细胞生物学课件：第七章 细胞增殖
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第七章 细 胞 增 殖及 其 调 控
细胞命运
cell division cell death
Cell proliferation 细胞分裂和分裂前 的物质准备是一个相互连续的过程 这一过程即为细胞增殖。 生物繁育的基础；组织再生；创伤愈合。
细胞增殖受到严密监控
第一节 细胞周期
一、概念 cell cycle
四、Hale Waihona Puke Baidu胞周期的测定
1、脉冲标记DNA复制和细胞 分裂指数观察测定法：适用于 细胞种类构成相对简单，细胞 周期时间较短，周期运转均匀 的细胞群体。 3H-TdR / BrdU（溴脱氧尿嘧啶） Tc-(TG2+TM+Ts)=TG1
2、流式细胞分选仪测定法 细胞分类；DNA、RNA、蛋白 质含量及其在细胞周期中的变 化；不同种类细胞的分拣。 监测DNA含量在不同时间的变化 确定细胞周期时间长短。 流式细胞仪 + 周期同步化
Meiosis I
prophaseI 时间长
细线期 染色质凝集、螺旋化。花束期 偶线期 pairing stage. 二价体、四分体
（同源染色体）联会。0.3%DNA
粗线期 等位基因交换和重组。rDNA 双线期 同源染色体分离，交叉，灯刷染
色体去凝集。持续时间变化很大。
终变期侧环回缩，重新凝集成短棒状。
第二节 有丝分裂
一、有丝分裂过程
Prophase Prometaphase Metaphase Anaphase Telophase Cytokinisis
细胞有丝分裂过程
中期
后期
cytokinisis
Furrow Midbody Contractile ring
分裂沟位置确定 肌动蛋白聚集和收缩环形成 收缩环收缩（细胞松弛素B） 细胞膜融合子细胞分开
细胞从上一次分裂结束开始，经过物质积累过程，到下一次分裂结 束为止，称为一个细胞周期。
一个细胞周期就是一个细胞的整个生命过程。Cell life cycle 细胞经过一个周期运转，由一个细胞变成两个细胞。 cell reproductive cycle
形态分两期
32p标记蚕豆分四期： Gap1--DNA synthesis --Gap2--Mitosis
减数分裂的意义在于，既有效地获得父母双方的遗传 物质，保持后代的遗传性，又可以增加更多的变异机 会，确保生物的多样性
三、周期的同步化
1、自然同步化： 粘菌、有些动物卵细胞 2、人工选择同步化：M期。 细胞未受药物伤害，真实，同步化效率高； 但获得的细胞数量少。 密度梯度离心法，适应于少数细胞。 3、人工诱导同步化：DNA合成阻断法。 TdR; 羟基脲 同步化效率高，适于所有培养细胞
分裂中期阻断法——秋水仙素、秋水仙胺、nocodazole。操作简便，效率 高。 但药物毒性较大，有时不能恢复周期正常运转。 一般做法，几种方法并用。
周期长短 G1
Cycling cell Quiescent cell (G0) Terminal cell
二、细胞周期各时相的主要事件
1、G1——细胞生长期，开始合成各种蛋白、糖类和脂质，但不合成DNA。 G1晚期，有起始点(start) / 限制点(restriction point) / 检验点(checkpoint)。
2、S——DNA复制； DNA复制所需的酶的合成；组蛋白合成。 3、G2——大量合成ATP、RNA、蛋白质（微管蛋白、MPF）。G2检验点。 4、M——RNA合成停止，蛋白质合成减少，染色体高度螺旋化。
形态上：S期扁平状贴壁；G2期隆起；M期圆球状
结构上：染色质变化——S期染色质松散；G2期形成两条染色质纤维；M期 浓缩成染色体。核仁核膜变化——M期前期到中期，核仁消失，核膜解体。 分裂后期核膜重新形成。细胞骨架——间期向M期过度，大量微管装配。形成 纺锤体；细胞表面微绒毛出现。细胞器——线粒体和叶绿体与细胞分裂同步化， 使数量倍增；膜性细胞器（内质网、高尔基复合体）要靠生长并断成片段， 才能增加均等分配的机会。
联会复合体是同源染色体之间在减数分裂前期联会时所形成的一种临时性结构， 沿同源染色体长轴分布。从细线期开始装配，到偶线期形成结构明显，粗线期 重组节开始装配。蛋白质是主要成分，DNA也是成分之一。DNA与联会复合体 的结合不需要特殊的DNA序列，染色体的任何部分都可能与联会复合体的侧成分 结合。这些DNA片段很可能完全穿过侧成分而进入中央成分，在此处参与同源 染色体的基因重组。 重组结可能参与基因重组。
2、染色体分离 后期A，动粒微管变短，将染色体拉 向两极。 后期B，极性微管加长使重叠区变宽， 再滑动移向两极，又使重叠区变窄， 两极之间的距离变长。
第三节 减数分裂
仅发生于有性生殖细胞形成过程中某个阶段。主要特点是细胞仅进 行一次DNA复制，随后进行两次连续分裂(I、II），染色体数减 半。受精后又恢复到体细胞的染色体的数目。
有丝分裂向减数分裂的转化 发生在premeiotic interphase。S期持续 时间很长（蝾螈12h—10d，小鼠5h—14h），仅复制DNA总量的 99.7%~99.9%，余0.3~0.1%是一些DNA小片段，由于其与L蛋白 结合而阻止复制。等到减数分裂前期阶段，这些基因才复制。
一、减数分裂过程
分裂够的确定
胞质分裂沟
二、有丝分裂器 centrosome
Kinetochore
Centromere-kinetochore complex
Spindle
aster kinetochore microtuble polar microtube
三、染色体运动
1、染色体列队chromosome alignment Mad蛋白和Bub蛋白敏化动粒，促使 动粒与微管结合。 Pull 和 push 两种假说
同时交叉端化。
Metaphase I四分体排列于赤道板。牵拉不同。 Anaphase I同源染色体对分离并移向两极 Telophase I Cytokinisis I
Interkinesis 很短，或无。无复制。
Meiosis II 与一般有丝分裂相似
交叉端化
中期（I、II）动粒与纺锤体联系
二、联会复合体
细胞命运
cell division cell death
Cell proliferation 细胞分裂和分裂前 的物质准备是一个相互连续的过程 这一过程即为细胞增殖。 生物繁育的基础；组织再生；创伤愈合。
细胞增殖受到严密监控
第一节 细胞周期
一、概念 cell cycle
四、Hale Waihona Puke Baidu胞周期的测定
1、脉冲标记DNA复制和细胞 分裂指数观察测定法：适用于 细胞种类构成相对简单，细胞 周期时间较短，周期运转均匀 的细胞群体。 3H-TdR / BrdU（溴脱氧尿嘧啶） Tc-(TG2+TM+Ts)=TG1
2、流式细胞分选仪测定法 细胞分类；DNA、RNA、蛋白 质含量及其在细胞周期中的变 化；不同种类细胞的分拣。 监测DNA含量在不同时间的变化 确定细胞周期时间长短。 流式细胞仪 + 周期同步化
Meiosis I
prophaseI 时间长
细线期 染色质凝集、螺旋化。花束期 偶线期 pairing stage. 二价体、四分体
（同源染色体）联会。0.3%DNA
粗线期 等位基因交换和重组。rDNA 双线期 同源染色体分离，交叉，灯刷染
色体去凝集。持续时间变化很大。
终变期侧环回缩，重新凝集成短棒状。
第二节 有丝分裂
一、有丝分裂过程
Prophase Prometaphase Metaphase Anaphase Telophase Cytokinisis
细胞有丝分裂过程
中期
后期
cytokinisis
Furrow Midbody Contractile ring
分裂沟位置确定 肌动蛋白聚集和收缩环形成 收缩环收缩（细胞松弛素B） 细胞膜融合子细胞分开
细胞从上一次分裂结束开始，经过物质积累过程，到下一次分裂结 束为止，称为一个细胞周期。
一个细胞周期就是一个细胞的整个生命过程。Cell life cycle 细胞经过一个周期运转，由一个细胞变成两个细胞。 cell reproductive cycle
形态分两期
32p标记蚕豆分四期： Gap1--DNA synthesis --Gap2--Mitosis
减数分裂的意义在于，既有效地获得父母双方的遗传 物质，保持后代的遗传性，又可以增加更多的变异机 会，确保生物的多样性
三、周期的同步化
1、自然同步化： 粘菌、有些动物卵细胞 2、人工选择同步化：M期。 细胞未受药物伤害，真实，同步化效率高； 但获得的细胞数量少。 密度梯度离心法，适应于少数细胞。 3、人工诱导同步化：DNA合成阻断法。 TdR; 羟基脲 同步化效率高，适于所有培养细胞
分裂中期阻断法——秋水仙素、秋水仙胺、nocodazole。操作简便，效率 高。 但药物毒性较大，有时不能恢复周期正常运转。 一般做法，几种方法并用。
周期长短 G1
Cycling cell Quiescent cell (G0) Terminal cell
二、细胞周期各时相的主要事件
1、G1——细胞生长期，开始合成各种蛋白、糖类和脂质，但不合成DNA。 G1晚期，有起始点(start) / 限制点(restriction point) / 检验点(checkpoint)。
2、S——DNA复制； DNA复制所需的酶的合成；组蛋白合成。 3、G2——大量合成ATP、RNA、蛋白质（微管蛋白、MPF）。G2检验点。 4、M——RNA合成停止，蛋白质合成减少，染色体高度螺旋化。
形态上：S期扁平状贴壁；G2期隆起；M期圆球状
结构上：染色质变化——S期染色质松散；G2期形成两条染色质纤维；M期 浓缩成染色体。核仁核膜变化——M期前期到中期，核仁消失，核膜解体。 分裂后期核膜重新形成。细胞骨架——间期向M期过度，大量微管装配。形成 纺锤体；细胞表面微绒毛出现。细胞器——线粒体和叶绿体与细胞分裂同步化， 使数量倍增；膜性细胞器（内质网、高尔基复合体）要靠生长并断成片段， 才能增加均等分配的机会。
联会复合体是同源染色体之间在减数分裂前期联会时所形成的一种临时性结构， 沿同源染色体长轴分布。从细线期开始装配，到偶线期形成结构明显，粗线期 重组节开始装配。蛋白质是主要成分，DNA也是成分之一。DNA与联会复合体 的结合不需要特殊的DNA序列，染色体的任何部分都可能与联会复合体的侧成分 结合。这些DNA片段很可能完全穿过侧成分而进入中央成分，在此处参与同源 染色体的基因重组。 重组结可能参与基因重组。
2、染色体分离 后期A，动粒微管变短，将染色体拉 向两极。 后期B，极性微管加长使重叠区变宽， 再滑动移向两极，又使重叠区变窄， 两极之间的距离变长。
第三节 减数分裂
仅发生于有性生殖细胞形成过程中某个阶段。主要特点是细胞仅进 行一次DNA复制，随后进行两次连续分裂(I、II），染色体数减 半。受精后又恢复到体细胞的染色体的数目。
有丝分裂向减数分裂的转化 发生在premeiotic interphase。S期持续 时间很长（蝾螈12h—10d，小鼠5h—14h），仅复制DNA总量的 99.7%~99.9%，余0.3~0.1%是一些DNA小片段，由于其与L蛋白 结合而阻止复制。等到减数分裂前期阶段，这些基因才复制。
一、减数分裂过程
分裂够的确定
胞质分裂沟
二、有丝分裂器 centrosome
Kinetochore
Centromere-kinetochore complex
Spindle
aster kinetochore microtuble polar microtube
三、染色体运动
1、染色体列队chromosome alignment Mad蛋白和Bub蛋白敏化动粒，促使 动粒与微管结合。 Pull 和 push 两种假说
同时交叉端化。
Metaphase I四分体排列于赤道板。牵拉不同。 Anaphase I同源染色体对分离并移向两极 Telophase I Cytokinisis I
Interkinesis 很短，或无。无复制。
Meiosis II 与一般有丝分裂相似
交叉端化
中期（I、II）动粒与纺锤体联系
二、联会复合体