。Cdk活性被wee1和cdc25通過(guò)磷酸化去磷酸化所調(diào)節(jié)②MPF受控于其它周期蛋白基因產(chǎn)物的調(diào)節(jié)當(dāng)前158頁(yè)，總共177頁(yè)。MPF激活機(jī)制CAK：CDK-activiting

kinase，CDK激活激酶Wee1：磷酸化Cdc25：去磷酸化當(dāng)前159頁(yè)，總共177頁(yè)。

P27(CDKI)Cdk活性被CDK抑制因子抑制(Cdkinhibitor，CDKI)當(dāng)前160頁(yè)，總共177頁(yè)。激活的MPF觸發(fā)有絲分裂事件、細(xì)胞進(jìn)入M期當(dāng)前161頁(yè)，總共177頁(yè)。MPF的失活：cyclin降解有絲分裂后期促進(jìn)復(fù)合物APC(Anaphasepromotingcomplex)——識(shí)別并泛素化cyclinCdc20參與激活A(yù)PC當(dāng)前162頁(yè)，總共177頁(yè)。（三）影響細(xì)胞周期調(diào)控的因素1．生長(zhǎng)因子及其受體2．癌基因和抑癌基因：抑癌基因：RB、P53,

如：DNA受損后，P53將介導(dǎo)細(xì)胞將停留于G1