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1、提要： 一、细胞周期和细胞分裂 二、个体发育中的细胞 1、细胞的分裂是由细胞内的基因控制的。 2、细胞的分裂是生物生命过程中始终存在的生命活动。 3、生物体自身生存的需要。 为什么会有细胞分裂？ （一）细胞周期 1、细胞周期（cell cycle）： 细胞从一次分裂开始(结束）到第二次分裂开始(结束） 所经历的全过程称为一个细胞周期,包括有丝分裂期和分裂 间期。 细胞周期= 分裂间期 + 分裂期 G1期 间期 S 期-DNA复制 G2期 分裂期 M 2、 G0期细胞 ：离开细胞周期不再分裂的细胞。 一、细胞周期和细胞分裂 3、细胞周期不同时期的主要事件 nG1期：与DNA合成启动相关，开始合成
2、细胞生 长所需要的多种蛋白质、RNA、碳水化合物、 脂等，同时染色质去凝缩。 nS期：DNA复制 nG2期：合成一定数量的蛋白质和RNA分子。 nM期：细胞分裂期 n有丝分裂细胞核及染色体分裂 n胞质分裂细胞质分裂 1、原核细胞的二分分裂 (二)细胞分裂 真核细胞的无丝分裂 在分裂过程中 没有出现纺锤丝 和染色体的变化 ，所以叫做无丝 分裂。 过程 意义： 遗传物质均等地分配，维持了生物物种的稳定 性。 核分裂 胞质分裂 2、真核细胞的有丝分裂(mitosis) 植物细胞的有丝分裂 动物细胞的有丝分裂 有丝分裂期的重要事件 （1）核被膜的裂解与再生 * 核被的裂解： 发生时间：有丝分裂前期 成
3、因：是由于核被膜内面的核纤层（蛋白质构成）蛋白 的高度磷酸化而解体。 *核被膜的建成： 发生时间：有丝分裂末期 成因：核纤层蛋白的去磷酸化作用，使核纤层蛋白重新 聚合并与膜泡结合。 （2）纺锤体的形成 纺锤体纤维是由成束的微管和与微管相结合的蛋白质 组成。 可分为： 极纤维：由纺锤体的一极延伸到另一极。 动粒纤维：是附着在染色体着丝粒两侧的动粒上。 （3）染色体的行为 人的体细胞染色体 减数分裂是发生在有性生殖细胞形成过程中的一种特殊的 有丝分裂。它包括两次连续发生的细胞分裂，而染色体只复制 一次，结果形成四个染色体数目减少了一半的子细胞。 体细胞(双倍体2n)生殖细胞(单倍体n) S 期持续
4、时间较长 3、减数分裂(meiosis) A a B b 过程： 细线期、偶线期、粗线期、双线期和终变期 特点： 发生部位 分裂结果 特殊事件：有联会、交换和重组 意义： 维持了物种的稳定性。 增加了生物的变异性。 同源染色体重组产生新的基因组合 减数分裂(meiosis)与有丝分裂的比较： 有丝分裂 减数分裂 对象体细胞 生殖细胞 分裂次数 复制1次分裂1次 复制1次分裂2次 染色体数由2n2n 由2n1n S期长度 S G2 M S M 染色体行为 独立活动 发生配对,联会,交叉 和交换 持续时间一般为1-2小时 24小时甚至数年 细胞周期与不同的检验点 （一）细胞的分化 细胞分化：在个体
5、发育过程中，细胞在 形态、结构和功能上产生稳定性差异的过程 。 二、个体发育中的细胞 每个细胞均含有一套完整的遗传信息 每种特定类型细胞只有一部分特定基因表达 细胞分化的实质在于细胞合成特异性蛋白；特异性 蛋白合成的基础在于细胞基因的选择性表达。 持家基因：维 持细胞生存所必 需的、在各种细 胞中都表达的基 因 组织特异性基 因：不同细胞中 专一性表达的基 因 p287 细胞的发育潜能 全能性具有能使后代细胞形成完整个体的潜 能的细胞称全能性细胞。例如：受精卵 多能性具有分化出多种组织或细胞（但是不 能形成完整个体）的潜能的细胞称多能性细胞。例 如，生血多能干细胞 单能性只能分化成一种细胞的干
6、细胞称单能 干细胞。例如，单能生血干细胞 从植物体细胞到一棵完整的植株 植物体细胞具有全能性 人血细胞的分化 多能性干细胞 T细胞 B细胞 嗜酸白细胞 嗜硷白细胞 中性白细胞 巨噬细胞 血小板 红细胞 对于动物来说： 随着分化的演进，细胞逐渐丧失其分化潜能。 全能性 多能性 单能性 分化成熟 的体细胞。 实验得出的结论囊胚阶段的细胞乃至成熟的体细 胞，其细胞核仍具有全能性可能发育成完整个体。 细胞核保持着全套基因组。 细胞质中有着决定细胞分化全能性的物质，称为 分化决定子（ RNA ）。 爪蟾的细胞核移植实验， 证明细胞核的全能性 DollyDolly的出生的出生 内涵： 1分化了的细胞仍具有
7、全套的遗传信息。 2每个细胞都具有发展成一个完整个体的潜能。 应用：组织培养、克隆技术 细胞的全能性 细细胞衰老的特征 水分减少，体积积改变变皮肤皱缩皱缩 蛋白质质合成速度下降，酶含量减少或功能降低 白发发 脂褐素的堆积积老年斑 磷脂含量下降，细细胞膜的黏滞性增加，流动动 性降低，导导致细细胞膜转导转导 跨膜信号和物质转质转 运的功能大大降低 神经传导经传导 速度减慢 10 味觉丧觉丧 失64 细细胞核、线线粒体、溶酶体等多种细细胞器的形 态态功能发发生改变变 （二）细胞的衰老与死亡 1.个体衰老与细胞衰老 细胞体外培养实验 人细胞最高分裂次数：6080次；冻存后复苏培养保持记忆 龟（寿命20
8、0年）细胞最高分裂次数：90125次； 小鼠（寿命3年）细胞最高分裂次数：1428次； 传代次数与物种寿命有关。 人成纤维细胞体外培养 胚胎，40-60代；幼年，20-40代；成年，10-30代；老人2-10代 传代次数与供体年龄成反比。 Hayflick界限：培养的细胞增殖能力不是无限的，传代 次数有一定的界限。 动物体内各种功能细胞的存活时间不同 细胞衰老机制的研究 “自由基损伤假说” 代谢产物中引发细胞损伤的主要是氧自由基。氧自由基导致DNA 损伤、脂类过氧化、蛋白质变性，特别是对DNA的损伤超过一定限度 后，细胞就走向死亡。细胞内存在一套抗氧化酶及抗氧化小分子。如 超氧化物歧化酶(SO
9、D)。谷胱苷肽等能够清除代谢过程中产生的氧自 由基,以降低其导致的损伤作用。 端粒与衰老 端粒是位于染色体两端的重复DNA序列，细胞分裂时部分端粒丢 失，被细胞感知为DNA损伤。端粒酶可补充丢失的端粒。端粒的长度 决定细胞的寿命，端粒的缩短导致细胞的衰老和死亡。 细胞凋亡(细胞的程序性死亡programmed cell death，PCD) ：指多细胞生物体内某些细胞遵循一定程 序的生理性死亡。 细胞凋亡现象普遍存在于生物界。 2.细胞死亡 细胞凋亡的信号途径 死亡信号死亡受体形成死亡信号转导复合物 引发级联反映活化死亡底物导致细胞凋亡； 发生凋亡的细胞： 正常发育中多余细胞、无用细胞、 突变
10、细胞、有害细胞或衰老细胞。 生物学意义： 维持组织、器官细胞数目相对平衡，保证个体正常 发育 细胞凋亡和细胞坏死有明显区别: 细胞凋亡 细胞坏死 细胞变圆,与周围细胞脱开 细胞外形不规则变化 核染色质凝聚 溶酶体破坏 细胞膜内陷 细胞膜破裂 细胞分为一个个小体 胞浆外溢 被周围细胞吞噬 引起周围炎症反应 坏死细胞 多细胞生物的生命活动中，因为环境因素的突然变化或 病原物的入侵，导致一部分细胞死去，称为细胞的病理死亡 ，或细胞坏死。 凋亡细胞 秀丽隐杆线虫(Caenorbabditis Elegans) 1031个细胞 ，131个细胞凋亡 ced-3、ced-4 诱发、启动凋亡 ced-9 抑制
11、凋亡 ced-3、ced-4 基因突变或缺失，使凋亡受阻 移入 ced-9 使凋亡受阻 失去 ced-9 使细胞凋亡 补充：脱离正常轨道的细胞-癌细胞 癌细胞的主要特征 1.脱分化 2.无限增殖 HeLa细胞系，1951年 3.失去接触抑制现象 contact inhibition 4.对生长因子需求低 5.细胞骨架紊乱 1.物理致癌因子（紫外线，电离辐射等） 2.化学致癌因子（砷化物、铬化物、亚硝胺等） 3.病毒致癌因子 癌症的治疗 化学治疗 放射治疗 手术治疗 基因治疗 致癌因子 接触抑制 乳癌长成肿块- 向周围侵润 - 通过淋巴管转 移。 1、什么是细胞周期？ 2、简述有丝分裂的过程。和减数分裂的区别。 3. 什么叫细胞分化？什么叫细胞凋亡？ 4、到图书馆中寻找一篇有关细胞培养，单克隆抗体或 癌症的文章来读，或寻找一本有类似内容的书来读。写一 份（800-1500字）的读书报告，包括：文章名（书名）， 作者，文章出处（杂志年、期、页，或书的图书馆编号） ，你读懂的部份的内容摘要，提出你所不懂的问题。 思考题