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1、细细 胞胞 周周 期期间间 期期分裂期分裂期 (M期、有丝分裂)期、有丝分裂)G1期期S期期G2期期前期前期中期中期后期后期末期末期第1页/共56页分为四个时期:分为四个时期:G1、S、G2、M。第2页/共56页2、细胞周期时间(、细胞周期时间(Tc)Tc:细胞周期全过程所需时间:细胞周期全过程所需时间TcTG1+Ts+TG2+TMTc的长短主要由的长短主要由TG1决定决定第3页/共56页1).连续分裂细胞连续分裂细胞(周期性细胞)(周期性细胞)在细胞周期中连续分裂的细胞。在细胞周期中连续分裂的细胞。3、根据增殖情况、根据增殖情况,将细胞分为三类将细胞分为三类:表皮基底层细胞、表皮基底层细胞、
2、消化道粘膜细胞消化道粘膜细胞肝脏细胞、肝脏细胞、肾细胞肾细胞神经细胞、肌神经细胞、肌肉细胞肉细胞、3 3).终末分化细胞终末分化细胞 不可逆脱离细胞周期,丧失分裂能力不可逆脱离细胞周期,丧失分裂能力。2 2).暂不分裂细胞暂不分裂细胞(G G0 0期细胞)期细胞)暂时脱离细胞周期不进行增殖(处于暂时脱离细胞周期不进行增殖(处于G G1 1期),期),但给予适当刺激后可重新进入细胞周期。但给予适当刺激后可重新进入细胞周期。第4页/共56页第5页/共56页三、间期1、G1期期细胞体积增大,有细胞体积增大,有RNA、核糖体及多种蛋、核糖体及多种蛋白质合成(结构蛋白、酶),特别是白质合成(结构蛋白、酶
3、),特别是DNA聚合聚合酶含量开始增加。酶含量开始增加。主要合成为主要合成为S期期DNA复制所必须的酶类。复制所必须的酶类。也产生诱导细胞分裂的物质,当诱导物达到一定也产生诱导细胞分裂的物质,当诱导物达到一定浓度,浓度,G1期则继续进行下去。否则停留在期则继续进行下去。否则停留在G0期期 第6页/共56页限制点(R点)G G1 1期期R R点决定细胞分裂是进入点决定细胞分裂是进入S S期,还是进入期,还是进入G G0 0期。期。定义:指细胞在周期的运行过程中所具定义:指细胞在周期的运行过程中所具有的控制点,以调节细胞是继续沿周期运行,有的控制点,以调节细胞是继续沿周期运行,还是停止某一阶段。还
4、是停止某一阶段。第7页/共56页G G0 0期期R点第8页/共56页G G1 1期晚期是药物等因素作用与细胞周期的敏感时期。期晚期是药物等因素作用与细胞周期的敏感时期。G G1 1期期 RNA合成抑制剂合成抑制剂 S S期期触发蛋白积累到一定浓度,细胞越过触发蛋白积累到一定浓度,细胞越过R R点进点进入入S S期。期。G G1 1期时间变化最大。期时间变化最大。第9页/共56页S期激活因子期激活因子:DNA复制所需的一种启动信号。复制所需的一种启动信号。开始合成于开始合成于G G1 1期期到到S S期的过渡时期含量最高,期的过渡时期含量最高,S S期结期结束消失。束消失。2、S期(合成期):期
5、(合成期):主要完成主要完成DNA复制复制,组蛋白、非组蛋白组蛋白、非组蛋白合成,合成,DNA与组蛋白合成具与组蛋白合成具“连动效应连动效应”。DNA复制是不同步的,常染色质区先复制,异复制是不同步的,常染色质区先复制,异染色质区后复制。含不同碱基对的片断复制顺染色质区后复制。含不同碱基对的片断复制顺序不同序不同DNADNA的含量增加一倍的含量增加一倍第10页/共56页为细胞分裂期提供大量的物质准备:为细胞分裂期提供大量的物质准备:大量的大量的RNA和蛋白质合成(微管蛋白大量合和蛋白质合成(微管蛋白大量合成、蛋白激酶)。成、蛋白激酶)。3、G2期(合成后期):期(合成后期):第11页/共56页
6、染色体平均分配;子细胞的形成。染色体平均分配;子细胞的形成。四、四、M期期细胞周期时间中细胞周期时间中M期占用的时间最期占用的时间最短,但细胞的形态变化最大。短,但细胞的形态变化最大。前期(前期(prophase)中期)中期(metaphase)后期(后期(anaphase)末期)末期(telophase)第12页/共56页分裂期(核分裂)分裂期(核分裂)1、前期(、前期(prophase)染色质凝集;染色质凝集;细丝状的染色质细丝状的染色质逐步压缩形逐步压缩形成成形态明显的染色体形态明显的染色体并贯穿整个前期。每条染并贯穿整个前期。每条染色体含两条姊妹染色单体;中心粒进行复制,色体含两条姊妹
7、染色单体;中心粒进行复制,分别移向细胞两级,同时向周围产生纺锤丝,分别移向细胞两级,同时向周围产生纺锤丝,形成纺锤体。形成纺锤体。核膜开始崩解,随后核仁开始消核膜开始崩解,随后核仁开始消失。失。第13页/共56页第14页/共56页第15页/共56页染色体排列到赤道面上,形成赤道板;染染色体排列到赤道面上,形成赤道板;染色体浓缩程度最大。色体浓缩程度最大。2、中期(、中期(metaphase)第16页/共56页第17页/共56页第18页/共56页3、后期(、后期(anaphase)染色体着丝粒纵裂为二,一条染色体中的染色体着丝粒纵裂为二,一条染色体中的两条染色单体在纺锤丝的牵引下,从着丝粒处两条
8、染色单体在纺锤丝的牵引下,从着丝粒处分开,平均的分向细胞的两极。分开,平均的分向细胞的两极。第19页/共56页第20页/共56页第21页/共56页4、末期(、末期(telophase)核膜重新形成;染色体解旋变细成为染色核膜重新形成;染色体解旋变细成为染色质,核仁核膜重新出现。质,核仁核膜重新出现。第22页/共56页第23页/共56页第24页/共56页胞质分裂(胞质分裂(cytokinesis)出现在后期末或末期初,在细胞中部发生出现在后期末或末期初,在细胞中部发生缢缩,致使细胞膜在此处断裂,形成两个子细缢缩,致使细胞膜在此处断裂,形成两个子细胞。胞。第25页/共56页第26页/共56页前初期
9、前初期前期前期中期中期后期后期末期末期第27页/共56页第28页/共56页第29页/共56页第四节第四节 减数分裂减数分裂(meiosismeiosis)一、概念 减数分裂(减数分裂(meiosismeiosis)是有性生殖)是有性生殖个体形成生殖细胞过程中发生的一个体形成生殖细胞过程中发生的一种特殊分裂方式。细胞经两次分裂,种特殊分裂方式。细胞经两次分裂,而而DNADNA只复制一次,因此子细胞中染只复制一次,因此子细胞中染色体数目减半(色体数目减半(2n n2n n)。)。第30页/共56页 间期间期G G1 1期期S S期期G G2 2期期分裂期分裂期减数第一次分裂减数第一次分裂前期前期中
10、期中期后期后期 末期末期减数第二次分裂减数第二次分裂前期前期中期中期 后期后期 末期末期同有丝分裂同有丝分裂第31页/共56页减数第一次分裂1、前期、前期I(1 1)、细线期:染色体已经完成复制,染色体已经完成复制,染色质呈细丝状染色质呈细丝状。染色线:染色粒:位于染色线位于染色线上呈盘旋凝缩状的部上呈盘旋凝缩状的部分,染色较深分,染色较深第32页/共56页(2 2)、偶线期(合线期):同源染色体:俩俩俩俩配对,大小形态相似,配对,大小形态相似,分别来源于父、母亲分别来源于父、母亲的一对染色体。的一对染色体。同源染色体联会同源染色体联会,联会:同源染色体配对现象。同源染色体配对现象。形成二价体
11、。形成二价体。联会复合体:第33页/共56页(3)、)、粗线期粗线期染色体明显变粗变染色体明显变粗变短;同源染色体的非短;同源染色体的非姊妹染色单体间发生姊妹染色单体间发生DNA的的片断互换片断互换,在光镜下可看到交叉在光镜下可看到交叉现象,现象,可产生新的可产生新的等位基因组合。等位基因组合。形成四分体。形成四分体。第34页/共56页(4)、)、双线期双线期同源染色体开始逐渐分开,但仍有同源染色体开始逐渐分开,但仍有几处相连;联会复合体解体。几处相连;联会复合体解体。端化:端化:(5)、)、终变期终变期染色体进一步浓缩,染色体进一步浓缩,交叉端化。核仁、核交叉端化。核仁、核膜消失膜消失第35
12、页/共56页2、中期、中期二价体排列在赤道面上,染色体的形态因着丝粒位置不同而异。二价体排列在赤道面上,染色体的形态因着丝粒位置不同而异。3、后期、后期同源染色体在纺缍丝牵引下向两极移动,非同源染色体自由组合。同源染色体在纺缍丝牵引下向两极移动,非同源染色体自由组合。第36页/共56页4、末期、末期两极各得到两极各得到n条染色体,数目由条染色体,数目由2nn。第37页/共56页减数第二次分裂减数第二次分裂前期前期:中期:中期:后期:后期:末期:末期第38页/共56页第39页/共56页有有丝丝分分裂裂与与减减数数分分裂裂的的比比较较第40页/共56页比较有丝分裂和减数分裂的异同点比较有丝分裂和减
13、数分裂的异同点有丝分裂有丝分裂减数分裂减数分裂比较项目比较项目分裂次数分裂次数一次一次连续两次连续两次子细胞性质子细胞性质 体细胞体细胞生殖细胞生殖细胞子细胞中染色体子细胞中染色体的数目的数目与体细与体细胞相同胞相同减少一半减少一半子细胞数量子细胞数量两个两个四个四个同源染色体同源染色体的行为变化的行为变化无无联会、交叉互换、联会、交叉互换、四分体彼此分离四分体彼此分离第41页/共56页二、减数分裂的生物学意义二、减数分裂的生物学意义1、使有性生殖生物体的染色体数目世代保持恒定。、使有性生殖生物体的染色体数目世代保持恒定。2n2nn n2n2n2、同源染色体配对、交换重组、非同源染色体自、同源
14、染色体配对、交换重组、非同源染色体自由组合形成了众多的由不同染色体组成的配子由组合形成了众多的由不同染色体组成的配子(223=8388608=8388608),增加了变异性,扩大了后代),增加了变异性,扩大了后代的变异范围,增强了个体对环境的适应性。的变异范围,增强了个体对环境的适应性。3、X X、Y Y染色体经减数分裂形成染色体经减数分裂形成X X、Y Y两类精子,两类精子,决定受精卵性别,精、卵形态和功能不同,有利决定受精卵性别,精、卵形态和功能不同,有利于受精。于受精。第42页/共56页三、配子发生(gametogenesis)精子(sperm)发生1、增殖期:46XY46XY46XY4
15、6XY46XY46XY精原细胞增殖期初级精母细胞2、生长期第43页/共56页3、成熟期46XY23Y23X23X23X23Y23Y初级精母细胞次级精母细胞精细胞精子4、变形期顶体形成核染色质凝聚尾部形成第44页/共56页卵子(ovum)发生增殖期:女性胚胎第六周开始胚胎第六个月生殖嵴原始细胞染色体(2n)卵原细胞染色体(2n)初级卵母细胞染色体(2n)有丝分裂第45页/共56页生长期:原始卵泡初级卵泡次级卵泡成熟卵泡第46页/共56页成熟期第47页/共56页细胞增殖的调控细胞增殖的调控细胞增殖是机体生长和发育的基础,它细胞增殖是机体生长和发育的基础,它不是随意发生,而是受到严格的调节控制的。不
16、是随意发生,而是受到严格的调节控制的。细胞的这种调控首先源于细胞本身和周期活细胞的这种调控首先源于细胞本身和周期活动有关的基因和某些因子如生长因子。它们动有关的基因和某些因子如生长因子。它们存在各种组织细胞中,调节细胞的增殖活动。存在各种组织细胞中,调节细胞的增殖活动。如神经细胞、肌细胞已经分化而不能再增殖;如神经细胞、肌细胞已经分化而不能再增殖;而肝细胞暂不增殖但却保留着增殖的潜能,而肝细胞暂不增殖但却保留着增殖的潜能,这表明细胞增殖和细胞的功能协调一致。这表明细胞增殖和细胞的功能协调一致。第48页/共56页第49页/共56页对细胞周期调控起主要作用的因子有:对细胞周期调控起主要作用的因子有
17、:(一)、生长因子与生长因子受体(一)、生长因子与生长因子受体血小板衍生生长因子(血小板衍生生长因子(PDGF)及其受体)及其受体表皮生长因子(表皮生长因子(EGF)及其受体)及其受体胰岛素样生长因子(胰岛素样生长因子(IGF)及其)及其受体受体3T3细胞细胞G G0 0期期 血小板衍生生长因子血小板衍生生长因子G1期期表皮生长因子表皮生长因子胰岛素样生长因子胰岛素样生长因子S S期期第50页/共56页细胞的增殖和肿瘤细胞的增殖和肿瘤 在正常情况下,细胞通过分裂达到增殖的目的。肿瘤是机体内一类恶性生长的细胞组织,是机体内细胞不正常增值的结果。它们不按机体的需要和调控进行异常增殖。一般有三种细胞
18、组成。恶性肿瘤G0期细胞很少,大多无限增殖。正常细胞 药物干扰 进入G0期,肿瘤细胞进入细胞周期,应用中毒剂量化疗杀伤肿瘤细胞。第51页/共56页第三章第三章第三章第三章 生命的延续生命的延续生命的延续生命的延续第一节无性生殖与有性生殖无性生殖细菌二分裂 有性生殖高等动、植物精子+卵子受精卵新个体有性生殖的生物学意义:增加了变异,扩大了适应,有利于生物的进化。第52页/共56页(二)、细胞内信号转导调节(二)、细胞内信号转导调节信号分子与膜上受体结合,通过第二信使控制细胞增殖和分化。信号分子与膜上受体结合,通过第二信使控制细胞增殖和分化。(三)、细胞周期有关基因及其产物对细胞周期(三)、细胞周
19、期有关基因及其产物对细胞周期的调控:的调控:癌基因、细胞分裂周期蛋白基因。第53页/共56页癌基因癌基因正常细胞分裂:正常细胞分裂:原癌基因原癌基因刺激刺激细胞分裂细胞分裂原癌基因原癌基因活化active加快细胞生长、加快细胞生长、繁殖速度繁殖速度恶性肿瘤形成恶性肿瘤形成癌基因(癌基因(oncogene)五、细胞周期与医学第54页/共56页、癌基因和抑癌基因(P62)2、细胞分裂周期基因、周期蛋白(cyclin)和周期蛋白激酶(cyclin-dependentKinase,Cdk).cyclin家族有家族有cylinA、B、C、D、E、F、G、H等。等。.CdK家族有家族有CdK1,CdK2,Cdk3,CdK4,CdK5等。等。.CdK与与cyclins结合形成的复合物可参与磷酸化多结合形成的复合物可参与磷酸化多种蛋白质,这些磷酸化蛋白在细胞周期周期中种蛋白质,这些磷酸化蛋白在细胞周期周期中DNA复制和有丝分裂事件中起复制和有丝分裂事件中起重要调节作用重要调节作用。第55页/共56页感谢您的观看!第56页/共56页
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