Stage of cell cycle
细胞增殖英文CellReproduction课件
In a gypsy moth? 4. Why does mitosis occur? Major functions? 5. In what cells (general term) does mitosis
• Groups of single-chromatid chromosomes reach poles of cell
• Nuclear envelop begins to reform
• 2 new daughter cells formed
• Cytokinesis begins with appearance of cell plate
It would be a genetic mess!
Instead, gametes are haploid (n).
Egg and sperm both have exactly half the number of chromosomes of somatic cells
At fertilization, n + n = 23; 23 + 23 = 46!
THE STEPS OF MITOSIS
• Interphase
(actually, this is not part of mitosis itself)
• Prophase • Metaphase • Anaphase • Telophase
Interphase
Onion root tip
细胞分裂与细胞周期
纺锤体微管
姐妹 着丝点（动粒）
主要成分蛋白质
外层 主缢痕（初级缢痕） 着丝粒
含高度重复DNA
中层
内层
着丝粒(centromere)：
动粒(kinetochore)：
主缢痕(primary constriction)：
着丝粒(centromere)：位于主缢痕内两
条姐妹染色单体相连处的中心部位，由 高度重复DNA序列的异染色质组成，将 染色单体分为两个臂。 动粒(kinetochore)：动粒(kinetochore, 着丝点): 由蛋白质组成的存在于着丝粒 两侧的特化圆盘状结构，为染色体的运 动中心，也是微管组织中心之一。 主缢痕(primary constriction)：在中 期染色体的两姐妹染色单体连接处的一 个染色较浅而缢缩的区域。
３.染色体向赤道面的运动
（三）中期（metaphase ）
主要特征： 染色体达到最大的 凝集，排列在赤道 板上，小的在内侧， 大的在外侧。
中期染色体
（四）后期（anaphase ）
主要特征：染色体的两姐妹染色单体 发生分离，子代染色体形成并向细胞 两极移动。 姐妹染色单体分离的原因主要与其 彼此间的连接骤然消失相关，而动 粒微管的张力对其的影响不大。
第一节
细胞分裂
一、无丝分裂（amitosis) 二、有丝分裂（mitosis) 三、减数分裂（meiosis)
一、无丝分裂(amitosis)
也称直接分裂，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。
特点：
1.不形成纺锤丝和染色体； 2.遗传物质不一定平均分配到两个 子细胞； 3.常见于低等动物，高等动物中也 存在。
细胞周期CellCycle
第二节细胞周期(Cell Cycle)一、细胞周期的基本概念地球上所有的饰物均是通过充分的细胞生长和分裂而维持生存和保持物种延续的。
一个细胞经过一系列生化事件而复制它的组分，然后一分为二，这种周期性的复制和分裂过程称为细胞周期。
细胞增殖是通过细胞周期实现的。
在50年代以前,人们把细胞的二次分裂之间的周期称为静止期,因为此时看不出明显形态变化(光镜下),从而认为细胞处于静止状态,将研究重点放在有明显变化的分裂期。
1953年,Howard(霍华德)等用同位素32P-磷酸标记蚕豆根尖细胞,发现二次分裂的间期是极其关键的阶段,与DNA复制有关的一系列生化反应均在此阶段,并不静止,而改称为间期,他们第一次提出了一个完整的细胞周期的概念,并确定了细胞周期可划分为四个时期（图4-5）:图4-5细胞周期全过程示意图间期(Ⅰ) DNA合成前期G1 DNA合成仅在一小段时间,InterPhase DNA合成期S 在合成前后各有一段间期(Gap)DNA合成后期G2前期prophase分裂期(M) 中期metaphaseMitotin phase 后期anaphase末期telophaseI: 为细胞的生长、体积倍增。
M:为细胞的分裂,产生二个子细胞。
细胞周期所需时间为周期时限,用Tc表示,各时期所需时间,以TG1 ,Ts,TG2 ,Tm表示,各种细胞的细胞周期时限不一致,可用细胞放射自显影或流式细胞分析仪等测量,一般S,G2 ,M变化小,G1差异大。
如人的组织培养细胞,在37℃条件下,大约18-22小时完成一个周期,而间期约占95%。
约17小时以上,分裂期45'-1小时左右,可见准备时间长,真正分裂时间很短。
二、各时相的生化活动和形态变化特点近年来研究表明,在各时期中细胞内发生复杂而有序的生化变化,特别是间期,生化活动显得更为活跃,另外,细胞形态也发生相应的变化。
1.G1期DNA合成前期指的是上一次细胞分裂结束到DNA开始合成时的这一阶段。
刘永飞--斑马鱼的胚胎发育
Three: Blastula Period (2.25-5.25h)
We use the term blastula to refer to the period when the blastodisc begins to look ball-like, at the 128-cell stage, or eighth zygotic cell cycle, and until the time of onset of gastrulation,ca. cycle 14.
斑马鱼的特点
• • • • • • 成年鱼个体小，易于饲养 发育快速、性成熟期短、繁殖力强 胚胎体外发育，易于观察和操作 较完善的胚胎和遗传学操作技术 基因组序列的注释已经完成 品系资源丰富
Stages of Embryonic Development of the Zebrafish
Seven Broad Zygote Cleavage Blastula Gastrula Segmentation Pharyngula Hatching
Stages During the Cleavage Period
Two-cell stage (0.75h) Four-cell stage (1 h) Eight-cell stage (1.25h) Sixteen-cell stage (1.5h) Thirty two-cell stage (1.75h) Sixty four-cell stage (2 h)
Stages During the Zygote Period
One-cell stage
The zygote period. A:a few minutes after fertilization. B:about 10 min after fertil-i zation.
(2020)各高校考研细胞生物学试题总揽
各高校考研细胞生物学试题总揽考研细胞生物学试题总揽北京大学1991硕士入学细胞生物学试题一. 名词解释细胞学说核小体端粒桥粒核纤层信号肽,导肽当家基因,奢侈基因二. 填空1.一般真核细胞的细胞膜含水分约占------,细胞膜干物质中脂类约占------左右。
2.跨膜蛋白主要依靠------以及------相互作用力,而嵌入脂双层膜上。
3小分子物质通过脂双层膜的速度主要取决于------和------。
4协助扩散和主动运输的主要相同之处在于------,主要差别在于------。
5溶酶体中的酶是在细胞的------合成的.溶酶体内部的PH为------左右。
6人的rRNA前体,45S rRNA是在------合成的,在------装配成核糖体的亚单位，完整的核糖体是在----形成的。
7脂肪酸的氧化发生在线粒体的------部位，ATP的合成是在线粒体的------进行的。
线粒体中核糖体的蛋白质主要是在------合成的，线粒体的rRNA是在------合成的。
8中等纤维的直径为------，按成分可分为-------、------、------和------等几种类型。
9在细胞周期中染色体的凝集与去凝集作用的主要调节因子是------和------ ，它们分别在细胞周期的------期和------期活性最强。
10植物细胞在形态结构上与动物细胞的主要差别是------、------、------。
11构成染色体的关键序列DNA是------、------、------。
12细胞表面糖蛋白是在细胞的------合成的，在------糖基化，经------加工包装后转运到细胞表面。
13构成细胞外基质的主要成分是------、------、------、------。
14微管的主要成分是------，目前发现的与微管结合的主要动力蛋白是------、------。
15光面内质网是主要合成------的场所，除此之外它还具有------功能。
细胞周期与细胞分裂讲课文档
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细胞周期调控
◆细胞周期的控制系统 (cell-cycle control system)
细胞周期的控制类似于中央控制系统 (central control system)。
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• 细胞周期蛋白 cyclin
随细胞周期变化呈周期性出现与消失的蛋白 质，可分为A、B、C、D、E、F、G、H 8大类。 与其他蛋白结合后, 参与细胞周期相关活动的调节 。
有丝分裂
前期 prophase
中期 metaphase
后期 anaphase
末期 telophase
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◆前期(prophase) 前期发生的主要事件有四个:
染色体的凝集、分裂极的确定、 核仁的消失和核膜的解体。
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（1）染色质凝集成染色体
➢ 染色质凝集是细胞进入有丝分裂前期的标志。 ➢ 前期开始时，染色质开始浓缩，由原来的线性
(1) 含有一段类似的氨基酸序列； (2) 都可以与cyclin 结合，并将周期蛋白作为调节亚基单位
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哺乳动物细胞周期受多种Cdks和cyclin的调控
• G1期：cyclin D表达，并与CDK4、CDK6结合，使下游的蛋 白质如Rb磷酸化，Rb释放出转录因子E2F，促进许多基因 的转录，如编码cyclinE、A和CDK2的基因。
2)、抑素 chalone
细胞自身产生的，对细胞周期有抑制作用的糖蛋白 。
参与调解的途径与生长因子类似。即先与膜上的 受体结合引起信号转换及在胞内传递，由此影响细胞 周期相关蛋白的表达。
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细胞增殖及其调控(共84张PPT)
• 囊泡膜形成新的质膜，两侧质膜来源于共同的 囊泡，膜间有连通的管道，形成胞间连丝。
植物细胞成膜体的形成
三、 减数分裂（Meiosis）
• 细胞增殖是生命的基本特征：种族繁衍、个体发 育、机体修复等离不开细胞增殖。
• 胚胎发育从1个受精卵增至1012细胞，成年1014;
• 成人每秒有数百万新细胞产生，补偿血细胞、小 肠粘膜细胞和上皮细胞的衰老和死亡。
• 细胞增殖是通过细胞周期(cell cycle)实现，细 胞周期的运行受相关基因严格监视和调控。
逆地抑制DNA合成，不影响其它时期细胞，最 从形态来看，SC形成偶线期，成熟于粗线期，并存在数天，消失于双线期。
2、S期：DNA合成期，主要事件是DNA合成，还合成组蛋白、DNA复制所需的酶 ②分裂极确定,纺锤体开始形成; 同源染色体发生配对，配对的过程又称联会(synapsis)。
终可将细胞群阻断在S期或G/S交界处。常用的 现在认为它与同源染色体间的交换有关。
• 植物双线期一般较短，但动物双线期停留的时间 长，人的卵母细胞在5个月胎儿已达双线期，直 到排卵都停在双线期。
• 在鱼类、两栖类、爬行类、鸟类以及昆虫中，双 线期的二价体解螺旋形成灯刷染色体。
• 1)细线期：
• 染色体已经复制，并开始凝缩，所以又称为凝 线期(synizesis)，但染色体呈细线状，光镜下 分辨不出两条染色单体。
• 在有些物种中表现为染色体细线一端在核膜的 一侧集中，另一端放射状伸出，形似花束，称 为花束期(bouquet stage)。
• 2)偶线期：
Cell Cycle & Mitosis
Prophase first phase of mitosis
• ANIMAL CELLS
– Centrioles begin to go to opposite ends of the cell – Centrioles are small dark and cylinder like – Centrioles help to separate sister chromatids
• Chromatin shortens and coils • Organelles are made • Most proteins made are for mitosis • Animals - centriole pair replicates and prepares to form spindle fibers.
Cytokinesis end of telophase
• The dividing of the cytoplasm • ANIMALS
– Plasma membrane pinches along the equator – Two new cells are separated
Cytokinesis end of telophase
Prophase first phase of mitosis
• Chromosomes
– are also called sister chromatids – Two sister chromatids can be called a diploid chromosome – One sister chromatid can also be called a haploid chromosome – DNA in sister chromatids are alike – Sister chromatids are held together by a centromere
减数分裂(细胞增殖及其调控)
染色体 配对 DNA复 制 蛋白质 &RNA 核膜 相连 染色线 染色粒
偶线期 配对期
2价体 联会丝 复合体 Z-DNA SC 端部移位
粗线期 重组期
片段交换 重组小节 P-DNA rDNA扩增 DNA修补 组蛋白 相连
双线期 合成期
四分体 交叉
终变期 再凝集期
短棒状 四分体 端化
二、减数分裂过程
（一）第一次减数分裂 1.前期I 变化最为复杂，呈现许多减数分裂的特征形态
变化，时间长，可达几周，几月，甚至几年，几 十年。
其结果发生了染色体的重组；合成了为配子
所需要的，或胚胎早期发育所需要的全部或大部 RNA、蛋白质及碳水化物。
(1) 细 线 期 (leptotene stage，1eptonema)或称凝 集 期 (condensation stage):染色质凝集(染色 线和染色粒）。 (2) 偶 线 期 (zygotene stage zygonema)又称配对 期(pairing stage)：两条 同源染色体侧面紧密相贴 进行配对，此现象称为联 会 (synapsis) 。 形 成联 会 复 合 体 （ synaptonemal complex, SC). Z-DNA合成 及 2 价 体 （四 分 体 ） 形 成 。
（2）有丝分裂因子(mitotic factors)
Sunkara等将HeLa细胞同步于细胞周期的不同阶 段，制备提取液，用显微注射法注入蛙卵母细胞 胞质中，结果表明：
G1及S期细胞提取液不具成熟促进活性(MPA)。 G2期开始出现胚泡破裂诱导性，同时引起染色质凝集， 并在卵的动物极出现白斑。
一、减数分裂前间期
减数分裂前间期(premeiosis interphase)也分 为G1，S，G2期。决定有丝分裂向减数分裂的转变 的原因尚不十分清楚，但这种转变和减数分裂前 的间期活动有密切关系。 减数分裂前间期S期特别长，如蝾螈的S期由原 来的12小时增长到10天。此种延长并非由于复制 叉的运动减慢，而是由于每单位长度DNA复制单位 的启动数量减少所致。 在减数分裂间期时性染色体的DNA复制从S期之 末变为早S期复制。另一令人瞩目的现象是在百合 中，减数分裂前 S期只合成全部染色体DNA的99.7 ％，其余的0.3％在偶线期合成。
英语医学考试题目及答案
英语医学考试题目及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. Which of the following is a common symptom of the common cold?A. FeverB. CoughC. Sore throatD. All of the above答案：D2. The primary function of the heart is to:A. Oxygenate the bloodB. Filter the bloodC. Circulate the blood throughout the bodyD. Store the blood答案：C3. What is the medical term for inflammation of the stomach lining?A. GastritisB. GastroenteritisC. ColitisD. Hepatitis答案：A4. The hormone responsible for the regulation of blood sugar levels is:A. InsulinB. ThyroxineC. CortisolD. Adrenaline答案：A5. Which of the following is a type of cancer that affects the blood and bone marrow?A. LeukemiaB. MelanomaC. LymphomaD. Carcinoma答案：A6. The process of cell division is known as:A. MitosisB. MeiosisC. ApoptosisD. Cytokinesis答案：A7. What is the correct term for the study of the structure of the body?A. AnatomyB. PhysiologyC. PathologyD. Pharmacology答案：A8. The respiratory system is responsible for the exchange of:A. Oxygen and carbon dioxideB. Nutrients and wasteC. Water and electrolytesD. Hormones and neurotransmitters答案：A9. Which organ is responsible for detoxification of the body?A. LiverB. KidneyC. LungsD. Spleen答案：A10. The nervous system is divided into two main parts: the central nervous system and the:A. Peripheral nervous systemB. Autonomic nervous systemC. Somatic nervous systemD. Sympathetic nervous system答案：A二、填空题（每空1分，共10分）11. The largest organ of the human body is the _______.答案：Skin12. The medical condition characterized by high levels of glucose in the blood is known as _______.答案：Diabetes13. The process by which the body breaks down food into nutrients is called _______.答案：Digestion14. The study of the causes and effects of diseases is known as _______.答案：Etiology15. A person with a medical condition that causes difficulty in breathing is said to have _______.答案：Asthma16. The main function of the kidneys is to _______.答案：Filter waste products from the blood17. The branch of medicine that deals with the diagnosis and treatment of mental disorders is called _______.答案：Psychiatry18. The medical term for the surgical removal of a tumor is _______.答案：Excision19. The study of the causes and development of diseases is known as _______.答案：Pathology20. The process by which the body maintains a stable internal environment is called _______.答案：Homeostasis三、简答题（每题5分，共20分）21. Explain the difference between a virus and a bacteria.答案：Viruses are smaller and require a host cell to replicate, while bacteria are larger, single-celled organisms that can reproduce independently. Viruses cause infections by invading host cells and using the host's machinery to replicate, whereas bacteria can cause infections by multiplying on their own.22. What is the role of white blood cells in the immune system?答案：White blood cells, also known as leukocytes, play a crucial role in the immune system by identifying and eliminating pathogens such as bacteria, viruses, and other foreign substances. They help in the body's defense mechanism through various processes like phagocytosis, producing antibodies, and cell-mediated immunity.23. Describe the process of blood clotting.答案：Blood clotting, or coagulation, is a complex process that prevents excessive bleeding when a blood vessel is injured. It involves a series of reactions where clottingfactors in the blood are activated in a cascade, leading to the formation of a fibrin mesh that traps blood cells and forms a clot. This process also includes the activation of platelets which aggregate at the site of injury to form a plug.24. What are the functions of the liver?答案：The liver performs a multitude of。
cell division cancer癌症和细胞分裂
© 2003 Johg 2.4 The structure of a highly condensed, replicated chromosome.
A Chromosome
BASIC GENETICS
• Each cell in the human body contains two sets of 23 chromosomes
Mitotic centre
A cell at metaphase
Microtubule
a spindle
Chromosomes attached to spindle during nuclear division
INTERPHASE
After a cell has divided, the two new cells begin the process again, the cells at this stage are in Interphase.
One of life’s solutions to this challenge: “Package” the bits of information into single units called chromosomes
= one bit of genetic information
Packaging of genetic material in prokaryotes and eukaryotes prokaryote cell eukaryote cell
I
II
III
IV
The information transfer problem becomes more challenging as more bits of information are incorporated into the organism
[实用参考]分子生物学：细胞周期 研究生课件.ppt
![[实用参考]分子生物学：细胞周期 研究生课件.ppt](https://img.taocdn.com/s3/m/315a92872cc58bd63186bd73.png)
③ G2期： 是最短的时相。该期主要的生化活动是合 成一些与有丝分裂有关的蛋白质。
④ M期： 该期很短，一般持续0.5~2小时。该期生化 合成停止，细胞形态发生改变，一个母细 胞分裂成2个子代细胞。
3. Checking Points of Cell Cycle
真核细胞的分裂增殖必须经过两个关键的调控 点：即DNA合成开始时的G1→S期的转换和有 丝分裂开始时的G2→M期的转换。 细胞必须在顺利经过这两个调控关键点之后， 才可能完成细胞的分裂增殖，即细胞周期。
除此之外，细胞由G0→G1期的转换，也涉及另 外一个调控点。
3. Structure and Function of CDK 3.1 Types and Characters of CDK
人们对CDK的认识，最初是通过研究培养细胞 和酵母细胞而得到的。 目前已经确定的CDK有：裂殖酵母中CdC2； 酿酒酵母中的CdC28、PHO85、KIN28以及人 类细胞中CDK1～10 。
① 周期素A：
包括三种亚型：A1、 A2和A3。
在细胞周期的DNA合 成之前出现，并不断 增加，与启动DNA复 制有关，主要在S期 发挥作用。
Cyclin A3
② 周期素B：
周期素B在人类有两种亚型，B1和B2。 周期素B水平的变化主要由其降解速率来
调控。
周期素B在S晚期出现，在细胞进入M期之 前，其水平呈线性增高，当达到一定阈值 时，促使CDK激活；当细胞进入M期后， 周期素B降解速率增加，水平骤然下降， CDK失活。
③ 周期素E： 有E1和E2两种亚型，其细胞内的水平在
细胞周期的过程细胞周期DNA合成前期G1期
Cyclin D* Cdk4 、6 Cyclin E Cdk2
Cln 1、2 Cdk1
S-Cdk
M-Cdk
Cyclin A
Cyclin B
Cdk2
Clb 5、6 Cdk1(CDC28)
Leland H. Hartwell
R. Timothy (Tim) Sir Paul M. Nurse Hunt
USA
b. 1939
United Kingdom
b. 1943
United Kingdom
b. 1949
Cell cycle (fission yeast)
细胞周期调控系统
（cell-cycle control system）
对
二、细胞增殖与组织再生
三、细胞增殖与衰老
复习思考题
名词解释：
细胞周期、 G0期细胞、癌基因、抑癌基因
问答题：
1、简述细胞周期各时相的生化和形态变化。
2、简述细胞周期调控系统的组成和调控。 3、设计一个实验证实MPF的存在，其作用和 成分是什么？
Bye-Bye !
•与细胞周期蛋白结合是被激活的先决条件
•磷酸化调节活性 •在细胞周期中，其活性呈周期性变化
（二）细胞周期蛋白（cyclin）
•在细胞周期中浓度呈周期性变化
（三）Cdk活化激酶（Cdk activating kinase, CAK）
•与细胞周期蛋白-Cdk复合体的激活有关
（四）Cdk抑制蛋白（Cdk inhibitor protein, CKI）
细胞增殖周期
• DNA聚合酶
• 蛋白质的磷酸化
• R点（restriction point）：是哺乳动物细胞 周期G1期控制进入S期的调节点
• 持续增殖细胞：周期细胞，分化程度低，能量代 谢和物质代谢水平高，对外界信号极敏感，不断 补充分化、衰老、死亡的细胞
• 总结：
– 有丝分裂包括了核分裂及胞质分裂两个 过程；
– 通过细胞骨架的重排，将染色质与细胞 质平均分配到子细胞中。
– 染色质凝集、纺锤体及收缩环的出现是 有丝分裂活动中三个重要的特征。
第五节 细胞增殖周期
Cell cycle
一、细胞周期
• 细胞增殖周期cell generation cycle：细胞从前 一次有丝分裂结束开始到这一次有丝分裂结 束为止所经历的全过程。
• 可分为：
– G1（合成前期） – S（合成期） – G2（合成后期） – M（分裂期）
• （一）细胞周期时间Tc：差别主要取决于TG1
• 末期：从染色体到达两极至形成两个子细胞
胞质分裂
• 收缩环：
–组成：肌动蛋白和肌球蛋白构成 –作用机制：依靠肌动蛋白结合蛋白与细胞膜连接，
通过微丝滑动，收缩环直径变小，细胞膜凹陷，产 生分裂沟，分裂沟逐渐加深，最后在此断裂形成两 个子细胞
Dividing Muscle Myoblast (primative muscle cell) (SEMx8,000)
– 如：上皮基底细胞，胚胎细胞等
• 暂不增殖细胞：暂时从G1期退出细胞周期，不进 行增殖，有重新进入细胞周期的潜力，又称G0细 胞
– 如：外周血淋巴细胞、肝、肾细胞等；
• 终末分化细胞：不可逆的脱离细胞周期，丧失分 裂能力，属永久分化细胞。