《細(xì)胞周期與分裂》課件

細(xì)胞周期與分裂細(xì)胞周期是生命的基礎(chǔ)過程，包括細(xì)胞生長、DNA復(fù)制和分裂。本課程將深入探討細(xì)胞周期的各個(gè)階段及其調(diào)控機(jī)制。細(xì)胞周期的概述定義細(xì)胞周期是指一個(gè)細(xì)胞從形成到分裂的整個(gè)過程。重要性對生命體的生長、發(fā)育和繁衍至關(guān)重要。周期性細(xì)胞周期是一個(gè)循環(huán)往復(fù)的過程。細(xì)胞周期的四個(gè)階段1G1期細(xì)胞生長和準(zhǔn)備DNA合成的階段。2S期DNA復(fù)制階段。3G2期細(xì)胞為分裂做準(zhǔn)備的階段。4M期細(xì)胞分裂階段，包括有絲分裂和細(xì)胞質(zhì)分裂。G1期的主要事件細(xì)胞生長細(xì)胞體積增大，蛋白質(zhì)和細(xì)胞器合成。能量積累細(xì)胞積累能量，為后續(xù)階段做準(zhǔn)備。G1檢查點(diǎn)決定細(xì)胞是否進(jìn)入S期。S期的主要事件DNA復(fù)制染色體DNA進(jìn)行精確復(fù)制，保證遺傳信息的傳遞。組蛋白合成大量合成組蛋白，為新DNA的包裝做準(zhǔn)備。染色體復(fù)制染色體數(shù)量加倍，為后續(xù)分裂做準(zhǔn)備。G2期的主要事件細(xì)胞繼續(xù)生長細(xì)胞體積進(jìn)一步增大。蛋白質(zhì)合成合成分裂所需的蛋白質(zhì)。細(xì)胞器復(fù)制某些細(xì)胞器數(shù)量增加。G2檢查點(diǎn)確保DNA復(fù)制無誤，細(xì)胞可以進(jìn)入分裂期。M期的主要事件1前期染色體凝聚，核膜解體。2中期染色體排列在赤道板上。3后期姐妹染色單體分離。4末期染色體解凝，核膜重建。5細(xì)胞質(zhì)分裂細(xì)胞質(zhì)分裂，形成兩個(gè)子細(xì)胞。細(xì)胞分裂的重要性生長發(fā)育細(xì)胞分裂是多細(xì)胞生物生長和發(fā)育的基礎(chǔ)。組織修復(fù)細(xì)胞分裂可以修復(fù)受損組織。遺傳信息傳遞確保遺傳信息準(zhǔn)確傳遞給子代細(xì)胞。生殖通過減數(shù)分裂產(chǎn)生配子，實(shí)現(xiàn)有性生殖。細(xì)胞分裂的類型有絲分裂體細(xì)胞分裂方式產(chǎn)生兩個(gè)相同的子細(xì)胞染色體數(shù)目保持不變減數(shù)分裂生殖細(xì)胞分裂方式產(chǎn)生四個(gè)配子染色體數(shù)目減半體細(xì)胞有絲分裂的流程1前期染色體凝聚，紡錘體形成。2中期染色體排列在赤道板上。3后期姐妹染色單體分離。4末期染色體解凝，核膜重建。有絲分裂的四個(gè)階段前期染色體凝聚，核膜消失。中期染色體排列在細(xì)胞赤道面上。后期姐妹染色單體分離，向兩極移動。末期染色體解凝，核膜重建。細(xì)胞質(zhì)分裂的過程收縮環(huán)形成細(xì)胞赤道面形成肌動蛋白收縮環(huán)。細(xì)胞膜內(nèi)陷收縮環(huán)收縮，細(xì)胞膜向內(nèi)凹陷。細(xì)胞質(zhì)分離細(xì)胞質(zhì)被分成兩部分。細(xì)胞分離兩個(gè)子細(xì)胞完全分離。減數(shù)分裂的概念定義減數(shù)分裂是生殖細(xì)胞形成配子的特殊分裂方式。特點(diǎn)染色體數(shù)目減半，形成單倍體配子。意義保證物種染色體數(shù)目的穩(wěn)定性，增加遺傳多樣性。減數(shù)分裂的特點(diǎn)染色體數(shù)目減半產(chǎn)生的配子染色體數(shù)目是親本細(xì)胞的一半。遺傳重組同源染色體交換遺傳物質(zhì)，增加遺傳多樣性。兩次連續(xù)分裂一次DNA復(fù)制后進(jìn)行兩次連續(xù)的細(xì)胞分裂。減數(shù)分裂的流程1第一次分裂前期同源染色體配對，發(fā)生交叉互換。2第一次分裂中期同源染色體排列在赤道板上。3第一次分裂后期同源染色體分離。4第二次分裂類似于有絲分裂，姐妹染色單體分離。減數(shù)分裂的四個(gè)階段第一次分裂前期同源染色體配對，發(fā)生交叉互換。第一次分裂中期同源染色體排列在赤道板上。第一次分裂后期同源染色體分離。第二次分裂姐妹染色單體分離。配子形成的意義維持染色體數(shù)目保證物種染色體數(shù)目的穩(wěn)定性。遺傳多樣性通過交叉互換和隨機(jī)組合增加遺傳多樣性。進(jìn)化意義為自然選擇提供原材料，推動物種進(jìn)化。生殖功能產(chǎn)生單倍體配子，為有性生殖做準(zhǔn)備。細(xì)胞周期的調(diào)控1生長因子刺激細(xì)胞進(jìn)入分裂周期。2周期蛋白調(diào)節(jié)細(xì)胞周期進(jìn)程。3細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶與周期蛋白結(jié)合，促進(jìn)細(xì)胞周期進(jìn)行。4抑制蛋白在必要時(shí)阻止細(xì)胞周期進(jìn)行。細(xì)胞周期檢驗(yàn)點(diǎn)G1檢驗(yàn)點(diǎn)決定細(xì)胞是否進(jìn)入S期。檢查細(xì)胞大小、生長因子和DNA損傷。G2檢驗(yàn)點(diǎn)決定細(xì)胞是否進(jìn)入M期。檢查DNA復(fù)制是否完成，細(xì)胞是否準(zhǔn)備好分裂。中期檢驗(yàn)點(diǎn)確保所有染色體正確連接到紡錘體上，準(zhǔn)備進(jìn)行分離。細(xì)胞周期的失調(diào)過度增殖細(xì)胞分裂失控，可能導(dǎo)致腫瘤形成。凋亡異常細(xì)胞無法正常死亡，積累異常細(xì)胞?；蛲蛔冴P(guān)鍵調(diào)控基因突變可能導(dǎo)致細(xì)胞周期失調(diào)。分化異常細(xì)胞無法正常分化，影響組織功能。癌癥與細(xì)胞周期細(xì)胞周期失控癌細(xì)胞無視正常的生長信號。檢驗(yàn)點(diǎn)失效癌細(xì)胞繞過細(xì)胞周期檢驗(yàn)點(diǎn)。無限分裂癌細(xì)胞獲得無限分裂能力。抗凋亡癌細(xì)胞抵抗程序性細(xì)胞死亡。細(xì)胞周期與衰老端粒縮短細(xì)胞分裂次數(shù)有限，端粒逐漸縮短。DNA損傷積累隨年齡增長，DNA損傷修復(fù)能力下降。細(xì)胞衰老細(xì)胞進(jìn)入永久性生長停滯狀態(tài)。細(xì)胞周期與再生1干細(xì)胞激活組織損傷時(shí)，干細(xì)胞被激活。2細(xì)胞增殖干細(xì)胞進(jìn)入細(xì)胞周期，快速分裂。3細(xì)胞分化新生細(xì)胞分化成特定類型的功能細(xì)胞。4組織修復(fù)新生細(xì)胞替代受損細(xì)胞，修復(fù)組織功能。細(xì)胞周期的研究方法顯微鏡觀察直接觀察細(xì)胞形態(tài)變化。流式細(xì)胞術(shù)分析大量細(xì)胞的DNA含量。同步化技術(shù)使細(xì)胞群同步進(jìn)入特定周期階段。分子生物學(xué)技術(shù)研究調(diào)控細(xì)胞周期的基因和蛋白質(zhì)。顯微鏡觀察細(xì)胞分裂光學(xué)顯微鏡觀察細(xì)胞整體形態(tài)變化。熒光顯微鏡觀察特定蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的分布。電子顯微鏡觀察細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)變化。流式細(xì)胞儀分析細(xì)胞周期細(xì)胞染色用熒光染料標(biāo)記細(xì)胞DNA。單細(xì)胞懸液制備單細(xì)胞懸液。流式檢測細(xì)胞依次通過激光束。數(shù)據(jù)分析根據(jù)熒光強(qiáng)度分析細(xì)胞周期分布。免疫熒光技術(shù)檢測蛋白細(xì)胞固定固定細(xì)胞，保持蛋白質(zhì)位置?？贵w標(biāo)記用特異性抗體標(biāo)記目標(biāo)蛋白。熒光顯微鏡觀察觀察蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的分布。圖像分析分析蛋白質(zhì)表達(dá)水平和定位?；蛐酒治黾?xì)胞周期基因1RNA提取從不同細(xì)胞周期階段的細(xì)胞中提取RNA。2cDNA合成將RNA反轉(zhuǎn)錄為cDNA。3雜交cDNA與芯片上的探針雜交。4信號檢測檢測雜交信號強(qiáng)度。