細(xì)胞增殖ppt課件

1、Add your titleAdd your titleAdd your titleAdd your title本章框架本章框架第一節(jié)第一節(jié)細(xì)胞周期的概念細(xì)胞周期的概念第二節(jié)第二節(jié)細(xì)胞周期各時(shí)相事件細(xì)胞周期各時(shí)相事件第三節(jié)第三節(jié)特殊細(xì)胞周期特殊細(xì)胞周期第四節(jié)第四節(jié)細(xì)胞周期長(zhǎng)短測(cè)定及周細(xì)胞周期長(zhǎng)短測(cè)定及周期同步化期同步化第五節(jié)第五節(jié)細(xì)胞分裂細(xì)胞分裂第一節(jié)第一節(jié) 細(xì)胞周期細(xì)胞周期v 細(xì)胞增殖是生命的根本特征，種族繁衍、細(xì)胞增殖是生命的根本特征，種族繁衍、個(gè)體發(fā)育、機(jī)體修復(fù)等都依賴于細(xì)胞增殖。個(gè)體發(fā)育、機(jī)體修復(fù)等都依賴于細(xì)胞增殖。v 親代細(xì)胞親代細(xì)胞(mother cell)經(jīng)過(guò)物質(zhì)預(yù)備細(xì)經(jīng)過(guò)物質(zhì)預(yù)

2、備細(xì)胞體積增大，分裂胞體積增大，分裂 cell division，細(xì)胞數(shù)，細(xì)胞數(shù)目增多并產(chǎn)生子代細(xì)胞目增多并產(chǎn)生子代細(xì)胞(daughter cell)的過(guò)的過(guò)程，即為細(xì)胞增殖程，即為細(xì)胞增殖cell reproduction/proliferation 。這一過(guò)程是。這一過(guò)程是一個(gè)相互延續(xù)的過(guò)程。一個(gè)相互延續(xù)的過(guò)程。v 細(xì)胞增殖經(jīng)過(guò)細(xì)胞增殖周期細(xì)胞增殖經(jīng)過(guò)細(xì)胞增殖周期cell cycle實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)。v 細(xì)胞周期的有序運(yùn)轉(zhuǎn)那么經(jīng)過(guò)相關(guān)基因細(xì)胞周期的有序運(yùn)轉(zhuǎn)那么經(jīng)過(guò)相關(guān)基因的嚴(yán)厲監(jiān)視與精細(xì)調(diào)控來(lái)保證。細(xì)胞無(wú)限制的嚴(yán)厲監(jiān)視與精細(xì)調(diào)控來(lái)保證。細(xì)胞無(wú)限制增長(zhǎng)對(duì)動(dòng)物或人類個(gè)體而言意味著癌癥，而增長(zhǎng)對(duì)動(dòng)物或

3、人類個(gè)體而言意味著癌癥，而個(gè)體無(wú)限制的繁衍對(duì)地球來(lái)說(shuō)意味著生態(tài)災(zāi)個(gè)體無(wú)限制的繁衍對(duì)地球來(lái)說(shuō)意味著生態(tài)災(zāi)難。難。v 細(xì)胞周期細(xì)胞周期Cell cycle：從一次細(xì)胞分裂：從一次細(xì)胞分裂cell division終了，經(jīng)終了，經(jīng)物質(zhì)積累到下一次細(xì)胞分物質(zhì)積累到下一次細(xì)胞分裂終了為止，所閱歷的過(guò)裂終了為止，所閱歷的過(guò)程稱為細(xì)胞周期，也稱細(xì)程稱為細(xì)胞周期，也稱細(xì)胞增殖周期胞增殖周期cell reproductive cycle。v 一個(gè)周期所占用的時(shí)間，即為細(xì)胞一個(gè)周期所占用的時(shí)間，即為細(xì)胞的一個(gè)世代的一個(gè)世代generation time。 3HTdR脈沖標(biāo)志放射自顯影實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)細(xì)胞在間期復(fù)制脈沖標(biāo)志

4、放射自顯影實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)細(xì)胞在間期復(fù)制DNA，由于脈沖標(biāo)志后的某些時(shí)間，由于脈沖標(biāo)志后的某些時(shí)間段察看到的分裂細(xì)胞染色體沒(méi)有放射性，闡明只在間期的某個(gè)階段段察看到的分裂細(xì)胞染色體沒(méi)有放射性，闡明只在間期的某個(gè)階段DNA才發(fā)生復(fù)制。才發(fā)生復(fù)制。 根據(jù)不同的核素標(biāo)志實(shí)驗(yàn)結(jié)果，將細(xì)胞周期間根據(jù)不同的核素標(biāo)志實(shí)驗(yàn)結(jié)果，將細(xì)胞周期間期中，期中，DNA復(fù)制的這段時(shí)間稱為復(fù)制的這段時(shí)間稱為DNA合成期合成期S期，在此之前有絲分裂之后的一段時(shí)間稱期，在此之前有絲分裂之后的一段時(shí)間稱DNA合合成前期成前期Gap 1 phase，G1期；期；DNA復(fù)制終了后復(fù)制終了后到有絲分裂之前的一段時(shí)間稱到有絲分裂之前的一段時(shí)間稱

5、DNA合成后期合成后期Gap 2 phase，G2期。期。 至此，根據(jù)周期中分裂細(xì)胞的形狀與生化特征，至此，根據(jù)周期中分裂細(xì)胞的形狀與生化特征，細(xì)胞周期被分為細(xì)胞周期被分為G1、S、G2、M期四個(gè)時(shí)相。期四個(gè)時(shí)相。 1周期中細(xì)胞周期中細(xì)胞cycling cell，或延續(xù)分裂細(xì)，或延續(xù)分裂細(xì)胞：胞： 細(xì)胞周期延續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，細(xì)胞繼續(xù)分裂分化。如表細(xì)胞周期延續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，細(xì)胞繼續(xù)分裂分化。如表皮生發(fā)層細(xì)胞、部分骨髓細(xì)胞；皮生發(fā)層細(xì)胞、部分骨髓細(xì)胞； 2靜止期細(xì)胞靜止期細(xì)胞quiescent cell，或，或G0期細(xì)胞期細(xì)胞/休休眠細(xì)胞：眠細(xì)胞： 休眠的暫不分裂的細(xì)胞。在適當(dāng)?shù)拇碳は驴芍匦菝叩臅翰环至训募?xì)胞。在

6、適當(dāng)?shù)拇碳は驴芍匦逻M(jìn)入細(xì)胞周期。如淋巴細(xì)胞、肝細(xì)胞、腎細(xì)胞新進(jìn)入細(xì)胞周期。如淋巴細(xì)胞、肝細(xì)胞、腎細(xì)胞等。等。 細(xì)胞周期與細(xì)胞類群：細(xì)胞周期與細(xì)胞類群：3終末分化細(xì)胞終末分化細(xì)胞terminal differentiation cell： 不可逆地脫離細(xì)胞周期，不再分裂的細(xì)不可逆地脫離細(xì)胞周期，不再分裂的細(xì)胞胞/特化細(xì)胞，也稱終端細(xì)胞。如神經(jīng)、肌肉、特化細(xì)胞，也稱終端細(xì)胞。如神經(jīng)、肌肉、多形核中性粒細(xì)胞等。多形核中性粒細(xì)胞等。 G0期細(xì)胞和終末分化細(xì)胞期細(xì)胞和終末分化細(xì)胞的界限有時(shí)難以劃分，有的細(xì)的界限有時(shí)難以劃分，有的細(xì)胞過(guò)去以為是終末分化細(xì)胞，胞過(guò)去以為是終末分化細(xì)胞，目前的研討闡明能夠是目

7、前的研討闡明能夠是G0期細(xì)期細(xì)胞。胞。v 主要的生化事件有：合成主要的生化事件有：合成rRNA、蛋白、蛋白質(zhì)、脂類和糖類等，為質(zhì)、脂類和糖類等，為DNA合成作預(yù)備。合成作預(yù)備。v 檢驗(yàn)點(diǎn)檢驗(yàn)點(diǎn)checkpoint：在細(xì)胞周期：在細(xì)胞周期中可使細(xì)胞周期運(yùn)轉(zhuǎn)暫停的位點(diǎn)，在這一點(diǎn)中可使細(xì)胞周期運(yùn)轉(zhuǎn)暫停的位點(diǎn)，在這一點(diǎn)上細(xì)胞內(nèi)各條件適宜才允許細(xì)胞進(jìn)入周期的上細(xì)胞內(nèi)各條件適宜才允許細(xì)胞進(jìn)入周期的下一階段。下一階段。第二節(jié)第二節(jié) 細(xì)胞各周期時(shí)相的主要事件細(xì)胞各周期時(shí)相的主要事件 1G1 Phase： G1期檢驗(yàn)點(diǎn)期檢驗(yàn)點(diǎn)G1 checkpoint也稱限也稱限制點(diǎn)制點(diǎn)restriction/R點(diǎn)：此處需求調(diào)

8、查的點(diǎn)：此處需求調(diào)查的事件有：事件有：DNA能否損傷？細(xì)胞外環(huán)境能否適能否損傷？細(xì)胞外環(huán)境能否適宜？細(xì)胞體積能否足夠大？芽殖酵母中此宜？細(xì)胞體積能否足夠大？芽殖酵母中此點(diǎn)稱起始點(diǎn)點(diǎn)稱起始點(diǎn)Start。 主要的生化事件：主要的生化事件：DNA和組蛋白和組蛋白histone的合成。的合成。 S期檢驗(yàn)點(diǎn)：監(jiān)察期檢驗(yàn)點(diǎn)：監(jiān)察DNA復(fù)制能否完復(fù)制能否完全？全？2S Phase： 主要的生化事件：大量合成主要的生化事件：大量合成ATP、RNA以及與細(xì)胞分裂相關(guān)的蛋白質(zhì)。為細(xì)以及與細(xì)胞分裂相關(guān)的蛋白質(zhì)。為細(xì)胞分裂作預(yù)備。胞分裂作預(yù)備。 G2/M期檢驗(yàn)點(diǎn)：期檢驗(yàn)點(diǎn)：DNA損傷能否已被修損傷能否已被修復(fù)？細(xì)胞體

9、積能否夠大？復(fù)？細(xì)胞體積能否夠大？3G2 Phase： 主要的生化事件：細(xì)胞染色質(zhì)凝集，分主要的生化事件：細(xì)胞染色質(zhì)凝集，分別并平均分配到兩個(gè)子代細(xì)胞，細(xì)胞一分為別并平均分配到兩個(gè)子代細(xì)胞，細(xì)胞一分為二。細(xì)胞增殖的直接實(shí)施階段。二。細(xì)胞增殖的直接實(shí)施階段。 M期的中期的中-后期檢驗(yàn)點(diǎn)：紡錘體組裝檢驗(yàn)后期檢驗(yàn)點(diǎn)：紡錘體組裝檢驗(yàn)點(diǎn)。點(diǎn)。 4M Phase：細(xì)胞分裂的方式有三種：細(xì)胞分裂的方式有三種： 真核細(xì)胞分裂主要包括兩種方式：真核細(xì)胞分裂主要包括兩種方式： 有絲分裂有絲分裂Mitosis，體細(xì)胞分裂方式；，體細(xì)胞分裂方式； 減數(shù)分裂減數(shù)分裂Meiosis，性細(xì)胞分裂方式。，性細(xì)胞分裂方式。 原

10、核細(xì)胞以無(wú)絲分裂原核細(xì)胞以無(wú)絲分裂 Amitosis 的方式完成細(xì)的方式完成細(xì)胞分裂。胞分裂。第三節(jié)第三節(jié) 特殊細(xì)胞周期特殊細(xì)胞周期v細(xì)胞分裂所需物質(zhì)已有預(yù)細(xì)胞分裂所需物質(zhì)已有預(yù)備，細(xì)胞分裂快。備，細(xì)胞分裂快。v子細(xì)胞在子細(xì)胞在G1、G2期并不生期并不生長(zhǎng)，越分裂體積越??；長(zhǎng)，越分裂體積越??；v細(xì)胞周期調(diào)控因子和調(diào)理細(xì)胞周期調(diào)控因子和調(diào)理機(jī)制與具有規(guī)范細(xì)胞周期機(jī)制與具有規(guī)范細(xì)胞周期的體細(xì)胞周期根本一致。的體細(xì)胞周期根本一致。1. 早期胚胎細(xì)胞的細(xì)胞周期早期胚胎細(xì)胞的細(xì)胞周期 酵母細(xì)胞的細(xì)胞周期與規(guī)范的細(xì)胞周期在時(shí)相和調(diào)控酵母細(xì)胞的細(xì)胞周期與規(guī)范的細(xì)胞周期在時(shí)相和調(diào)控方面類似。方面類似。酵母細(xì)胞

11、周期明顯特點(diǎn)酵母細(xì)胞周期明顯特點(diǎn): 酵母細(xì)胞周期繼續(xù)時(shí)間較短；封鎖式細(xì)胞分裂酵母細(xì)胞周期繼續(xù)時(shí)間較短；封鎖式細(xì)胞分裂 ，即細(xì)，即細(xì)胞分裂時(shí)核膜不解體；紡錘體位于細(xì)胞核內(nèi)；在一定環(huán)境下，胞分裂時(shí)核膜不解體；紡錘體位于細(xì)胞核內(nèi)；在一定環(huán)境下，也進(jìn)展有性繁衍。也進(jìn)展有性繁衍。2. 酵母細(xì)胞的細(xì)胞周期酵母細(xì)胞的細(xì)胞周期3. 植物細(xì)胞的細(xì)胞周期植物細(xì)胞的細(xì)胞周期v植物細(xì)胞不含中心體，但在細(xì)胞分裂時(shí)可以正植物細(xì)胞不含中心體，但在細(xì)胞分裂時(shí)可以正常組裝紡錘體。植物細(xì)胞以構(gòu)成細(xì)胞板的方式常組裝紡錘體。植物細(xì)胞以構(gòu)成細(xì)胞板的方式進(jìn)展胞質(zhì)分裂。進(jìn)展胞質(zhì)分裂。4. 細(xì)菌細(xì)胞的細(xì)胞周期細(xì)菌細(xì)胞的細(xì)胞周期v 慢生長(zhǎng)細(xì)菌

12、的細(xì)胞周期過(guò)程與真核細(xì)胞周慢生長(zhǎng)細(xì)菌的細(xì)胞周期過(guò)程與真核細(xì)胞周期過(guò)程有某些類似之處。期過(guò)程有某些類似之處。v 細(xì)菌在快速生長(zhǎng)情況下，細(xì)胞周期變化細(xì)菌在快速生長(zhǎng)情況下，細(xì)胞周期變化較大。較大。第三節(jié)第三節(jié) 細(xì)胞周期長(zhǎng)短的測(cè)定及細(xì)胞細(xì)胞周期長(zhǎng)短的測(cè)定及細(xì)胞周期同步化周期同步化v 這是最經(jīng)典的測(cè)定細(xì)胞周期各時(shí)相時(shí)間的方這是最經(jīng)典的測(cè)定細(xì)胞周期各時(shí)相時(shí)間的方法。利用法。利用3H-TdR胸腺嘧啶核苷摻入胸腺嘧啶核苷摻入DNA和和放射自顯影技術(shù)完成檢測(cè)。放射自顯影技術(shù)完成檢測(cè)。v 適用于細(xì)胞類群相對(duì)簡(jiǎn)單，細(xì)胞周期時(shí)間適用于細(xì)胞類群相對(duì)簡(jiǎn)單，細(xì)胞周期時(shí)間相對(duì)較短，周期運(yùn)轉(zhuǎn)均勻的細(xì)胞群體。相對(duì)較短，周期運(yùn)轉(zhuǎn)均

13、勻的細(xì)胞群體。1. 脈沖標(biāo)志脈沖標(biāo)志DNA復(fù)制和細(xì)胞分裂指數(shù)察看法測(cè)復(fù)制和細(xì)胞分裂指數(shù)察看法測(cè)定細(xì)胞周期長(zhǎng)短定細(xì)胞周期長(zhǎng)短放射性同位素脈沖標(biāo)志法測(cè)定細(xì)胞周期長(zhǎng)短放射性同位素脈沖標(biāo)志法測(cè)定細(xì)胞周期長(zhǎng)短v流式細(xì)胞儀可以檢測(cè)細(xì)胞流式細(xì)胞儀可以檢測(cè)細(xì)胞DNA的含量，經(jīng)過(guò)檢測(cè)細(xì)的含量，經(jīng)過(guò)檢測(cè)細(xì)胞不同時(shí)期胞不同時(shí)期DNA含量的變化，含量的變化， 可以測(cè)定細(xì)胞周期的可以測(cè)定細(xì)胞周期的長(zhǎng)短。長(zhǎng)短。2.流式細(xì)胞儀測(cè)定法流式細(xì)胞儀測(cè)定法 (Flow Cytometry)流式細(xì)胞儀法測(cè)定細(xì)胞周期流式細(xì)胞儀法測(cè)定細(xì)胞周期3、縮時(shí)攝像技術(shù)、縮時(shí)攝像技術(shù) 可以得到準(zhǔn)確的細(xì)胞周期時(shí)間、分裂可以得到準(zhǔn)確的細(xì)胞周期時(shí)間、分裂

14、間期和分裂期的準(zhǔn)確時(shí)間。間期和分裂期的準(zhǔn)確時(shí)間。細(xì)胞周期同步化細(xì)胞周期同步化v自然同步化自然同步化v 多核體；某些水生動(dòng)物的受精卵；多核體；某些水生動(dòng)物的受精卵；增殖抑制解除后發(fā)生的同步分裂。增殖抑制解除后發(fā)生的同步分裂。v人工同步化人工同步化v 選擇同步化；選擇同步化；v 誘導(dǎo)同步化。誘導(dǎo)同步化。 細(xì)胞同步化細(xì)胞同步化(Cell synchronization) 指在自然過(guò)程中指在自然過(guò)程中發(fā)生的或經(jīng)人為處置呵斥的細(xì)胞周期時(shí)相一致的景象。發(fā)生的或經(jīng)人為處置呵斥的細(xì)胞周期時(shí)相一致的景象。1. 選擇同步化選擇同步化v1有絲分裂選擇法有絲分裂選擇法v 利用利用M期細(xì)胞與期細(xì)胞與培育皿的附著性低，培

15、育皿的附著性低，將分裂中的細(xì)胞振蕩，將分裂中的細(xì)胞振蕩，使其脫離器壁搜集。使其脫離器壁搜集。v 其優(yōu)點(diǎn)是，操作其優(yōu)點(diǎn)是，操作簡(jiǎn)單，同步化程度高，簡(jiǎn)單，同步化程度高，細(xì)胞不受藥物損傷，細(xì)胞不受藥物損傷，缺陷是獲得的細(xì)胞數(shù)缺陷是獲得的細(xì)胞數(shù)量較少分裂細(xì)胞約量較少分裂細(xì)胞約占占1%2% 。v2細(xì)胞沉降分別法：細(xì)胞沉降分別法：v M期細(xì)胞體積大，可用離心的方法期細(xì)胞體積大，可用離心的方法分別。同時(shí)期的細(xì)胞體積不同，而細(xì)胞分別。同時(shí)期的細(xì)胞體積不同，而細(xì)胞在給定離心場(chǎng)中沉降的速度與其半徑的在給定離心場(chǎng)中沉降的速度與其半徑的平方成正比，因此可用離心的方法分別。平方成正比，因此可用離心的方法分別。其優(yōu)點(diǎn)是可

16、用于任何懸浮培育的細(xì)胞，其優(yōu)點(diǎn)是可用于任何懸浮培育的細(xì)胞，缺陷是同步化程度較低。缺陷是同步化程度較低。 1DNA合成阻斷法：合成阻斷法： 選用選用DNA合成的抑制劑合成的抑制劑TdR和羥基脲和羥基脲HU，可逆地抑制可逆地抑制DNA合成。合成。常用常用TdR雙阻斷法：雙阻斷法： 2. 誘導(dǎo)同步化誘導(dǎo)同步化v 處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期細(xì)胞的培育基中參與過(guò)量處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期細(xì)胞的培育基中參與過(guò)量TdRHeLa 2mol/L；CHO 7.5mol/L，S期細(xì)胞被抑期細(xì)胞被抑制。移去制。移去TdR，釋放時(shí)間大于，釋放時(shí)間大于S期的時(shí)長(zhǎng)時(shí)，再次參期的時(shí)長(zhǎng)時(shí)，再次參與過(guò)量與過(guò)量TdR，細(xì)胞停在，細(xì)胞停在G1/S交界處。

17、交界處。v優(yōu)點(diǎn)：同步化程度高優(yōu)點(diǎn)：同步化程度高v缺陷：產(chǎn)生非平衡生長(zhǎng)，個(gè)別細(xì)胞體積增大。缺陷：產(chǎn)生非平衡生長(zhǎng)，個(gè)別細(xì)胞體積增大。2中期阻斷法中期阻斷法 用秋水仙素等細(xì)胞分裂抑制劑將細(xì)胞阻用秋水仙素等細(xì)胞分裂抑制劑將細(xì)胞阻斷在中期。斷在中期。 優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有不平衡生長(zhǎng)的景象，缺陷是優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有不平衡生長(zhǎng)的景象，缺陷是可逆性較差?？赡嫘暂^差。3條件依賴性突變株使細(xì)胞周期同步化條件依賴性突變株使細(xì)胞周期同步化 將與細(xì)胞周期調(diào)控有關(guān)的條件依賴性突將與細(xì)胞周期調(diào)控有關(guān)的條件依賴性突變株轉(zhuǎn)移到限定條件下培育，一切細(xì)胞便被變株轉(zhuǎn)移到限定條件下培育，一切細(xì)胞便被同步化在細(xì)胞周期中某一特定時(shí)期。同步化在細(xì)胞周期中某一

18、特定時(shí)期。第四節(jié)第四節(jié) 細(xì)胞分裂細(xì)胞分裂一、有絲分裂一、有絲分裂前期前期v染色質(zhì)染色質(zhì)(chromatin)凝縮成早期染色體凝縮成早期染色體(由兩由兩條染色單體組成條染色單體組成)；v微管在中心體周圍開(kāi)場(chǎng)大量組裝，構(gòu)成星體，微管在中心體周圍開(kāi)場(chǎng)大量組裝，構(gòu)成星體，并向移向兩極，分裂極確立，紡錘體并向移向兩極，分裂極確立，紡錘體(spindle)開(kāi)場(chǎng)裝配；開(kāi)場(chǎng)裝配；v前期晚期，動(dòng)粒開(kāi)場(chǎng)在著絲粒處組裝前期晚期，動(dòng)粒開(kāi)場(chǎng)在著絲粒處組裝v染色質(zhì)進(jìn)一步濃縮；染色質(zhì)進(jìn)一步濃縮；v核仁核仁(nucleonus)消逝，核被膜裂解；消逝，核被膜裂解；vGolgi, ER 等細(xì)胞器裂解構(gòu)成小泡；等細(xì)胞器裂解構(gòu)成小

19、泡；v動(dòng)粒逐漸成熟；動(dòng)粒逐漸成熟；v紡錘體繼續(xù)組裝，微管侵入核中，部分星體微管構(gòu)紡錘體繼續(xù)組裝，微管侵入核中，部分星體微管構(gòu)成動(dòng)粒微管、極微管。紡錘體構(gòu)成，紡錘絲捕獲染成動(dòng)粒微管、極微管。紡錘體構(gòu)成，紡錘絲捕獲染色體，并拉動(dòng)染色體向紡錘體赤道面挪動(dòng)。色體，并拉動(dòng)染色體向紡錘體赤道面挪動(dòng)。前中期前中期v染色體陳列到赤道面上染色體整列染色體陳列到赤道面上染色體整列v紡錘體呈典型的紡錘樣，染色體兩側(cè)動(dòng)粒微紡錘體呈典型的紡錘樣，染色體兩側(cè)動(dòng)粒微管等長(zhǎng)，作用力平衡，動(dòng)粒面向紡錘體的兩管等長(zhǎng)，作用力平衡，動(dòng)粒面向紡錘體的兩極。極。 中期中期v 分裂中期分裂中期/后期存在檢驗(yàn)點(diǎn)，控制有絲分后期存在檢驗(yàn)點(diǎn)，控

20、制有絲分裂的細(xì)胞從中期向后期的轉(zhuǎn)換。裂的細(xì)胞從中期向后期的轉(zhuǎn)換。v 紡錘體檢驗(yàn)點(diǎn)紡錘體檢驗(yàn)點(diǎn)(spindle checkpoint )：一切染色體的動(dòng)粒都被動(dòng)粒微管捕獲時(shí)，染一切染色體的動(dòng)粒都被動(dòng)粒微管捕獲時(shí)，染色單體才干分別，細(xì)胞由中期向后期運(yùn)轉(zhuǎn)；色單體才干分別，細(xì)胞由中期向后期運(yùn)轉(zhuǎn)；否那么，細(xì)胞將暫停在中期不分裂。否那么，細(xì)胞將暫停在中期不分裂。The spindle checkpoint(mammalian cell in late prometaphase labeled with anibodies against the spindle checkpoint protein Mad

21、2 and tubulin). Mad2紡錘體檢驗(yàn)點(diǎn)紡錘體檢驗(yàn)點(diǎn) Anaphase is delayed until all chromosoms are positioned at the metaphase plate已發(fā)現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)Mad2與與Cdc20結(jié)合，抑制結(jié)合，抑制APC的激活的激活;只需當(dāng)只需當(dāng)Mad2分子從一切的染色體上失去后，分子從一切的染色體上失去后，APC才干被激活，后期才干開(kāi)場(chǎng)才干被激活，后期才干開(kāi)場(chǎng). v兩條染色單體分別，并向兩極挪動(dòng)。兩條染色單體分別，并向兩極挪動(dòng)。v 機(jī)理假說(shuō)：機(jī)理假說(shuō)：v 后期后期Av 后期后期B后期后期v兩條染色單體到達(dá)紡錘體兩極；兩條染色單體到

22、達(dá)紡錘體兩極；v動(dòng)粒微管消逝，極微管加長(zhǎng)；動(dòng)粒微管消逝，極微管加長(zhǎng)；v核膜組裝核膜組裝v高爾基體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞器重建高爾基體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞器重建末期末期核膜組裝核膜組裝v核膜小泡與染色體外表結(jié)合核膜小泡與染色體外表結(jié)合vv小泡交融，成片小泡交融，成片vv再交融，組裝成核膜，同時(shí)核孔復(fù)合體在核再交融，組裝成核膜，同時(shí)核孔復(fù)合體在核膜上組裝膜上組裝vv染色體去凝集，核仁組裝染色體去凝集，核仁組裝胞質(zhì)分裂胞質(zhì)分裂The MT of mitotic spindle determine the plane of animal cell division; Mitosis can occur withou

23、t cytokinesis. v分裂溝位置確實(shí)定：后期，兩極紡錘體發(fā)出的星體分裂溝位置確實(shí)定：后期，兩極紡錘體發(fā)出的星體微管末端重合，刺激細(xì)胞皮層，赤道板周圍外表下微管末端重合，刺激細(xì)胞皮層，赤道板周圍外表下陷構(gòu)成分裂溝，分裂溝的定位與紡錘體的位置相關(guān)。陷構(gòu)成分裂溝，分裂溝的定位與紡錘體的位置相關(guān)。肌動(dòng)蛋白聚集，收縮環(huán)構(gòu)成。肌動(dòng)蛋白聚集，收縮環(huán)構(gòu)成。收縮環(huán)收縮收縮環(huán)收縮收縮環(huán)處發(fā)生質(zhì)膜交融收縮環(huán)處發(fā)生質(zhì)膜交融胞質(zhì)收縮環(huán)的構(gòu)成機(jī)理胞質(zhì)收縮環(huán)的構(gòu)成機(jī)理vContractile ring: Actin and myosinII in the contractile ring generate the

24、 force for cytokinesis 以構(gòu)成細(xì)胞板以構(gòu)成細(xì)胞板(cell plate)的方式完成細(xì)胞分裂。的方式完成細(xì)胞分裂。 植物胞質(zhì)分裂機(jī)制不同于動(dòng)物：后期或末期植物胞質(zhì)分裂機(jī)制不同于動(dòng)物：后期或末期兩極處微管消逝，中間微管保管，且數(shù)量添加，兩極處微管消逝，中間微管保管，且數(shù)量添加，其中不斷參與囊狀物和電子密度高的物質(zhì)，構(gòu)成其中不斷參與囊狀物和電子密度高的物質(zhì)，構(gòu)成桶狀的成膜體桶狀的成膜體(phragmoplast)。 來(lái)自高爾基體的囊泡沿微管轉(zhuǎn)運(yùn)到成膜體來(lái)自高爾基體的囊泡沿微管轉(zhuǎn)運(yùn)到成膜體中間，交融構(gòu)成細(xì)胞板。囊泡內(nèi)的物質(zhì)堆積為初中間，交融構(gòu)成細(xì)胞板。囊泡內(nèi)的物質(zhì)堆積為初生壁和中

25、膠層，囊泡膜構(gòu)成新的質(zhì)膜。生壁和中膠層，囊泡膜構(gòu)成新的質(zhì)膜。植物細(xì)胞的胞質(zhì)分裂植物細(xì)胞的胞質(zhì)分裂 由于兩側(cè)質(zhì)膜來(lái)源于共同的囊泡，因由于兩側(cè)質(zhì)膜來(lái)源于共同的囊泡，因此膜間有許多連通的管道，構(gòu)成胞間連絲。此膜間有許多連通的管道，構(gòu)成胞間連絲。源源不斷運(yùn)送來(lái)的囊泡向細(xì)胞板交融，使源源不斷運(yùn)送來(lái)的囊泡向細(xì)胞板交融，使細(xì)胞板擴(kuò)展，構(gòu)成完好的細(xì)胞壁，將子細(xì)細(xì)胞板擴(kuò)展，構(gòu)成完好的細(xì)胞壁，將子細(xì)胞一分為二。胞一分為二。植物細(xì)胞的胞質(zhì)分裂時(shí)細(xì)胞板在兩個(gè)子細(xì)胞核之間構(gòu)成植物細(xì)胞的胞質(zhì)分裂時(shí)細(xì)胞板在兩個(gè)子細(xì)胞核之間構(gòu)成左電鏡照片；右細(xì)胞板構(gòu)成表示圖左電鏡照片；右細(xì)胞板構(gòu)成表示圖后期末成膜體指點(diǎn)細(xì)胞板的裝配。后期末成

26、膜體指點(diǎn)細(xì)胞板的裝配。v前減數(shù)分裂間期前減數(shù)分裂間期v 間期也可分間期也可分為為G1期、期、S期和期和G2期。期。 G2期是有期是有絲分裂向減數(shù)分裂絲分裂向減數(shù)分裂轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵時(shí)期。轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵時(shí)期。S期繼續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。期繼續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。二、減數(shù)分裂二、減數(shù)分裂v2. 減數(shù)分裂減數(shù)分裂Iv 1前期前期Iv 時(shí)間較長(zhǎng)，主要發(fā)生染色時(shí)間較長(zhǎng)，主要發(fā)生染色體配對(duì)、基因重組，合成一定量體配對(duì)、基因重組，合成一定量的的DNA。分為細(xì)線期、偶線期、。分為細(xì)線期、偶線期、粗線期、雙線期、終變期。粗線期、雙線期、終變期。v染色質(zhì)凝集，但兩染色單體臂并不分別，呈染色質(zhì)凝集，但兩染色單體臂并不分別，呈單線狀單線狀v細(xì)纖維

27、樣染色體上出現(xiàn)一系列大小不同的顆細(xì)纖維樣染色體上出現(xiàn)一系列大小不同的顆粒樣構(gòu)造，稱為染色粒粒樣構(gòu)造，稱為染色粒v染色體末端經(jīng)過(guò)接觸斑與核膜相連染色體末端經(jīng)過(guò)接觸斑與核膜相連細(xì)線期細(xì)線期v同源染色體配對(duì)；同源染色體配對(duì)；v 聯(lián)會(huì)：同源染色體配對(duì)的過(guò)程。兩條聯(lián)會(huì)：同源染色體配對(duì)的過(guò)程。兩條同源染色體嚴(yán)密結(jié)合在一同構(gòu)成的復(fù)合構(gòu)造同源染色體嚴(yán)密結(jié)合在一同構(gòu)成的復(fù)合構(gòu)造稱為二價(jià)體或四分體。稱為二價(jià)體或四分體。v0.3%zyg-DNA的合成。的合成。v 偶線期偶線期 聯(lián)會(huì)時(shí)整對(duì)同源染色體側(cè)面嚴(yán)密銜接構(gòu)聯(lián)會(huì)時(shí)整對(duì)同源染色體側(cè)面嚴(yán)密銜接構(gòu)成的特殊復(fù)合構(gòu)造稱為聯(lián)會(huì)復(fù)合體。成的特殊復(fù)合構(gòu)造稱為聯(lián)會(huì)復(fù)合體。聯(lián)會(huì)復(fù)聯(lián)

28、會(huì)復(fù)合體合體蛋白質(zhì)構(gòu)成蛋白質(zhì)構(gòu)成的梯狀構(gòu)造的梯狀構(gòu)造v染色體進(jìn)一步濃縮、變短，并與核膜接觸染色體進(jìn)一步濃縮、變短，并與核膜接觸v同源染色體發(fā)生等位基因交換、重組，并構(gòu)同源染色體發(fā)生等位基因交換、重組，并構(gòu)成重組結(jié)。成重組結(jié)。v合成合成P-DNADNA點(diǎn)切和修復(fù)相關(guān)的酶點(diǎn)切和修復(fù)相關(guān)的酶v合成減數(shù)分裂專有的組蛋白合成減數(shù)分裂專有的組蛋白v染色體外染色體外rDNA的擴(kuò)增。的擴(kuò)增。粗線期粗線期vTwo major contributions to the reassortment of genetic material that occurs in the production of gametes

29、 during meiosis.v聯(lián)會(huì)的同源染色體相互排斥、開(kāi)場(chǎng)分別，但聯(lián)會(huì)的同源染色體相互排斥、開(kāi)場(chǎng)分別，但仍有交叉仍有交叉v染色質(zhì)或多或少去凝集，轉(zhuǎn)錄活潑。可構(gòu)成染色質(zhì)或多或少去凝集，轉(zhuǎn)錄活潑?？蓸?gòu)成燈刷染色體燈刷染色體v繼續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)繼續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)雙線期雙線期v染色體重新凝集成短棒狀染色體重新凝集成短棒狀v燈刷染色體側(cè)環(huán)回縮，轉(zhuǎn)錄停頓燈刷染色體側(cè)環(huán)回縮，轉(zhuǎn)錄停頓v核仁消逝核仁消逝終變期終變期前期前期I各階段各階段細(xì)線期偶線期粗線期雙線期終變期v2中期中期Iv 紡錘體組裝；核膜破裂紡錘體組裝；核膜破裂v 同源染色體配對(duì)陳列在中期板上。每個(gè)二價(jià)體有同源染色體配對(duì)陳列在中期板上。每個(gè)二價(jià)體有4個(gè)動(dòng)

30、粒、個(gè)動(dòng)粒、姊妹染色單體的著絲粒定向于紡錘體的同一極。姊妹染色單體的著絲粒定向于紡錘體的同一極。v3后期后期Iv 同源染色體分別同源染色體分別v4末期末期I、胞質(zhì)分裂、胞質(zhì)分裂Iv 染色體到達(dá)兩極后，解旋為細(xì)絲狀、核膜重建、核仁構(gòu)染色體到達(dá)兩極后，解旋為細(xì)絲狀、核膜重建、核仁構(gòu)成，同時(shí)進(jìn)展胞質(zhì)分裂。成，同時(shí)進(jìn)展胞質(zhì)分裂。v5減數(shù)分裂間期減數(shù)分裂間期v 有兩種類型：有兩種類型：v 有較短間期，但不復(fù)制有較短間期，但不復(fù)制DNA，無(wú)，無(wú)G1、S、G2之分；之分；v 沒(méi)有間期，而由末期沒(méi)有間期，而由末期I直接轉(zhuǎn)為前期直接轉(zhuǎn)為前期II。v3. 減數(shù)分裂減數(shù)分裂IIv 可分為前、中、后、末四個(gè)四期，可分

31、為前、中、后、末四個(gè)四期，與有絲分裂類似。一個(gè)精母細(xì)胞構(gòu)成與有絲分裂類似。一個(gè)精母細(xì)胞構(gòu)成4個(gè)精子；一個(gè)卵母細(xì)胞構(gòu)成一個(gè)卵子及個(gè)精子；一個(gè)卵母細(xì)胞構(gòu)成一個(gè)卵子及2-3個(gè)極體。個(gè)極體。v減數(shù)分裂減數(shù)分裂I和減和減數(shù)分裂數(shù)分裂II中染色中染色體整列及染色體體整列及染色體分別的比較分別的比較The stages of oogenesis and spermatogenesis 2019.11.30核膜破裂與核纖層蛋白磷酸化相核膜破裂與核纖層蛋白磷酸化相關(guān)關(guān)中心體及紡錘體的組裝中心體及紡錘體的組裝組成及形狀構(gòu)造組成及形狀構(gòu)造功能功能v中心體在中心體在S期進(jìn)展復(fù)制，前期期進(jìn)展復(fù)制，前期初兩對(duì)染色體移向兩

32、極開(kāi)場(chǎng)組初兩對(duì)染色體移向兩極開(kāi)場(chǎng)組裝紡錘體。裝紡錘體。紡錘體的組裝過(guò)程紡錘體的組裝過(guò)程紡錘體：細(xì)胞紡錘體：細(xì)胞有絲分裂過(guò)程有絲分裂過(guò)程中一種與染色中一種與染色體分別直接相體分別直接相關(guān)的細(xì)胞安裝。關(guān)的細(xì)胞安裝。呈紡錘狀，主呈紡錘狀，主要由微管及微要由微管及微管相關(guān)蛋白所管相關(guān)蛋白所構(gòu)成。構(gòu)成。前期末，動(dòng)粒開(kāi)場(chǎng)在著絲粒處組裝，前期末，動(dòng)粒開(kāi)場(chǎng)在著絲粒處組裝，中期組裝成熟中期組裝成熟動(dòng)粒的組裝及動(dòng)粒捕獲微管動(dòng)粒的組裝及動(dòng)粒捕獲微管Schematic representation of the kinetochore動(dòng)粒蛋白動(dòng)粒蛋白vCENP-A定位于動(dòng)粒內(nèi)層定位于動(dòng)粒內(nèi)層vCENP-B定位于動(dòng)粒內(nèi)側(cè)的著絲粒上定位于動(dòng)粒內(nèi)側(cè)的著絲粒上vCENP-C定位于著絲粒內(nèi)層定位于著絲粒內(nèi)層vCENP-E定位于動(dòng)粒外層外表的冠