细胞分裂周期
细胞的分裂与细胞周期调控
细胞的分裂与细胞周期调控人类身体中的细胞数量以惊人的速度增长，这是由细胞的分裂所驱动的。
细胞分裂是生物体生长和发展的基础，也是组织修复和繁殖的关键过程。
然而，细胞分裂并非一种随机的事件，而是经过严格调控的。
细胞周期调控是维持细胞分裂正常进行的重要机制。
细胞周期是指细胞从一次分裂开始，再到下一次分裂的整个过程。
它可以分为四个连续的阶段：G1期、S期、G2期和M期。
在G1期，细胞进行生长和代谢活动，准备进入S期。
在S期，细胞进行DNA复制，确保每个新细胞都能得到完整的遗传信息。
接下来是G2期，细胞再次进行生长和准备进入M期。
最后是M期，也就是细胞分裂期，包括有丝分裂和无丝分裂两种类型。
细胞周期调控的核心是细胞周期蛋白激酶（Cyclin-dependent kinases，CDKs）和细胞周期蛋白（Cyclins）。
CDKs是一类酶，可以磷酸化细胞内的其他蛋白，从而调控细胞周期的不同阶段。
而Cyclins则是CDKs的调节因子，它们在细胞周期的不同阶段表达量不同，与CDKs结合后形成复合物，促进或抑制细胞周期的进行。
细胞周期的调控是一个复杂的过程，涉及到多个信号通路和调控因子。
其中一个重要的调控机制是细胞周期检查点。
细胞周期检查点可以监测细胞内的DNA损伤和染色体不稳定性，并在发现异常情况时停止细胞周期的进行，以防止异常细胞的产生。
如果细胞周期检查点失效，异常细胞可能会继续分裂，导致肿瘤的形成。
除了细胞周期检查点，还有许多其他的调控机制参与细胞周期的调控。
例如，细胞外信号分子可以通过细胞膜上的受体激活下游信号通路，进而调控细胞周期。
细胞内的代谢状态、营养供应和环境因素也可以影响细胞周期的进行。
此外，一些重要的细胞周期调控因子还受到转录因子和表观遗传修饰的调控。
细胞的分裂和细胞周期调控在生物体的生长和发展中起着至关重要的作用。
通过细胞的分裂，生物体可以增加细胞数量，实现器官和组织的生长。
细胞周期调控则保证了细胞分裂的有序进行，避免了异常细胞的产生。
第十三章 细胞周期与细胞分裂
纺锤体的形态结构
二、细胞分裂（cell division）
细胞分裂的类型 有丝分裂（mitosis）
减数分裂（meiosis）
（一）细胞分裂的类型
细胞分裂分为无丝分裂（amitosis） 、有丝分裂（mitosis）和减 数分裂（meiosis）三种类型。
在差别进行分离。
— 优点：可用于任何悬浮培养的细胞。 — 缺点：同步化程度低。
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、高浓度ADR 、GDR和TDR，均可抑制DNA合成使细胞同步化。
纺锤体位于细胞核内； 在一定的环境下可以进行有性繁殖。
裂殖酵母细胞周期
芽殖酵母细胞周期
植物细胞的细胞周期
植物细胞周期的时相和动物细胞的标准细胞周期相似，都含
有G1、G2、S、M期。
植物细胞没有中心体，但细胞分裂时可以正常组装纺锤体； 植物细胞的形态不发生变化，以形成中间板的形式进行
胞质分裂。
核膜破裂，以小膜泡的形式分散在细胞质中； 核纤层蛋白的磷酸化使核纤层解聚成核纤层蛋白； 前期纺锤体形成：细胞核周围的纺锤体侵入到细胞的中心
区，部分纺锤体微管结合到染色体的动粒上。
中期（metaphase）
中期是指染色体排列到赤道面上，到姊妹染色单体开始分 向两极的一段时间，动物染色体呈辐射状排列。染色体两 边的牵引力达到平衡。
植物细胞成膜体的形成
细菌的细胞周期
慢生长细菌细胞周期过程与真核细胞周期过程有一定相
细胞分裂周期
细胞周期分成四个阶段：
间期1 合成期
间期2Байду номын сангаас
有丝分裂期
一、有丝分裂期（M期）
（一）过程 前期 中期 后期 末期 细胞质分裂：动物细胞中形成环沟来分割母细胞。植物细 胞中则形成赤道板，进而形成新细胞壁来分 隔两个新细胞。
（二）核被的裂解与再生
它们不再分裂，称G0期细胞，如神经细胞。有些已分化的细
胞，在某些因子的作用下，可以恢复其分裂能力，重新进入
细胞周期，如肝细胞。还有些细胞能够连续分裂，从不进入 G0期，如植物的顶端分生组织细胞和动物的造血干细胞。
四、细胞周期的时间
不同物种、不同组织的细胞周期所经历的时 间不同。在恒定条件下，各种细胞的周期时
生物有不同的染色体组型。
（五）染色体带 Giemsa染色；G带和R带。各个染色体的带型是稳定的；不同 的物种，染色体的带型各有特点。
二、单细胞生物有丝分裂举例
（一）甲藻的有丝分裂
（二）硅藻的有丝分裂
三、分裂间期
细胞间期在细胞周期中占比较大的时间比例。在此期间， 细胞的形态没有太大的变化，但生化合成方面变化很大。 S期：DNA合成的时期。染色体的组蛋白也在此时合成。 G1和G2期 G0期：有些细胞脱离细胞周期而分化成执行一定功能的细胞，
前期：动粒出现，纺锤体形成。
中期：染色体为与赤道板上。 后期：着丝粒分裂染色体向两极移动。 秋水仙素：破坏微管的组成，因而阻止染色体移向两极， 结果形成多倍体细胞。
（五）细胞器的分配
各种细胞器的增生主要在前期1发生，以保证 分裂产生的两个新细胞均能获得各种细胞器。
有些细胞器子细胞必须从母细胞中获得。
细胞分裂周期
细胞分裂周期细胞分裂周期是指细胞在生命周期中经历的一系列有序而复杂的过程，包括细胞准备阶段、有丝分裂（包括纺锤体形成、染色体分离和分裂）以及细胞质分裂。
这些过程对于细胞生长和繁殖的调控至关重要，错误的分裂周期可能导致细胞异常和疾病的发生。
本文将详细介绍细胞分裂周期的各个阶段和相关机制。
一、细胞准备阶段细胞准备阶段是细胞分裂周期的起点，它包括G1期、S期和G2期。
在G1期，细胞进行增长和代谢活动，准备进入DNA复制阶段。
接下来是S期，细胞进行DNA复制，染色体的DNA在此阶段被复制成为姐妹染色单体。
S期后是G2期，细胞继续增长和准备进入有丝分裂的前期。
二、有丝分裂有丝分裂是指真核细胞中的染色体分离和分裂的过程，主要包括纺锤体形成、染色体分离和分裂的三个阶段。
1. 纺锤体形成在有丝分裂前期，细胞开始形成纺锤体，纺锤体是由微管蛋白组成的细胞器，它能够帮助染色体在细胞内的运输和分离。
纺锤体由中心体、纺锤体丝和星体组成，通过有丝分裂期间的各阶段维持着染色体序列的再整理。
2. 染色体分离染色体分离发生在有丝分裂中期。
此时，纺锤体丝会连接到染色体的姐妹染色单体上，并将其拉向细胞极端。
这样，每对姐妹染色单体被分离到不同的细胞区域，为后续的分裂做准备。
3. 染色体分裂染色体分裂发生在有丝分裂晚期，此时纺锤体丝缩短，导致姐妹染色单体被进一步分离。
最终，每个细胞中形成两个完整的染色体组。
三、细胞质分裂细胞质分裂也被称为细胞分裂的最后阶段，它是针对有丝分裂所生成的两个细胞中质量分配的过程。
通过收缩环和微丝的组装和解聚，原始细胞分裂成两个新细胞。
细胞分裂周期的调控是由多个复杂的信号通路和分子机制来完成的。
例如，细胞周期蛋白依赖激酶（CDK）和相关的调控蛋白（如Cyclin）在周期的不同阶段发挥重要作用。
此外，细胞周期的进程还受到DNA损伤检测和修复机制的调控，以保证基因组的稳定性。
各种信号分子和途径的缺陷可能导致细胞周期异常，进而引发肿瘤、发育缺陷以及其他疾病。
细胞分裂周期的研究方法及应用
细胞分裂周期的研究方法及应用细胞分裂是生物体生长与发育的基本过程之一，对于了解生物体的正常发育和疾病的发生机制具有重要意义。
细胞分裂周期的研究为科学家们提供了理解细胞生命活动的基础，并为疾病诊断、治疗和新药研发提供了重要参考。
本文将介绍细胞分裂周期研究的主要方法以及其在生物医学领域的应用。
一、细胞分裂周期的研究方法1. 细胞生长曲线分析法细胞生长曲线分析法是通过连续观察细胞总数的变化来推测细胞分裂周期的进程。
研究人员首先将细胞培养在培养皿中，随后采用显微镜进行观察和记录细胞数量。
通过统计分析连续观察的结果，可以获得细胞生长曲线，进而推测细胞分裂周期的变化情况。
2. 细胞周期分析法细胞周期分析法是通过细胞的DNA含量来研究细胞分裂周期的进程。
细胞在不同的分裂周期阶段，其DNA含量也会发生变化。
通过使用流式细胞仪等设备，可以准确地测量细胞内DNA的含量，并据此判断细胞处于哪个分裂周期阶段，从而了解细胞分裂周期的情况。
3. 细胞标记法细胞标记法是通过对细胞进行标记，观察标记物在细胞分裂周期中的变化来研究细胞分裂周期的过程。
常用的细胞标记方法包括免疫组织化学染色、荧光染色等，通过观察和分析标记物在细胞内的位置和数量变化，可以判断细胞处于哪个分裂周期阶段。
二、细胞分裂周期的应用1. 癌症治疗细胞分裂周期的研究为癌症治疗提供了重要的参考依据。
癌细胞的分裂速度较快，因此药物治疗一般针对细胞分裂过程中的某个特定阶段。
根据细胞分裂周期的研究，科学家们可以选择合适的药物和治疗时机，以实现更加精准的癌症治疗。
2. 生殖医学细胞分裂周期的研究对生殖医学领域也具有重要影响。
在辅助生殖技术中，科学家们需要准确地判断卵子或精子的分裂周期，以选择合适的治疗方案。
通过细胞周期分析法和细胞标记法，科学家们可以更好地了解卵子或精子的发育情况，提高辅助生殖技术的成功率。
3. 药物研发细胞分裂周期的研究对于药物研发也具有重要意义。
许多药物被设计为针对特定的细胞生命周期阶段，如抗癌药物和抗病毒药物等。
医学细胞生物学细胞的分裂和细胞周期
医学细胞生物学细胞的分裂和细胞周期
有丝分裂（mitosis）
有丝分裂过程——前期细胞内事件
• 核仁组织者组装至所属染色 体中，核仁分解并最终消失；
• 核纤层蛋白磷酸化，导致核 纤层降解，核膜随之破裂； • 组蛋白H1磷酸化，使染色质 (螺线管)组装成染色体，并在 着丝粒两侧附着动粒;
• 中心体发出微管形成星体并 向细胞两极移动，形成纺锤体。
医学细胞生物学细胞的分裂和细胞周期
洋葱根尖细胞的缩时显微电影技术观察
医学细胞生物学细胞的分裂和细胞周期
细胞的有丝分裂观察
医学细胞生物学细胞的分裂和细胞周期
Animal Cell
Mitosis-animal cell and onion
Plant Cell Mitosis-onion
医学细胞生物学细胞的分裂和细胞周期
医学细胞生物学细胞的分裂和细胞周期
无丝分裂（amitosis）
医学细胞生物学细胞的分裂和细胞周期
In side the cell Mitosis-3
医学细胞生物学细胞的分裂和细胞周期
有丝分裂（mitosis）
• 有丝分裂（mitosis）是真核生 物体细胞的分裂方式，其主要特 征是分裂时期出现了由纺锤体和 染色体组成的有丝分裂器，将遗 传物质平均分配到两个子细胞中 保证了细胞在遗传上的稳定性。
医学细胞生物学细胞的分裂和细胞周期
细胞周期的正确顺序
细胞周期的顺序是：DNA合成前期（G1期）、DNA合成期（S期）、DNA合成后期（G2期）、细胞分裂期（M期）。
细胞周期（cell cycle）是指细胞从一次分裂完成开始到下一次分裂结束所经历的全过程，分为间期与分裂期两个阶段。
生命是从一代向下一代传递的连续过程，因此是一个不断更新、不断从头开始的过程。
细胞的生命开始于产生它的母细胞的分裂，结束于它的子细胞的形成，或是细胞的自身死亡。
通常将子细胞形成作为一次细胞分裂结束的标志，细胞周期是指从一次细胞分裂形成子细胞开始到下一次细胞分裂形成子细胞为止所经历的过程。
在这一过程中，细胞的遗传物质复制并均等地分配给两个子细胞。
细胞分裂和细胞周期
细胞分裂和细胞周期在生物学中，细胞分裂和细胞周期是两个相互关联且不可分离的概念，对于生物学研究非常重要。
细胞分裂是指细胞在适当的条件下，使得细胞体积翻倍后分裂成两个同等大小的细胞的过程。
而细胞周期则描述了细胞从一次分裂开始到下一次分裂，所需经历的一系列不同阶段的过程。
细胞分裂是细胞生物学中最基本的过程之一，分为有丝分裂和减数分裂两种类型。
有丝分裂是指一种非常规模的细胞分裂方式，适用于常见的多细胞生物，如哺乳动物。
其过程可分为前期、中期和后期三个阶段。
前期和后期是两个准备阶段，中期是细胞体积分裂和染色体分裂的主要过程。
在这个过程中，细胞再生的复制和配对，其重要性不言而喻，保证了基因传递的稳定性和减少了随机变异的风险。
减数分裂，则适用于生殖细胞的分裂，简单来说就是把一对染色体通过 Meiosis I 进行分离，从而形成两个互不相同的单倍体细胞。
随后，这两个单倍体的细胞经过 Meiosis II，将染色体进一步分离成四个单倍体的生殖细胞。
减数分裂在性生殖细胞的不断更新和繁殖中，起着非常重要的作用。
除了细胞分裂外，细胞周期也是细胞生物学中的关键概念。
主要有四个阶段：G1期、S期、G2期和M期。
G1期是指一些营养因子进入细胞并激活复制的过程，S期是指细胞进行 DNA 复制，而 G2期是指细胞在准备分裂前继续增加体积和生长。
M期是指分裂阶段，包括有丝分裂和减数分裂这两种重要的分裂过程。
通过对细胞周期的研究，可以对细胞的生长和繁殖进行更深层次的了解，也可以更好的理解癌细胞的生长及其治疗方式。
另外，还存在一些因素会影响细胞周期和细胞分裂的进行。
比如，细胞健康状况的影响、外界环境因素（如温度、光照、辐射等）的影响、药物的作用等等。
对于癌细胞更是如此。
癌细胞的生长和分裂与正常细胞不同，往往会不断分裂而不死亡，这些过程被称为 "无限增殖”。
通过研究癌细胞的生长和分裂，科学家们可以更好地了解癌症的成因，从而提高癌症治疗的准确性和有效性。
《细胞生物学》细胞分裂与细胞周期
（一）前期（prophase）
主要特征： ①染色质凝集（M期开始标志）
②分裂极的确定 ③核仁缩小并解体
1. 染色质凝集成染色体
➢染色体形成； ➢核仁逐渐分解最终消失。
凝缩蛋白（condensin）
粘连蛋白（cohesin)
2.分裂极确定
在前期，伴随着染色质的凝集， 原分布于细胞同一侧的两个中心体 开始沿核膜外围分别向细胞两极移 动，它们最后所到达的位置将决定 细胞分裂极。
Hela 人腺癌 人羊膜
Tc
87 64 151 47.5 15 24 20 76.5 19.4
TG1
75 37.7 139 28 3.5 10 8 55 9.8
TS
7.2 21.7 6.2 16 8 11.5 6 15.4 6.8
TG2
4.1 3 5.3 1.8 2 2 4.5 4.12 2.2
Tm
抑制RNA聚合酶
mRNA停止转录 蛋白质合成停止 细胞不进入M期
4. MPF的活化
M期促进因子（M-phase promoting factor
or Mitosis promoting factor or Maturation
promoting factor ，MPF)，是有丝分裂调 控因子，使细胞从G2→M, M期完成后， MPF失活，细胞进入间期。
组蛋白合成停止
环己亚胺 嘌呤霉素
蛋白质合 成抑制物
S期 DNA合成停止
3. 核小体组装
（三）G2期
1. S期促进因子(S phase-promoting factor,SPF)-失活 保证一个周期中 DNA只复制一次 2. 能量准备
3. 合成RNA和有丝分裂相关的 蛋白质：如微管蛋白的合成
细胞分裂周期
细胞分裂周期细胞是生命的基本单位，也是构成我们身体组织和器官的基础。
细胞分裂是细胞生命周期的重要过程，可以帮助维持组织的稳定性和代谢能力。
在细胞分裂过程中，细胞会复制自身的遗传信息并将其传递给下一代细胞，这是生命传递的基础。
本文将详细介绍细胞分裂的周期和重要阶段。
细胞分裂周期是指细胞从一个点开始直到再次到达同一个点的时间间隔。
细胞分裂周期包括两个主要阶段：间期和有丝分裂期。
其中，间期是细胞分裂周期中占据大部分时间的部分，而有丝分裂期则是细胞分裂的核心过程。
间期可以分为三个亚期：G1期、S期和G2期。
G1期是细胞周期的起始阶段，也是细胞进行生长和准备复制DNA的时期。
在这个阶段，细胞会进行蛋白质和RNA的合成，以满足细胞分裂所需的物质。
接下来是S期，也称为DNA复制期。
在S期，细胞会复制其染色体中的DNA，使得细胞中含有两倍的染色体数。
这样，每个染色体会由一个原始DNA链和一个新合成的DNA链组成。
最后一个间期是G2期，也称为前有丝分裂期。
在G2期，细胞会进一步生长，为有丝分裂的进行做好准备。
间期的结束标志是有丝分裂期的开始。
有丝分裂期主要包括有丝分裂和细胞质分裂两个阶段。
有丝分裂是指细胞核的分裂过程，它又可以分为前期、中期、后期和末期四个阶段。
在有丝分裂前期，细胞中的染色体会缩短和增厚，成为四个染色体。
在有丝分裂中期，染色体会排列成线状，以便在细胞分裂时被正确地分离。
在有丝分裂后期，染色体会分离成两个完全相同的染色体组。
最后，有丝分裂末期，两个新的细胞核会形成，并开始分裂细胞质。
细胞分裂周期的长度可以根据细胞类型和个体的需求而有所变化。
在人类体内，不同细胞有不同的分裂周期。
例如，皮肤细胞和肠道细胞以及骨髓细胞等常见细胞类型的分裂周期相对较短，大约为24至48小时。
而心肌细胞则几乎没有再分裂的能力，它们在身体发育过程中会进行有限次数的细胞分裂。
另外，有些细胞如精子和卵子等生殖细胞，分裂周期更长，可能需要数月甚至数年完成一次细胞分裂。
(完整)细胞分裂增殖过程各时期的特点及示意图
细胞增殖Ⅰ有丝分裂一、细胞周期及各时期特征细胞周期是指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。
一个细胞周期分为细胞分裂间期和细胞分裂期两个时期，分裂期又人为地分为前期、中期、后期和末期。
细胞分裂各时期的主要特征见下表。
二、动植物细胞有丝分裂的比较动物细胞的有丝分裂与植物细胞的有丝分裂相比较有相同的地方，也有不同的地方。
相同的地方表现在动植物细胞有丝分裂的实质是一样的，但由于动物细胞与植物细胞在结构上的差异,所以动植物细胞在有丝分裂的形式上有所不同。
具体见表:细胞分裂与生物体生长、发育、繁殖、遗传和变异的关系1、通过细胞分裂能使单细胞生物直接繁殖新个体，使多细胞生物由受精卵发育成新个体，也能使多细胞生物衰老、死亡的细胞及时得到补充.通过细胞分裂，可以将亲代细胞复制的遗传物质，平均分配到两个子细胞中去.因此，细胞分裂是生物体生长、发育和繁殖的基础。
2、有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式,多细胞生物体以有丝分裂方式增加体细胞数目。
有丝分裂过程中，在分裂间期，亲代细胞染色体经过复制,经过分裂期一系列变化,精确地平均分配到两个子细胞中去。
由于染色体上有遗传物质（DNA 、基因)，因而在生物的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性，对于生物的遗传有重要意义.3、细胞分裂间期，DNA 复制时，由于生物内部因素或外界环境条件的作用，使染色体上的基因的分子结构发生差错,而导致基因突变，从而导致子代（或子代细胞）发生变异.减数分裂中，同源染色体的交叉和交换、非同源染色体的自由组合、在细胞水平上导致遗传物质的重组，使亲代产生多种类型的配子,从而使后代具有更大的变异性和更强的生活力及适应性。
有丝分裂过程中，正常情况下，复制后的染色体平均分配到子细胞中去，但一些外界条件或因素（如秋水仙素），能抑制纺锤体的形成,使细胞有丝分裂过程受阻，结果细胞核中染色体数目加倍，形成多倍体生物，导致生物变异。
因此，细胞分裂与生物变异密切相关。
第11章 细胞分裂与细胞周期
有丝分裂选择法：用于单层贴壁生长细胞,M期细胞与培养皿的附着性低，振
荡脱离器壁收集。优点是细 胞未经任何药物处理，细胞同步化效率高。缺点
是 分离的细胞数量少。 密度梯度离心法：根据不同时期的细胞在体积和重量上存在差别进行 分离, M期细胞体积大，可用离心分离。优点是方法 简单省时，效率 高，成本低。缺点是对大多数种类的细胞并不适用。
细线期
粗线期
染色单体2
染色单体3
染色单体4
间期
偶线期
双线期
减数分裂前期I中染色体联会和去联会的时空变化图解
第1节 真核细胞的分裂
二、减数分裂
同源染色体间联会复合体电镜图
联会复合体的一端结 合在核被膜上，边侧 成分上向外伸展出许 多细的染色质纤维
联会复合体结构模式图
重组小结
蛋白质性轴(边侧成分)
第1节 真核细胞的分裂
核 分 中期
☺ 所有染色体都排列在赤道面上
裂
后期
☺ 姊妹染色单体向两极移动 ☺ 细胞两极的远离
末期
☺ 染色体移动到两极(平均分配到两极) ☺ 核膜重建(核纤层蛋白的去磷酸化) ☺ 染色体逐渐去凝缩/弥散成染色质 ☺ 重新形成核仁 ☺ 有丝分裂器逐渐消失
第1节 真核细胞的分裂
一、有丝分裂
核分裂过程中所发生的几种主要事件：
二、减数分裂
重组小结存在 部位示意图
中央成分
染色单体1和2
染色单体3和4
蝾螈卵母细胞双线 期的一个二价体
光镜照片 染色单体
着丝粒
交叉
模式图解
代与代之间的差异
第1节 真核细胞的分裂
二、减数分裂
同源染色体非姊妹染色单体间交叉、重组的模式图解
第13章+细胞周期与细胞分裂
3. G2期(G期)到有丝分裂前的一个间 歇期；
◆通过G2期后细胞即进入M期，但细胞能否 进入M期受到G2期检验点的控制。G2检验 点检查DNA是否完成复制、DNA损伤是 否得到修复、细胞是否生长到合适大小， 环境因素是否有利于细胞分裂等。
13
4. M期：
46
●动物细胞胞质分裂
◆动物细胞胞 质分裂大体分 为4个连续的 步骤：分裂沟 的定位、收缩 环形成、收缩 环收缩、细胞 膜融合与子细 胞形成。
47
◆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 (furrow)。
◆分裂沟的定位与星体微管和细胞皮层的相 互作用有关。
◆胞质分裂开始时，肌动蛋白和肌球蛋白在 细胞中间位置装配成收缩环 (contractile ring)。收缩环中肌动蛋白纤维与肌球蛋白 相对滑行导致收缩环收缩，收缩环处细胞 膜融合并形成两个子细胞。
56
有丝分裂过程中核被膜和核纤层的动态变化
57
纺锤体装配
• 前中期的标志性事件之二是完成纺 锤体装配，形成有丝分裂器。构成 纺锤体的微管可分为3种类型：星 体微管、动粒微管和极微管。
58
纺锤体微管的类型
星体微管、动粒微管和极微管三 种微管共同构成有丝分裂纺锤体
59
• 纺锤体组装涉及微管在中心体周围的组装 和已完成复制的中心体的分离。中心体的 分离需要驱动蛋白相关蛋白(kinesinrelated proteins, KRPs)和细胞质动力蛋白 (dynein)等马达蛋白的作用。
(一) 自然同步化
(二) 人工同步化
1. 选择同步化 2. 诱导同步化
16
(一) 自然同步化：
• 细胞自然同步化现象存在于动、植物及粘菌中。 如粘菌的变形体plasmodia，只进行核分裂而 不进行细胞质分裂，结果形成多核体结构。多 核体处于同一细胞质环境中进行同步化分裂。
细胞分裂与细胞周期
4. 末期Ⅰ
两个子代细胞形成，各含比亲代细胞（2n）少一半的染 色体（n），每条染色体着丝粒上连接有两条染色单体。
(二)间期 第一次减数分裂后出现短暂的间期，此期不发生DNA合 成，无染色体复制，直接进入第二次减数分裂。 第二次减数分裂与有丝分裂过程相似
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ数分裂过程示意图
减数分裂与有丝分裂的比较
G1晚期：cyclinE合成，与Cdk2结合，活化其它一些转
录因子，与DNA复制相关基因的表达启动，产生DNA合成 所需酶与蛋白质，为细胞进入S期做准备。
② cyclin-Cdk复合物被cyclin-Cdk抑制蛋白降解
G1早期：S期cyclin-Cdk与S期cyclin-Cdk抑制蛋白结合， 活性丧失； G1晚期： S期cyclin-Cdk抑制蛋白在G1期cyclin-Cdk复合物作用下
意义： 保证有性生殖的生物上下代在染色体数目上的恒定。 奠定了生物变异及多样性的基础。
(一)第一次减数分裂 可分为：前期I、中期I、后期I、末期I。前期I细胞发生的生
化和形态变化最为复杂。
第一次减数分裂完成的主要标志是：同源染色体分离。
1. 前期Ⅰ 主要特征：
持续时间长，从数周到数十年不等；
分裂结束所经历的过程称为一个细胞周期。
分裂期 核分裂 胞质分裂 G1期(DNA合成前期) 分裂间期 S 期(DNA合成期) G2期(DNA合成后期)
细胞周期
在高等生物中，一个细胞周期通常持续12～32h，
分裂期所需时间较短。 G1期是影响细胞周期时间的关键 。
人体细胞细胞周期时间是24小时
⑸ 终变期：同源染色体凝集成短棒状；交叉端化继续进行；
核仁消失，核膜解体，纺锤体形成；染色体开始移向赤道面。
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• 二、注意理解染色体与染色质、染色 注意理解染色体与染色质、 单体、 单体、DNA的区别: 的区别
• • 高度螺旋化,缩短变粗 高度螺旋化 缩短变粗
• 1.染色体与染色质:染色质 染色体与染色质 染色质 染色体 • (分裂间期 解开螺旋 变成细长丝状 (分裂期 分裂间期) 分裂期) 分裂间期 解开螺旋,变成细长丝状 分裂期 •
1 4 2 3 一 二 三 四 五 六
1)图中所标号码所表示的为 图中所标号码所表示的为: 图中所标号码所表示的为 ①______________,②______________, ② ③_____________,④___________________. ④ (2)图中一至六各属于植物细胞有丝分裂的什么时期 图中一至六各属于植物细胞有丝分裂的什么时期: 图中一至六各属于植物细胞有丝分裂的什么时期 一__________________,二___________________, 二 三__________________,四___________________, 四 五__________________,六___________________. 六 (3)正确的分裂顺序的图号应该是 正确的分裂顺序的图号应该是___________________. 正确的分裂顺序的图号应该是
3)在细胞分裂的中期 每条染色体的着丝 在细胞分裂的中期,每条染色体的着丝 在细胞分裂的中期 点都排列在细胞中央与纺锤体中轴相垂 直的平面上,这个平面叫做赤道板. 这个平面叫做赤道板 直的平面上 这个平面叫做赤道板
4)在植物细胞分裂末期在细胞中央出现一 在植物细胞分裂末期在细胞中央出现一 细胞板,将来扩展成为细胞壁. 将来扩展成为细胞壁 个细胞板 将来扩展成为细胞壁
细胞增殖
意义：生物体生长、发育、 意义：生物体生长、发育、繁殖和遗传 的基础
真核细胞 的分裂方 式有
• 有丝分裂 • 减数分裂 • 无丝分裂
一、细胞分裂周期
• 定义：连续分裂的细胞， 定义 连续分裂的细胞， 连续分裂的细胞 从一次分裂完成时开始， 完成时开始 从一次分裂完成时开始， 到下一次分裂完成 完成时为 到下一次分裂完成时为 • 止，这是一个细胞周期 这是一个细胞周期。 一个 细胞 周期 分裂间期 前期 分裂期 中期 后期 末期
1.下图是植物细胞的有丝分裂各期的示意图 下图是植物细胞的有丝分裂各期的示意图, 下图是植物细胞的有丝分裂各期的示意图 其中排列顺序是紊乱的,根据图 回答问题: 根据图1回答问题 其中排列顺序是紊乱的 根据图 回答问题
1 4 2 3 一 二 三 四 五 六
1)图中所标号码所表示的为 图中所标号码所表示的为: 图中所标号码所表示的为 , , ① 核仁 ② 纺锤体 ③ 染色体 , ④ 细胞板 (2)图中一至六各属于植物细胞有丝分裂的什么时期 图中一至六各属于植物细胞有丝分裂的什么时期: 图中一至六各属于植物细胞有丝分裂的什么时期 分裂期的前期, 一 分裂期的末期 , 二 分裂期的前期 , 四 分裂期的末期 分裂期的末期, 三 分裂间期 分裂期的中期. 五 分裂期的前期 , 六 分裂期的中期 (3)正确的分裂顺序的图号应该是 正确的分裂顺序的图号应该是___________________. 正确的分裂顺序的图号应该是
•
细胞 分裂 间期
一
二 分裂期 的前期 三
• 二、注意理解染色体与染色质、染色 注意理解染色体与缩短变粗 高度螺旋化 缩短变粗
• 1.染色体与染色质:染色质 染色体与染色质 染色质 染色体 • (分裂间期 解开螺旋 变成细长丝状 (分裂期 分裂间期) 分裂期) 分裂间期 解开螺旋,变成细长丝状 分裂期
• DNA含量 含量 • • 4a
• • • • •
2a
0 分裂 间期 前期 中期 后期 末期
细胞 周期
•
分裂期
• 应用题
• 1.下列三组数字为某生物体细胞进行有丝分裂时 下列三组数字为某生物体细胞进行有丝分裂时,DNA、 下列三组数字为某生物体细胞进行有丝分裂时 、 染色体、染色单体在各期中的变化数据。 染色体、染色单体在各期中的变化数据。试分析回答 • 组号 间期 前期 中期 后期 末期 • 第一组 0 8 8 16 8 • 第二组 16 16 16 0 0 • 第三组 16 16 16 16 8 • (1）__________________组为 组为DNA变化数据 变化数据. ） 组为 变化数据 • (2)____________________组为染色体的变化数据 组为染色体的变化数据. 组为染色体的变化数据 • (3)_____________________组为染色单体的变化数据 组为染色单体的变化数据
总结
• 一、细胞分裂的主要特征： 细胞分裂的主要特征：
• • 亲代细胞的染色体经过复制以后， 亲代细胞的染色体经过复制以后，平 均分配到两个子细胞中去。 均分配到两个子细胞中去。
二、意义： 意义： 体细胞增殖的主要方式， 体细胞增殖的主要方式，保持亲子代 间遗传性状的稳定性
归纳知识点
一、注意各种结构在各时期变化
• 结论 染色体与染色质是同一物质在 结论：
•
•
不同时期的两种形态
•
细胞 分裂 间期 分裂期 的前期
一
二
三 分裂期 的后期
四
• 2.染色体和姐妹染色单体 染色体和姐妹染色单体: 染色体和姐妹染色单体 • (1)在细胞分裂间期复制的结果 在细胞分裂间期复制的结果: 在细胞分裂间期复制的结果 • 每个染色体都形成两个完全一样且 共有一个着丝点姐妹染色单体, 共有一个着丝点姐妹染色单体, • (2)分裂后期 分裂后期: 分裂后期 • 随着着丝点分裂成两个 当每个染色 随着着丝点分裂成两个,当每个染色 单体有了自己独立的着丝点时,就成 单体有了自己独立的着丝点时 就成 为染色体.
• 练习： 练习： • 有丝分裂过程中 有丝分裂过程中: • 1)染色单体形成于 染色单体形成于______期,消于 消于____ 染色单体形成于 期 消于 • 期, • 纺锤丝产于 纺锤丝产于_______期,消失于 消失于_____期; 期 消失于 期 • 核仁、核膜形成于 核仁、核膜形成于_____期,消失于 消失于___ 期 消失于 • 期. • 着丝点分裂发生在___________的时期 的时期. 着丝点分裂发生在 的时期
练习： 练习： 有丝分裂过程中: 有丝分裂过程中 1) 染色单体形成于分裂间期,消失于分裂期后 染色单体形成于分裂间 消失于 分裂间期 消失于分裂期后 期, 纺锤丝产生于分裂期的前期,消失于 分裂期的前期 消失于分裂期的 纺锤丝产生于分裂期的前期 消失于分裂期的 末期; 末期 核仁、核膜形成于分裂期的末期 消失于分裂 分裂期的末期,消失于 核仁、核膜形成于分裂期的末期 消失于分裂 期的前期. 期的前期 着丝点分裂发生在分裂期的后期 分裂期的后期. 着丝点分裂发生在分裂期的后期
1.下图是植物细胞的有丝分裂各期的示意图 下图是植物细胞的有丝分裂各期的示意图, 下图是植物细胞的有丝分裂各期的示意图 其中排列顺序是紊乱的,根据图 回答问题: 根据图1回答问题 其中排列顺序是紊乱的 根据图 回答问题
1 4 2 3 一 二 三 四 五 六
1)图中所标号码所表示的为 图中所标号码所表示的为: 图中所标号码所表示的为 , , ① 核仁 ② 纺锤体 ③ 染色体 , ④ 细胞板 (2)图中一至六各属于植物细胞有丝分裂的什么时期 图中一至六各属于植物细胞有丝分裂的什么时期: 图中一至六各属于植物细胞有丝分裂的什么时期 分裂期的前期, 一 分裂期的末期 , 二 分裂期的前期 , 四 分裂期的末期 分裂期的末期, 三 分裂间期 五 分裂期的前期 , 六 分裂期的中期 (3)正确的分裂顺序的图号应该是 三、五、六、二、四、一。 正确的分裂顺序的图号应该是
• 3)在细胞分裂的中期 每条染色体的着丝 在细胞分裂的中期,每条染色体的着丝 在细胞分裂的中期 点都排列在细胞中央与纺锤体中轴相垂 直的平面上,这个平面叫做 这个平面叫做____________. 直的平面上 这个平面叫做
• 4)在植物细胞分裂末期在细胞中央出现 在植物细胞分裂末期在细胞中央出现 一个_________,将来扩展成为 将来扩展成为_________. 一个 将来扩展成为
2.坐标表示 坐标表示 染色体数目变化示意图 (分裂前体细胞染色体数为 分裂前体细胞染色体数为2n, ） 分裂前体细胞染色体数为
• 染色体数
•
4N
• • •
2N
• •
0
分裂 间期
前期
中期
后期
末期
细胞周期
分裂期
DNA含量变化示意图 含量变化示意图 分裂前体细胞DNA含量为 含量为2a 分裂前体细胞 含量为
1.下图是植物细胞的有丝分裂各期的示意图 下图是植物细胞的有丝分裂各期的示意图, 下图是植物细胞的有丝分裂各期的示意图 其中排列顺序是紊乱的,根据图 回答问题: 根据图1回答问题 其中排列顺序是紊乱的 根据图 回答问题
1 4 2 3 一 二 三 四 五 六
1)图中所标号码所表示的为 图中所标号码所表示的为: 图中所标号码所表示的为 , , ① 核仁 ② 纺锤体 ③ 染色体 , ④ 细胞板 (2)图中一至六各属于植物细胞有丝分裂的什么时期 图中一至六各属于植物细胞有丝分裂的什么时期: 图中一至六各属于植物细胞有丝分裂的什么时期 一__________________,二___________________, 二 三__________________,四___________________, 四 五__________________,六___________________. 六 (3)正确的分裂顺序的图号应该是 正确的分裂顺序的图号应该是___________________. 正确的分裂顺序的图号应该是
• 4.末期 末期: 末期 • 特点 特点: • 纺锤体消失,染色体变为 纺锤体消失 染色体变为 染色质;新的核膜 新的核膜、 染色质 新的核膜、核仁 出现；中央细胞板扩展 出现； 成新的细胞壁