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细胞分裂和细胞周期知识课件

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细胞周期与细胞分裂(共92张PPT)

细胞周期与细胞分裂(共92张PPT)
由于染色体的凝集，核仁中的DNA分别参加到各自 所属的染色体的组装中，核仁中的RNA和蛋白质分
散在细胞质中。
48
S、G2 期高度磷酸化
Rb蛋白
转录因子
转录因子活
化 / 激活
被磷酸化
调节细胞周期过程
转录因子被释放
36
5) 射线或化学因素引起的DNA损伤
可阻止G1期进入S期、G2期进入有丝分裂。
37
细胞周期检验点（check point）
38
细胞分裂
原核细胞的增殖：简单的一分为二，速度快。 真核细胞的增殖
MPF
核纤层蛋 白磷酸化
核膜破裂
组蛋白H1磷 酸化
染色体凝集
相关蛋白磷 酸化
纺锤体形成
相关蛋白磷 酸化
骨架和细胞 器重排
M期开始
27
影响细胞周期的其它因素
1）、生长因子：目前发现的多达几十种，多数有促进细胞增殖的功能，故又称有丝分裂原
（mitogen）
自分泌
来源
旁分泌
PDGF ( platelet-derived growth factor ) 血小板生长因子
★无丝分裂(amitosis)
✓不形成纺锤丝 ✓也不形成染色体
直接分裂 (direct division)
★有丝分裂 (mitosis)
✓形成纺锤丝
✓出现细丝状染色质
细胞周 期
★减数分裂 (meiosis)
✓形成纺锤丝
✓出现细丝状染色质
✓染色体数量减半
40
一、无丝分裂（直接分裂）
直接进行细胞核与细胞质的分裂方式。分裂过 程中既无染色体、纺锤体的形成，也无核膜、核仁 的解体。
10
G0期

细胞周期与分裂(共50张PPT)

细胞周期与分裂(共50张PPT)
。
Defects in the checkpoint can lead to cancer
DNA的复制 中心体复制
细胞大小
环境因素
没有检验点会导致染色体的错误分离
纺锤体装配检验点
染色体是否与 纺锤体相连
细胞大小
营养条件 生长因子
DNA损伤
肿瘤细胞失去这些checkpoints，在没有环境刺激信 号时和DNA受损时，仍继续分裂
减数分裂的意义
◆确保世代间遗传的稳定性；
◆增加变异机会，确保生物的多
样性，增强生物适应环境变 化的能力。
◆减数分裂是生物有性生殖的基础， 是生物遗传、生物进化和生物多 样性的重要基础保证。
（一）减数分裂前间期
◆可人为的分为G1、S、G2三个时期 ◆ S期持续时间长
◆S期复制DNA总量的99.7%-99.9% ◆大多数生物细胞核大于体细胞,染色质多为异染色质
G1期检验点：芽殖酵母——起始点； 其他真核细胞——限制点/检验点
是G1期的一个基本事件，由内外因素共同作用完成。
三种命运
连续分裂细胞 (如骨髓细胞)
休眠细胞 (G0期)（如肝细胞） 终端分化细胞 (如神经细胞)
在细胞周期中至少有三个检验点
检验点：指细胞周期的某些关键时刻，存在一套监控机制，调控周 期各 时相有序而适时地进行更迭，并使周期序列过程中后一个事件的开始依赖 于前一个事件的完成，从而保证周期事件高度有序地完成。 从分子水平看，检验点是作用于细胞周期转换时序的调控信号通路，以
Visible evidence of crossing over
·不同细胞的细胞周期时间差异很大
T 75 ③DNA与组蛋白组装成核小体。
细胞增殖G是1生物繁育的基础。

《细胞周期与分裂》PPT课件

《细胞周期与分裂》PPT课件
分裂后期： 纺锤体极间微管(＋)端组装延 长。 动粒微管动粒端(＋)去组装。
23
2021/4/26
24
❖The pushing and pulling forces drive the chromosomes to the metaphase plate
MT behavior during formation of the metaphase plate. Initially,MT from op20p2o1/s4/i2t6e poles are different in length.
2021/4/26
11
3.核仁缩小消失分散在细胞质中 4.核膜崩解 裂解成小膜泡分散到细胞质中。
2021/4/26
12
中期(metaphase)：
核膜崩解 —— 早中期。纺锤体微管侵 入细胞中心区。染色体剧烈旋转、 振荡、徘徊于两极之间。纺锤体自 由端分别“捕获”染色体二侧动粒 ，形成动粒微管。
2021/4/26
44
前期Ⅰ细线期(凝集) 前期Ⅰ偶线期(配对) 前期Ⅰ粗线期(重组) 前期Ⅰ双线期
前期Ⅰ终变期
中期Ⅰ
后期Ⅰ
末期Ⅰ
202前1/4期/26Ⅱ
中期Ⅱ
后期Ⅱ
末期Ⅱ 45
有丝分裂与减数分裂的异同
有丝分裂 体细胞分裂 DNA复制一次 细胞分裂一次
子细胞染色体数 目与母细胞相同
前期短，染色体 独立活动
意义 1. 保证生物染色体数目的恒定，维 持稳定
的遗传基础。 2. 生殖细胞遗传基础多样化，后代变异机
会扩大，提高对环境的适应能力。
2021/4/26
27
减数分裂
减数分裂前间期(G1、S、G2)

细胞周期与细胞分裂课件

细胞周期与细胞分裂课件

粗线期（pachytene，pachynema）： §开始于同源染色体配对完成之后；同源染色体仍紧密
结合，并发生等位基因之间部分DNA 片段的交换和 重组，产生新的等位基因的组合； §此时在联会复合体部位的中间，出现重组节 （combination nodule）。 §合成减数分裂期专有的组蛋白，并将体细胞类型的组 蛋白部分或全部地置换下来。 §在许多动物的卵母细胞发育过程中，粗线期还要发生 rDNA 扩增。
§ G2期:检查DNA 是否完成复制，细胞是否已生长到 合适大小，环境因素是否利于细胞分裂等。
§ M期:有丝分裂或者减数分裂。
在真核细胞中也发现多种监控 机制，以调控周期各时相有序而适 时地进行更迭，并使周期序列过程 中后一个事件的开始依赖于前一个 事件的完成，从而保证周期事件高 度有序地完成。
检验点不仅存在于G1 期，也存 在于其他时相，如S 期检验点、G2 期检验点、纺锤体组装检验点等。
（2）细胞分裂极的确立和纺锤体的装配
中心体在G1期末开始复制，在S 期完成复制，在G2期分离， 半保留复制的中心粒进入子代中心体。细胞进入有丝分裂前期， 复制并分离后的两个子中心体作为微管组织中心，开始放射状微 管装配，中心体及其周围微管形成两个星体，这便是分裂极的确 立和纺锤体装配的起始。
Formation of the compacted mitotic chromosome
细线期（leptotene，leptonema）
§首先发生染色质凝缩，染色质纤维逐渐螺旋化、折叠， 包装成在显微镜下可以看到的细纤维样染色体结构。
§在细纤维样染色体上，出现一系列大小不同的颗粒状结 构，称为染色粒（chromomere）。
§细线期还有一个明显的特点，即染色体端粒通过接触斑 与核膜相连。由于很多细线染色体的 端粒与核膜结合， 使染色体装配成花束状，所以细线期又称花束期。

高中生物《细胞分裂与细胞周期》课件

高中生物《细胞分裂与细胞周期》课件

发
生பைடு நூலகம்
成熟期
精卵发生过程的差异
二者的异同
相同点：形成过程相同，都经过减数分裂期
不同点： 开始的时间不同：卵原细胞的增殖期和生长期在胚
胎期已完成，青春期则进行成熟期，每月只成熟一个卵子； 精原细胞则在青春期开始增殖，且连续进行。
结果不同：一个卵母细胞形成一个卵子和三个极体； 一个精原细胞形成四个精子。
有丝分裂器(mitotic apparatus) ➢ 组成：染色体、星体、中心粒及纺锤体。 ➢ 作用：对于中期以后发生的染色体分离、染色体向两极的
移动及平均分配到子代细胞等活动有关键作用。
Cell Division and Cell Cycle
• 核膜解体时，动粒微管就有机会接近染色体并与之动粒结 合，捕获染色单体。结合后，动粒微管将一条染色体中的 一条染色单体“锚定”在纺锤体的一极，另一条染色单体 也会被同时“锚定”在纺锤体的另一极，从而使这一对被 “捕获”的染色单体处于两极之间“拉力”的平衡状态下
Cell Division and Cell Cycle
后期A作用机制示意图
后期B作用机制示意图
(四)末期（telophase）
主要特点：子代细胞的核重新形成，胞质分裂。
1. 子代细胞的核形成 在分裂末期，染色体解聚、核仁重新形成、核膜重建，
至此两个子代细胞的核形成，核分裂完成。
Cell Division and Cell Cycle
• 新的细胞核立即开始工作：核 孔开始泵入核蛋白，使细胞核 体积扩大；分裂期凝缩的染色 体去浓缩回复到间期的染色质 形态，开始基因转录；核仁重 新出现。所有这些过程对于细 胞完成其胞质分裂都是必需的。
2. 胞质分裂

细胞周期与细胞分裂(共51张PPT)

细胞周期与细胞分裂(共51张PPT)
◆细菌的细胞周期
爪蟾早期胚胎细胞的细胞周期
·细胞分裂快, G1、G2期非常短,S期也短(所有复制子 都激活), 以至认为其仅含有S期和M期；
·无需临时合成其它物质；
·子细胞在G1、G2期并不生长，越分裂体积越小；
细胞周期调控因子和调节机制与一般体细胞标 准的细胞周期基本一致；
酵母细胞的细胞周期
◆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（contractile ring)。收缩 环收缩致使细胞膜融合，形成两个子细胞。
·后期A: 动粒微管去装配变短，染色体向两极运动; ·后期B: 极性微管长度增加，两极之间的距离逐渐拉长，
介导染色体极向运动;
末期(telophase)
◆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
◆核膜开始重新组装 ◆ Golgi体和ER重新形成并生长
◆核仁也开始重新组装，RNA合成功能逐渐恢复,
害，缺点是获得的细胞数量较少。（分裂细胞约占1%～2%） 2）细胞沉降分离法：不同时期的细胞体积不同，而细胞在给定离心场中沉
降的速度与其半径的平方成正比，因此可用离心的方法分离。其优点是可用于 任何悬浮培养的细胞, 省时，效率高，成本低，缺点是同步化程度较低。
2．诱导同步化
1）DNA合成阻断法：选用DNA合成的抑制剂，可逆地抑制DNA合成，而不影响其他 时期细胞的运转，最终可将细胞群阻断在S期或G/S交界处。5-氟脱氧尿嘧啶、羟基脲、 阿糖胞苷、氨甲蝶呤、高浓度ADR、GDR和TDR，均可抑制DNA合成使细胞同步化。 其中高浓度TDR对S期细胞的毒性较小，因此常用TDR双阻断法诱导细胞同步化：
◆增加变异机会，确保生物的多样性，增强 生物适应环境变化的能力。

细胞的分裂和细胞周期(共97张PPT)

细胞的分裂和细胞周期(共97张PPT)
由星体微管、动粒微管(kinetochore microtubule)和重叠微管纵向排列构成纺锤
样。
星体微管： 围绕中心粒向四周辐射的微管。起主导
作用，逐渐构成其他类型的纺锤体微管。
动粒微管：极→染色体动粒
重叠微管（极间微管）：极→极
星体微管
中心粒
横桥
动粒
中心体
极间微管 动粒微管
Cell Division and Cell Cycle
封闭式有丝分裂：
许多单细胞生物，如酵母、粘菌等，在 其细胞分裂整个过程中，细胞核膜均保持完 整，纺锤体形成及染色体分离均发生于核膜 内，纺锤体两极附着在核膜上。
而在大多数植物和动物中，细胞进行的 是一种开放式有丝分裂。
有丝分裂过程
核膜 核仁 染色质
中心粒
间期
赤道板
前期
收缩环造成的分裂沟
中期
动物细胞的有丝分裂
(一)第一次减数分裂进程中细胞内发生复杂
的生化和形态变化
1、前期 I （1）细线期：也称为染色质凝集期。
特点：在间期已经完成复制的染色质开始凝 集和同源染色体配对。
光镜下染色体仍呈单条细线状，染色单 体的臂未完全分离，可能与染色体上某些
DNA片段的复制尚未完成有关。
前期I(细线期)
（2）偶线期
二分体排列于赤道面上，动粒 四分体排列于赤道面上，动粒微管只与染 微管与染色体的两个动粒相连 色体的一个动粒相连（中期Ⅰ ）
染色单体移向细胞两极
同源染色体分别移向细胞两极（后期Ⅰ ）
末期 染色体数目不变
染色体数目减半（末期Ⅰ ）
子细胞染色体数目与分裂前相 子细胞染色体数目比分裂前少一半，子细
分裂结果 同，子细胞遗传物质与亲代细 胞遗传物质与亲代细胞及子细胞之间均不

第13章 细胞周期与细胞分裂(共92张PPT)

第13章 细胞周期与细胞分裂(共92张PPT)

胞质分裂期
29
30
H1组蛋白的磷酸化诱导染色质由线形经过
螺旋化、折叠和包装等过程形成
。
前期末 形成。
，分裂极确定，中心体复制完成， 移向
两极，参与纺锤体的装配。
核仁在前期末缩小并消失，rDNA缩回染色
体的次缢痕处。
31
前期两个中心体向两极移动
32
前中期是指核膜破裂到染色体排列到赤道板之前的这段时间。
可以得到准确的细胞周期时间及分裂间 ② 染色体后期不开，或者进行核内有丝分裂，形成多倍体；
真核细胞的细胞分裂主要包括两种方式，即有丝分裂(mitosis)和减数分裂(meiosis)。
子细胞在G1期、G2期不生长，越分裂体积越小。
期和分裂期的准确时间。 G1期：与DNA合成启动相关，rRNA、蛋白质、糖类、脂质等开始合成;染色质去凝集.
54
55
着丝粒：是指染色体主缢痕部位的染色质，它把姊妹染色体 单体连
接在一起，并把染色体分成两个臂。
动粒：是位于着丝粒两侧由蛋白质构成的三层盘状或球状结构。和纺锤 体相连，与染色体的向极移动有关。
动粒的结构：内层（着丝粒染色质） 中层（细纤维横跨）
外层（微管）：
56
57
➢ 概念： 由微管和微管蛋白组成的参与染色体向 极移动的纺 锤式结构。
◆细胞增殖(cell proliferation)是细胞生命 活动的重要特征之一,种族繁衍、个体发育、 机体修复等都离不开细胞增殖。
– 初生婴儿有1012个细胞，成人1014个，约200种细胞类型。
– 成人体内每秒钟有数百万新细胞产生，以补偿衰老和死亡的 细胞。
1
细胞周期 细胞分裂
2
细胞周期概述
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5、6
期
促进G1 向S期转化
的 两 个
主
cyclinB cyclinB/ CDK1
要 调
CDK1
控
促进G2
点
向M期转化
（三）成熟促进因子（maturation
promoting factor, MPF）
成熟促进因子是一种在G2期形成、能够 促进M期启动的调控因子。
成熟的爪蟾卵母 细胞的细胞质
注射
未成熟的爪蟾 卵母细胞
周期蛋白浓度在细胞周期中是浮动 的, 呈周期性变化。同样, MPF的活 性与周期蛋白一样在细胞周期中呈 现周期性变化
六、细胞周期与医学的关系
（一）细胞周期与组织再生
组织再生
生理性再生 补偿性再生
（二) 细胞周期与肿瘤
人体正常器官、组织的细胞周期进程中 发生R点的消失、自分泌大量生长因子等异 常情况时，其生长、分裂将失去控制，由此 形成赘生物—— 肿瘤
2、S期（DNA合成期）
组蛋白合成的主要时期； 组蛋白还在持续磷酸化； 中心粒复制时期； DNA复制阶段，各种酶活性、
含量明显增高；
3、G2 期（DNA合成后期）
主要合成和分裂期相 关的蛋白质
• 成熟促进因子（核膜破裂、
染色体凝集）；
• 微管蛋白（纺锤体微管）。
二、细胞周期的调控
（一）细胞周期蛋白（cyclin）
种依赖周期蛋白才可表现出活性
的蛋白激酶。是否和周期蛋白结
合是该酶表现活性的先决条件。
目前发现，CDK有七个成员，分
别叫做CDK1-7。
✓ 不同的周期蛋白和不同的CDK
相结合，表现出不同的激酶活性， 在不同时期驱动细胞周期前进。
cyclinD cyclinD/ CDK4、
CDK4、 5、6
细 胞 周
1、细胞周期与肿瘤生长
增值型细胞
A
肿瘤细胞的类型
暂不增殖型细胞 B
不增殖型细胞 C
肿瘤的 增殖比率
GF A ABC
肿瘤的生长快,是因为有高的增殖比率,而不是肿瘤细胞的 Tc缩短，恰恰相反，肿瘤细胞的Tc比正常细色质（Chromatin）和染色体 （ Chromosome）是细胞核内同一物 质（遗传物质）在细胞增殖周期中不 同阶段的存在形式。
细胞分裂和细胞周期
主要内容
第一节 第二节 第三节 第四节
细胞周期 染色质和染色体 纺锤体 植物细胞的减数分裂
第一节 细胞周期
一、细胞周期概述 二、细胞周期各时相的动态变化 三、细胞周期的调控 四、细胞周期与医学的关系
2. 细胞周期的划分
细胞分裂间期 细胞有丝分裂期
请画一下一个细胞周期中DNA含量变化曲线图
细 胞
间期
G1期 S期 G2期
周
前期
期
M期
中期 后期
末期
G1期(gap1)：从有丝分裂完成到DNA复制之前 的间隙时间。
S期(synthesis phase)：指DNA复制的时期。 G2期(gap2)：DNA复制完成到有丝分裂开始之
前的一段时间
M期又称D期(mitosis or division)：细胞有丝分裂期。 计4期
胃上皮细 胞 24
骨 髓 细 胞 18
9 14 2 33 10 5
9 12 3 2 12 4
结论
➢细胞周期的长短因细胞 种类而异 ➢G1期时间变化最大，这 个时期是调节细胞周期的 关键时期
❖ R点（限制点检验点调控点）
在G1向S期转变过程中，存 在一个特定的时期，如果G1期细 胞通过该期，则可顺利进入S期进 行DNA复制，并继续前进，直到完 成细胞分裂。这一特定时期被称 为限制点或检验点、调控点。
（RNA含量、蛋白质因子、离子浓度）
❖G1期细胞的三种命运
继续增殖细胞（周期中细胞）；
暂不增殖细胞（静止期细胞或G0 期细胞）；
永不增殖细胞（终端分化细胞）
按细胞周期划分的细胞类型
➢周期中细胞（皮肤生发层细胞）； ➢静止期细胞或G0期细胞（为暂时脱离细
胞周期，不进行增殖，但在适当刺激下可重新进 入细胞周期的细胞，如某些免疫淋巴细胞，肝、
（一）脱氧核糖核酸（DNA）
三种构像：
①B-DNA、②Z-DNA、③A-DNA。
外形
适中
螺旋方向 右手
细长 左手
粗短 右手
（二）组蛋白（histone）
带正电荷，含Arg，Lys，属碱性蛋白。
分类：根据Arg/Lys比例分5种
核心组蛋白（core histone）： H2A、H2B、H3、H4；
何时为染色质？何时为染色体？有何意 义？
染色质：
间期细胞，网状不规则，有利于复制 和表达
染色体：
细胞分裂过程中，棒状结构，有利于 平均分配
主要内容
一、染色质和染色体的化学成分 及组成
二、染色质和染色体的形态
一、染色质和染色体的化学成分及组成
染色质和染色体都由相同的化学物质组成。 • 生化分析证明，染色质的主要成分是： DNA、组蛋白、非组蛋白、少量RNA
练一练
在细胞周期的哪一个阶段 DNA能被H3-TDR标记 B A.G1期(gap1) B.S期(synthesis phase) C.G2期(gap2) D.M期(mitosis)
3. 细胞周期时间
哺乳动物细胞周期时间
细 胞 类 型 Tc TG1 TS TG2+M
结肠上皮细胞 25 直肠上皮细胞 48
连接组蛋白（linker histone）：H1。
肾细胞等， ）；
➢终端分化细胞（是指那些不可逆地脱离细 胞周期，丧失分裂能力，保持生理机能活动的细 胞，如神经、肌肉细胞、多形核白细胞等）。
二 细胞周期各时相的变化 1.G1 期（DNA合成前期）
• RNA大量合成，导致蛋白质含
量明显增加。如DNA聚合酶。
• 蛋白质的磷酸化作用较为突出。
如组蛋白、非组蛋白、蛋白激 酶等。
成熟的爪蟾 母卵细胞
1. MPF的组成
CDK1
MPF
周期蛋白B
2. MPF的作用
➢ 参与有丝分裂的启动和染
色质的凝集；
➢ 核纤层结构解体。
→ 核纤层蛋白：磷酸化 去磷酸化
分裂前期
分裂末期
细胞周期中MPF的浓度变化 MPF的活性在细胞周期中波动很大, 在有丝分裂前急剧升高, 但在有丝 分裂后急剧下降直到零。
细胞周期蛋白是一类随细胞周期呈周期 性出现与消失的蛋白质.目前发现，Cyclin 有八个成员，分别叫做Cyclin A、B、C、 D、E、F、G、H，它们可在细胞周期的不 同阶段相继表达，与细胞中的CDK结合后， 参与细胞周期相关活动的调节。
(二)周期蛋白依赖性激酶
（CDK）
✓
周期蛋白依赖性激酶是一