細胞分裂和細胞周期ppt課件

1、細胞分裂和細胞周期細胞分裂和細胞周期u 細胞分裂的類型細胞分裂的類型 無絲分裂無絲分裂(amitosis)：又稱直接分裂，：又稱直接分裂，1841發(fā)現(xiàn)于發(fā)現(xiàn)于雞胚血細胞，不涉及紡錘體構(gòu)成及染色體變化雞胚血細胞，不涉及紡錘體構(gòu)成及染色體變化 。 有絲分裂有絲分裂(mitosis) ：又稱為間接分裂，由：又稱為間接分裂，由Fleming (1882)年初次發(fā)現(xiàn)于動物，年初次發(fā)現(xiàn)于動物，1880發(fā)現(xiàn)于植物。發(fā)現(xiàn)于植物。 減數(shù)分裂減數(shù)分裂(meiosis：染色體復(fù)制一次，細胞延續(xù)：染色體復(fù)制一次，細胞延續(xù)分裂兩次。分裂兩次。主要內(nèi)容主要內(nèi)容第一節(jié)第一節(jié) 細胞周期細胞周期第二節(jié)第二節(jié) 染色質(zhì)和染色體染色

2、質(zhì)和染色體第三節(jié)第三節(jié) 紡錘體紡錘體第四節(jié)第四節(jié) 植物細胞的減數(shù)分裂植物細胞的減數(shù)分裂第一節(jié)第一節(jié) 細胞周期細胞周期一、細胞周期概述一、細胞周期概述二、細胞周期各時相的動態(tài)變化二、細胞周期各時相的動態(tài)變化三、細胞周期的調(diào)控三、細胞周期的調(diào)控四、細胞周期與醫(yī)學(xué)的關(guān)系四、細胞周期與醫(yī)學(xué)的關(guān)系 細胞分裂間期細胞分裂間期 細胞有絲分裂期細胞有絲分裂期請畫一下一個細胞周期中請畫一下一個細胞周期中DNA含量變化曲線圖含量變化曲線圖 G1期期(gap1)：從有絲分裂完成到：從有絲分裂完成到DNA復(fù)制之前的間隙時間。復(fù)制之前的間隙時間。 S期期(synthesis phase)：指：指DNA復(fù)制的時期。復(fù)制的

3、時期。G2期期(gap2)：DNA復(fù)制完成到有絲分裂開場之前的一段時間復(fù)制完成到有絲分裂開場之前的一段時間M期又稱期又稱D期期(mitosis or division)：細胞有絲分裂期。：細胞有絲分裂期。計計4期期練一練練一練在細胞周期的哪一個階段在細胞周期的哪一個階段DNA能被能被H3-TDR標志標志 A.G1期期(gap1) B.S期期(synthesis phase)C.G2期期(gap2) D.M期期(mitosis)BTcTcTG1TG1 T TS STG2+MTG2+M持生理機能活動的細胞，如神經(jīng)、持生理機能活動的細胞，如神經(jīng)、肌肉細胞、多形核白細胞等。肌肉細胞、多形核白細胞等。二

4、、細胞周期的調(diào)控二、細胞周期的調(diào)控動的調(diào)理。動的調(diào)理。不同的激酶活性，在不同不同的激酶活性，在不同時期驅(qū)動細胞周期前進。時期驅(qū)動細胞周期前進。 cyclinD/ CDK4cyclinD/ CDK4、5 5、6 6細胞周期的兩個主要調(diào)控點細胞周期的兩個主要調(diào)控點成熟促進因子是一種在成熟促進因子是一種在G2期構(gòu)成、可以期構(gòu)成、可以促進促進M期啟動的調(diào)控因子。期啟動的調(diào)控因子。未成熟的爪蟾未成熟的爪蟾卵母細胞卵母細胞成熟的爪蟾成熟的爪蟾母卵細胞母卵細胞成熟的爪蟾卵母成熟的爪蟾卵母細胞的細胞質(zhì)細胞的細胞質(zhì)注射注射核纖層蛋白：磷酸化核纖層蛋白：磷酸化 去磷酸化去磷酸化 分裂前期分裂前期 分裂末期分裂末期

5、細胞周期檢驗點細胞周期檢驗點細胞周期的運轉(zhuǎn)，是在一系列稱為檢驗點細胞周期的運轉(zhuǎn)，是在一系列稱為檢驗點check point的嚴厲檢控下進展的。的嚴厲檢控下進展的。主要檢驗點包括主要檢驗點包括G1/S檢驗點檢驗點:在酵母中稱在酵母中稱start點，在哺乳動物中稱點，在哺乳動物中稱R點控點控制制G1進入進入DNA合成期，相關(guān)的事件包括：合成期，相關(guān)的事件包括：DNA能否損能否損傷？細胞外環(huán)境能否適宜？細胞體積能否足夠大？傷？細胞外環(huán)境能否適宜？細胞體積能否足夠大？S期檢驗點：期檢驗點：DNA復(fù)制能否完成？復(fù)制能否完成？G2/M檢驗點：是決議細胞一分為二的控制點，相關(guān)的事檢驗點：是決議細胞一分為二的

6、控制點，相關(guān)的事件包括：件包括：DNA能否損傷？細胞體積能否足夠大？能否損傷？細胞體積能否足夠大？中中-后期檢驗點紡錘體組裝檢驗點：任何一個著絲點后期檢驗點紡錘體組裝檢驗點：任何一個著絲點沒有正確銜接到紡錘體上，都會引起細胞周期中斷。沒有正確銜接到紡錘體上，都會引起細胞周期中斷。細胞周期中細胞周期中MPF的濃度變化的濃度變化MPF的活性在細胞周期中動搖很大的活性在細胞周期中動搖很大, 在有絲分裂前急劇升高在有絲分裂前急劇升高, 但在有絲但在有絲分裂后急劇下降直到零。分裂后急劇下降直到零。周期蛋白濃度在細胞周期中是浮動周期蛋白濃度在細胞周期中是浮動的的, 呈周期性變化。同樣呈周期性變化。同樣,

7、MPF的活的活性與周期蛋白一樣在細胞周期中呈性與周期蛋白一樣在細胞周期中呈現(xiàn)周期性變化現(xiàn)周期性變化六、細胞周期與醫(yī)學(xué)的關(guān)系六、細胞周期與醫(yī)學(xué)的關(guān)系一細胞周期與組織再生一細胞周期與組織再生組織再生組織再生生理性再生生理性再生補償性再生補償性再生二二) 細胞周期與腫瘤細胞周期與腫瘤人體正常器官、組織的細胞周期進程中人體正常器官、組織的細胞周期進程中發(fā)生發(fā)生R點的消逝、自分泌大量生長因子等異點的消逝、自分泌大量生長因子等異常情況時，其生長、分裂將失去控制，由此常情況時，其生長、分裂將失去控制，由此構(gòu)成贅生物構(gòu)成贅生物 腫瘤腫瘤1、細胞周期與腫瘤生長、細胞周期與腫瘤生長腫瘤細胞的類型腫瘤細胞的類型增值

8、型細胞增值型細胞 A暫不增殖型細胞暫不增殖型細胞 B不增殖型細胞不增殖型細胞 CCBAAGF腫瘤的腫瘤的增殖比率增殖比率腫瘤的生長快腫瘤的生長快,是由于有高的增殖比率是由于有高的增殖比率,而不是腫瘤細胞的而不是腫瘤細胞的Tc縮短，恰恰相反，腫瘤細胞的縮短，恰恰相反，腫瘤細胞的Tc比正常細胞的要長。比正常細胞的要長。 正常細胞正常細胞 周期時間周期時間（小時）（小時） 腫瘤細胞腫瘤細胞 周期時間周期時間（小時）（小時） 食管上皮食管上皮 144 食管癌食管癌 250.8 胃上皮胃上皮 166 胃癌胃癌 80正常人細胞與腫瘤細胞的正常人細胞與腫瘤細胞的Tc比較比較第二節(jié)第二節(jié) 染色質(zhì)和染色體染色質(zhì)

9、和染色體u 染色質(zhì)染色質(zhì)Chromatin和染色體和染色體 Chromosome是細胞核內(nèi)同一物是細胞核內(nèi)同一物質(zhì)遺傳物質(zhì)在細胞增殖周期中不質(zhì)遺傳物質(zhì)在細胞增殖周期中不同階段的存在方式。同階段的存在方式。何時為染色質(zhì)？何時為染色體？有何意何時為染色質(zhì)？何時為染色體？有何意義？義？染色質(zhì)：染色質(zhì)：間期細胞，網(wǎng)狀不規(guī)那么，有利于間期細胞，網(wǎng)狀不規(guī)那么，有利于復(fù)制和表達復(fù)制和表達染色體：染色體：細胞分裂過程中，棒狀構(gòu)造，有利細胞分裂過程中，棒狀構(gòu)造，有利于平均分配于平均分配主要內(nèi)容主要內(nèi)容一、染色質(zhì)和染色體的化學(xué)成分一、染色質(zhì)和染色體的化學(xué)成分 及組成及組成二、染色質(zhì)和染色體的形狀二、染色質(zhì)和染色體

10、的形狀一、染色質(zhì)和染色體的化學(xué)成分及組成一、染色質(zhì)和染色體的化學(xué)成分及組成 生化分析證明，染色質(zhì)的主要成分是：生化分析證明，染色質(zhì)的主要成分是： DNA、組蛋白、非組蛋白、少量、組蛋白、非組蛋白、少量RNA染色質(zhì)和染色體都由一樣的化學(xué)物質(zhì)組成。染色質(zhì)和染色體都由一樣的化學(xué)物質(zhì)組成。一脫氧核糖核酸一脫氧核糖核酸DNAl 三種構(gòu)像：三種構(gòu)像：l B-DNA、Z-DNA、A-DNA。外形外形 適中適中 細長細長 粗短粗短螺旋方向螺旋方向 右手右手 左手左手 右手右手帶正電荷，含帶正電荷，含Arg，Lys，屬堿性蛋白。，屬堿性蛋白。 分類：根據(jù)分類：根據(jù)Arg/Lys比例分比例分5種種中心組蛋白中心組

11、蛋白core histone： H2A、H2B、H3、H4；銜接組蛋白銜接組蛋白linker histone：H1。二組蛋白二組蛋白histonel 構(gòu)造：構(gòu)造：l 組蛋白高度保守，組蛋白高度保守，H4極為極為保守。保守。l 中心組蛋白由球形部和尾中心組蛋白由球形部和尾部構(gòu)成，球形部借部構(gòu)成，球形部借Arg與磷酸戊與磷酸戊糖骨架間的靜電作用使糖骨架間的靜電作用使DNA分分子纏繞在組蛋白中心上，構(gòu)成子纏繞在組蛋白中心上，構(gòu)成核小體，尾部含有大量核小體，尾部含有大量Arg和和Lys，為組蛋白翻譯后進展修飾，為組蛋白翻譯后進展修飾的部位。的部位。l H1多樣性，最少保守，多樣性，最少保守，具有種屬和

12、組織特異性。具有種屬和組織特異性。三非組蛋白三非組蛋白non-histoneu 特性：特性：u屬酸性蛋白質(zhì)，含有較多酸性屬酸性蛋白質(zhì)，含有較多酸性氨基酸，帶負電荷，。氨基酸，帶負電荷，。u整個細胞周期都進展合成，組整個細胞周期都進展合成，組蛋白只在蛋白只在S期合成。期合成。u能識別特異的能識別特異的DNA序列，識別序列，識別與結(jié)合靠氫鍵和離子鍵。故稱序列與結(jié)合靠氫鍵和離子鍵。故稱序列特異性特異性DNA結(jié)合蛋白。結(jié)合蛋白。u 功能：功能：u協(xié)助協(xié)助DNA折疊，參與染色體構(gòu)建；折疊，參與染色體構(gòu)建；u協(xié)助啟動協(xié)助啟動DNA的復(fù)制；的復(fù)制；u調(diào)控基因的表達調(diào)控基因的表達u 組成：構(gòu)造蛋白組成：構(gòu)造蛋

13、白u 調(diào)理蛋白調(diào)理蛋白u 各種酶類各種酶類四核糖核酸四核糖核酸RNA 含量很低，占含量很低，占13，在不同物，在不同物種變化也很大。種變化也很大。 染色質(zhì)染色質(zhì)RNA與細胞核與細胞核5的的DNA雜交。雜交。二、染色質(zhì)和染色體的形狀二、染色質(zhì)和染色體的形狀一染色質(zhì)一染色質(zhì)間期核中，染色質(zhì)以兩種形狀存在：間期核中，染色質(zhì)以兩種形狀存在：常染色質(zhì)常染色質(zhì)enchromatin： 位于核中央，伸展開的呈電子透亮位于核中央，伸展開的呈電子透亮形狀，一定條件下可活潑的復(fù)制轉(zhuǎn)錄。形狀，一定條件下可活潑的復(fù)制轉(zhuǎn)錄。異染色質(zhì)異染色質(zhì)heterochromatin： 普通是卷曲凝縮形狀。普通是卷曲凝縮形狀。n 一

14、條染色體有常染色質(zhì)，也有異染色質(zhì)。一條染色體有常染色質(zhì)，也有異染色質(zhì)。在間期核中處于凝縮形狀，無轉(zhuǎn)錄活性、在間期核中處于凝縮形狀，無轉(zhuǎn)錄活性、是遺傳惰性區(qū)。是遺傳惰性區(qū)。在細胞周期中表現(xiàn)為晚復(fù)制、早凝縮在細胞周期中表現(xiàn)為晚復(fù)制、早凝縮異固縮景象。異固縮景象。分為兩類：構(gòu)造恒定異染色質(zhì)分為兩類：構(gòu)造恒定異染色質(zhì) 兼性功能異染色質(zhì)兼性功能異染色質(zhì)u 異染色質(zhì)的特點：異染色質(zhì)的特點：l 構(gòu)造異染色質(zhì)構(gòu)造異染色質(zhì)l constitutive constitutive heterochromatinheterochromatin ：l 各種細胞中總處于凝縮形各種細胞中總處于凝縮形狀狀l 不轉(zhuǎn)錄不轉(zhuǎn)錄l

15、染色體著絲粒、端粒染色體著絲粒、端粒l功能：染色體構(gòu)造構(gòu)成及染色體功能：染色體構(gòu)造構(gòu)成及染色體配對配對l 兼性異染色質(zhì)兼性異染色質(zhì)lfacultative facultative heterochromatinheterochromatin：l 某些細胞或發(fā)育階段呈濃某些細胞或發(fā)育階段呈濃縮形狀縮形狀l 如：哺乳動物的如：哺乳動物的X X染色染色體體l雄性動物：雄性動物：1 1個個X X染色體，完全染色體，完全是常染色質(zhì)是常染色質(zhì)l雌性動物：雌性動物：2 2個個X X染色體，染色體，l 1 1個是常染色質(zhì)，個是常染色質(zhì)，l 另另1 1個在胚胎發(fā)育到一定個在胚胎發(fā)育到一定時間時間l ( (人為第

16、人為第1616天天) )變?yōu)槟優(yōu)槟s的異染色質(zhì)縮的異染色質(zhì)l( (巴氏小體巴氏小體) )u 常、異染色質(zhì)的區(qū)別常、異染色質(zhì)的區(qū)別常染色質(zhì)常染色質(zhì)異染色質(zhì)異染色質(zhì)部位部位核中央核中央核周緣核周緣染色染色淺亮淺亮深深纖維直徑纖維直徑10nmnm25nm25nm螺旋化螺旋化低、伸展低、伸展DNA高、顆粒狀高、顆粒狀轉(zhuǎn)錄活性轉(zhuǎn)錄活性有有無無復(fù)制復(fù)制早早晚晚核小體核小體nucleosomenucleosome：一種串珠狀構(gòu)：一種串珠狀構(gòu)造。造。構(gòu)成：構(gòu)成：200bpDNA200bpDNA、5 5種組蛋白種組蛋白中心：中心：4 4種組蛋白種組蛋白H2AH2A、H2BH2B、H3H3、H4H4 各各2 2

17、個分子組成八聚體個分子組成八聚體中心顆粒；中心顆粒； 圓盤形圓盤形相鄰核小體：相鄰核小體：H1H1組蛋白結(jié)合組蛋白結(jié)合60bp60bp銜接銜接DNADNA H1 H1鎖住鎖住DNADNA分子進出口，穩(wěn)定構(gòu)造分子進出口，穩(wěn)定構(gòu)造1. 染色質(zhì)的根本構(gòu)造單位染色質(zhì)的根本構(gòu)造單位核小體核小體核小體中心顆粒的核小體中心顆粒的DNADNA分子雙螺旋同分子雙螺旋同4 4種組蛋種組蛋白有一定的相互作用部位，只需白有一定的相互作用部位，只需H3H3和和H4H4也也能同能同DNADNA結(jié)合成類似的核小體結(jié)合成類似的核小體; ;但只需但只需H2AH2BH2AH2B那么形不成核小體顆粒。那么形不成核小體顆粒。核小體的

18、中心較穩(wěn)定，而銜接區(qū)易被核酸酶核小體的中心較穩(wěn)定，而銜接區(qū)易被核酸酶所消化。銜接區(qū)具有柔性，為染色質(zhì)絲的所消化。銜接區(qū)具有柔性，為染色質(zhì)絲的進一步折曲提供了方便。進一步折曲提供了方便。各種組織的核小體中心部分的各種組織的核小體中心部分的DNADNA長度很恒定；長度很恒定；銜接區(qū)的銜接區(qū)的DNADNA長度各個物種有所不同。長度各個物種有所不同。由核小體反復(fù)單位靠攏陳列組成由核小體反復(fù)單位靠攏陳列組成11nm11nm粗的核粗的核小體絲，即染色質(zhì)絲。小體絲，即染色質(zhì)絲。留意：留意： 經(jīng)過核小體，經(jīng)過核小體，DNA長度緊縮長度緊縮7倍，構(gòu)成倍，構(gòu)成11nm的纖維。的纖維。 但是在電鏡下察看用溫暖方法分

19、別的染色質(zhì)但是在電鏡下察看用溫暖方法分別的染色質(zhì)是直徑是直徑30nm的纖維，這種纖維的構(gòu)成有兩種的纖維，這種纖維的構(gòu)成有兩種解釋：由核小體螺旋化構(gòu)成，每解釋：由核小體螺旋化構(gòu)成，每6個核小體個核小體繞一圈，長度緊縮繞一圈，長度緊縮6倍；由核小體纖維倍；由核小體纖維Z字字形折疊而成，長度緊縮形折疊而成，長度緊縮40倍。倍。2、染色質(zhì)纖維：、染色質(zhì)纖維：染色質(zhì)一級構(gòu)造：染色質(zhì)一級構(gòu)造： 核小體銜接而成，形似串念珠核小體銜接而成，形似串念珠, ,外經(jīng)外經(jīng)11nm11nm染色質(zhì)二級構(gòu)造：染色質(zhì)二級構(gòu)造： 螺線管，外經(jīng)螺線管，外經(jīng)30nm30nm 核小體串珠鏈螺旋環(huán)繞，每圈核小體串珠鏈螺旋環(huán)繞，每圈6

20、6個核小體個核小體染色質(zhì)三級構(gòu)造：染色質(zhì)三級構(gòu)造： 超螺線管，圓筒狀構(gòu)造，直徑超螺線管，圓筒狀構(gòu)造，直徑0.4m0.4m。染色質(zhì)四級構(gòu)造：染色質(zhì)四級構(gòu)造： 中期染色單體中期染色單體u染色質(zhì)構(gòu)造：染色質(zhì)構(gòu)造： solenoidChromatin PackingChromatin Packing二染色體二染色體l 在細胞周期的大部分時間內(nèi)，遺傳物質(zhì)是在細胞周期的大部分時間內(nèi)，遺傳物質(zhì)是以染色質(zhì)的方式存在的。以染色質(zhì)的方式存在的。l 在整個細胞周期中，染色體進展著凝縮和在整個細胞周期中，染色體進展著凝縮和松展的周期性變化。松展的周期性變化。l 在細胞有絲分裂的中期，染色質(zhì)構(gòu)成高在細胞有絲分裂的中期，

21、染色質(zhì)構(gòu)成高度凝縮的染色體。在中期具有特定形狀構(gòu)度凝縮的染色體。在中期具有特定形狀構(gòu)造的染色體稱為中期染色體。造的染色體稱為中期染色體。u 中期染色體的構(gòu)造中期染色體的構(gòu)造隨體隨體次縊痕次縊痕主縊痕主縊痕著絲粒著絲粒端粒端粒長臂長臂短臂短臂1、染色單體、染色單體chromatid：中期染色體由兩條染色單體構(gòu)成，并中期染色體由兩條染色單體構(gòu)成，并在著絲粒處相連。在著絲粒處相連。2、著絲粒、著絲粒(centromere)： 在兩個染色單體相連處，有絲在兩個染色單體相連處，有絲分裂時紡錘絲附著的部位。著絲分裂時紡錘絲附著的部位。著絲粒處的染色體較細，稱為主縊痕。粒處的染色體較細，稱為主縊痕。著絲粒是

22、染色體的一個組成部分，著絲粒是染色體的一個組成部分，染色體由著絲粒劃分為兩部分，即兩個臂。染染色體由著絲粒劃分為兩部分，即兩個臂。染色體組中各對染色體的著絲粒位置不同，故色體組中各對染色體的著絲粒位置不同，故各染色體兩臂的長度不同。各染色體兩臂的長度不同。根據(jù)著絲粒的位置不同，將染色體分為四種：根據(jù)著絲粒的位置不同，將染色體分為四種：(1)(1)近中著絲粒染色體近中著絲粒染色體 (2)(2)亞中著絲粒染色體亞中著絲粒染色體(3)(3)近端著絲粒染色體近端著絲粒染色體(4)(4)端著絲粒染色體端著絲粒染色體近中著絲粒近中著絲粒亞中著亞中著近端近端端端3、次縊痕、次縊痕(secondary con

23、striction)： 除著絲粒區(qū)主縊痕以外的其他縊痕。除著絲粒區(qū)主縊痕以外的其他縊痕。由于此部分由于此部分DNA發(fā)生松解，故而變細。發(fā)生松解，故而變細。每種每種生物的染色體組中至少有一條或一對染生物的染色體組中至少有一條或一對染色體色體有次縊痕，可作為鑒定某條染色體的標有次縊痕，可作為鑒定某條染色體的標志。志。有些次縊痕可構(gòu)成核仁組織區(qū)。有些次縊痕可構(gòu)成核仁組織區(qū)。 人染色體的次縊痕常見于人染色體的次縊痕常見于1、3、9、16號及號及Y染色體。染色體。4、核仁組織區(qū)、核仁組織區(qū) (nucleolar-organizing region, NOR)： 核仁組織區(qū)位于近端著絲粒染核仁組織區(qū)位于近

24、端著絲粒染色體短色體短臂次縊痕部位臂次縊痕部位(并非一切的次縊痕并非一切的次縊痕都是都是NOR)，此處伸出，此處伸出DNA袢環(huán)袢環(huán)(含含有有rRNA的基因的基因)，與核仁的構(gòu)成有，與核仁的構(gòu)成有關(guān)。關(guān)。 人類人類NOR位于位于13、14、15、21、22號號染色體短臂的次縊痕上。染色體短臂的次縊痕上。5、隨體、隨體(satellite)： 指近端著絲粒染色體短臂末端的球指近端著絲粒染色體短臂末端的球形或形或圓柱形的片段構(gòu)造，經(jīng)過次縊痕與染色圓柱形的片段構(gòu)造，經(jīng)過次縊痕與染色體體的主要部分相連。為識別染色體的重要的主要部分相連。為識別染色體的重要特征之一。特征之一。 6、端粒、端粒(telome

25、re)： 端粒為染色體端部的特化部分，位于染端粒為染色體端部的特化部分，位于染色體的端部，由端粒色體的端部，由端粒DNA與端粒蛋白構(gòu)成。與端粒蛋白構(gòu)成。 功能：功能：與維持染色體的穩(wěn)定性、保證與維持染色體的穩(wěn)定性、保證DNA的完全復(fù)的完全復(fù)制和染色體在核內(nèi)的分布有關(guān)。制和染色體在核內(nèi)的分布有關(guān)。 在同源染色體配對時，端粒能結(jié)合在核膜上；在同源染色體配對時，端粒能結(jié)合在核膜上；端粒長時，細胞能分裂和存活；端粒短時，端粒長時，細胞能分裂和存活；端粒短時，細胞不能分裂甚至不能存活。細胞不能分裂甚至不能存活。7、染色體、染色體DNA關(guān)鍵序列關(guān)鍵序列 染色體要確保在細胞世代中堅持穩(wěn)定，必染色體要確保在細

26、胞世代中堅持穩(wěn)定，必需具有什么才干？需具有什么才干？自主復(fù)制、保證復(fù)制的完好性、遺傳物質(zhì)可自主復(fù)制、保證復(fù)制的完好性、遺傳物質(zhì)可以平均分配到以平均分配到2個子細胞中的才干，與這些個子細胞中的才干，與這些才干相關(guān)的構(gòu)造序列是：才干相關(guān)的構(gòu)造序列是：(1)自主復(fù)制自主復(fù)制DNA序列：序列： 20世紀世紀70年代末初次在酵母中發(fā)現(xiàn)。年代末初次在酵母中發(fā)現(xiàn)。自主復(fù)制自主復(fù)制DNA序列具有一復(fù)制起始點，能序列具有一復(fù)制起始點，能確保染色體在細胞周期中可以自我復(fù)制，確保染色體在細胞周期中可以自我復(fù)制，從而保證染色體在世代傳送中具有穩(wěn)定性從而保證染色體在世代傳送中具有穩(wěn)定性和延續(xù)性。和延續(xù)性。(2)(2)著

27、絲粒著絲粒DNADNA序列：序列： 著絲粒著絲粒DNADNA序列與染色體的分別有序列與染色體的分別有關(guān)。關(guān)。著絲粒著絲粒DNADNA序列能確保染色體在細胞分序列能確保染色體在細胞分裂時能被平均分配到裂時能被平均分配到2 2個子細胞中去。個子細胞中去。 (3) 端粒端粒DNA序列：序列： 為一段短的正向反復(fù)序列，在人為一段短的正向反復(fù)序列，在人類為類為TTAGGG的高度反復(fù)序列。的高度反復(fù)序列。 端粒端粒DNA功能是保證染色體的獨功能是保證染色體的獨立性和遺傳穩(wěn)定性。立性和遺傳穩(wěn)定性。Three key regions of a chromosome問題引領(lǐng) 果蠅有幾對染色體？果蠅有幾對染色體？

28、 人有幾對染色體？人有幾對染色體？ 如何區(qū)分？如何區(qū)分？8、染色體組型、染色體組型(核型核型)：Karyotype 染色體組在有絲分裂中期的表型，包括染染色體組在有絲分裂中期的表型，包括染色體數(shù)目、大小形狀特征的總和。色體數(shù)目、大小形狀特征的總和。 染色體組型分析是在對染色體進展丈量計染色體組型分析是在對染色體進展丈量計算的根底上，進展分組、排隊、配對，并算的根底上，進展分組、排隊、配對，并進展形狀分析的過程。主要根據(jù)染色體形進展形狀分析的過程。主要根據(jù)染色體形狀和著絲粒位置的差別來進展的。狀和著絲粒位置的差別來進展的。 但有時染色體不易準確地識別和區(qū)分，怎但有時染色體不易準確地識別和區(qū)分，怎

29、樣辦？樣辦？9、染色體帶、染色體帶(Banding technique)1970年代開展出細胞學(xué)技術(shù)，對年代開展出細胞學(xué)技術(shù)，對細胞遺傳的研討有很大的奉獻細胞遺傳的研討有很大的奉獻它用特殊的染色方法，使染色體它用特殊的染色方法，使染色體呈現(xiàn)深淺不同的條紋呈現(xiàn)深淺不同的條紋(band)每一對染色體由于每一對染色體由于DNA和蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)的結(jié)合不同，出現(xiàn)的條紋型的的結(jié)合不同，出現(xiàn)的條紋型的(banding pattern)也不同也不同染色體帶的種類染色體帶的種類Q band、 G band、 R band Q band Q代表熒光染料代表熒光染料Quinacrine mustard 染色體先用染

30、色體先用quinacrine染色染色后，于熒光顯微鏡下后，于熒光顯微鏡下UV，出現(xiàn)熒光條紋，背景是暗的出現(xiàn)熒光條紋，背景是暗的亮處富含亮處富含AT堿基對堿基對 G bandG代表用吉姆薩染料染色代表用吉姆薩染料染色(Giemsa staining)醫(yī)院常用醫(yī)院常用G-band來檢查人類遺傳疾病來檢查人類遺傳疾病明暗條紋普通與明暗條紋普通與Q帶相符帶相符既有既有Q band,又何必有又何必有G band？R bandR代表與代表與G band相反相反(reverse to G bands) G band 染色深的部位，在染色深的部位，在R band是淺的。是淺的。R band沒有沒有G band

31、明晰，較少明晰，較少 用來鑒定染色體用來鑒定染色體助于研討染色體的構(gòu)造，尤其是染色助于研討染色體的構(gòu)造，尤其是染色 體的尖端部位染得很清楚，可用來鑒定染色體能否發(fā)生端點缺失體的尖端部位染得很清楚，可用來鑒定染色體能否發(fā)生端點缺失(terminal deletion)。 染色體帶的價值染色體帶的價值 助于做染色體組型助于做染色體組型(karyotyping)：每一對染色體有獨：每一對染色體有獨特的條紋型式，經(jīng)條紋技術(shù)處置后較易區(qū)分特的條紋型式，經(jīng)條紋技術(shù)處置后較易區(qū)分 助于研討染色體內(nèi)部的變化：染色體假設(shè)發(fā)生倒轉(zhuǎn)助于研討染色體內(nèi)部的變化：染色體假設(shè)發(fā)生倒轉(zhuǎn)(inversion) ，易位，易位(t

32、ranslocation) ，缺失，缺失 (deletion)等，由條紋型的變化，很容易判別出來等，由條紋型的變化，很容易判別出來 助于演化上的研討：比較不同生物染色體的條紋型式，助于演化上的研討：比較不同生物染色體的條紋型式，可以研討演化上的關(guān)系可以研討演化上的關(guān)系 染色體帶的價值染色體帶的價值 助于決議基因圖助于決議基因圖(gene mapping)的研討的研討 人類的染色體約可做出人類的染色體約可做出900 bands，假設(shè)某人缺乏某種酶，做條，假設(shè)某人缺乏某種酶，做條紋技術(shù)分析，假設(shè)發(fā)現(xiàn)染色體缺乏某一條紋，便可推出制造該酶紋技術(shù)分析，假設(shè)發(fā)現(xiàn)染色體缺乏某一條紋，便可推出制造該酶的基因是

33、位在該條紋上的基因是位在該條紋上 纖維囊腫病變纖維囊腫病變( cystic fibrosis)基因位在染色體基因位在染色體7的長臂的長臂 : q21 & q31之間。全長之間。全長25萬萬bases大部份為非密碼區(qū)，真正密碼區(qū)只占大部份為非密碼區(qū)，真正密碼區(qū)只占2% 肌肉萎縮癥肌肉萎縮癥Dmd基因位在基因位在X染色體短臂染色體短臂Xp21 全長全長200萬萬bp，其中大部份為其中大部份為intron，密碼區(qū)只占，密碼區(qū)只占1% 大部份病人是大部份病人是dmd基因內(nèi)基因內(nèi)幾個幾個bases改動，少數(shù)是因改動，少數(shù)是因dmd 基因完全缺失或部份缺失?；蛲耆笔Щ虿糠萑笔?。 u 細胞分裂的

34、類型細胞分裂的類型 無絲分裂無絲分裂(amitosis)：又稱直接分裂，：又稱直接分裂，1841發(fā)現(xiàn)于發(fā)現(xiàn)于雞胚血細胞，不涉及紡錘體構(gòu)成及染色體變化雞胚血細胞，不涉及紡錘體構(gòu)成及染色體變化 。 有絲分裂有絲分裂(mitosis) ：又稱為間接分裂，由：又稱為間接分裂，由Fleming (1882)年初次發(fā)現(xiàn)于動物，年初次發(fā)現(xiàn)于動物，1880發(fā)現(xiàn)于植物。發(fā)現(xiàn)于植物。 減數(shù)分裂減數(shù)分裂(meiosis：染色體復(fù)制一次，細胞延續(xù)：染色體復(fù)制一次，細胞延續(xù)分裂兩次。分裂兩次。第三節(jié)第三節(jié) 紡錘體紡錘體 一、紡錘體的組成一、紡錘體的組成 二、構(gòu)成紡錘體的徽管類型二、構(gòu)成紡錘體的徽管類型 三、在染色單體分

35、別過程中紡錘體的變化三、在染色單體分別過程中紡錘體的變化 四、影響紡錘體的藥物四、影響紡錘體的藥物一、紡錘體的組成一、紡錘體的組成 由微管和與微管結(jié)合的蛋白質(zhì)組成由微管和與微管結(jié)合的蛋白質(zhì)組成 微管是細胞骨架的成分之一，微管是細胞骨架的成分之一， 是寬約是寬約24nm的中空長管狀纖維，的中空長管狀纖維， 是微管蛋白按螺旋陳列，環(huán)繞而成一層分是微管蛋白按螺旋陳列，環(huán)繞而成一層分子的微管管壁子的微管管壁二、構(gòu)成紡錘體的徽管類型二、構(gòu)成紡錘體的徽管類型極間微管極間微管polar mt兩極間的微管，在兩極間的微管，在紡錘體中部重疊；紡錘體中部重疊；動粒微管動粒微管kinetochore mt，是從動粒

36、，是從動粒到另一極的微管；到另一極的微管；星體微管星體微管astral mt，由中心粒放射出，由中心粒放射出來的微管。高等植物沒有中心粒和星體，其來的微管。高等植物沒有中心粒和星體，其紡錘體稱無星紡錘體。紡錘體稱無星紡錘體。 中間微管，子染色體之間的微管不與兩極中間微管，子染色體之間的微管不與兩極和著絲點相連。和著絲點相連。三、在染色單體分別過程中三、在染色單體分別過程中紡錘體的變化紡錘體的變化 動粒微管縮短，比中期短動粒微管縮短，比中期短20% 極微管延伸，使紡錘體本身延伸極微管延伸，使紡錘體本身延伸四、抑制紡錘體構(gòu)成的藥物四、抑制紡錘體構(gòu)成的藥物 秋水仙素秋水仙素(colchicine) 長春花堿長春花堿(vinblastine) 紫杉醇紫杉醇(taxol)總結(jié)：與細胞分裂有關(guān)的細胞器總結(jié)：與細胞分