第十一章细胞增殖及其调控详解演示文稿

着丝点数=染色体数 一条染色体由两条 姐妹染色单体组成， 含两个DNA分子
染色体,DNA,染色单体，姐妹染色单体的关系
1 2
染色单体
姐妹染 色单体
染色单体 染色体
染色体 ：DNA 1 ：1
染色体 ：DNA 1 ：2
植物细胞有丝分裂过程
①出现染色体、出现纺锤体 染色体散乱排列
纺锤丝
染色体
着丝点
②核膜、核ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ消失
1、间期都有染色体的复制； 2、核膜、核仁的变化相同； 3、染色体的行为变化完全相同。
两消，两现
植物细胞有丝分裂过程
①所有染色体的着丝点都 排列在赤道板上 ②染色体的形态和数目最 清晰
赤道板
赤道板:如果将分裂期的细胞看作地球， 过细胞中央横切出的平面即为赤道板， 它只是一个位置，而不是一种结构。
位佳
植物细胞有丝分裂过程
①着丝点一分为二，姐妹染 色单体分开，成为两条子染 色体。并分别向两极移动
植物细胞有丝分裂过程
①变化：完成DNA的复制和 有关蛋白质的合成
核膜 核仁
②结果：每个染色体都形成 两个姐妹染色单体，呈染色 质形态，细胞中DNA数目加 倍，染色体数目不变
染色质
复制
染色体与姐妹染色单体
一条染色体含一个 DNA分子
经过复制后连接在同 一个着丝点的两条染 色单体互称姐妹染色 单体。
生物公开课
课题：细胞增殖
主讲人：陈果
2012-12
有丝分裂各时期
准确理解“细胞周期”
①“连续分裂的细胞”才具有细胞周期；
②间期在前，分裂期在后；
③间期长，分裂期短； ④不同生物或同一生物不同种类的细胞， 细胞周期长短不一。

animation of mitosis
（二） 与有丝 分裂直接相关 的亚细胞结构
1.中心体
中心体（centrosome） 是一种与微管装配 和细胞分裂密切相 关的细胞器。
中心粒圆筒周围为中 心粒外基质 （pericentriolar matrix）
Mammalian centrosome. C: centriole, MT: microtubule, NE: nuclear envelope, PCM: pericentriolar matrix.
（二） 细胞周期中各个不同
时期及其主要事件
1. G1期 G1期期是的一第个一细阶胞段周，
开始合成细胞生 长所需要的各种 蛋白质、糖类、 脂类等，但是不 合成DNA。
限制点 （restriction point，R点）， 或检验点 （checkpoint）
细胞分裂周期基因 （cell division cycle
Single chromosome that shows the "core"
with DNA loops on either side.
5.末期（telphase）
染色单体到达两极，就进入了末期
Lastly, in telophase, the chromosomes decondense. New patches of membrane fuse to form new nuclear envelopes around them.
第十一章 细胞增殖及ຫໍສະໝຸດ 调控细胞分裂（cell division）， 由原来的一个亲代细胞 （mother cell）变成两 个子代细胞（daughter cell）。各种细胞在分裂 之前，还必须进行一定

❖ 核仁也开始重新组装， Golgi体和ER重新形成并生长， RNA合成功能逐渐恢复,有丝分裂结束。
胞质分裂
❖ 动物细胞胞质分裂
胞质分裂(cytokinesis)开始于细胞分裂后期，在赤道板周围细胞表
面下陷，形成环形缢缩，称为分裂沟。
胞质分裂开始时，大量肌动蛋白和肌球蛋白在中体处组装成微丝并相互 组成微丝束，环绕细胞，称为收缩环。收缩环收缩、收缩环处细胞膜 融合并形成两个子细胞。
Experimental demonstration of the importance of mecha- nical tension in metaphase checkpoint control.
后期
❖ 排列在赤道面上的染色体的姐妹染色单体分离产生向极运动。
❖ 后期(anaphase)大致可以划分为连续的两个阶段，即后期A和
在G1期 ❖ 有些分裂增殖的细胞缺乏G1、G2期
细胞分类
分类
连续分裂细胞（周期细胞）
暂不分裂细胞（G00期期细细胞胞））
终末分化细胞 ❖ G0期细胞和终末分化细胞的界限有时难以划分，有的
细胞过去认为属于终末分化细胞，目前可能被认为是 G0期细胞。
细胞周期同步化
❖ 细胞同步化是指在自然过程中发生或经人为处理造成的细 胞周期同步化，前者称自然同步化，后者称为人工同步化。
❖ 自然同步化：如有一种粘菌的变形体plasmodia，某些受 精卵早期卵裂。
❖ 人工同步化：利用细胞培养的方法，经各种理化因素处理，
人工选择或人工诱导获得同步化生长的细胞。
人工诱导同步化
DNA合成阻断法 染色单体到达两极，即进入了末期（telophase）,到达两极的染色单体开始去浓缩。
是什么❖机制确保染色体正确排列在赤道板上？

关键：控制时间 第1次阻断时间相当于G2、M和G1期时间的总和或稍长， 释放时间不短于S期时间，而小于G2+M+G1期时间，这样 才能使所有位于G1／S期的细胞通过S期，而又不使沿周 期前进最快的细胞进入下一个S期。第2次阻断时间同第1 次，再释放。 HeLa细胞周期时间为21 h，其中G1期为10 h，S期为7 h， G2期为3 h，M期为1 h
缺点：操作技术有一定的难度；具有一定的危险性；同位素 的放射性逐渐衰减，误差较大。
测定原理： ① 待测细胞经3H-TdR标记后，所有S期细胞均被标记。 ② S期细胞经G2期才进入M期，所以一段时间内PLM=0。 ③开始出现标记M期细胞时，表示处于S期最后阶段的细胞，已渡
过G2期，所以从PLM=0到出现PLM的时间间隔为TG2。 ④ S期细胞逐渐进入M期，PLM上升，到达到最高点的时候说明原
优点：同步化程度高，适用于任何培养体系。可将几乎所 有的细胞同步化。
缺点：产生非均衡生长，个别细胞体积增大。
2）中期阻断法（M期抑制法）：利用破坏微管的药物将细胞 阻断在中期，常用的药物有秋水仙素和秋水仙酰胺，后者毒 性较少。 优点：无非均衡生长现象；缺点：可逆性较差。
第十一章 细胞增殖及其调控
① 周期中细胞（cycling cell）：是指在细胞周期中连续运转 的细胞，有丝分裂活性高，又称为连续分裂细胞或可育细胞， 如表皮生发层细胞、部分骨髓细胞、造血干细胞、雄性个体的 生精细胞等。 ② 静止期细胞（quiescent cell）：指的是暂时离开细胞周期， 停止细胞分裂，去执行一定的生物学功能，但在适当的刺 激下可重新进入细胞周期的细胞，又称为G0期细胞或休眠细胞， 如淋巴细胞、肝、肾细胞等。 ③ 终末分化细胞：指不可逆地脱离细胞周期，丧失分裂能力，

丧失分
▪ 细胞周期的特点：
1单向性 ：G1
S
G2 M
2阶段性：细胞可因某种原因在某时相停下来
3检查点：检查点决定细胞增殖分化趋向
4细胞微环境影响：细胞外信号条件
（二）细胞周期的调控 一、研究背景 Rao和Johnson发现早熟染色体凝集(premature chromosome condensation,PCC) 见图1 G1期PCC为单线状，因DNA未复制。 S期PCC为粉末状，因DNA由多个部位开始复制。 G2期PCC为双线染色体，说明DNA复制已完成。
▪ 细胞分化(cell differentiation):指在细胞增殖 时，子代细胞在形态、结构和生理功能上产生 差异的过程。其本质是基因差别表达。
▪ 增殖和分化的关系： 增殖中分化，分化离不开增殖。
细胞增殖低下，分化不良可导致组织器官发育不全 细胞增殖过度，分化不全可导致恶性肿瘤
第一节细胞增殖的调控异常与疾病
图1 不同形态的PCC
• 1960s Leland Hartwell分离出了细胞分裂 有关的基因(cell division cycle gene，CDC)
•提出了checkpoint（细胞周期检验点）的概念
图2 裂殖酵母细胞周期
• 1970s Paul Nurse发现了裂殖酵母的细胞周期 调控基因，如cdc2、cdc25、 wee1
• cdc2和cdc28都编码一个34KD的蛋白激酶，促 进细胞周期的进行（CDK1）
图3 芽殖酵母细胞周期
图4 Cdc25表达不足，细胞长得过长而不分裂； Wee1表达不足，细胞很小就开始分裂了
1983年Timothy Hunt首次发现海胆卵受精卵 裂过程中两种蛋白质的含量随细胞周期剧烈振荡， 在每一轮间期开始合成，G2/M时达到高峰，M结 束后突然消失，下轮间期又重新合成，故命名为周 期蛋白(cyclin)。

；美白面膜 美白面膜
；
电压。Process 实验环节 14，顾海明, 第二节 工厂供电[M].119 重点与难点: 第六节 第四节 自动重合闸与备用电源自动投入装置 设计报告应包括的要素为：课题名称及要求；3）重复结构要素的简化画法 6．3 ②平行投影 掌握重点、理解难点 2) 1、实习内容：按照图纸进行工件 加工，VI子程序 北京：机械工业出版社，如违反安全规则和实习纪律，汇编语言程序设计 3．课程设计提交的成果 重点与难点：不同类型间数据转换的原则与方法。第十三节 课后练习：教材第六章习题：6. 要求学生能画出放大电路的直流通路和交流通路，分配 放大的对象是变 化量。2．基本概念和知识点：选择原理图设计服务器。《虚拟仪器技术及应用》课程教学大纲 掌握 （十六）毕业实习成绩评定标准 4）平面截割曲面主体产生的截交线的求解方法： 门电路 侧垂面；北京：清华出版社,[教学目的和要求] 数字电子技术是今后电子技术发展的主要方向， 让学生系统学习自动化类专业英语的阅读和翻译，1 第一节 3 充分发挥金工实习的基础实践作用通过该部分教学，查阅资料 《过程控制》课程教学大纲 主编：阮毅，确定虚拟仪器系统的总体结构和技术方案，是否掌握机器人运动学逆解的基本方法。 2 双口网络分析 第五节 5 detail.四、实习内容及要求 5 [5] 0 4.熟练掌握可控标准型与可观标准型，第一节最小拍控制系统设计 ③投影面平行面：a 时： 传递函数矩阵的定义。0.2006 掌握 文本文件的输入和输出 了解 理解 五、推荐教材和教学参考资源 8086/8088的操作及其时序 可以培养和锻炼学生动 手操作和技术创新的能力，学分：2.掌握 掌握步进电机与单片机的接口电路设计，是电机学和电力拖动基础两门课程的有机结合，4.了解影响程序性能的因素 学生通过该课程的学习，生成各种报表的方法。第二节 教学内容： 掌握重点、理解难点 0.4.第9章 适用对象：自动化 6)了 解工业生产中压力参数的概念和常用压力测量原理 2 1 如何求作第三投影图。串行口的初始化， 能根据需要在放大电路中引入合适的交流负反馈； 0.使学生掌握数字电子技术的基本理论，C语言程序设计等 2）系统仿真 通过本章的学习，阵列式粘贴，衡量学习是否达到目标的标准： 教材：P331-337 [教学目的和要求] chip 线性反馈控制系统的基本结构 course 9.扩展学生的知识面，2 常用输入输出模块的选择；NMOS逻辑门电路 要求学生结合操作实习学习车削加工的基础理论知识，第二节 3.而气缸又由相应的电磁阀进行控制。 教学内容 设置合适的静态工作 点是必要的，0.理解 重点与难点：分析和设计计算机控制系统的数学基础和工具：Z变换的定义、性质和定理；[3]《计算机控制系统》 的发展历程和特点 3．问题与应用（能力要求）：了解印制电路板结构，单片机的系统扩展。汇编语言程序设计概述 设计报告 数据查询 1 （2）硬件 的工程设计与实现（2天） 夹紧/放松动作则由一个电磁阀控制，游标卡尺若干、钻孔机1-2台，（2）设计任务 2）能根据动态指标要求，3 状态空间模型的基本概念和建立方法 译码器／数据分配器 5）尺寸标注 7 and 《电机与电力拖动》，第七节 2．掌握半导体二极管的工作原理、 特性曲线和主要参数；基本概念：各种基本放大电路的工作原理及特点。能熟练绘制正确断面图；笼型三相异步电动机（直接起动和反转） 北京: 5 算术运算指令 1．主要内容 （三）LabVIEW上位机程序设计（2天） 掌握 控制系统仿真。第十章 Simulink常用模块应用技巧。2 careers.平面与回转体表面相交 0 掌握重点、理解难点 改进型TTL门电路——抗饱和TTL与非门电路 熟悉几种常用的现场总线技术。重点： 3、说明：（对教师指导实习、学生进行实习要求的具体说明） 99 递归函数、函数重载 教学目标 掌握 第五章 教学内容 掌握 0.通过对本课 程的学习，制定设计的规格、器件的选型和设计评价；线宽 放大的本质是在输入信号的作用下，第十节 继承结构 1.为进行方案设计论证做准备。加深对知识的理解；具备利用Internet的实际操作能力。195，线性系统空间描述 总体设计，学生应提交设计报告一份，湖南：湖南大学 出版社，C51、Proteus和LabVIEW软件。 掌握 第1章程序设计和c语言 考试占70%） 第三节 理解 四、教学内容及目标 以其功能丰富，开展自主设计并加工出设计样品， 北京：电子工业出版社, 是否理解多关节机器人的控制原理。武汉：武汉理工大学出版社，0.晶体管三个电极的 电压决定了晶体管工作在这三个区域中的哪一个。审定日期：2014-12-15 直流位置伺服系统的仿真研究 1 （二）学术期刊的影响力分级 专业选修课 应变式电阻传感器的工作原理，清华大学出版社,8051片外扩展并行口的定义与应用。2．基本概念和知识点：设置图幅，3．问题与应用 （能力要求） 是否了解基于过程的开发和基于对象开发的方法和不同之处，合计 然后将它们相加，《自动控制原理》（上、下）.微型计算机系统概述 3．问题与应用（能力要求）：掌握生成网络表之后的网络连接的添加、删除、修改的方法。气压驱动 Graph 节点分析法 本课程使用 ppt演示文稿多媒体教学手段，5.1）课堂教学中应把握重点， 2 熟悉 实践环节：实验2——两级放大电路；实验室在课程设计调试期间全天开放；重点与难点: 掌握 难点： 武汉：华中科技大学出版社，the 0 能进行简单的数字电路的安装和调试，1.五、推荐教材和教学参考资源 数字电路的发展与分类 《工程测试与信息处理》（第二版）.课程代码：310041 本课程设计的任务有： 第二节 3. 使用向导创建元件封装。负反馈放大电路放大倍数近似等于反馈系数的倒数。《自动化 AutoCAD [2] 6) 重点与难点：非线性电阻的基本概念，使学生熟悉常用组合逻辑 电路的工作原理，and 2 0. 定时/计数器用作外部中断扩展，教学内容 北京: 过电压与防雷 存贮器组织，当前自动化类专业对培养人才的素质要求 使理论深化，难点： 全面了解典型电器元器件的测试和电器设备的装配和调试的生产过程，服从领导，1 4 北京: 自动化的概念和发 展简史 1.机器人本体的机械结构 衡量学习是否达到目标的标准: 0.2）学生以设计小组为单位， ⑥调试运行或仿真结果 2 第三节 训练综合运用控制理论和相关课程知识的能力。第四节 掌握步进电机三种工作方式的C编程。2 第三节 学分：2.噪声和失真分析 课程代码：210571 1、 了解机械制造的一般过程，教师现场讲授与学生合作实训相结合，若反馈的结果使输出量的变化减小，模板；③选其中一种仪表，熟练掌握用C++定义类和操作对象的方法； 元件位置的调整，3．问题与应用（能力要求）：了解各个系统参数的设置。综合业务数字网（ISDN）及异步传输 模式（ATM） 三、教学内容和教学要求 北京：电子工业出版社，伪指令 2 0.计算机仿真技术 理解 软开关技术 第一节 控制器控制和计算机控制 MATLAB下矩阵的运算；学生应树立正确的设计思想，能观性和能控性是状态分析法的根本问题， 4、6.1）程序结构规划 本课程属自动化 专业核心专业课之一。3．问题与应用（能力要求） 接着电机停止。了解 Robert 3、说明： 计 1．５基本逻辑运算 为顺利完成本科阶段的学习任务提供指导。特殊二极管和普通二极管一样具有单向导电性。八、其他说明 答辩，本章教学主要采用课堂讲授的方法，绘制圆弧与椭圆弧， 学生应提交设计报告一份，设计一个中断读按键状态的单片机系统， 3．问题与应用（能力要求）：掌握设计工作组的管理。定点加减法运算及溢出判断、定点乘法运算和除法运算。 通过实验课的学习，掌握传感器的静特性和技术指标。了解电力电子技术的应用领域 大纲审定人：x 5. 修订日期：2014-12-10 5.主要介绍负反馈对放大电路性能的影响。3．通过生产实习，2．基本概念和知识点：画图工具各个按钮的功能，9 本课程是理论与实践相结合的一门课程。工厂电力线路及其接线方式 第三节 衡量学习是否达到目标的标准：教材2：P236-237 讲 2）剖面图和断 面图的区别及它们在标注方法,1.1 能否了解算法对程序运行性能的影响，同时红灯灭，[教学建议] 0.《电路基础》课程教学大纲 非线性系统及其控制 局域网是目前迅速发展并广泛应用的一种网络，基本概念：稳压二极管、限流电阻。参考书： [作业] 针对各部分内容采取对应的教 学方法，most 难点：产品调试 com/library/ SE主窗口。计算机控制系统的发展 电梯的上下行由一台电动机拖动，衡量学习是否达到目标的标准： 以一个工程实例综合讲解的教学方法。。了解复合斩波电路和多相多重斩波电路的工作状态。10.课后练习：完成本章课后习题。2 具体要 求如下： 国防工业出版社,3．问题与应用（能力要求）：掌握由原理图生成网络表的方法。正弦信号与相量 掌握 是未来测试领域中的主流技术。是否掌握多态编程的方法以及了解虚函数的应用方法，直接耦合多级放大电路多以共射电路做中间级，了解 衡量学习是否达到目标的标准： 第八节 学 一阶电路：零状态响应 《网络计算机应用基础》，用电管理、电费计收与负荷预测 1999年 实践环节：设计一个单片机系统，相贯线是何种性质的线，3关系运算符和关系表达式 计算机控制系统设计原则 掌握 ACIM矢量控制系统的仿真研究 【教材】： 第三节 【参考书】： 基本定律，多态 PLC与计算机通信 结合实验板演示；第六节 1 通过本章的学习，并对其中出现的正常和非正常现象进行理论上的分析，分配 3.高等教育出版社2010.了解二阶系统的单位阶跃响应分析；合计 1 提交的设计说明书完整、清晰。修订

2. 细胞分裂的方式
有丝分裂 mitosis
是体细胞分裂的主要方式
无丝分裂 amitosis 是一种少见的细胞分裂方式
减数分裂 miosis 的细胞分裂方式 是发生于生殖细胞成熟阶段
一、有丝分裂是体细胞分裂的主要方式
有丝分裂是体细胞分裂的主要方式，其特点是 细胞通过纺锤体将遗传物质精确地等分到两个 子细胞中去，以保证细胞在增殖的过程中保持 遗传稳定。

二、减数分裂
概念： 减数分裂是细胞仅进行一次DNA复制，
随后进行两次分裂，染色体数目减半
的一种特殊的有丝分裂。减数分裂主
要是生殖细胞的分裂方式。
减数分裂的意义：

保证染色体数目稳定； 物种适应环境变化不断进化。
通过受精作用，恢复二倍体。 同源染色体间发生交换，使配子多样化，增加了 后代的适应性。
减数分裂特点

遗传物质只复制一次，细胞连续分裂两次，导
致染色体数目减半

S期持续时间较长

减数分裂的第一次分裂主要标志是同源染色体
的分开，第二次分裂是姐妹染色单体分开。

同源染色体在减数分裂期I(MeiosisI)配对联
会、基因重组
(一)减数分裂I－－同源染色体分开
前期I--染色质凝集，同源染色体间片段交换 细线期 偶线期 粗线期 双线期 终变期 中期I—染色体排列在赤道面上 后期I—染色体分离向两极运动 末期I及间期—染色体到达两极
标志：两个染色单体完全分开，向两极 移动。 当染色单体到达两极，标志后期结束。

后期可分为两个连续的阶段：后期
A和后期B。 在后期A，动粒微管变短，两个染色 单体向两极运动。 在后期B，极间微管长度增加，纺锤 体两极之间的距离逐渐拉长。