第五节 细胞增殖周期
高一生物必修2知识点讲解:细胞增殖
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高一生物必修2知识点讲解:细胞增殖
高一生物必修2知识点讲解:细胞增殖
生物是高中学科中理科性很强的一门学科,高中生物一部分知识由于比较抽象,很多同学难以理解。
小编为大家整理了“高一生物必修2细胞增殖知识点讲解”一文,希望能够帮助到各位同学们的复习。
高一生物必修2细胞增殖知识点讲解
(1)细胞周期: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。
(2)有丝分裂:
分裂间期的最大特点:完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成
分裂期染色体的主要变化为:前期出现;中期清晰、排列;后期分裂;末期消失。
特别注意后期由于着丝点分裂,染色体数目暂时加倍。
动植物细胞有丝分裂的差异:a.前期纺锤体形成方式不同;b.末期细胞质分裂方式不同。
(3)减数分裂:
对象:有性生殖的生物
时期:原始生殖细胞形成成熟的生殖细胞
特点:染色体只复制一次,细胞连续分裂两次
结果:新产生的生殖细胞中染色体数比原始生殖细胞减少一半。
5.一个卵原细胞经过减数分裂,只形成一个卵细胞。
6.对于进行有性生殖的生物来说,减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。
高三生物必修三重点知识点细胞增殖细胞的增殖知识点
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《高三生物必修三重点知识点之细胞增殖》细胞是生命的基本单位,而细胞的增殖则是生命活动中至关重要的过程。
在高三生物必修三中,细胞增殖是一个重点知识点,深入理解细胞增殖对于掌握生命活动的规律具有重要意义。
一、细胞增殖的概念细胞增殖是指细胞通过分裂增加细胞数量的过程。
细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。
对于多细胞生物体来说,细胞增殖不仅是个体生长的基础,也是组织修复和再生的重要机制。
二、细胞周期1. 细胞周期的概念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所经历的过程。
一个细胞周期包括分裂间期和分裂期两个阶段。
2. 分裂间期分裂间期是细胞周期中为分裂期做准备的阶段。
在分裂间期,细胞进行着活跃的物质准备,主要包括 DNA 的复制和有关蛋白质的合成。
分裂间期又可分为 G1 期、S 期和 G2 期。
(1)G1 期:又称 DNA 合成前期,此期主要进行 RNA 和蛋白质的合成,为 S 期 DNA 复制做准备。
(2)S 期:即 DNA 合成期,此期细胞内进行 DNA 的复制,使DNA 含量加倍。
(3)G2 期:又称 DNA 合成后期,此期主要进行 RNA 和蛋白质的合成,为分裂期做准备。
3. 分裂期分裂期是细胞进行分裂的阶段,包括前期、中期、后期和末期。
(1)前期:染色质螺旋化形成染色体,核仁逐渐解体,核膜逐渐消失,纺锤体形成。
(2)中期:染色体的着丝点排列在赤道板上,此时染色体形态稳定,数目清晰,便于观察。
(3)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,分别移向细胞两极。
(4)末期:染色体解螺旋形成染色质,核仁、核膜重新出现,纺锤体消失,细胞中央出现细胞板,逐渐形成新的细胞壁,将细胞一分为二。
三、有丝分裂的意义1. 维持个体的正常生长和发育有丝分裂保证了细胞在遗传物质上的稳定性,使得生物体的各个组织和器官能够正常生长和发育。
2. 保证遗传的稳定性在有丝分裂过程中,亲代细胞的染色体经过复制后,精确地平均分配到两个子细胞中,保证了子代细胞与亲代细胞在遗传物质上的一致性。
生物必修一细胞的增殖知识点总结
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生物必修一细胞的增殖知识点总结生物必修一细胞的增殖知识点总结细胞的增殖是生命存在的基础,它不仅是生物体现代谢的表现,更是身体发育、组织修复、疾病治疗等方面重要的基础。
细胞增殖的过程中,涉及到多种关键的知识点,我们需要深入了解它们并掌握它们的应用。
本篇文章将对生物必修一细胞增殖的知识点进行总结。
1. 细胞周期细胞周期是细胞增殖的基础,指从一个细胞开始,经过一系列生化反应,最后分裂为两个新的细胞的过程。
细胞周期可以分为四个阶段:G1期、S期、G2期和M期,其中G1、S、G2三个阶段统称为间期。
M期指有丝分裂期,即细胞发生分裂的时间。
2. 有丝分裂有丝分裂是大多数真核生物进行细胞分裂的方式。
在有丝分裂的过程中,细胞体内的染色体会按照一定的顺序逐渐变形,经过纺锤体的拉动,最终分裂成两个相同的细胞。
有丝分裂可以分为五个阶段:前期、早期、中期、晚期和末期。
在细胞分裂的过程中,还需要注意到的是分裂粘连蛋白、分裂酶、中心体等重要的生化因素。
3. 无丝分裂无丝分裂是原核生物进行细胞分裂的方式,也是暂时的细胞增殖方式。
无丝分裂不具有真核生物的有丝分裂的复杂性,其过程比较简单,只要在细胞内合成核酸,然后细胞分裂成两个相同的种属。
4. 细胞生长与分裂调节细胞的增殖需要涉及到一系列的信号通路和调节因子,从而实现生长和分裂过程的平衡。
细胞的增殖和凋亡的平衡在正常生理过程中非常重要,失调将会导致异常细胞的增殖和很多疾病的出现。
目前,有关细胞分裂的研究成果主要涉及到生长因子、激素、信号通路等多个层次,而为细胞分裂调节提供了更细化的解释。
5. DNA复制DNA复制是细胞增殖最基本的步骤之一。
DNA复制通常发生在S期(有丝分裂)或者在原核生物增殖的过程中。
DNA复制是一种复杂的过程,涉及到DNA主文件的分子生物学和生化学。
一般来说,DNA的复制遵循“半保留复制”的规律,即新合成的DNA分子与原始DNA分子相互结合,并形成双螺旋型结构,因此它们彼此之间共用一个亲本。
细胞增殖和细胞周期修改
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可编辑版
7
分裂前期(prophase):
核膜破裂和核仁消失:
✓ 核纤层磷酸化,核膜裂解成小泡与核纤层蛋白B 相连,分散到胞质中;
✓ 核仁中的DNA参与到染色体的组装中;
✓ 核仁中的RNA和蛋白质分散在细胞质中;
➢减速分裂构成了生物变异及多样性的基础:减速分裂过程中发 生遗传物质交换、重组及自由组合,使生殖细胞体现遗传多样性;
➢减数分裂I:同源染色体通过联会进行片段交换,完成染色体数 目减半及遗传物质的交换;减数分裂II与有丝分裂相似:染色单 体分开;
可编辑版
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减数分裂I:
减数分裂I(第一次减数分裂):同源 染色体分开;
可编辑版
2
细胞分裂
➢细胞分裂(cell division)是细胞增殖周期的重要阶段。
➢生物界中,细胞分裂分为三类。
✓ 有丝分裂(mitosis) :也称间接分裂,是体细胞分裂的 主要方式;有丝分裂持续时间比较恒定,约0.5-2小时。
✓ 无丝分裂(amitosis):也称直接分裂,是一种少见的 细胞分裂方式。
➢无丝分裂是低等生物的主要增殖方式;优点是分裂快、能量消 耗少,适应外界环境变化;
➢高等生物的创伤、癌变及衰老的细胞可观察到无私分裂;动物 的多种正常组织,如:上皮组织、疏松结缔组织、肌肉组织及肝 脏等的细胞均可进行无丝分裂;
➢无丝分裂与有丝分裂可相互转化可;编辑版
4
有丝分裂(mitosis)
可编辑版
第一次减数分裂可分为前期I、中期I、 后期I、末期I;
可编辑版
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前期I:
前期I:主要事件是染色质的凝集和同源 染色体的片段交换;
细胞增殖周期名词解释
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细胞增殖周期名词解释细胞增殖周期是指细胞从一个分裂期开始,经过一系列生命周期的不同阶段,最后分裂成两个新的细胞的过程。
它包括细胞生长期(G1期)、DNA复制期(S期)、细胞生长和准备分裂期(G2期)以及细胞分裂期(M期)。
在G1期,细胞进行正常的生长和代谢活动,积累必要的物质和能量以进行DNA复制和细胞分裂。
G1期的长度在不同类型的细胞之间有很大的差异,有些细胞可以停留在G1期进入休眠状态,而有些细胞则快速通过G1期进入S期。
在S期,细胞的DNA复制的过程发生。
在这个阶段,细胞的DNA双链开始解开,并由DNA复制酶进行复制。
每个DNA双链会被复制成两个完全相同的DNA双链,从而形成姐妹染色单体。
在G2期,细胞继续进行生长和准备分裂的准备工作。
在这个阶段,细胞会合成和积累必要的分裂酶和其它分裂所需的蛋白质。
在细胞分裂期(M期),细胞的染色体和细胞质被均匀地分割到两个新的细胞中。
M期包括核分裂期(mitosis)和细胞质分裂期(cytokinesis)两个阶段。
核分裂期又可以进一步分为早期、中期和晚期。
在每个阶段,细胞的染色体会经历特定的构象改变,如染色体凝聚、核仁消失和核膜破碎等。
细胞增殖周期的控制非常复杂,包括多个信号通路和分子机制的调控。
其中,细胞周期蛋白和相关的蛋白激酶起到关键的调控作用。
通过这些调控机制,细胞可以在不同的阶段控制和调节细胞增殖速度,以确保细胞增殖的平衡和正常进行。
细胞增殖周期的研究对于了解细胞生长、分化和疾病发生等方面具有重要意义。
许多疾病,如肿瘤、白血病和器官发育缺陷等,都与细胞增殖周期的紊乱有关。
因此,深入了解细胞增殖周期的机制和调控,对于发展新的治疗方法和药物具有重要的指导意义。
第五节细胞增殖周期
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(二)S 期(合成期)
是指从 DNA 合成开始到 DNA 合成结束的整个时期。 主要特点:
1.进行 DNA 复制,组蛋白、非组蛋白合成,并组装成染色体。 2.复制需 SPF 的启动信号,必须处于感受状态的染色质 DNA 才能开始复制。 3.复制有一定的顺序:一般常染色质和富含 C—G 的碱基片段先复制;异染色质和富
含 A—T 的碱基片段后复制。 4.中心粒复制。在 G1 期末,中心粒开始复制,一直延续到 S 期,到 S 期晚期复制完
成。
(三)G2 期(合成后期)
是指 DNA 合成结束到分裂期开始前的细胞生长发育时期。是为 M 期进行准备的阶段。 主要特点:继续大量合成 RNA 和蛋白质。特别是微管蛋白,有丝分裂因子,成熟促进 因子(maturation promoting factor,MPF)的合成。
二、细胞周期各时相的动态及特点
细胞周期的中心事件简单来说就是:间期遗传物质复制;分裂期遗传物质平均分配到 两个子细胞中。为实现这一过程,细胞会进行一系列结构和功能上复杂的变化。而细胞周期 各时相都有其各自的特点。
(一)G1 期(合成前期)
是指分裂期结束到 S 期 DNA 合成开始前的细胞生长发育时期。是为进入 S 期准备必要 的物质基础的时期。
7.细胞增殖周期(有丝分裂)
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有丝分裂各期的主要特征
核分裂
1、前期(prophase)
染色质开始凝集→核膜破裂:
1)染色质形成染色体,每条染色 体含两条姊妹染色单体; 2)核膨大; 3)分裂极确定; 4)核仁解体; 5)核膜消失。
2、中期(metaphase)
分期
第 一 次
前间期 前期 分裂期 中期 后期 末期
减 数 分 裂
细线期 偶线期 粗线期 双线期 终变期
第 二 次
间期
分裂期
前期 中期 后期 末期
细线期
偶线期
粗线期
双线期
终变期
减数分裂各期特点:
1、第一次减数分裂: (1)前期Ⅰ ①细线期(leptotene) 染色质呈细丝状,且每条染色体已经过复制; 核、核仁增大; ②偶线期(zygotene) 同源染色体配对、联会,每对染色体形成一 个二价体。 同源染色体:一条来自父本,一条来自母本, 其形态、大小相同的一对染色体。
一、细胞周期的一些概念
细胞增殖:细胞通过生长和分裂,获得与母细胞同样遗传信 息的子细胞,细胞数量增加的过程。 细胞增殖方式: 无丝分裂(amitosis) 有丝分裂(mitosis) 减数分裂(meiosis) 细胞周期:指连续分裂的细胞从上一次有丝分裂结束到下一 次有丝分裂结束为止所经历的整个过程。 特点:
核膜解体→有丝分裂器形成 :
1)纺锤体形成;
2)有丝分裂器形成;
3)染色体向赤道面运动和排列; 4)中期染色体结构典型,清晰可 数,适合作分析 。
3、后期(anaphase)
姐妹染色单体开始分离→染色体到达两极:
1)染色体着丝粒纵裂,姐妹染色 单体彼此分开; 2)全部染色体平均地分成两组, 分别向细胞两极移动。
高一生物《细胞增殖》知识点梳理
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高一生物《细胞增殖》知识点梳理高一生物《细胞增殖》知识点梳理一、细胞周期1、细胞周期的定义:指连续分裂的细胞从一次分裂完成时开始,到下一次分裂前为止的整个过程。
2、两个阶段:间期和分裂期。
二、分裂间期1、概念:从一次分裂结束到下一次分裂前,是细胞分裂的准备阶段。
2、主要变化:完成DNA复制和有关蛋白质的合成,同时细胞适度生长。
3、意义:为进入分裂期做好了必要的物质准备。
三、细胞的有丝分裂1、概念:在细胞分裂的过程中,由于核内染色质的变化,使得细胞被分裂成两个子细胞,这种分裂方式叫做有丝分裂。
2、特点:在细胞有丝分裂过程中,染色体经历了自我复制,数目加倍;然后平均分配到两个子细胞中去。
因此,子细胞的染色体数目和体细胞相等。
3、过程:(1)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体。
(2)中期:染色体形态固定、数目清晰,是观察染色体形态和数目的最佳时期。
(3)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极。
(4)末期:核膜、核仁重建,纺锤体和染色体消失。
四、真核细胞分裂方式1、有丝分裂:主要发生于根尖、芽尖等分生区细胞。
2、无丝分裂:主要发生于蛙的红细胞和低等植物细胞。
3、减数分裂:主要发生于性腺(精巢或卵巢)细胞。
五、有丝分裂的意义有丝分裂是生物体生长、繁殖、遗传的基础,是生物体最重要的分裂方式之一。
它保证了生物体的正常生长发育,维持了生物体的遗传稳定性和多样性。
六、细胞增殖的意义细胞增殖是生物体的重要生命活动之一,它保证了生物体的生长、发育和繁殖。
通过细胞增殖,生物体能够不断产生新的细胞,替代衰老和死亡的细胞,维持生物体的整体稳定性和完整性。
细胞增殖也是生物体遗传信息传递和表达的重要途径,保证了生物体的遗传稳定性和多样性。
因此,对细胞增殖的研究对于理解生命活动的本质和规律具有重要意义。
以上是高一生物《细胞增殖》的主要知识点梳理,希望对大家有所帮助。
细胞增殖周期
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G1 to S :
Cdk4 Cdk6 /cyclins D. Cdk2/cyclin E S phase: Cdk2 /cyclin A. G2 to M : Cdc2 /cyclin B.
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Medical Biology
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四 细胞周期的调控 Regulation of the Cell Cycle
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Medical Biology
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四 细胞周期的调控 Regulation of the Cell Cycle
Cell-Cycle Checkpoints G1 checkpoint In yeast, called start In animal cells, called restriction point G2 checkpoint Located at boundary between G2 and M phase Proper completion of DNA synthesis required before cell can initiate mitosis Spindle Assembly Checkpoint Boundary between metaphase and anaphase All chromosomes must be properly attached to the 2013-2-20 Medical Biology 20 spindle
Medical Biology
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三 有丝分裂各期的主要特征 What happens during mitotic cell cycle
中期(metaphase):
2013-2-20
Medical Biology
新人教版高中生物必修1《细胞增殖(一)》知识点整理
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细胞增殖(一)一、限制细胞长大的因素有:①细胞表面积与体积的比的关系限制了细胞的长大;②细胞核是细胞的控制中心,细胞核中细胞的核质比决定了细胞不会无限长大。
二、细胞增殖的意义⑴单细胞生物通过细胞增殖而繁衍;⑵多细胞生物要经过细胞增殖和分化逐渐发育成为个体。
生物体内细胞不断衰老死亡,需要通过细胞增殖加以补充。
因此,细胞增殖是重要的生命活动,是生物体生长、发育、繁殖的基础。
三、有丝分裂1.细胞周期(1)涵义:一次分裂完成→下次分裂开始→下次分裂结束(2)组成:分裂间期和分裂期,其中,分裂间期比较长。
(3)前提:连续分裂。
3.赤道板与细胞板如果将分裂期细胞看作地球,过细胞中央横切出的平面即为赤道板。
赤道板是垂直于纺锤体的纵轴,并将其平分的一个平面,实际上并无板状结构存在。
细胞板是植物细胞分裂末期,由来自高尔基体的囊泡汇集在赤道板平面上,相互融合而形成的板状结构。
细胞板由小到大向周围扩展,最后完全将两个新细胞核、细胞质分隔开。
这是植物细胞分裂末期细胞质分裂的特定方式。
.有丝分裂的特征:亲代细胞的染色体经过复制以后,精确地平均分配到两个子细胞中。
6.有丝分裂的意义:亲代细胞的染色体(含有遗传物质)经过复制以后,精确地平均分配到两个子细胞中去,因而在生物的亲代和子代之间保持了 遗传性状的稳定 。
7.影响有丝分裂的因素:温度、射线、化学药剂、生理和病理状况等因素,都可能对有丝分裂产生影响。
正在进行有丝分裂的细胞,经过不同的方法处理后,对有丝分裂就会起促进作用或抑制作用。
8.有丝分裂中的几种变化规律⑴染色体形态变化规律()后期中期前期染色体成为细丝状解螺旋变粗变短高度螺旋化末期间期染色质、、,、、、)(⑵染色体行为变化规律复制→散乱分布于纺锤体中央→着丝点排列在赤道板上→着丝点分裂→移向两极⑶染色体数量变化规律:2n →4n →2n⑷DNA 含量变化规律:2n →4n →2n⑸纺锤体的变化规律:形成(前期)→解体消失(末期)。
细胞分裂增殖过程各时期的特点及示意图

“登中2009”二轮复习·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:三、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。
细胞增殖周期
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• 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
2-3G2 Tm Tc 3.5 1.5 22
人羊膜细胞
9.8 6.8 2.2 0.6 19.4
人胚肺成纤维细胞 6
6
4 0.8 16.8
人骨髓细胞
25-30 12-15 3-4
40-45
小鼠艾氏腹水瘤 19 3.8 8.5 1 5.7
大鼠精原细胞
18 24.5 15.5 2 60
• 钙调蛋白:与钙离子结合的蛋白,调控细 胞周期的进程。
• 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
• 与M期结构、功能相关的蛋白质:微 管蛋白
• 与核膜破裂、染色体凝集密切相关的 成熟促进因子的合成
成熟促进因子
(maturation promoting factor MPF):
• 是一种在G2期形成、能促进M期启动的调 控细胞周期的蛋白激酶,由细胞周期依赖 激酶P34cdc2(Cdk1)和cyclinB构成
新课标高中生物人教版必修第一册第二册生物世界〖细胞的增殖周期〗
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细胞的增殖周期细胞从前一次分裂结束开始,到下一次分裂结束为止,这样一个周期叫作细胞增殖周期。
202150年代以前,人们把细胞增殖周期划分为分裂期和静止期两个阶段。
当时认为分裂期是细胞增殖周期中的主要阶段。
近年来,由于放射自显影和细胞化学等技术的迅速发展,对于细胞增殖过程的动态研究也日趋深入。
现在了解到,过去一直被忽视的所谓“静止期”却是细胞增殖周期中极为关键的一个阶段,因为与DNA 分子复制有关的一系列代谢反应,都是在这个阶段进行的。
所以现在都把“静止期”叫作间期。
现在,一般把细胞增殖周期分为两个阶段:间期和分裂期。
细胞在前一次分裂结束之后就进人间期,这时就是新的细胞周期的开始。
间期一共分为三个分期。
间期结束就进入有丝分裂期。
根据目前的认识,整个细胞增殖周期可以分为G 1、S 、G 2、M 四个小分期,如下表:12G DNA S DNA G DNA M ⎧⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎩(合成前期)间期(合成期)(合成后期)细胞增殖周期前期中期有丝分裂()期后期末期细胞增殖周期中的各个分期,各有其不同的特点。
G 1期的特点 G 1期是从上次细胞增殖周期完成以后开始的。
G 1期是一个生长期。
在这一时期中主要进行RNA 和蛋白质的生物合成,并且为下阶段S 期的DNA 合成做准备,特别是合成DNA 的前身物质、DNA 聚合酶和合成DNA 必不可少的其他酶系,以及储备能量。
S 期的特点 从G 1期进入S 期是细胞增殖的关键时刻。
S 期最主要的特征是DNA 的合成。
DNA 分子的复制就是在这个时期进行的。
通常只要DNA 的合成一开始,细胞增殖活动就会进行下去,直到分成两个子细胞。
G 2期的特点 G 2期又叫作“有丝分裂准备期”,因为它主要为后面的M 期做准备。
在G2期中,DNA的合成终止,但是还有RNA和蛋白质的合成,不过其合成量逐渐减少。
特别是微管蛋白的合成,为M期纺锤体微管的组装提供原料。
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第五节细胞增殖周期重点难点解析本节讲述细胞周期的概念、细胞周期各时相的特点、有丝分裂各期的特点、细胞周期的调控。
要求重点掌握细胞周期的基本概念、细胞周期各时相的物质变化和分裂各期细胞的形态特征;了解细胞周期的调控。
建议结合实验《有丝分裂》学习,把实验室形态观察同理论描述结合起来,加深对知识的理解和记忆。
一、细胞周期的一些概念1.细胞周期(cell cycle):指细胞从上一次分裂结束开始到下一次分裂终了所经历的过程。
是细胞生长、分裂的循环过程。
包括间期和分裂期,间期分为G1期(合成前期)、S期(合成期)和G2期(合成后期);分裂期分为前期、中期、后期、末期四个时期。
2.细胞周期时间(Tc):一个细胞周期的全过程所需的时间称为细胞周期时间(Tc)。
Tc的长短主要由T G1所决定。
3.细胞的分类:根据细胞的增殖情况可以将细胞分为三类:⑴连续分裂的细胞(周期性细胞):这类细胞可以不断的进入细胞周期进行分裂增殖,如:小肠绒毛上皮隐窝细胞、表皮基底层细胞和部分骨髓细胞等。
⑵暂时不分裂细胞(G0期细胞):这类细胞暂时从G1期退出细胞周期,不进行分裂增殖,但在适当刺激下可重新进入细胞周期进行分裂增殖。
如:某些免疫细胞和肝、肾细胞。
⑶终末分化细胞:这类细胞不可逆的脱离细胞周期,丧失分裂增殖能力,但保持其生理功能活动。
如:神经、肌肉细胞、多形核细胞等。
二、细胞周期各时相的动态及特点细胞周期的中心事件简单来说就是:间期遗传物质复制;分裂期遗传物质平均分配到两个子细胞中。
为实现这一过程,细胞会进行一系列结构和功能上复杂的变化。
而细胞周期各时相都有其各自的特点。
(一)G1期(合成前期)是指分裂期结束到S期DNA合成开始前的细胞生长发育时期。
是为进入S期准备必要的物质基础的时期。
主要特点:1.细胞体积增大,RNA、核糖体及大量蛋白质合成。
2.合成DNA复制所需的酶和蛋白。
如DNA聚合酶、触发蛋白、钙调蛋白及G l期周期蛋白及周期蛋白依赖激酶、S期活化因子(S-phase activator factor,SPF)等。
3.限制点(R点)。
在G1期存在1-2个R点,决定细胞进入S期,或者停止于G0期。
4.在Gl期末,中心粒开始复制。
(二)S期(合成期)是指从DNA合成开始到DNA合成结束的整个时期。
主要特点:1.进行DNA复制,组蛋白、非组蛋白合成,并组装成染色体。
2.复制需SPF的启动信号,必须处于感受状态的染色质DNA才能开始复制。
3.复制有一定的顺序:一般常染色质和富含C—G的碱基片段先复制;异染色质和富含A—T的碱基片段后复制。
4.中心粒复制。
在G1期末,中心粒开始复制,一直延续到S期,到S期晚期复制完成。
(三)G2期(合成后期)是指DNA合成结束到分裂期开始前的细胞生长发育时期。
是为M期进行准备的阶段。
主要特点:继续大量合成RNA和蛋白质。
特别是微管蛋白,有丝分裂因子,成熟促进因子(maturation promoting factor,MPF)的合成。
(四)M期(分裂期)是将复制了的遗传物质平均分配到两个子细胞中去,完成细胞分裂的时期。
在细胞周期时间中所占时间最短。
包括前、中、后、末4个时期。
三、有丝分裂各期的主要特征1.前期:染色质凝集形成染色体,核膜崩解,核仁消失。
2.中期:染色体达到最大程度浓缩,具有典型的形态结构,并在纺锤丝微管作用下排列在细胞中央形成“赤道板”。
有丝分裂器形成。
此期是研究染色体形态结构的最佳时期。
3.后期:每一条染色体的着丝粒纵裂,姐妹染色单体分离,染色体分成均等的两组分别移向细胞两极。
4.末期:染色体逐渐解螺旋化形成染色质,核仁、核膜重新出现,纺锤体消失。
同时细胞质一分为二,细胞完成分裂。
动植物细胞的有丝分裂过程基本一致。
但由于植物细胞有细胞壁而动物细胞没有;高等动物细胞有中心粒而高等植物细胞没有。
所以动植物细胞有丝分裂有所区别,详见下表。
动植物细胞有丝分裂区别有丝分裂不同点动物细胞植物细胞有丝分裂器产生胞质分裂方式中心粒后期末或末期开始,细胞中部细胞膜内陷,形成分裂沟;同时细胞中部微管聚集,形成中间体。
分裂沟逐渐加深,与中间体接触,构成两个子细胞间的暂时连接桥,最后在此处断裂形成两个子细胞。
微极后期在细胞中部由于微管聚集形成成膜体,再融合成细胞板,进而在细胞板的两侧,多糖类积累形成细胞壁,一个细胞被隔成两个子细胞四、细胞周期的调控细胞周期是多阶段、多因子参与的精确有序的调节过程,主要的调控因子如下:1.生长因子与生长因子受体生长因子(growth factor,GF)通过与细胞膜上特异受体结合,来激活各种蛋白激酶,引起相关蛋白的表达变化,由此调节细胞增殖活动。
不同生长因子对细胞周期作用阶段不同,有的刺激或抑制细胞由G0期进入S期,有的促进细胞从G0期转化为G1期,有的在G1∕S 期起作用。
2.信号转导调节生长因子、激素等信号与膜上的受体结合,通过第二信使,产生信号转导,对细胞的代谢起调节作用,从而有效地控制细胞的增殖和分化。
3.周期蛋白和周期蛋白依赖性激酶:细胞周期蛋白(cyclin):是一类随细胞周期的变化呈周期性的出现与消失的蛋白质。
对细胞周期的运转具有决定性作用;还可与某些转录因子结合,对基因的表达进行调控。
周期蛋白依赖性激酶(CDK激酶):是一类必须与周期蛋白结合才具有蛋白激酶活性的酶蛋白。
不同的CDK激酶与不同的周期蛋白结合,执行不同的调节功能。
4.细胞周期有关的其它基因及其产物对细胞周期的调控⑴细胞分裂周期基因细胞分裂周期基因(cell division cycle gene,cdc基因):是一类与细胞分裂和细胞周期调控有关的基因。
细胞周期的有序性与细胞分裂周期基因在细胞周期不同阶段表达有关,有的表达产物作用于DNA合成,有的控制中心体复制,有的控制胞质分裂。
⑵癌基因和抑癌基因癌基因(oncogene):是指能引起细胞恶性转化的DNA片段。
在一些病毒基因组中存在一些可促进细胞增殖进而癌变的DNA序列,称为病毒癌基因(v-oncogene)。
正常细胞内存在着与病毒癌基因同源的序列,称为细胞癌基因(c-oncogene)或原癌基因(proto-oncogene)。
当这些基因发生突变时,可使细胞增殖失控,最终发生癌变。
抑癌基因(antioncogene):是指存在于正常细胞中的一类能调节细胞正常增殖,抑制肿瘤发生的基因。
是一类能抑制细胞增殖的基因,其缺失或失活,将导致细胞过度增殖而癌变。
5.限制点:限制点(checkpoint,R点):在细胞周期各时相转换中存在的特定时间点,称为限制点。
它们是细胞周期转换过程中重要的调控点。
对细胞大小、DNA复制、纺锤体组装及染色体分离等事件进行调节、监控。
这些限制点主要是:DNA损伤限制点、DNA复制限制点、G2/M期限制点、M中期至后期纺锤体组装限制点等。
以保证周期时相的正常运转、严格有序地进行。
五、细胞周期与医学无论是正常的还是异常的细胞增殖过程都与人类的健康息息相关,都是医学理论和实践的重要课题。
从细胞周期的角度认识肿瘤,肿瘤是生物体内一些正常细胞生长失去控制,处于无限增殖的细胞群。
根据不同肿瘤的周期特点,选择性用药,可提高疗效,降低副作用。
而现阶段非周期特异性药物还比较常用,所以研制周期特异性和周期阶段性药物很有必要。
测试题一、名词解释1.细胞周期(cell cycle)2.G0期细胞3.限制点(restriction point,R点)4.细胞周期蛋白(cyclin)5.癌基因(oncogene)和抑癌基因(antioncogene)二、选择题A型题1.细胞周期是指()A.细胞生长周期B.细胞分裂周期C.细胞生长、分裂周期D.细胞从G l期到G2期E.染色体复制及分裂时期2.成熟促进因子(MPF)活性最高的时期是()A.G1期B.S期C.G2期D.M期E.G2期/M期3.触发蛋白合成是在()A.G l期B.S期C.G2期D.M期E.G2/M期4.周期时间长短主要决定于细胞周期的()A.Gz期B.S期C.M期D.G l期E.S十G2十M期5.G0期细胞是()A.永远不增殖的细胞B.暂不增殖的细胞C.连续分裂的细胞D.干细胞E.以上都不是6.神经元属于()A.周期性细胞B.暂不增殖的细胞C.终末分化细胞D.干细胞E.以上都不是7.肝细胞属于()A.周期性细胞B.暂不增殖的细胞C.终末分化细胞D.干细胞E.以上都不是8.MPF的作用之一是()A.使染色质凝聚B.使G1期过渡到S期C.启动DNA的复制D.启动组蛋白的合成E.控制周期蛋白与CDK结合9.DNA复制的启动需要一种非组蛋白的启动信号,称为()A.成熟促进因子(MPF)B.S期活化因子(SPF)C.周期蛋白D.周期蛋白依赖性激酶E.以上都不是10.关于癌基因的说法,下列哪条有误()A.能引起细胞恶性转化的DNA片段称为癌基因B.在正常细胞基因组中存在与病毒癌基因同源的DNA序列,其突变或过渡表达导致细胞癌变C.在一些病毒基因组中存在一些可促进细胞增殖进而癌变的DNA序列,称为病毒癌基因D.正常情况下,原癌基因不表达,只有当其发生突变后才表达E.癌基因的产物主要是生长因子和生长因子受体、细胞信号转导子等11.细胞分裂前期的主要特点不包括()A.染色质凝聚形成染色休B.核膨大C.核仁解体D.核膜逐渐崩解E.染色体的两个单体彼此分离12.细胞分裂中期的主要特点是()A.染色质凝聚形成染色体B.核膨大C.染色体排列在细胞中央形成赤道板D.核膜逐渐崩解E.姐妹染色单体分离,分别移向细胞两极13.中心粒开始复制的时期是()A.M期前期B.G1期末C.S期D.G2期E.M后期14.有丝分裂后期的特点是()A.姐妹染色单体分离,分别移向细胞两极B.染色体排列在细胞中央形成赤道板C.核膨大D.核膜逐渐崩解E.核仁解体15.在细胞周期中,DNA复制发生在()A.G1期B.S期C.G2期D.分裂中期E.分裂后期16.在一次细胞周期中,需时最短的时期为()A.G1期B.G2期C.S期D.M期E.以上都不是17.细胞分裂时纺锤丝的排列方式和染色体移动与下列哪个结构有关()A.中心粒B.线粒体C.核糖体D.内质网E.溶酶体18.抑癌基因对细胞周期的调节作用表现为()A.抑制细胞生长、分裂B.促进细胞生长、分裂C.突变后抑制细胞生长、分裂D.缺失后抑制细胞生长、分裂E.没有确切作用19.秋水仙素可破坏纺锤体,因此它对肿瘤的治疗作用发生在()A.G1期B.S期C.G2期D.M期E.整个间期20.在细胞周期中,最适合研究染色体形态结构的是()A.前期B.S期C.G2期D.后期E.中期B型题A.周期细胞B.终末分化细胞C.Go期细胞D.干细胞E.异常分化细胞1.肾细胞属于()2.小肠上皮隐窝细胞属于()3.肌肉细胞属于()4.癌细胞属于()A.前期B.中期C.后期D.末期E.胞质分裂5.染色质凝集,核膜崩解,核仁消失属于()6.姐妹染色单体分离,分别移向细胞两极属于()7.染色体解压缩,核仁重新出现,每组子染色体周围重新生成核膜,属于()8.染色体最大程度地被压缩,排列在细胞的中央形成赤道板,属于()X型题1.细胞周期G l期的特点是()A.细胞生长、体积增大B.RNA、多种蛋白质合成C.合成DNA复制所需酶D.DNA复制E.中心粒开始复制2.细胞周期S期的特点是()A.DNA复制B.组蛋白合成C.染色体组装D.中心粒复制E.开始合成SPF3.细胞周期G2期的特点()A.大量RNA合成B.大量蛋白质,特别是微管蛋白合成C.MPF活性最高D.组蛋白合成E.染色体组装4.根据细胞分裂、生长的特性,将细胞分为()A.周期性细胞B.暂时不增殖细胞C.终末分化细胞D.分裂的细胞E.过度增殖细胞5.S期活化因子是( )A.S期启动的关键B.S期延长的关键C.是处于前复制状态的DNA起始复制的必需物D.S期终止的关键E.在S期末含量最高6.有丝分裂中期的主要特点是()A.染色体最大程度地被压缩B.一条染色体的两条单体特别明显C.染包体排列在细胞中央形成赤道板D.核膜逐渐崩解E.有丝分裂器完全形成7.有丝分裂前期的主要特点是()A.染色质凝聚形成染色体B.核膨大C.核仁解体D.核膜逐渐崩解E.染色体排列在细胞中央形成赤道板8.有丝分裂后期的特点是()A.染色体纵裂成两条子染色体B.子染色体向细胞的两极移动C.染色体排列在细胞中央形成赤道板D.核仁、核膜重新出现E.染色体解压缩形成染色质9.关于细胞周期叙述正确的是()A.间期经历的时间比M期长B.间期细胞处于休止状态C.RNA从G1期开始合成D.染色质在分裂前期凝集成染色体E.M期蛋白质合成减少三、问答题1.什么是细胞周期?各期的主要特点有哪些?2.什么是细胞周期检验点?在细胞周期中有何意义?测试题答案一、名词解释详见重点难点解析二、选择题A型题1.C 2.E 3.A 4.D 5.B6.C7.B8.A9.B10.D11.E12.C13.B14.A15.B16.D17.A18.A19.D20.EB型题1.C 2.A 3.B4.E5.A6.C7.D8.BX型题1.ABCE 2.ABCD 3.ABC4.ABC5.ABC6.ABCE7.ABCD8.AB9.ACDE三、问答题详见重点难点解析(陈绍坤)。