第十一章 细胞增殖及其调控.pptVIP

Section 1. The cell cycle and proliferation 1.The cell cycle （一）细胞周期时相组成及主要事件： 1、 G1 phase: (gap1)，指从上一次细胞分裂完成之后开始到DNA复制之前的间隙时间。 事件：细胞体积增大，主要合成为S期DNA复制所必须的酶类。特别是DNA聚合酶含量开始增加。 2、S期(synthesis phase)，指DNA复制的时期。 事件：完成DNA复制、组蛋白合成；染色质在S期复制成完全相同的两份。 3、G2期(gap2)，指DNA复制完成到有丝分裂开始之前的一段时间。 事件：大量的RNA和蛋白质合成（微管蛋白大量合成）， 有丝分裂因子合成。 4、M期又称D期(mitosis or division)，细胞分裂开始到结束。 事件：细胞将遗传物质平均分配到两个子细胞中。 （二）特异的细胞周期 1、早期胚胎细胞 卵细胞积累大量物质，细胞体积增大；受精后快速卵裂，细胞周期较短。 2、酵母细胞周期 芽殖酵母和裂殖酵母 3、植物细胞周期 4、细菌细胞周期 （三）细胞类型 从增殖的角度来看，可将高等动物的细胞分为三类： ①周期中细胞（连续分裂细胞），如表皮生长层细胞、部分骨髓细胞。 ②静止细胞（休眠细胞 ）称G0期细胞，如淋巴细胞、肝、肾细胞等。 ③不分裂细胞（终末分化细胞），如神经、肌肉细胞等。 （四）细胞周期时间的测定 1、标记有丝分裂百分率法（percentage labeled mitoses，PLM） 利用放射标记物3H或者14C标记的TdR(胸腺嘧啶核苷），对测定细胞进行脉冲标记、定时取材、利用放射自显影技术显示标记细胞，通过统计标记有丝分裂细胞百分数的办法来测定细胞周期。 2、流式细胞分选仪测定法 （五）细胞周期同步化(synchronization) 1、自然同步化 ①多核体：如变形虫。 ②某些水生动物的受精卵，如海胆、海参、两栖类。 ③增殖抑制解除后的同步分裂：如真菌的休眠孢子移入适宜环境后，它们一起发芽，同步分裂。 2 人工选择同步化 (1)有丝分裂选择法：M期细胞与培养皿的附着性低，振荡脱离器壁收集。 优点：操作简单，同步化程度高，细胞不受药物伤害。 缺点：获得的细胞数量较少（分裂细胞约占1%-2%）。 (2)细胞沉降分离法：M期细胞体积大，可用离心分离。 优点：可用于任何悬浮培养的细胞。 缺点：同步化程度较低。 3、药物诱导同步化 1）DNA合成阻断法：选用DNA合成的抑制剂 A：胸腺嘧啶核苷TdR. 使用过量的胸腺嘧啶核苷(Thymine Deoxyribonucleoside, TdR)只是暂时性地减慢DNA的合成，如果恰当选择TdR的浓度，当去除TdR后，细胞能够正常地生长、增殖和传代，说明TdR对细胞的生理代谢的干扰是可逆的。 B：羟基脲HU（可以阻止核苷酸还原为脱氧核苷酸，因而选择性地抑制DNA的合成，能抑制胸腺嘧啶核苷酸掺入DNA )，可逆地抑制DNA合成。 优点：同步化程度高。 缺点：产生非均衡生长，个别细胞体积增大。 2）中期阻断法 用秋水仙素等细胞分裂抑制剂将细胞阻断在中期。 优点：操作简单效率高，无非均衡生长现象。 缺点：药物毒性较大。 二、有丝分裂 3、纺锤体 由微管和微管蛋白组成。 纺锤体微管分为： ① 动粒微管 ② 极性微管 有丝分裂器 （二）有丝分裂过程1,2 1、前期 ① 染色质凝缩为染色体， ② 细胞器解体， ③ 细胞骨架解聚。 Anaphase A: separation of the sister chromatids. Anaphase B: separation of the poles. 6、胞质分裂 通过收缩环收缩使胞质完全分裂。 三、 减数分裂（Meiosis） 减数分裂的意义： ①确保世代间稳定的遗传 ②增加变异机会，保证生物多样性。 ③减数分裂是有性生殖的基础，是生物遗传生物进化和生物多样性的重要基础保证。 (一)减数分裂前间期(premeiosis) 分为G1期、S期和G2期。减数分裂的S期时间较长，只合成99.7%的DNA，约0.3%左右是在减数分裂前期合成的。 (二)减数分裂过程 1、减数分裂期Ⅰ 前期Ⅰ 1）细线期：染色质凝集折叠螺旋为细线状染色体，具有念珠状的染色粒，染色体端粒通过接触斑与核膜相连。 2）偶线期：亦称合线期或配对期，发生同源染色体配对即联会，同时合成约0.3%左右的DNA（称为zyg-DNA）出现二价体（bivalent）和四分体（tetrad） 联会复合体(synaptonemal complex，SC） 二价体：同源染