细胞周期与细胞分裂优秀课件
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翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 2011 高等教育出版社
第13章 细胞周期与细胞分裂
二、细胞周期中各不同时相及其主要事件
• G1期:新生成的子代细胞立即进入一个细胞 生长期，开始合成细胞生长所需要的各种 蛋白质、糖类、脂质等，但不合成细胞核 DNA。
• S期:细胞立即开始合成DNA • G2期:检查DNA 是否完成复制，细胞是否已
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 2011 高等教育出版社
第13章 细胞周期与细胞分裂
（四）细菌的细胞周期
• 在一个细胞周期中每个 DNA 分子复制仅能完 成一半， 但DNA 复制 是在两个正在形成中的 DNA 分子上同时进行的。
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 2011 高等教育出版社
第13章 细胞周期与细胞分裂
第二节 细胞分裂
• 一、有丝分裂
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 2011 高等教育出版社
第13章 细胞周期与细胞分裂
（一）有丝分裂各期的重要事件及其结构装置
1．前期 （1）染色体凝缩（chromatin condensation） • 染色体凝缩是指由间期细长、弥漫样分布的线性
芽殖酵母的细胞周期
裂殖酵母的细胞周期
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 2011 高等教育出版社
第13章 细胞周期与细胞分裂
（三）植物细胞的细胞周期
• 植物细胞的细胞周期也含有G1 期、S 期、G2 期和M 期4 个时相。 两个突出特点： 第一，高等植物细胞不含中心体，但在细胞分裂时可以正常组装 纺锤体。 第二，植物细胞分裂是在成膜体指导下，以形成细胞板（中间板） 的形式完成胞质分裂。
星体，这便是分裂极的确立和纺锤体装配的起始。
染色质，经过进一步螺旋化、折叠和包装 （packing）等过程，逐渐变短变粗，形成光镜下 可辨的早期染色体结构。
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 2011 高等教育出版社
第13章 细胞周期与细胞分裂
（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
第13章 细胞周期与细胞分裂
细胞周期与细胞分裂优秀课件
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 2011 高等教育出版社
第13章 细胞周期与细胞分裂
第一节 细胞周期
一、细胞周期概述 • 一个细胞周期可以人为
地划分为先后连续的4 个 时相，即G1 期、S 期、 G2 期和M 期。 • 通常将含有这4 个不同时 相的细胞周期称为标准 的细胞周期（standard cell cycle）
• 采用两次DNA 合成抑制剂处理，将细胞最终抑制 在G1/S 期交界处狭窄的时间区段。抑制剂去除后， 细胞即可以进行同步细胞周期运转。
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第13章 细胞周期与细胞分裂
2．分裂中期阻断法
• 某些药物， 如秋水仙素、秋水酰胺和诺考达唑 （nocodazole）等，可以抑制微管聚合，因而能 有效地抑制细胞纺锤体的形成，将细胞阻断在细 胞分裂中期。
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 2011 高等教育出版社
第13章 细胞周期与细胞分裂
四、特殊的细胞周期
（一）早期胚胎细胞的细胞周期 • 指受精卵在卵裂过程中的细胞周期。 • 最显著的特点是，卵细胞在成熟过程中已经积累了大量的
物质基础，基本可以满足早期胚胎发育的物质需要，其细 胞体积也显著增加；当受精以后，受精卵便开始迅速卵裂， 卵裂球数量增加，但其总体积并不增加，因而，卵裂球体 积将越分越小。 • 每次卵裂所持续的时间，与体细胞周期相比，周期时间大 大缩短。 • 细胞周期的基本调控因子和监控机制与一般体细胞标准的 细胞周期基本是一致的。
检验点不仅存在于G1 期，也存在于其他 时相，如G2 期检验点、纺锤体组装检验 点等。
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，其监控作 用在于保证基因和基因组的稳定性，而 不是细胞分裂的基本条件。
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第13章 细胞周期与细胞分裂
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第13章 细胞周期与细胞分裂
（二）酵母细胞的细胞周期
酵母细胞周期持续时间较短，大约为90 min。 细胞分裂过程细胞核核膜不解聚。与细胞核分裂直接相关的纺锤体不是在细胞 质中，而是位于细胞核内。 芽殖酵母和裂殖酵母之间的亲缘关系甚远，在细胞结构和生命过程方面也有明 显差别。
生长到合适大小，环境因素是否利于细胞 Fra Baidu bibliotek裂等。 • M期:有丝分裂或者减数分裂。
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 2011 高等教育出版社
第13章 细胞周期与细胞分裂
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。
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第13章 细胞周期与细胞分裂
三、细胞周期同步化
• 将整个细胞群体处于细胞 周期的同一个时相；
• 人工选择同步化是指 人为地将处于周期不 同时相的细胞分离开 来，从而获得不同时 相的细胞群体。
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第13章 细胞周期与细胞分裂
1．DNA 合成阻断法
• 采用低毒或无毒的DNA合成抑制剂特异地抑制 DNA 合成，而不影响处于其他时相的细胞进行细 胞周期运转，从而将被抑制的细胞抑制在DNA 合 成期的实验方法。
• 目前采用最多的DNA 合成抑制剂为TdR 或羟基脲 （hydroxyurea，HU）。
第13章 细胞周期与细胞分裂
二、细胞周期中各不同时相及其主要事件
• G1期:新生成的子代细胞立即进入一个细胞 生长期，开始合成细胞生长所需要的各种 蛋白质、糖类、脂质等，但不合成细胞核 DNA。
• S期:细胞立即开始合成DNA • G2期:检查DNA 是否完成复制，细胞是否已
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第13章 细胞周期与细胞分裂
（四）细菌的细胞周期
• 在一个细胞周期中每个 DNA 分子复制仅能完 成一半， 但DNA 复制 是在两个正在形成中的 DNA 分子上同时进行的。
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第13章 细胞周期与细胞分裂
第二节 细胞分裂
• 一、有丝分裂
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第13章 细胞周期与细胞分裂
（一）有丝分裂各期的重要事件及其结构装置
1．前期 （1）染色体凝缩（chromatin condensation） • 染色体凝缩是指由间期细长、弥漫样分布的线性
芽殖酵母的细胞周期
裂殖酵母的细胞周期
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第13章 细胞周期与细胞分裂
（三）植物细胞的细胞周期
• 植物细胞的细胞周期也含有G1 期、S 期、G2 期和M 期4 个时相。 两个突出特点： 第一，高等植物细胞不含中心体，但在细胞分裂时可以正常组装 纺锤体。 第二，植物细胞分裂是在成膜体指导下，以形成细胞板（中间板） 的形式完成胞质分裂。
星体，这便是分裂极的确立和纺锤体装配的起始。
染色质，经过进一步螺旋化、折叠和包装 （packing）等过程，逐渐变短变粗，形成光镜下 可辨的早期染色体结构。
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第13章 细胞周期与细胞分裂
（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
第13章 细胞周期与细胞分裂
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第13章 细胞周期与细胞分裂
第一节 细胞周期
一、细胞周期概述 • 一个细胞周期可以人为
地划分为先后连续的4 个 时相，即G1 期、S 期、 G2 期和M 期。 • 通常将含有这4 个不同时 相的细胞周期称为标准 的细胞周期（standard cell cycle）
• 采用两次DNA 合成抑制剂处理，将细胞最终抑制 在G1/S 期交界处狭窄的时间区段。抑制剂去除后， 细胞即可以进行同步细胞周期运转。
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 2011 高等教育出版社
第13章 细胞周期与细胞分裂
2．分裂中期阻断法
• 某些药物， 如秋水仙素、秋水酰胺和诺考达唑 （nocodazole）等，可以抑制微管聚合，因而能 有效地抑制细胞纺锤体的形成，将细胞阻断在细 胞分裂中期。
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 2011 高等教育出版社
第13章 细胞周期与细胞分裂
四、特殊的细胞周期
（一）早期胚胎细胞的细胞周期 • 指受精卵在卵裂过程中的细胞周期。 • 最显著的特点是，卵细胞在成熟过程中已经积累了大量的
物质基础，基本可以满足早期胚胎发育的物质需要，其细 胞体积也显著增加；当受精以后，受精卵便开始迅速卵裂， 卵裂球数量增加，但其总体积并不增加，因而，卵裂球体 积将越分越小。 • 每次卵裂所持续的时间，与体细胞周期相比，周期时间大 大缩短。 • 细胞周期的基本调控因子和监控机制与一般体细胞标准的 细胞周期基本是一致的。
检验点不仅存在于G1 期，也存在于其他 时相，如G2 期检验点、纺锤体组装检验 点等。
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，其监控作 用在于保证基因和基因组的稳定性，而 不是细胞分裂的基本条件。
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 2011 高等教育出版社
第13章 细胞周期与细胞分裂
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第13章 细胞周期与细胞分裂
（二）酵母细胞的细胞周期
酵母细胞周期持续时间较短，大约为90 min。 细胞分裂过程细胞核核膜不解聚。与细胞核分裂直接相关的纺锤体不是在细胞 质中，而是位于细胞核内。 芽殖酵母和裂殖酵母之间的亲缘关系甚远，在细胞结构和生命过程方面也有明 显差别。
生长到合适大小，环境因素是否利于细胞 Fra Baidu bibliotek裂等。 • M期:有丝分裂或者减数分裂。
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 2011 高等教育出版社
第13章 细胞周期与细胞分裂
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。
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 2011 高等教育出版社
第13章 细胞周期与细胞分裂
三、细胞周期同步化
• 将整个细胞群体处于细胞 周期的同一个时相；
• 人工选择同步化是指 人为地将处于周期不 同时相的细胞分离开 来，从而获得不同时 相的细胞群体。
翟中和 王喜忠 丁明孝 主编 细胞生物学（第4版）© 2011 高等教育出版社
第13章 细胞周期与细胞分裂
1．DNA 合成阻断法
• 采用低毒或无毒的DNA合成抑制剂特异地抑制 DNA 合成，而不影响处于其他时相的细胞进行细 胞周期运转，从而将被抑制的细胞抑制在DNA 合 成期的实验方法。
• 目前采用最多的DNA 合成抑制剂为TdR 或羟基脲 （hydroxyurea，HU）。