细胞周期计算详解
第12章-细胞周期-课件
补充：植物细胞双线期一般较短，许多动物卵细胞中双 线期停留的时间非常长。人的卵母细胞在五个月胎儿中 已达双线期，而一直到排卵都停在双线期，排卵年龄大 约在12-50岁之间。鱼类、两栖类、爬行类、鸟类以及 无脊椎动物的昆虫中，双线期的二阶体解螺旋而形成灯 刷染色体，这一时期是卵黄积累的时期。
5）终变期：二阶体显著变短。由于交叉端化过程的进一 步发展，故交叉数目减少，通常只有一至二个交叉。核仁 此时开始消失，核被膜解体。
2、中期I 3、后期I
二价体的两条同源染色体分开，分别向两极移动。 同源染色体随机分向两极，染色体重组，人类染色体重
组概率有223个。 4、末期I 5、减数分裂间期。
（四）后期
指姊妹染色单体分开并移向两极的时期，当子染色 体到达两极后，标志这一时期结束。
后期A
后期B
（五）末期
末期是从子染色体到达两极，至形成两个新细胞为 止的时期。末期涉及子核的形成和胞质分裂两个方 面。
1、子核的形成
末期子核的形成，大体经历了与前期相反 的过程，即染色体解聚缩，核仁出现和核 膜重新形成。核仁由染色体上的核仁组织 中心形成（NORs），几个NORS共同组成 一个大的核仁，因此核仁的数目通常比 NORs的数目要少。
这一时期合成约0.3%左右的DNA，称为Z-DNA。
3）粗线期：同源染色体的非姊妹染色单体间发生交换的 时期。重组结。合成P-DNA。合成有组蛋白。rDNA扩 增。
4）双线期：联会的同源染色体相互排斥、开始分离，交 叉开始端化。联会复合体消失。形成灯刷染色体。
联会复合体
SC由两条同源染色体沿纵轴形成，外观呈梯子状。 SC 帮 助 交 换 的 完 成 ， SC 上 有 重 组 节 (recombination
《细胞周期》——细胞生物学知识点总结
《细胞周期》★细胞的最终命运：细胞分裂及生长（相关物质准备）→细胞增殖（受到严密的调控机制所监控）→细胞死亡★标准的细胞周期：（从G1期开始，历经S、G2，到M期结束）一．细胞周期的基本概念：1.细胞周期：细胞周期是细胞增殖周期的简称，指细胞从分裂结束后开始生长，到再次分裂终了所经历的全过程。
2.细胞周期时间(Tc)：细胞周期时间因细胞类型、状态和环境而异，变异范围大，从0h~数年都可能。
3.细胞的增殖特性（机体细胞的状态）：1）增殖细胞（周期性细胞）：能够增殖，不断进入周期完成分裂。
2）暂不增殖细胞（休眠细胞，G0细胞）：长期停留在G1晚期（G0期）而不越过限制点，未丧失分裂能力，在适当条件下可恢复到增殖状态。
3）永不增殖细胞（终末分化细胞）：始终停留在G1期，失去增殖能力直到衰老死亡。
二．细胞周期的研究方法：★细胞周期模型细胞周期研究中经常使用一些典型的物种和细胞系统，最常用的模型包括酵母、爪蟾胚胎细胞和哺乳动物体外培养细胞。
★细胞周期同步化——由于实验常常需要设法获得时相均一的细胞群，使样品中的细胞都处于大致相同的细胞周期阶段，所以常需要使细胞周期同步化。
同步化的策略：①诱导同步化；②选择同步化同步化常用方法：①细胞分裂收获法②代谢抑制法（加入过量胸苷后清洗）③低温培养法★3H-TdR（氚标记胸苷）有丝分裂标记法（测定细胞周期的时间）——应用3H-TdR短期饲养细胞，数分钟至半小时后，将3H-TdR洗脱，置换新鲜培养液并继续培养。
随后，每隔半小时或1小时定期取样，作放射自显影观察分析，从而确定细胞周期各个时相的长短。
①通过在光镜下定期计算细胞的数目，并记录全部细胞数目增加一倍所需时间，从而估算出细胞周期的总时间②S、M期的时间可以通过添加氚标记胸苷到培养液中进行测定。
★流式细胞技术三．细胞周期检验点(check point)：——检查点是指检查和抑制细胞周期进程的一些特定信号通路，可以检查细胞周期事件的完成情况，控制细胞周期的进度，确保基因组复制和染色体分离的时空独立性，并使细胞能够适应环境变化和机体发育的各种需要。
《细胞周期》——细胞生物学知识点总结
《细胞周期》★细胞的最终命运：细胞分裂及生长〔相关物质预备〕→细胞增殖〔受到严密的调控机制所监控〕→细胞死亡★标准的细胞周期：〔从G1 期开头，历经S、G2，到M 期完毕〕一．细胞周期的根本概念：1.细胞周期：细胞周期是细胞增殖周期的简称，指细胞从分裂完毕后开头生长，到再次分裂终了所经受的全过程。
2.细胞周期时间(Tc)：细胞周期时间因细胞类型、状态和环境而异，变异范围大，从0h~数年都可能。
3.细胞的增殖特性〔机体细胞的状态〕：1）增殖细胞〔周期性细胞〕：能够增殖，不断进入周期完成分裂。
2）暂不增殖细胞〔休眠细胞，G0细胞〕：长期停留在G1 晚期〔G0 期〕而不越过限制点，未丧失分裂力量，在适当条件下可恢复到增殖状态。
3）永不增殖细胞〔终末分化细胞〕：始终停留在G1 期，失去增殖力量直到年轻死亡。
二．细胞周期的争辩方法：★细胞周期模型细胞周期争辩中经常使用一些典型的物种和细胞系统，最常用的模型包括酵母、爪蟾胚胎细胞和哺乳动物体外培育细胞。
★细胞周期同步化——由于试验经常需要设法获得时相均一的细胞群，使样品中的细胞都处于大致一样的细胞周期阶段，所以常需要使细胞周期同步化。
同步化的策略：①诱导同步化；②选择同步化同步化常用方法：①细胞分裂收获法②代谢抑制法〔参加过量胸苷后清洗〕③低温培育法★3H-TdR〔氚标记胸苷〕有丝分裂标记法〔测定细胞周期的时间〕——应用3H-TdR 短期饲养细胞，数分钟至半小时后，将3H-TdR 洗脱，置换颖培育液并连续培育。
随后，每隔半小时或1 小时定期取样，作放射自显影观看分析，从而确定细胞周期各个时相的长短。
①通过在光镜下定期计算细胞的数目，并记录全部细胞数目增加一倍所需时间，从而估算出细胞周期的总时间②S、M 期的时间可以通过添加氚标记胸苷到培育液中进展测定。
★流式细胞技术三．细胞周期检验点(check point)：——检查点是指检查和抑制细胞周期进程的一些特定信号通路，可以检查细胞周期大事的完成状况，把握细胞周期的进度，确保基因组复制和染色体分别的时空独立性，并使细胞能够适应环境变化和机体发育的各种需要。
06细胞周期
裂旺盛或活跃增殖型细跑的G0期；为相对静止期。
G0f细胞：体内所有处于完成特定功能和处于不进行分
裂阶段的二倍体细胞的G0期；是长周期细胞的G0期，即高 度分化细胞的功能期。
特点：终末周期或可变周期
G1期：又称DNA合成前期
G0期细胞在接受特定信号后进入增殖 状态，是细胞增殖的始动期。主要完成 细胞质成分和结构的增加和复制。如酶 、结构蛋白、RNA及细胞器等。
激酶复合体 Cyclin G1-CDK G1/S-CDK S-CDK M-CDK 脊椎动物 CDK Cyclin Cln 3 芽殖酵母 CDK CDK1(CDC28)
Cyclin D* CDK4 、6 Cyclin E Cyclin A Cyclin B CDK2 CDK2
Cln 1、 2 CDK1(CDC28) Clb 5、 6 CDK1(CDC28)
促细胞分裂因子
(mitosis-promoting factor ，MPF)
九十年代后期以来 对细胞周期调控模式的认识
（一）．细胞周期蛋白依赖性激酶
(Cyclin-Dependent Kinases：CDKs)
是细胞周期调控机制的核心，为一组Ser/Thr蛋 白激酶。在细胞周期内特定的时间激活，通过对 相应的底物磷酸化，控制着细胞周期各期之间的 顺序转换,并驱使着细胞完成细胞周期。
细胞周期调控与肿瘤
几乎所有癌基因、抑癌基因的功能效应最终 都会聚集到细胞周期机制上，许多癌基因、抑癌
基因直接参与细胞周期的调控，或者本身就是细
胞周期调控机制的主要成分，它们突变的结果导 致了细胞周期的失控，包括细胞周期的启动、运 行和终止的异常，因此也可以说，肿瘤是一类细 胞周期疾病。
一、细胞周期概念
细胞生物学实验常用细胞增殖率解释标准
细胞生物学实验常用细胞增殖率解释标准细胞增殖率是细胞生物学实验中常用的参数之一，用于评估细胞的生长与增殖情况。
细胞增殖率的解释与计算方法有多种标准，下面介绍几种常用的解释标准。
1. 常规细胞增殖率解释标准常规细胞增殖率是根据细胞数量的变化来计算的。
它通常以初始细胞数为基准，计算出一定时间后的细胞数，并将其与初始细胞数进行比较。
常见的计算公式如下：增殖率 = (终点细胞数 - 初始细胞数) / 初始细胞数常规细胞增殖率可以直观地反映细胞的增长速度，但它并不能提供关于细胞生长状态的更详细信息。
2. 倍增时间解释标准倍增时间是指细胞数量翻倍所需的时间。
细胞倍增时间的计算需要知道初始细胞数和终点细胞数，计算公式如下：倍增时间 = 时间间隔 / log(终点细胞数 / 初始细胞数)倍增时间可以反映细胞的增殖速度，而且与细胞增殖率有密切的关系。
3. 细胞周期解释标准细胞周期是指细胞从一个细胞周期开始，到下一个细胞周期开始的时间间隔。
细胞周期的计算需要知道细胞处于哪个特定阶段，并测量细胞进入下一阶段所需的时间。
细胞周期可以提供更详细的信息，包括细胞增殖、分裂、生长以及细胞周期偏移等。
4. 其他细胞增殖率解释标准除了上述常用的解释标准，还有其他一些方法可以评估细胞的增殖率，例如细胞增殖曲线的斜率、细胞倍增指数（population doubling level, PDL）等。
综上所述，细胞生物学实验中常用的细胞增殖率解释标准包括常规细胞增殖率、倍增时间、细胞周期等。
根据实验的需要，选择合适的解释标准能够更准确地评估细胞的生长与增殖情况。
注意：本文档内容仅供参考，具体解释标准应根据实验需求和实验条件进行确定。
cell cycle indicates计算公式
cell cycle indicates计算公式
细胞周期指数（cell cycle index）是一种用于描述细胞生命周期阶段的计算公式。
它是通过测量细胞在不同细胞周期阶段的百分比来确定的。
细胞周期指数可用于研究细胞增殖、分化以及异常细胞生长等方面的问题。
细胞周期包括四个主要阶段：G1期（Gap1期）、S期（DNA合成期）、G2期（Gap2期）和M期（有丝分裂期）。
G1期是细胞准备进入DNA合成的阶段，S期是细胞合成DNA的阶段，G2期是细胞准备进入有丝分裂的阶段，而M期是细胞进行有丝分裂的阶段。
细胞周期指数可以通过以下公式进行计算：细胞周期指数 = (G1期细胞数 + 0.5 * S期细胞数) / (G1期细胞数 + S期细胞数+ G2期细胞数)
其中，G1期细胞数表示在G1期的细胞数量，S期细胞数表示在S期的细胞数量，G2期细胞数表示在G2期的细胞数量。
细胞周期指数的计算可以帮助研究人员评估细胞生命周期的进展情况。
细胞周期指数较高的细胞群体通常表明细胞增殖活性较高，而细胞周期指数较低的细胞群体则可能表示细胞增殖活性较低或静止状态。
细胞周期指数的应用广泛，特别是在生物医学领域的细胞研究中。
它可以帮助科学家理解细胞生命周期的调控机制以及细胞增殖和分化等过程。
此外，细胞周期指数也可用于评估药物对细胞增殖的影响，对于癌症治疗、药物筛选和细胞生长的调控研究等具有重要的意义。
总之，细胞周期指数是一种重要的计算公式，用于描述细胞周期阶段，并可以帮助研究人员了解细胞增殖和分化等基本生物过程。
通过对细胞周期指数的计算和分析，我们可以深入探索细胞生物学中的许多关键问题。
细胞周期的表示方法
细胞周期的表示方法细胞周期是细胞分裂的过程，它是一个根据细胞的形态变化而变化的过程。
细胞周期的表示方法主要有两种，即根据细胞形态变化的表示和根据细胞基因水平变化的表示。
1.据细胞形态变化表示法细胞周期是由G1,S,G2,M四个阶段组成的。
G1阶段，即“前G1”阶段，是细胞分裂前的充实生长期，此时细胞质量增加，细胞体积增大，空间内细胞内质蛋白质合成量增加，以及细胞质各种结构物的形成。
S阶段，即“S期”，是细胞内DNA合成的过程，此过程是细胞上的二倍体染色体发生氧化连接，从而形成复制的DNA过程。
G2阶段，即“后G2”阶段，是细胞生最後准备的过程，此胞的胞各物的形成已完成，胞蛋白合成量也增加；M阶段，即“M期”，是分裂过程，此胞膜开始变化，形成由细胞膜发育、细胞质膜撕裂、细胞核收缩分裂为两个新细胞，完成细胞分裂的过程。
2.根据细胞基因水平变化表示法细胞周期可以表示为启动基因、催事基因、抑制基因和特异基因等四类基因在G1、S、G2和M阶段的变化。
启动基因是指在G1期和S期的调控细胞中，此类基因会先激活，使细胞开始增殖；催事基因指的是在G2期时，此类基因就会激活，使细胞准备分裂；抑制基因是指在G2期和M期，此类基因会被抑制，以阻止细胞在不该发生的时间增殖；而特异基因指的是在G1期和M期，此类基因会被激活，使细胞进入分裂状态。
理解细胞周期的表示方法，研究细胞分裂的过程以及细胞的物理变化和生物变化，对于研究细胞生命周期的调控机制以及癌症的发生都有重要意义。
现代科学家们经过多年研究，已经大致揭示了细胞周期调控机制。
主要有两大阶段，一个是细胞分裂机制，包括G1、S、G2和M四个阶段；另一个是细胞存活机制，这个机制经历着细胞活化、凋亡和细胞复制机制的变化。
因此，熟悉细胞周期的表示方法和调控机制，对于促进细胞生命周期的正常发展、抑制癌症的发生具有重要意义。
通过研究从而得出细胞周期的表示方法，可以帮助人类更好的理解细胞的生命周期，从而能够更好的控制它的发展，预防其疾病的发生，进而完善人类的医学服务。
流式细胞仪细胞周期图详解
1
流式细胞术检测细胞周期
1. 纵坐标Cell Number：即计数到的有效细胞数；
2. 横坐标DNA Content：即DNA量，为什么用DNA量来区别各周期
3. G1、G2、S三期在上图已经用箭头标示；
4. 右侧数字含义：Mean G1=19
5.4即G1期DNA含量平均值为195.4；%G1=73.6即G1期细胞数占总数的73.6%；
①G1期(gap1)，指从有丝分裂完成到期DNA复制之前的间隙时间；
② S期(synthesis phase)，指DNA复制的时期；
②G2期(gap2)，指DNA复制完成到有丝分裂开始之前的一段时
间；④ M期又称D期(mitosis or division)，细胞分裂开始到结束。
③
3、流式细胞结果图各参数的意义：
前面讲过，常用的流式细胞术分析细胞周期的方法是依据细胞DNA 含量（横坐标）来分析的：
G1期：细胞DNA复制还没有开始，也是DNA含量最少的，即流式检测结果图的第一个峰；
S 期：细胞开始复制，到完成复制，是一个一倍DNA到二倍DNA 的过程，在流式结果图中显示期跨度特别大（第二个不高但很宽的峰）；
G2期：DNA复制完成至分裂的一段时间，此时细胞内含二倍DNA，在流式结果图中的第二个峰；
M期：细胞分裂过程，此时细胞内也是二倍DNA，用DNA含量的方法是无法与G2期分开，所以有第三峰明显升高时报告：G2/M期阻滞。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
B组
G1期 S期 G2期 M期
时期
处于不同时期的细胞数与各时期持续的时间成正相关
G1 40% 8
5% M 1 G2 5 25%
S 6 30%
加HU 14个小时后
G1 40% 8
70% 77%23%来自用化学药物抑制DNA复制，
即可中止细胞周期
5% M 1 G2 5 25%
S 6 30%
各 100. 时 90. 期 80. 细 70. 胞 数 60. 所 50. 占 40. 百 30. 分 20. 比 10.
G1 S M G2
细 胞 周 期
在高等动物Z细胞的细胞周期中，各时期经历时间依次为G1期8h，S期6h，G2期 5h，M期1h，HU（羟基脲）是一种DNA合成抑制剂，对S期以外的细胞无影响， 但可以阻止细胞进入S期而停留在G1/S交界（看作G1期细胞）。科学家利用Z细 胞和HU做了如下实验，每组设置多个重复样品。 ①A组：培养液+Z细胞+HU（用生理盐水配制） B组：培养液+Z细胞+生理盐水 ②培养14h后，检测统计A、B两组各时期细胞数所占百分比（第一次检测）。 ③将A组中的HU全部洗脱，更换新鲜培养液培养10h，再向A组中加入HU。 ④培养12h后，检测统计A、B两组各时期细胞数所占百分比（第二次检测）。 请回答： （1）预测可能的实验结果： ①在坐标系中用柱形图表示A、B两组的第一次检测统计结果。
A组 B组
G1 期
S期
G2 期
M期
时期
77%
G1 8 M1
G2 5
S 6 23%
去抑制剂10个小时后
G1 8 M1 G2 5
S 6
G1 8 M1 G2 5
S 6
又加抑制剂12个小时后 100% G1 8 M1 G2 5
S 6
例．下列关于细胞基本共性的描述中，不正确的是 A．均具有磷脂双分子层与蛋白质构成的膜结构 B．ATP是所有细胞可直接利用的能源物质 C．细胞都能分裂、分化、衰老、凋亡 D．都以核糖体作为蛋白质合成的“机器 只有能连续分裂的细胞才有细胞周期； 例．研究人员为测定细胞周期时间长短，进行如下实验：用含3HTdR（3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷）的原料培养某动物细胞，数分 钟至半小时后获得细胞群体甲；随后将3H-TdR洗脱，转换至不含 3H-TdR培养液并继续培养得到细胞群体乙。则细胞群体乙 A．所有细胞均被3H-TdR标记 B．最先进入M期的标记细胞是S期最晚期细胞 B C．培养液中缺乏氨基酸供应，细胞停留在S期 D．培养液中加入秋水仙素，M期细胞比例减少 增加 用秋水仙素抑制纺锤体形成，使细胞分裂停在中期，细胞不能完成 胞质分裂。但着丝粒正常分裂，该细胞染色体加倍。除去秋水仙素 后，细胞重新开始分裂。
细胞增殖过程中DNA含量会发生变化。通过测定一定数量细胞的 DNA含量，可分析其细胞周期。根据细胞DNA含量不同，将某种 连续增殖的细胞群体分为三组，每组的细胞数如下图。 从图中所 示结果分析其细胞周期，不正确的是 （ ）
D
、
A．乙组细胞正在进行DNA复制 B．细胞分裂间期的时间比分裂期长 C．丙组中只有部分细胞的染色体数目加倍 D．将周期阻断在DNA复制前会导致甲组细胞数减少
c
例：为测定某种细胞分裂的细胞周期，利用3H标记的胸腺嘧啶脱氧 核苷酸（ 3H-TdR）短暂培养该种细胞一段时间后，处于S期的细 胞都会被标记。洗脱3H-TdR ，再移至普通培养基中培养，换用无 放射性的新鲜培养液培养，定期检测。不同间隔时间取样，找出正 处于分裂期细胞的百分数。A：处于S期的细胞都被3H标记；B：被 标记细胞最早进入分裂期；C：50%分裂期细胞被标记且在增加； D：50%分裂期细胞被标记且在减少；E：出现被标记细胞第二次 进入分裂期。
G1/S交界） ②A组的第二次检测统计结果是 细胞都是G1期（或细胞都是 。
（2）设置B组作为对照的具体目的是
排除培养液对细胞周期的干扰
。
G1 40% 8
5% M 1 G2 5 25%
S 6 30%
100. 各90. 时80. 期70. 细 胞60. 数50. 所 占40. 百30. 分20. 比 10.
• 甲图表示某种哺乳动物细胞在正常培养时，所测 得的细胞中DNA含量在整个细胞群体中的分布情 况。当用某种化合物处理该细胞并培养几小时， DNA含量的分布如图乙所示，该化合物所起的作 用是：
D
A. 抑制DNA复制的起始 B．刺激不受控制的细胞分裂 C．在任何阶段都抑制DNA的复制 D．抑制细胞质分裂
则该种细胞的S期为
7
h。
变式训练：下列关于细胞周期与有丝分裂的叙述中，错误的是 A． G1期细胞体积有明显的增大 C B． 胞质分裂开始于有丝分裂的后期或末期 C． 分裂产生的两个子细胞都能进入下一个细胞周期 D． G2期中合成的一些蛋白质是细胞分裂过程所必需的
如果用低温诱导处于细胞周期的茎尖分生区细胞，多倍体细 胞形成的比例能否达到100%？为什么？ 不能 因为茎尖分生区细胞分别处于细胞周期的不同时期，而低温只 能抑制处于分裂前期细胞的纺锤体的形成，从而形成多倍体。