1、第一節第一節 細胞周期細胞周期 細胞通過生長和分裂而完成增細胞通過生長和分裂而完成增殖殖(zngzh)的全過程，在有的全過程，在有絲分裂中指細胞從上一次有絲絲分裂中指細胞從上一次有絲分裂結束到下一次有絲分裂結分裂結束到下一次有絲分裂結束所經歷的全過程束所經歷的全過程.第1頁/共70頁第一頁，共71頁。一、細胞周期的劃分一、細胞周期的劃分(hu (hu fn)fn)DNA合成前期(qinq)（G1 期)DNA合成期（S期）DNA合成后期（ G2期）間期（interphase）生命(shngmng)物質的合成積累分裂期分裂期( (mitotic phase)mitotic phase)遺傳物質分配

2、細胞分裂遺傳物質分配細胞分裂細胞增殖周期第2頁/共70頁第二頁，共71頁。概念：完成一個細胞概念：完成一個細胞周期的時間周期的時間 TC TC等于等于(dngy)(dngy)細胞周期細胞周期中各階段所需的時間中各階段所需的時間和：和： TG1+TS+TG2+TM=TCTG1+TS+TG2+TM=TC第3頁/共70頁第三頁，共71頁。第4頁/共70頁第四頁，共71頁。一般特點一般特點(tdin):(tdin): 適宜條件下一種細胞的周期時間相對穩定適宜條件下一種細胞的周期時間相對穩定 不同生物或組織的細胞不同生物或組織的細胞TcTc差異較大差異較大 TG2 TM TG2 TM 變化較小變化較小

3、主要是主要是TG1TG1的差異的差異第5頁/共70頁第五頁，共71頁。第6頁/共70頁第六頁，共71頁。第二節第二節 間期細胞間期細胞(xbo)(xbo)的主要特點的主要特點 細胞質內物質合成(hchng) 細胞核內DNA復制第7頁/共70頁第七頁，共71頁。DNADNA合成合成(hchng)(hchng)前期（前期（G1G1期）期） 劃分劃分 有絲分裂結束到有絲分裂結束到DNA合成期之前合成期之前 特點特點 細胞增殖細胞增殖(zngzh)的限制點的限制點 分類分類 功能活動功能活動三種類型儲備(chbi)、關卡第8頁/共70頁第八頁，共71頁。各種各種( ( zhn zhn) )細胞細胞Tc

4、Tc差異主要存在于差異主要存在于TG1TG1 實驗： 限制營養 去除(q ch)生長因子 生長停頓 體外培養細胞 蛋白合成抑制劑 于G1期 細胞過密 結論： G1晚期存在細胞增殖(zngzh)的限制點（restriction point ,R) 檢查點（check point) （ 一個特殊的時段）第9頁/共70頁第九頁，共71頁。三種增殖三種增殖(zngzh)類型的細胞類型的細胞不再增殖細胞不再增殖細胞(xbo)繼續增殖細胞繼續增殖細胞(xbo)暫不增殖細胞暫不增殖細胞(xbo)不通過不通過R R 不再增殖不再增殖 高度分化高度分化順利通過順利通過R R 持續增殖持續增殖 分化水平低分化水平

5、低 一般一般(ybn)(ybn)不通過不通過R R 保持一定增殖能力保持一定增殖能力 已分已分化化（G0期 細胞）第10頁/共70頁第十頁，共71頁。G0G0期：屬于暫不增殖細胞，暫時脫離細胞周期期：屬于暫不增殖細胞，暫時脫離細胞周期，不進行，不進行(jnxng)(jnxng)增殖，但在給予適當刺增殖，但在給予適當刺激下可重新進入細胞周期的細胞，稱為激下可重新進入細胞周期的細胞，稱為G0G0細胞細胞。第11頁/共70頁第十一頁，共71頁。G1G1期的功能期的功能(gngnng)(gngnng)活動活動儲備儲備 RNA RNA及蛋白質的大量持續合成及蛋白質的大量持續合成 RNA RNA的含量的含

6、量 蛋白質的合成蛋白質的合成 增殖細胞增殖細胞 分化細胞分化細胞關卡關卡 對環境信號對環境信號(xnho)(xnho)綜合協調綜合協調, ,確定細胞是否進確定細胞是否進入入S S期期第12頁/共70頁第十二頁，共71頁。DNADNA合成合成(hchng)(hchng)期（期（synthesis synthesis phase)phase)特點：特點： DNA DNA含量含量 2c 4c 2c 4c功能功能(gngnng)(gngnng)活動活動: :DNADNA的復制的復制蛋白質的合成蛋白質的合成第13頁/共70頁第十三頁，共71頁。S S期期DNADNA的復制的復制(fzh)(fzh)1.D

7、NA1.DNA的半保留復制的半保留復制(fzh)(fzh)2.DNA2.DNA的雙向復制的雙向復制(fzh)(fzh)3.DNA3.DNA的半不連續復制的半不連續復制(fzh)(fzh)第14頁/共70頁第十四頁，共71頁。雙向復制雙向復制(fzh)第15頁/共70頁第十五頁，共71頁。半不連續半不連續(linx)復制復制第16頁/共70頁第十六頁，共71頁。二、二、DNADNA的早復制與遲復制多個復制起始點的早復制與遲復制多個復制起始點 每個復制子含每個復制子含3 33030萬堿基對萬堿基對 以區段方式以區段方式(fngsh)(fngsh)按嚴格順序性復制按嚴格順序性復制 第17頁/共70頁

8、第十七頁，共71頁。三、端粒三、端粒DNADNA的復制的復制(fzh)(fzh)第18頁/共70頁第十八頁，共71頁。S S期的蛋白質合成期的蛋白質合成(hchng)(hchng) 繼續合成繼續合成(hchng)(hchng)與與DNADNA復制相關的酶復制相關的酶 組蛋白合成組蛋白合成(hchng)(hchng)與與DNADNA復制同步進行復制同步進行經核孔復合體轉運經核孔復合體轉運(zhun yn)(zhun yn)至核至核內組裝染色體內組裝染色體第19頁/共70頁第十九頁，共71頁。劃分劃分(hu fn):DNA(hu fn):DNA合成結束到合成結束到有絲分裂前有絲分裂前功能活動功能活

9、動: :（為進入（為進入M M期作準備）期作準備） 特殊蛋白質及細胞因子的合成特殊蛋白質及細胞因子的合成 染色質開始染色質開始(kish)(kish)螺旋化螺旋化DNADNA合成合成(hchng)(hchng)后期（后期（G2G2期）期）第20頁/共70頁第二十頁，共71頁。第三節第三節 細胞分裂細胞分裂 功能：將復制功能：將復制(fzh)的的DNA平均分配于子細胞平均分配于子細胞 方式：方式：無絲分裂無絲分裂(fnli)(fnli)：有絲分裂有絲分裂(fnli)(fnli)：減數分裂減數分裂(fnli)(fnli)：直接分裂直接分裂 不形成染色體、紡錘體不形成染色體、紡錘體專門執行分裂功能的

10、細胞器專門執行分裂功能的細胞器 有絲分裂有絲分裂(yu s fn (yu s fn li)li)器器生殖細胞進行的特殊有絲分裂生殖細胞進行的特殊有絲分裂(yu s fn li)(yu s fn li)第21頁/共70頁第二十一頁，共71頁。（按增殖過程中分裂（按增殖過程中分裂(fnli)方式的不同）方式的不同） 無絲分裂無絲分裂(fnli) 有絲分裂有絲分裂(fnli)低等原核生物、需快速分裂低等原核生物、需快速分裂(fnli)的組織的組織真核細胞的主要真核細胞的主要(zhyo)增殖方增殖方式式第22頁/共70頁第二十二頁，共71頁。有絲分裂有絲分裂(yu s fn li)形態：一系列連續形態

11、：一系列連續(linx)、典型的變化、典型的變化 分段分段: : 前期前期(qinq)(qinq)、前中期、中期、后期、前中期、中期、后期、 末期、胞質分裂末期、胞質分裂第23頁/共70頁第二十三頁，共71頁。前期前期(qinq)(prophase)染色質螺旋染色質螺旋(luxun)化化核仁解體核仁解體有絲分裂器形成有絲分裂器形成第24頁/共70頁第二十四頁，共71頁。第25頁/共70頁第二十五頁，共71頁。核仁核仁(h rn)結構結構的消失的消失時間：從染色質開始螺旋化起時間：從染色質開始螺旋化起原因：核仁相隨原因：核仁相隨(xin su)染色質凝集染色質凝集第26頁/共70頁第二十六頁，共

12、71頁。有絲分裂有絲分裂(yu s fn li)器的形成器的形成有絲分裂有絲分裂(yu s fn li)器：在真核細胞有絲分裂器：在真核細胞有絲分裂(yu s fn li)期出現的由中心體和紡錘體組成的臨期出現的由中心體和紡錘體組成的臨時性細胞器，負責執行有絲分裂時性細胞器，負責執行有絲分裂(yu s fn li)功能，功能，有絲分裂有絲分裂(yu s fn li)完成后即消失。完成后即消失。第27頁/共70頁第二十七頁，共71頁。有絲分裂(yu s fn li)器隨細胞周期的變化第28頁/共70頁第二十八頁，共71頁。前中期前中期（prometaphase)prometaphase) 核被膜

13、消失核被膜消失 染色體縮短變粗，形成染色體縮短變粗，形成(xngchng)中期染色體中期染色體結構結構 動粒成熟，紡錘體微管動粒成熟，紡錘體微管“捕獲捕獲”染色體染色體第29頁/共70頁第二十九頁，共71頁。核被膜的破裂核被膜的破裂(pli)時間時間(shjin)：前期末：前期末原因：核纖層蛋白磷酸化原因：核纖層蛋白磷酸化第30頁/共70頁第三十頁，共71頁。第31頁/共70頁第三十一頁，共71頁。動粒動粒第32頁/共70頁第三十二頁，共71頁。中期中期(zhngq)(metaphase)染色體整齊排列于染色體整齊排列于赤道面形成赤道面形成(xngchng)赤道赤道板板紡錘體完全形成紡錘體完全

14、形成(xngchng)第33頁/共70頁第三十三頁，共71頁。中期中期(zhngq)染色體排列于赤道面染色體排列于赤道面染色體長軸垂直紡染色體長軸垂直紡錘體軸錘體軸動粒與同側動力動粒與同側動力(dngl)微管相連微管相連動粒微管動粒微管(wi un)的牽引的牽引第34頁/共70頁第三十四頁，共71頁。動粒及動粒微管(wi un)第35頁/共70頁第三十五頁，共71頁。紡錘體的組成紡錘體的組成(z chn)星體星體(xngt)(xngt)微微管管 極微管極微管動粒微管動粒微管由中心粒發出由中心粒發出(fch)的微管組裝而成的微管組裝而成第36頁/共70頁第三十六頁，共71頁。第37頁/共70頁第

15、三十七頁，共71頁。第38頁/共70頁第三十八頁，共71頁。后期后期(huq)（anaphase)染色體著絲?？v裂染色體著絲?？v裂(zn li)染色單體分離并移染色單體分離并移向細胞兩極向細胞兩極第39頁/共70頁第三十九頁，共71頁。第40頁/共70頁第四十頁，共71頁。動粒微管(wi un)的作用 極微管(wi un)的作用動粒微管縮短，產生(chnshng)向兩極的拉力極微管的伸長和相互滑動產生(chnshng)向兩極的推力第41頁/共70頁第四十一頁，共71頁。末期末期(mq)（telophase)子細胞核的形成子細胞核的形成 染色體解螺染色體解螺旋旋 核膜重建核膜重建(zhn jin

16、) 核仁重構核仁重構第42頁/共70頁第四十二頁，共71頁。胞質分裂胞質分裂(fnli)（cytokinesis)胞膜下收縮環的作用胞膜下收縮環的作用(zuyng)使胞膜內陷，胞使胞膜內陷，胞質分裂質分裂第43頁/共70頁第四十三頁，共71頁。 示有絲分裂(yu s fn li)第44頁/共70頁第四十四頁，共71頁。 G1+S G1+S ：G1G1細胞合成細胞合成 DNA DNA G2+G1G2+G1：G1G1細胞無細胞無DNADNA合成合成 G1+MG1+M： G1 G1細胞染色細胞染色(rns)(rns)體凝縮體凝縮成單線成單線 S+MS+M： S S細胞染色細胞染色(rns)(rns)

17、體凝縮體凝縮成碎片成碎片 G2+MG2+M： G2 G2細胞染色細胞染色(rns)(rns)體凝縮體凝縮成染色成染色(rns)(rns)單體單體細細胞胞融融合合第45頁/共70頁第四十五頁，共71頁。細胞周期的調控細胞周期的調控(dio kn) 細胞分裂周期(zhuq)基因(cdc) 細胞周期(zhuq)蛋白(cyclin) 細胞周期(zhuq)蛋白依賴激酶(CDKs) 生長因子及其受體第46頁/共70頁第四十六頁，共71頁。細胞分裂周期基因：在細胞周期進程中，有些細胞分裂周期基因：在細胞周期進程中，有些(yuxi)(yuxi)細胞基因的表達有細胞周期的依賴性，細胞基因的表達有細胞周期的依賴性

18、，或其基因的產物直接參與了細胞周期的調控，這些或其基因的產物直接參與了細胞周期的調控，這些基因稱為細胞分裂周期基因?；蚍Q為細胞分裂周期基因。第47頁/共70頁第四十七頁，共71頁。細胞周期蛋白與細胞周期蛋白依賴激酶：細胞周期蛋白與細胞周期蛋白依賴激酶：細胞周期蛋白（細胞周期蛋白（CDK）：細胞周期中短暫）：細胞周期中短暫出現的細胞周期基因出現的細胞周期基因(jyn)表達產物，具嚴表達產物，具嚴格的順序性。格的順序性。細胞周期蛋白依賴細胞周期蛋白依賴(yli)(yli)激酶（激酶（CDKsCDKs）：）：一組在進化上保守的蛋白激酶，其活性依賴一組在進化上保守的蛋白激酶，其活性依賴(yli)(y

19、li)于細胞周期蛋白的調節。細胞周期于細胞周期蛋白的調節。細胞周期蛋白與細胞周期蛋白依賴蛋白與細胞周期蛋白依賴(yli)(yli)激酶結合激酶結合構成的復合體控制細胞周期中各個時相間的構成的復合體控制細胞周期中各個時相間的轉換。轉換。第48頁/共70頁第四十八頁，共71頁。周期(zhuq)時相的轉換輔助(fzh)第49頁/共70頁第四十九頁，共71頁。生長因子與生長因子受體生長因子與生長因子受體 是細胞合成分泌到細胞外的一類是細胞合成分泌到細胞外的一類(y li)(y li)蛋白因子，能與膜上專一受體結合，從而刺激、蛋白因子，能與膜上專一受體結合，從而刺激、誘導細胞增殖與再生。誘導細胞增殖與再

20、生。 特性：保守性特性：保守性 組織特異性組織特異性生長因子的調控(dio kn)第50頁/共70頁第五十頁，共71頁。減數分裂減數分裂(jin sh fn li)(meiosis) 發生于生殖細胞中的一種發生于生殖細胞中的一種(y zhn(y zhn) )特殊的有絲分裂。細胞僅進行一次特殊的有絲分裂。細胞僅進行一次DNADNA復制，隨后進行兩次分裂，復制，隨后進行兩次分裂，染色體數目減半染色體數目減半. . 精卵受精，細胞核融合，維持受精卵細胞的二倍體性，保持遺傳的穩定性。精卵受精，細胞核融合，維持受精卵細胞的二倍體性，保持遺傳的穩定性。第51頁/共70頁第五十一頁，共71頁。第52頁/共7

21、0頁第五十二頁，共71頁。減數分裂的基本減數分裂的基本(jbn)過程過程減數分裂減數分裂(jin sh fn li)間期間期減數分裂減數分裂(jin sh fn li)前期前期中期中期后期后期(huq)末期末期前期前期中期中期后期后期末期末期無無DNADNA復制復制細線期細線期偶線期偶線期粗線期粗線期雙線期雙線期終變期終變期第53頁/共70頁第五十三頁，共71頁。減數分裂減數分裂(jin sh fn li)(jin sh fn li)特點特點遺傳物質只復制一次，細胞連續遺傳物質只復制一次，細胞連續分裂兩次；分裂兩次；S S期持續時間較長；期持續時間較長；同源同源(tn(tn yun) yun)

22、染色體在減數染色體在減數分裂期分裂期I I配對聯會；配對聯會；減數分裂同源減數分裂同源(tn(tn yun) yun)染色染色體配對排列在赤道面上體配對排列在赤道面上, ,減期減期I I時同時同源源(tn(tn yun) yun)染色體分開染色體分開第54頁/共70頁第五十四頁，共71頁。 減 數 分 裂 前 S 期 有 絲 分 裂 前 S 期 蠑 螈 10天 12小 時 小 鼠 14小 時 5 6小 時 小 麥 12小 時 3.8小 時 酵 母 1.0小 時 0.5小 時 減數分裂(jin sh fn li)(jin sh fn li)前S S期與有絲分裂前S S期長度比較第55頁/共70頁

23、第五十五頁，共71頁。前期前期(qinq)同源染色同源染色(rns)體聯會體聯會非姐妹染色非姐妹染色(rns)單體片段交換單體片段交換DNA的合成的合成第56頁/共70頁第五十六頁，共71頁。同源(tn yun)染色體聯會聯會期第57頁/共70頁第五十七頁，共71頁。聯會聯會復合復合體體第58頁/共70頁第五十八頁，共71頁。粗線期粗線期非姐妹染色單體在著絲粒的一側發生非姐妹染色單體在著絲粒的一側發生(fshng)一次交換交換一次交換交換第59頁/共70頁第五十九頁，共71頁。非姐妹染色非姐妹染色(rns)單體在著絲粒的一側發生兩單體在著絲粒的一側發生兩次交換交換次交換交換第60頁/共70頁第

24、六十頁，共71頁。Z-DNA 偶線期 與聯會有關P-DNA 粗線期 參與重組(zhn z)修復第61頁/共70頁第六十一頁，共71頁。中期中期(zhngq)配對的同源染色配對的同源染色體排列于細胞體排列于細胞(xbo)中部形成中部形成赤道板赤道板第62頁/共70頁第六十二頁，共71頁。后期后期(huq)同源同源(tn yun)染色體分離染色體分離沒有著絲粒的分裂沒有著絲粒的分裂(fnli) 自由組合自由組合原則原則第63頁/共70頁第六十三頁，共71頁。末期末期(mq)形成形成(xngchng)兩個子細胞兩個子細胞染色體 的數目(shm) 形態第64頁/共70頁第六十四頁，共71頁。減數分裂(jin sh fn li)有絲分裂(yu s fn li)2n2n2n2n4n2n2n2n2n2n