第十二章 细胞周期与细胞分裂.docVIP

第十一章 细胞及其调控 （cell and regulation）教学目的1、掌握细胞增殖的方式及特点2了解细胞周期调控的机理内容 本章从四个方面讨论了细胞周期的机制: 1．细胞周期 2．细胞周期调控 3．有丝分裂 4．减数分裂计划学时及安排 本章计划4学时。重点和难点 本章是细胞生物学的重点章节，2001年诺贝尔医学和生理学奖颁给了在细胞周期研究中有巨大贡献的三位科学家。细胞周期与细胞分裂是细胞的生长和增殖的生命活动，与癌的发生有密切关系。 1. 将细胞周期分为两个主要的时期: 有丝分裂期（M期）和分裂间期。根据新细胞从开始生长到分裂前止的分裂间隔期中的生理和生化变化, 可将分裂间期分为: G1期、S期、G2期。学习和掌握细胞周期的动态关系和基本过程是本节的重点。 2. 细胞周期受到严格的控制。细胞周期的调控机制最早是从酵母中获得突破，发现了细胞周期蛋白和周期蛋白依赖性蛋白激酶，它们控制着细胞周期的进程。细胞周期的控制有两个主要事件，一个是对DNA复制起始的控制，发生在G1期，该控制点称为START。第二个事件是对有丝分裂起始的控制，发生在G2期和M期之间。 3. 有丝分裂是细胞周期的丝裂期(M期)进行的分裂活动。在这个时期，通过纺锤丝的形成和运动以及染色体的形成，把在S期已经复制好了的DNA平均分配到两个子细胞，以保证遗传的连续性和稳定性。此节的重点是学习和掌握染色体分离的机制。 4. 减数分裂是生殖细胞产生配子的分裂，包括两次连续的有丝分裂，形成4个单倍体的子细胞。相继的两次分裂分别称为减数分裂I和减数分裂。难点是减数分裂I的染色体行为，在此过程中发生了分子水平的重组和染色体组的重组。 5. 本章的核心内容是细胞周期调控和染色体在细胞分裂中的分离机制。可通过对有丝分裂和减数分裂的比较加深对染色体行为的认识和理解。讲授与讨论 细胞增殖(cell proliferation)的意义： ⒈细胞增殖(cell proliferation)是细胞生命活动的重要特征之一,是生物繁育的基础。 ⒉单细胞生物细胞增殖导致生物个体数量的增加。 ⒊多细胞生物由一个单细胞(受精卵)分裂发育而来， 细胞增殖是多细胞生物繁殖基础。 ⒋成体生物仍然需要细胞增殖，主要取代衰老死亡的细胞， 维持个体细胞数量的相对平衡和机体的正常功能。 ⒌机体创伤愈合、组织再生、病理组织修复等，都要依赖细胞增殖。 第一节 细胞周期与细胞分裂 （cell cycle and cell division） 一、细胞周期概述（The cell cycle summarizes） ⒈细胞周期 ⑴概念： ⑵细胞周期时相组成 间期(interphase)G1 phase，S phase，G2 phaseM phase：包括有丝分裂期(Mitosis)胞质分裂期(Cytokinesis)。细胞沿着G1→S→G2→M→G1周期性运转，在间期细胞体积增大(生长)，在 M 期细胞先是核分裂，接着胞质分裂，完成一个细胞周期。 细胞周期时间 不同细胞的细胞周期时间差异很大 S+G2+M 的时间变化教小，细胞周期时间长短主要差别在G1期 有些分裂增殖的细胞缺乏G1、G2期 细胞类型 细胞周期时间 早期的蛙胚细胞 30分钟 1.5～3小时 ～12小时 培养的哺乳动物成纤维细胞 ～20小时 人的肝细胞 ～1年 ⑷细胞周期的类型 真核生物细胞分为三类: ● 持续分裂细胞,又称周期性细胞, 即在细胞周期中连续运转的细胞。 ● G0细胞,又称休眠细胞，暂时脱离细胞周期,但在某些条件的诱导下重新进入细胞周期。 ● 终端分化细胞, 即永久性失去了分裂能力的细胞 ⒉细胞周期中各个不同时相及其主要事件 ⑴ G1期 ⑵ S 期 包括DNA合成、组蛋白的合成, DNA复制所需酶的合成。 DNA复制时，不同序列的复制先后是不同的： 常染色质：先；异染色质：后； 能转录的DNA：先；不能转录的DNA：后； GC含量高：先；AT含量高：后； ⑶ G2期 ⑷M 期 M期即细胞分裂期，真核细胞的细胞分裂主要包括两种方式，即有丝分裂(mitosis)和减数分裂(meiosis)。遗传物质和细胞内其他物质分配给子细胞。 特点：RNA合成停止, 蛋白质合成减少, 以及染色体高度螺旋化。 结果：分裂后, S期合成的DNA减半。 ⒊细胞周期长短测定 ⑴脉冲标记DNA复制和细胞分裂指数观察测定法 ⑵流式细胞仪测定法(Flow Cytometry) ⑶缩时摄像技术，可以得到准确的细胞周期时间及分裂间期和分裂期的准确时间。 ⒋细胞周期同步化 ⑴自然同步化，如有一种粘菌的变形体plasmodia，某些受精卵早期卵裂 ⑵人工选择同步化 有丝分裂选择法：用于单层贴壁生长细胞。优点是细胞未经任何药物处理，