第1节：细胞增殖与调控
细胞生物学_14细胞增殖与其调控过程分析
二、细胞周期中各个不同时期及主要事件
⒈G1期（DNA合成前期） G1期合成细胞生长所需要的各种蛋白质、糖
类、脂类等 ，但不合成DNA。 在G1期的晚期 阶段有一个特定时期。通过这个特定时期，细 胞分裂进入S期。在芽殖酵母中，这个特定时期 被称为起始点。在其它真核细胞中叫检验点或 限制点(R点)。
G1期时间变化较大的根本原因具有一个调节 细胞增殖周期开和关的“阀门”，即限制点。
⒉维持机体细胞数量和功能的相对平衡。
（更新衰老、凋亡和受损的细胞）
大剂量的X射线照射老鼠，老鼠几天内死亡。
（导致干细胞大量死亡，个体在细胞数量上特别是 功能上受损。）
➢细胞增殖是通过细胞周期来实现的，细胞周 期的有序运行是通过相关基因的严格监视和调 控来保证的。
➢细胞无限制增长对个体来说意味着癌症，个 体无限制繁殖对地球来说意味着灾难。
检验点不仅存在于G1 期，也存在于其他时期， 如S期检验点、G2期检 验点、纺锤体检验点等。 这些特异的监控机制 （检验点）可以监别细 胞周期中的错误，并诱 导产生特异的抑制因子， 阻止细胞周期进一步运 行。
⒉S期 S期即DNA合成期。新的组蛋白也是在S期合
成的。DNA的起始和复制过程受到多种细胞周 期调节因素的严密调控。
㈡诱导同步化 ⒈DNA合成阻断法：用DNA合成抑制剂可逆 地抑制DNA合成而不影响其它各期细胞沿细 胞周期运转，最终将细胞群体阻断在S期。 TdR双阻断法最常用，细胞最终阻断于G1/S 交界处。
应用过量的TdR阻断法进行细胞周期同步化
⒉中期阻断法
某些药物可抑制微管的聚合，因而抑制有丝 分裂器的形成，将细胞阻断在有丝分裂的中期。 同DNA合成阻断法相比，中期阻断法的非平衡 生长的问题并不十分明显，因M期大分子合成 基本停止。但此种阻断法的可逆性较差，阻断 时间较长，获得的细胞中的一些细胞将不能完 成正常的有丝分裂而出现异常分裂。常用的阻 断药物是秋水仙素或秋水仙酰胺。
2022-2023学年 人教版 必修1细胞的增殖 教案
第1节细胞的增殖核心素养解读1.生命观念——运用结构与功能观的观念，说出细胞分裂中细胞核的周期性变化。
2．科学思维——细胞分裂中细胞染色体和核DNA数量变化规律。
3．科学探究——分析实验数据和结果，得出细胞周期各时期的长短。
4．社会责任——远离致癌因子，养成健康的生活习惯。
知识网络晨读必背1.细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
2．连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。
一个细胞周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期。
3．细胞有丝分裂的重要意义是将亲代细胞的染色体经过复制（关键是DNA的复制）之后，精确地平均分配到两个子细胞中。
由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。
4．正常细胞的分裂是在机体的精确调控之下进行的，在人的一生中，体细胞一般能分裂50～60次。
5．有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。
6．在观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂时，通常要用盐酸和酒精混合液进行解离，其目的是使组织中的细胞相互分离开来。
7．根尖分生区细胞呈正方形，排列紧密。
8．在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。
9．由于各个细胞的分裂是独立进行的，因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。
10．解离的目的是用药液使组织中的细胞相互分离开来，而制片的目的是使细胞分散开来。
一、细胞增殖1．概念：细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程。
2．意义：生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
3．过程：包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程。
二、细胞周期1．前提条件：连续分裂的细胞。
2．时间⎩⎨⎧起点：一次分裂完成时终点：下一次分裂完成时（只能是从结束到结束，不能是从开始到开始）3．细胞变化三、有丝分裂过程——以高等植物细胞为例（连线）答案：①—b—Ⅲ②—a—Ⅰ③—e—Ⅴ④—d—Ⅱ⑤—c—Ⅳ时期植物细胞有丝分裂动物细胞有丝分裂间期无中心粒的倍增（低等植物细胞除外）完成中心粒的倍增前期从细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体中心粒移到细胞两极，并发出星射线，形成纺锤体末期细胞板扩展为细胞壁，分割细胞质细胞膜从细胞的中部向内凹陷，把细胞缢裂成两部分，每部分都含有一个细胞核五、有丝分裂的意义1．将亲代细胞的染色体经过复制（关键是DNA的复制）之后，精确地平均分配到两个子细胞中。
高二生物《第4章第1节细胞的增殖与分化》课件
步 的
漂 用镊子把酥软的根尖取出，放入 洗 盛有清水的玻璃皿中。
把根尖放进盛有质量浓度为 染 0.0lg/mL或0.02g/mL的龙胆紫溶 制 色 液（或醋酸洋红液）的玻璃皿中 染色。
用镊子将这段根尖取出来，放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖把根尖弄碎，盖上 作 制 盖玻片，在盖玻片上再加一片载玻片。然后，用拇指轻轻地按压载玻片，以便使细胞分 骤 片 散开，便于观察。
影响有丝分裂过程的因素
温度
在一定范围内（约8~25℃）温度越低，细胞周期越长，有丝分裂过程 也越慢。
辐射
如X射和γ射线能抑制细胞进入有丝分裂
化学药物
抑制有丝分裂的作用，如秋水仙素、对二氯苯等。促进有丝分裂的化学 物质有植物凝集素、赤霉素等。
过程和病理状况等因素
有关名词间的关系
（1）着丝点数与染色体数的关系：着丝点数=染色体数 （2）赤道板与细胞板
染色体与姐妹染色单体
一条染色体含一个 DNA分子
一条染色体由两条 姐妹染色单体组成， 含两个DNA分子
染色体=蛋白质+DNA
着丝点 DNA 复制后 1个无染色单体 的染色体
一条染色体 (1个DNA) 无染色单体（0）
高度螺旋
着丝点分裂
染色单体分开
1个有2条染色单体的染色体
一条染色体 (2个DNA) 含两个姐妹染色单体 一条染 色体 一条染 色体
受精卵
增殖 分化
多细胞生物个体
有 丝
分化
受精卵
裂 分
发育
第一节 细胞的增殖
细胞的增殖的意义和方式
1、细胞增殖的意义是什么？
是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础
2、细胞通过 分裂 方式进行增殖
第十二章 细胞增殖及其调控
3）其他方法：通过显微缩时摄像技术可以求出分裂间期和分裂期的准确时间；通过在不同的时间对细胞群体进行计数，可以推算出细胞群体的倍增时间，即细胞周期的总时间。
1、脉冲标记DNA复制的细胞分裂指数观察测定法
2、流式细胞分选仪测定法
（四）细胞周期同步法
⑤终变期（再凝集期）
染色体更加变粗。交叉明显，数量减少。交叉向染色体的端部移行，称为端化。核膜、核仁消失。纺锤体形成。
（2）中期Ⅰ
同源染色体的每一对姊妹染色单体在着丝粒处并连在一起，1对动粒朝向同一极，同源染色体的两个染色体通过动粒微管分别连向不同的极。四分体逐渐向赤道方向移动，最终排列在赤道面上。
（一）减数分裂前间期
最大特点在于S期持续时间较长。
另一个重要特点是，在植物百合中发现，其减数分裂前间期的S期仅复制其DNA总量的99.7%~99.9%，而剩下的（DNA小片段）0.1~0.3%要等到减数分裂前期才进入复制。
另外还发现，在一种L蛋白，在前间期与上述DNA小片段结合，阻止其复制。
细胞周期同步化是利用人工诱导或药物诱导的方法，使细胞同步化在细胞周期的某个特定时期，从而获得处于相同细胞周期的细胞作为实验材料。常用的方法有：人工选择同步化和药物诱导同步化。还可分为自然同步化和人工同步化。
自然同步化的例子有：
1）海胆受精卵最初几次分裂是同步的；
2）细菌的休眠孢子进入营养环境后能发生同步萌发；
中心体与其周围的微管一起被称为星体（在动物细胞中） 。中心体在间期也进行了复制。细胞分裂开始，两个星体即逐渐向细胞的两极运动。
2、前中期
① 核膜破裂，标志着前中期的开始。
② 纺锤体的装配。
3、中期
所有染色体排列到赤道板上，纺锤体呈典型的纺锤样。
细胞生物学细胞增殖与周期调控讲课文档
纺锤体（spindቤተ መጻሕፍቲ ባይዱe）
➢ 概念（concept）：由微管和微管蛋白组成的参与染色体向极移 动的纺锤式的结构。
➢ 结构组成：动粒微管：一端和中心体相连，另一端和动粒相连。
极性微管：一端和中心体相连，另一端游离或者是
相互搭桥。
➢ 装配：微管在中心体周围的装配： γ微管蛋白
中心体的分离：移动素类蛋白（KRPs）
3. 根据增殖状况，细胞的类型
① 周期中细胞（cycling cell）：是指在细胞周期中连续运转的细 胞，又称为连续分裂细胞或可育细胞，如表皮生发层细胞、部 分骨髓细胞。
② 静止期细胞（quiescent cell）：指的是暂时离开细胞周期，停止 细胞分裂，去执行一定的生物学功能，但在适当的刺激下可重新 进入细胞周期的细胞，又称为G0期细胞或休眠细胞，如淋巴细胞、 肝、肾细胞等。
核膜、核仁和部分 细胞器重新装配。
第四十页，共97页。
6.胞质分裂（cytokinisis）
胞质分裂开始于细胞分裂的后期，完成于细胞分裂的 末期。
胞质分裂开始时，在赤道板周围细胞膜及相应的胞质开 始下陷，形成环形缢缩，称为分裂沟(furrow)。分裂沟逐 渐加深，直至两个子代细胞完全分开。
胞质分裂可简单归纳为4个步骤：分裂沟位置确定、 肌动蛋白聚集和收缩环形成、收缩环收缩、收缩 环处细胞膜融合形成两个子细胞。
二、 细胞周期
1. 细胞周期的概念（concept of cell cycle）：指 从一次细胞分裂结束开始，到下一次细胞分裂 结束所经历的整个过程。分为：物质积累期（间期 或静止期）和细胞分裂期。
第四页，共97页。
2. 细胞周期时相组成：G1 S G2 M
第五页，共97页。
2023新教材高中生物第6章细胞的生命历程第1节细胞的增殖第1课时细胞增殖与细胞周期及高等植物细胞的
(3)组成及顺序
3．表示方法 (1)扇形图：
从A点→B点→A点(顺时针)，表示一个细胞周期。
(2)线段法：
B＋C是一个完整的细胞周期，虽然A＋B所持续时间长度和B＋ C是一样的，但因为细胞周期的起点是分裂间期，所以A＋B不 能表示一个完整的细胞周期。
4.影响细胞周期的因素 (1)内部因素：不同种类的细胞，细胞周期持续的时间不同，间期与 分裂期所占比例也不同。 (2)外部因素：主要有温度、pH、射线、生理和病理状况等，这些因 素通过影响酶的活性影响细胞周期，这是因为DNA复制、有关蛋白质 合成、能量供给等生理过程都需要酶的参与。
[微点拨] 判断完整的一个细胞周期的方法 (1)“先长后短”：一个细胞周期一定要先经过一个长的间期，再经 过一个短的分裂期。 (2)“终点到终点”：从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时 结束，为一个细胞周期。 (3)“先复制后分裂”：一个细胞周期一定要先完成DNA的复制，才 能完成细胞的分裂。
1.染色体、染色单体、DNA分子三者之间的关系 图示
说明
①染色单体是染色体经过复制后仍连接在同一个着丝粒的两条姐妹 染色单体；当着丝粒分裂后，两条姐妹染色单体就分开成为独立的染 色体。
②染色体数目是根据着丝粒数目来计数的，有几个着丝粒就有几条 染色体。
③无染色单体时，染色体∶DNA＝1∶1；有染色单体存在时，染色 体∶染色单体∶DNA＝1∶2∶2。
遗传 的基础。
二、细胞周期
1．概念：连续分裂 的细胞，从 一次分裂完成 时开始，到下__一__次_分__裂__完__成_
时为止，为一个细胞周期。
时间：从一次分裂结束到下一次分
2.阶段 分裂间期裂物之质前变，化占：细完胞成周DN期A的分子90%的～复95制%。
【课件】细胞的增殖(第一课时)课件2022——2023学年高一上学期生物人教版必修1
细胞类型
分裂间期
分裂期
细胞周期
蚕豆根尖分生区细胞
15.3
2.0
17.3
小鼠十二指肠上皮细胞
13.5
1.8
15.3
人的肝细胞
21
1
22
人的宫颈癌细胞
20.5
1.5
22
根据表格信息，你能得出什么结论？
细胞周期特点: ①不同细胞，细胞周期不同。 ②同一细胞，细胞分裂间期比分裂期时间长。 ③不同细胞，细胞周期分裂间期和分裂期的时间比例不同。
染色体: 4----4 DNA: 4----8 染色单体: 0----8
有丝分裂——前期 膜仁消失现两体
核膜 核仁 染色质
纺锤体（丝）
染色体 (含2条姐妹染 色单体）
着丝粒
特点： ①染色体、纺锤体出现。 ② 核膜、核仁消失 ③染色体散乱分布在纺锤体中央。
染色体: 4----4 DNA: 8----8 染色单体: 8----8
3.细胞增殖的方式：
减数分裂 →产生生殖细胞
原核细胞： 二分裂
4.过程：细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程。
细胞增殖具有周期性
课件
二、细胞周期
学 科：一年级生物
1、定义：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时 为止，为一个细胞周期。
2、两个阶段：
DNA分子复制
分裂间期 有关蛋白质的合成
着丝粒
学 科：一年级生物
着丝粒
染色质
分裂间期
染色体(姐妹染色单体)
分裂期
染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种存在形态。
3、①数染色体要数着丝粒，有几个着丝粒，就有几条染色体。
细胞生物学 第九章
第一节 细胞周期与细胞分裂
4.后期 细胞分裂的后期，两条染色单体相互分离，形成两条子代染色体， 并且，纺锤丝牵引着子染色体依靠纺锤体微管的作用分别向细胞的两 极移动，极性微管长度增加，两极之间的距离逐渐拉长。这时细胞核 内的全部染色体就平均分配到了细胞的两极，使细胞的两极各有一套 染色体。这两套染色体的形态和数目是完全相同的，每一套染色体与 分裂以前的亲代细胞中染色体的形态和数目是相同的。这一时期的主 要特点是：着丝粒分开，染色单体移向两极。 5.末期 染色单体分别到达两极以后,动粒微管消失，极性微管继续加长， 每条染色体的形态发生变化,又逐渐变成细长而盘曲的丝。纺锤丝也 逐渐消失，出现新的核膜和核仁，核膜把染色体包围起来，形成了两 个新的细胞核。在赤道板的位置出现了一个细胞板，逐渐形成了新的 细胞壁。随着染色单体去浓缩，核仁也开始重新装配，RNA合成功能 逐渐恢复。此期的主要特点是：染色体解螺旋形成细丝，出现核仁和 核膜，出现新的细胞板。
第一节 细胞周期与细胞分裂
减数分裂与有丝分裂的共同点都是通过纺锤体与染 色体的相互作用进行细胞的分裂，但两者之间有许多差异 （图9－5）：有丝分裂是体细胞的分裂方式，减数分裂是 生殖细胞产生配子的过程（生殖细胞也有有丝分裂）；有 丝分裂是一次细胞周期，DNA复制一次，细胞分裂一次， 染色体由2n→2n。减数分裂是两次细胞周期，DNA复制一 次，细胞分裂两次，染色体由2n→n；有丝分裂中每个染 色体是独立活动，减数分裂中染色体要配对、联会、交换 和交叉；有丝分裂前，经DNA合成，进入G2 期后才进行有 丝分裂。减数分裂前，DNA合成时间长，一旦合成即进入 减数分裂期，G2 期短或没有；有丝分裂时间短，1～2h。 减数分裂时间长，几十小时至几年。
第一节 细胞周期与细胞分裂
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细胞增殖调控
基因水平cdc 基因①
蛋白水平周期蛋白结构
周期蛋白框：用于与CDK 结合
破坏框：参与泛素依赖性的cyclinA 和B 的降解
功能
核心部件几种周期蛋白CyclinD(D 1、D 2、D 3)
在G 1期起作用CyclinE
在G 1/S 过度起作用CyclinA
在S 期起作用降解：泛素和蛋白依赖途径被蛋白酶体降解
CyclinB 在M 期起作用
积累：G 1晚期开始合成，G 2期含量达到最大
降解：泛素和蛋白依赖途径被蛋白酶体降解
CDK(周期蛋白依赖性蛋白激酶)结构
PSTAIRE 序列：用于与周期蛋白框结合功能
与周期蛋白结合，磷酸化各种底物，在G 2期进入M 期的中期起重要作用活性调节抑制作用的酶
weel/mik1激酶活化作用的酶
CDK 活化酶(CDK1-activating kinase)过程（图①）
几种CDK 介绍CDK1与CyclinB 结合在G 2晚期达到最大值，磷酸化多种底物蛋
白，促进染色质浓缩，核纤层解聚，核仁解体APC(后期促进复合物)
功能
促进驱动蛋白在极微管上的结合，是细胞周期由分裂中期向后期转换的关键
APC 活化，导致M 期蛋白降解，M-CDK 活性丧失
活性调节正调控因子
cdc20位于染色体动粒上，是姐妹染色单体分离所必须的
M 期CDK 激酶
负调控因子：Emi1、Emi2、Mad2、BubR1
与cdc20结合，抑制其活性，从而抑制APC 的活化，Mad2消失后才解除抑制MPF(卵细胞成熟促进因子)
周期蛋白p45与CDKp32结合的蛋白，促进细胞分裂G 1/S 期转化(下图)
S/G 2/M 器转换与DNA 复制检验点（略）
① cdc 基因：
● 定义：cdc 基因调控酵母细胞分裂和细胞周期，表达下面讲到的所有蛋白
● 研究手段及其意义：通过芽殖酵母的突变导致分裂异常来确定这些基因所表达的蛋白的作用的。
G 1/S 期转化转化机制受G 1期周期蛋白依赖性CDK 控制
CDK 种类CDK4、CDK6→cyclinD(G 1期)
CDK2→cyclinE 是S 期启动所必需的(G 1/S)活性抑制：TGF-βcyclinA
与DNA 复制有关(S 期)
降解
泛素化依赖途径降解PEST 序列G 1期周期蛋白不含有破坏框序列，而是含有PEST 序列，对其降解有促进作用。