第5章.细胞的分裂和分化
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3.染色体
• 染色体的一般形态： 分裂期可见，有着丝粒、主缢痕、动粒、端粒。
染色质和染色体是同一物质在细胞周期的不同时期不同 的形态表现
根据着丝粒、主缢痕的位置，染色体分为：等臂染色体、 近端着丝粒染色体、端着丝粒染色体
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染色体的一般形态特征
染色单体在着丝粒处相连,互 称为姐妹染色单体。
第五章 细胞的分裂和分化
• 一、细胞周期与有丝分裂 • 二、减数分裂 • 三、细胞分化、衰老与凋亡
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重点
细胞周期及有丝分裂期各期的特征、有 丝分裂与减数分裂的异同、细胞分化的本 质、细胞凋亡的生物学意义。
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个体正常发育过程中—— ➢ 细胞数目增加——有控制的细胞分裂 ➢ 细胞类型增加——有序的细胞分化 ➢ 细胞分化的关键在于特异性蛋白质的合成->基因
分为：
分裂间期: G1（蛋白质和RNA合成）, S(DNA合成期）, G2
（蛋白质和RNA合成）
有丝分裂期（mitosis,M期）: 有丝分裂期, 胞质分裂期
细胞沿着G1→S→G2→M周期性运转，细胞周期时间长短取决
于G1期。
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不同细胞细胞周期的长短主要是G1期的变化，其它期 较稳定，一般M期1小时、G2期3小时、S期7小时。
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动力微管
动粒 着丝粒
极微管
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中期
• 染色体排列于赤道板
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染色体行为
• 纺锤体微管 与动粒结合 动力微管缩短、 极微管伸长
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后期
•姐妹染色体向两极分离
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末期
• 染色单体到达两极并去凝缩,纺锤体消失 • 核膜重组装：核纤层的去磷酸化
聚合、装配 核仁出现
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选择性表达（基因组保持相同）
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一、细胞周期与有丝分裂
• 1.有丝分裂 有丝分裂过程的某些重要事件
• 2.分裂间期与细胞周期的调控机制 • 3.染色体
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一、细胞周期与有丝分裂
细胞周期（cell cycle） ：细胞从一次有丝分裂开始到下一 次有丝分裂开始所经历的一个有序过程。期间细胞遗传物 质和其它内含物分配给子细胞。
数目、大小和形态等所特有的染色体特征。 染色体带型： 染色体经处理染色而呈现的横带，有Q、G、R、C、N、
T带等。
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人类的２３对染色体
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二、减数分裂
前期I
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减数分裂和有丝分裂比较
• 有丝分裂发生在体细胞的增殖过程中，它与生物 体的生长、发育有关；减数分裂发生在生殖细胞 中，它与精细胞和卵细胞的形成有关。不同：
从增殖角度，细胞可分为三类 a.连续分裂的细胞：周期性细胞，如小肠绒毛上
皮,骨髓干细胞 b.休眠细胞（G0期细胞）：暂时脱离细胞周期，
如肝、肾细胞 c. 终端分化细胞：如神经、肌肉细胞
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2.分裂间期与细胞周期的控制机制
• 细胞周期及其控制机制 两个调控点： G1/S检验点、G2/M检验点 参加调控的两类蛋白： CDK-依赖细胞周期的蛋白 激酶、周期蛋白（cyclin) 不同的周期蛋白与不同的 CDK结合，引发不同的细 胞周期事件
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胞质分裂
动物细胞的胞质分裂 • 有丝分裂后期赤
道板形成分裂沟 • 微丝构成收缩环
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植物细胞的胞质分裂
• 细胞内形成新的细胞膜和细胞壁 而将细胞分开
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2.分裂间期与细胞周期的控制机制
• 分裂间期： • G1期：DNA复制的酶、细胞器增加、中心粒开始复制 • S期： DNA复制 • G2：完成中心粒复制、微管蛋白等合成
• １、有丝分裂ＤＮＡ复制一次，细胞分裂一次， 产物是两个二倍体的细胞；减数分裂ＤＮＡ复制 一次，细胞分裂两次，产物是四个单倍体细胞。
• ２、 有丝分裂同源染色体没有联会，每一子细胞 得到和亲本同样的一组染色体；减数分裂有“联 会”，同源染色体配对而成联会复合体，然后经 过交叉、重组等过程，两个同源染色体分别走向 两个子细胞，结果两个子细胞各只含有每对同源 染色体中的一条染色体，所以是单倍性的。
着丝粒和动粒
着丝粒位于两条染色单体连接处, 将染色体分为两个臂。
动粒（着丝点）是着丝粒周围有 蛋白质性质的盘状结构，可 直接连接纺缍丝，是纺缍丝 的附着区域。
主缢痕和次缢痕
染色体臂 长臂（q) 短臂 （p）。
端粒：是染色体末端的特化部 位。
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3.染色体
• 性染色体和常染色体 • 染色体数目： 各种生物的染色体数目是恒定的,是物种的特征 染色体组型： 是指染色体组在有丝分裂中期的表型，包括染色体
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三、细胞分化、衰老与凋亡
• 1、管家基因与组织特异性基因 • 2、组合调控是组织特异性基因表达的主要
调控方式 • 3、影响细胞分化的因素（了解） • 4、干细胞与细胞全能性
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细胞分化
概念：在个体发育中，同一种相同的细胞经细胞分裂逐渐 在形态、结构和功能上形成稳定性差异,产生不同细胞类 型的过程。 每个细胞均含有一套完整的遗传信息。 细胞分化是特定基因在一定时间、空间表达的结果。 细胞分化本质：基因的选择表达
分化的细胞，基因组相同，但基因表达有所不同，从而在形 态结构、生理功能和生物学行为上表现差异。
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1.管家基因与组织特异性基因
管家基因(housekeeping gene)： 是所有细胞中均要表达的一类基因，其产 物对维持细胞基本生命活动是必需的。
组织特异性基因（tissuespecific gene): 是不同的细胞类型进行特异性表达的基因， 其产物赋予各种类型细胞特异的形态结构 特征与特异的生理功能。也称奢侈基因 （luxury gene）。
间期：主要完成DNA复制、有 关蛋白质合成、细胞器的增 加 分裂期：染色体、纺锤体出 现，染色体平均分配到两个 子细胞中。
——分前期、 中期、后期和末期。
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• 不同细胞的细胞周期时间差异很大，主要 差别在G1期
细胞类型 细胞周期时间 早期蛙胚胎细胞 30分钟 酵母菌细胞 小肠上皮细胞 细胞培养成纤维细胞 人肝细胞
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1.5~3小时 12小时
20小时 wenku.baidu.com年
1.有丝分裂
前期 • 染色质凝缩形成染色体，核仁解体，纺锤体
开始装配，细胞器解体 • 染色体由两条染色单体组成, 有着丝粒、动
粒
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纺 锤 体的形成
中心粒、中心体、星状体
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前中期 • 核膜破裂：核纤层的磷酸化 解体 • 纺锤体微管与染色体动粒结合 • 染色体移向赤道板
3.染色体
• 染色体的一般形态： 分裂期可见，有着丝粒、主缢痕、动粒、端粒。
染色质和染色体是同一物质在细胞周期的不同时期不同 的形态表现
根据着丝粒、主缢痕的位置，染色体分为：等臂染色体、 近端着丝粒染色体、端着丝粒染色体
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染色体的一般形态特征
染色单体在着丝粒处相连,互 称为姐妹染色单体。
第五章 细胞的分裂和分化
• 一、细胞周期与有丝分裂 • 二、减数分裂 • 三、细胞分化、衰老与凋亡
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重点
细胞周期及有丝分裂期各期的特征、有 丝分裂与减数分裂的异同、细胞分化的本 质、细胞凋亡的生物学意义。
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个体正常发育过程中—— ➢ 细胞数目增加——有控制的细胞分裂 ➢ 细胞类型增加——有序的细胞分化 ➢ 细胞分化的关键在于特异性蛋白质的合成->基因
分为：
分裂间期: G1（蛋白质和RNA合成）, S(DNA合成期）, G2
（蛋白质和RNA合成）
有丝分裂期（mitosis,M期）: 有丝分裂期, 胞质分裂期
细胞沿着G1→S→G2→M周期性运转，细胞周期时间长短取决
于G1期。
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不同细胞细胞周期的长短主要是G1期的变化，其它期 较稳定，一般M期1小时、G2期3小时、S期7小时。
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动力微管
动粒 着丝粒
极微管
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中期
• 染色体排列于赤道板
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染色体行为
• 纺锤体微管 与动粒结合 动力微管缩短、 极微管伸长
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后期
•姐妹染色体向两极分离
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末期
• 染色单体到达两极并去凝缩,纺锤体消失 • 核膜重组装：核纤层的去磷酸化
聚合、装配 核仁出现
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选择性表达（基因组保持相同）
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一、细胞周期与有丝分裂
• 1.有丝分裂 有丝分裂过程的某些重要事件
• 2.分裂间期与细胞周期的调控机制 • 3.染色体
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一、细胞周期与有丝分裂
细胞周期（cell cycle） ：细胞从一次有丝分裂开始到下一 次有丝分裂开始所经历的一个有序过程。期间细胞遗传物 质和其它内含物分配给子细胞。
数目、大小和形态等所特有的染色体特征。 染色体带型： 染色体经处理染色而呈现的横带，有Q、G、R、C、N、
T带等。
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人类的２３对染色体
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二、减数分裂
前期I
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减数分裂和有丝分裂比较
• 有丝分裂发生在体细胞的增殖过程中，它与生物 体的生长、发育有关；减数分裂发生在生殖细胞 中，它与精细胞和卵细胞的形成有关。不同：
从增殖角度，细胞可分为三类 a.连续分裂的细胞：周期性细胞，如小肠绒毛上
皮,骨髓干细胞 b.休眠细胞（G0期细胞）：暂时脱离细胞周期，
如肝、肾细胞 c. 终端分化细胞：如神经、肌肉细胞
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2.分裂间期与细胞周期的控制机制
• 细胞周期及其控制机制 两个调控点： G1/S检验点、G2/M检验点 参加调控的两类蛋白： CDK-依赖细胞周期的蛋白 激酶、周期蛋白（cyclin) 不同的周期蛋白与不同的 CDK结合，引发不同的细 胞周期事件
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胞质分裂
动物细胞的胞质分裂 • 有丝分裂后期赤
道板形成分裂沟 • 微丝构成收缩环
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植物细胞的胞质分裂
• 细胞内形成新的细胞膜和细胞壁 而将细胞分开
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2.分裂间期与细胞周期的控制机制
• 分裂间期： • G1期：DNA复制的酶、细胞器增加、中心粒开始复制 • S期： DNA复制 • G2：完成中心粒复制、微管蛋白等合成
• １、有丝分裂ＤＮＡ复制一次，细胞分裂一次， 产物是两个二倍体的细胞；减数分裂ＤＮＡ复制 一次，细胞分裂两次，产物是四个单倍体细胞。
• ２、 有丝分裂同源染色体没有联会，每一子细胞 得到和亲本同样的一组染色体；减数分裂有“联 会”，同源染色体配对而成联会复合体，然后经 过交叉、重组等过程，两个同源染色体分别走向 两个子细胞，结果两个子细胞各只含有每对同源 染色体中的一条染色体，所以是单倍性的。
着丝粒和动粒
着丝粒位于两条染色单体连接处, 将染色体分为两个臂。
动粒（着丝点）是着丝粒周围有 蛋白质性质的盘状结构，可 直接连接纺缍丝，是纺缍丝 的附着区域。
主缢痕和次缢痕
染色体臂 长臂（q) 短臂 （p）。
端粒：是染色体末端的特化部 位。
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3.染色体
• 性染色体和常染色体 • 染色体数目： 各种生物的染色体数目是恒定的,是物种的特征 染色体组型： 是指染色体组在有丝分裂中期的表型，包括染色体
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三、细胞分化、衰老与凋亡
• 1、管家基因与组织特异性基因 • 2、组合调控是组织特异性基因表达的主要
调控方式 • 3、影响细胞分化的因素（了解） • 4、干细胞与细胞全能性
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细胞分化
概念：在个体发育中，同一种相同的细胞经细胞分裂逐渐 在形态、结构和功能上形成稳定性差异,产生不同细胞类 型的过程。 每个细胞均含有一套完整的遗传信息。 细胞分化是特定基因在一定时间、空间表达的结果。 细胞分化本质：基因的选择表达
分化的细胞，基因组相同，但基因表达有所不同，从而在形 态结构、生理功能和生物学行为上表现差异。
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1.管家基因与组织特异性基因
管家基因(housekeeping gene)： 是所有细胞中均要表达的一类基因，其产 物对维持细胞基本生命活动是必需的。
组织特异性基因（tissuespecific gene): 是不同的细胞类型进行特异性表达的基因， 其产物赋予各种类型细胞特异的形态结构 特征与特异的生理功能。也称奢侈基因 （luxury gene）。
间期：主要完成DNA复制、有 关蛋白质合成、细胞器的增 加 分裂期：染色体、纺锤体出 现，染色体平均分配到两个 子细胞中。
——分前期、 中期、后期和末期。
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• 不同细胞的细胞周期时间差异很大，主要 差别在G1期
细胞类型 细胞周期时间 早期蛙胚胎细胞 30分钟 酵母菌细胞 小肠上皮细胞 细胞培养成纤维细胞 人肝细胞
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1.5~3小时 12小时
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1.有丝分裂
前期 • 染色质凝缩形成染色体，核仁解体，纺锤体
开始装配，细胞器解体 • 染色体由两条染色单体组成, 有着丝粒、动
粒
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纺 锤 体的形成
中心粒、中心体、星状体
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前中期 • 核膜破裂：核纤层的磷酸化 解体 • 纺锤体微管与染色体动粒结合 • 染色体移向赤道板