第五章细胞的分裂和分化PPT文档格式.ppt
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,10,4.后期姊妹染色体单体分开并移向两极的时期。
分为后期A、后期B两个过程。
11,12,5.末期分离的子染色体到达两极时,动粒微管消失,极微管进一步延伸。
核膜重新装配,染色体伸展为染色质丝,核仁出现。
13,细胞质分裂(cytokinesis),核分裂与胞质分裂是相互联结但又可分的过程,如:
大多数昆虫的卵,核可多次分裂而无胞质分裂,某些真菌和藻类的多核细胞可长达数尺,以后胞质才分裂形成单核细胞。
正常的细胞分裂中,细胞质分裂通常发生在后期或末期,并延续至分裂间期。
14,动物细胞的胞质分裂:
细胞膜在两极之间的“赤道”上形成一个由肌动蛋白微丝和肌球蛋白构成的收缩环,收缩环的收缩实现胞质分离。
15,植物细胞的胞质分裂:
a.残留的极纺锤体微管在赤道面中央密集形成成膜体;
b.高尔基体囊泡在赤道面融合,形成早期细胞板;
c.早期细胞板向外延伸至质膜,两个子细胞分隔。
16,有丝分裂,17,(三)有丝分裂过程中核被膜、纺锤体、染色体等都有变化,1、核被膜裂解并再生,18,中心粒在S期完成复制,在前期形成两个中心体,与外围的微管构成星体,然后开始形成纺锤体。
星体微管:
由中心体向外放射,末端结合有分子马达,负责两极的分离,动粒微管:
中心体发出,连接染色体着丝点的动粒,着丝点上具有马达蛋白。
极体微管:
由中心体发出,在纺锤体中部重叠,重叠部位结合有分子马达,负责将两极推开,2、纺锤体形成,19,3、染色体的行为,前期:
紧密并列的2个染色单体。
前中期:
每一染色单体的动粒各与一组纺锤体纤维动粒微管结合。
中期:
动粒微管产生的向极力处于平衡,使染色体排列在赤道面上。
后期:
完成复制的着丝粒分裂,染色单体分离,在动粒纤维和极纤维的作用下移向两极。
20,4、细胞器的增殖,线粒体和叶绿体等一些细胞器,通过原有的细胞器进行分裂增生,不能在细胞质中重新产生。
高尔基体和内质网在细胞分裂时破成碎片或小泡,进入到子细胞。
各种细胞器的增生都在间期发生。
21,分裂间期:
细胞形态未变,生化上变化极大。
G1期:
与DNA复制有关的酶明显增加,细胞器增多。
动物细胞的2个中心粒彼此分离开始复制。
S期:
合成DNA和组蛋白,复制染色体。
G2期:
新复制的染色体开始螺旋化而缩短,中心粒完成复制,微管蛋白及与细胞分裂有关的物质大量合成。
(四)分子机制控制细胞周期,22,细胞周期调控的关键在分裂间期。
2个调控点:
G1S;
G2M,由成熟促进因子(maturation-promotingfactor,MPF)调控。
酶,酶,磷酸化的酶,MPF:
由Cdk和细胞周期蛋白组成,1、细胞周期的调控机制,23,MPF的发现,1971年,Masui等非洲爪蟾卵母细胞,24,2、外部信号对细胞周期的控制,外部因素:
化学因素、物理因素生长因子:
一类通过与特异的、高亲和的细胞膜受体结合,调节细胞生长与其他细胞功能等多效应的多肽类物质。
存在于血小板和各种成体与胚胎组织及大多数培养细胞中,对不同种类细胞具有一定的专一性。
25,癌细胞的形成:
细胞的遗传物质或基因组成发生变化导致细胞的分裂失去控制。
接触抑制:
正常细胞在分裂时,只要和相邻细胞接触就停止分裂的现象。
癌细胞特征:
细胞生长与分裂失去控制,无接触抑制;
具有侵润性和扩散性;
体外培养时,可长期分裂,如HeLa细胞。
癌细胞的分裂,26,27,(五)染色质和染色体,都由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成,是同一种物质在细胞周期中不同时期的不同表现形式。
染色质:
细胞分裂间期细胞内的线性复合结构,是间期细胞遗传物质存在的形式。
染色体:
细胞有丝分裂或减数分裂过程中,由染色质丝卷曲、折叠而成的结构。
next,28,DNA到染色体要经过4级包装,总共压缩了8400倍。
DNA分子盘绕组蛋白,形成核小体(直径10nm),多个核小体串在一起形成染色质,染色质高度卷曲、折叠,形成染色体。
DNA分子,29,1、染色体的一般形态,着丝粒:
位于主缢痕中,异染色质,染色体最后复制的部分。
在染色体上的位置固定,依其位置分为等臂染色体、近端着丝粒染色体和端着丝粒染色体。
在高等生物中,其外围有动粒。
端粒:
线性染色体两端保证染色体正常复制的一段碱基序列.,30,性染色体:
决定性别的染色体。
通常用X、Y来表示常染色体:
性染色体以外的染色体。
各种生物的染色体数目是恒定的。
染色体数目异常就会引起生物性状的改变。
物种染色体数目物种染色体数目人46豌豆14小鼠40玉米20爪蟾36小麦42果蝇8酵母32,2、性染色体和常染色体,3、染色体数目,31,核型:
指染色体组在有丝分裂中期的表型,包括染色体数目、大小、形态特征的总和。
核型模式图:
将一个染色体组的全部染色体逐个按其特征绘制下来,再按长短、形态等特征排列起来的图象,它代表一个物种的核型模式。
4、核型(karyotype),32,染色体带:
用染料给分裂中期的染色体染色时,染色体上出现的横带。
荧光染料阿的平染色:
Q带。
Giemsa染色:
富含A-T核苷酸片断的G带和富含G-C核苷酸片断的R带。
各个染色体的带型是稳定的,根据带型可区分不同的染色体;
不同的物种,染色体的带型各有特点,相近的物种相应染色体上的带型基本相同。
5、染色体带型,33,人的体细胞染色体,34,染色体显带技术的应用,主要用于明确鉴别一个核型中的任何一条染色体,乃至某一个易位片段。
也用于染色体基因定位和研究物种的核型进化及可能的进化机制。
35,二、减数分裂将染色体数由2n减为n,减数分裂(Meiosis):
是有性生殖个体的生殖细胞在形成过程中所进行的特殊分裂方式。
特征:
细胞连续分裂两次,DNA只复制一次。
结果形成染色体数目减半的生殖细胞。
(配子:
精子或卵子),36,减数分裂,第一次减数分裂,第二次减数分裂,前期:
持续时间较长。
进行染色体配对和基因重组,合成一定量的蛋白质。
中期:
同源染色体排列在赤道面。
后期:
同源染色体分离,移向细胞两极。
末期:
核仁、核膜重新出现,形成两个子细胞。
:
姐妹染色单体分离,移向细胞两极,37,细线期:
染色体开始凝集,偶线期:
出现联会和SC,二价体,粗线期:
出现交换和重组,双线期:
交叉。
交叉端化。
持续时间长。
终变期:
前期,核仁、核膜消失,纺锤体形成。
同源染色体向赤道面移动。
38,联会(synapsis):
同源染色体配对的过程。
同源染色体(homologouschromosome):
大小形态结构相同,一条来自父方,一条来自母方的一对染色体。
联会复合体(synaptonemalcomplex):
联会过程中,配对的同源染色体之间侧面紧密相贴形成了一种蛋白质的复合物。
联会的结果,每对染色体形成一个二价体,如人形成23个二价体,39,Chromosomerecombination,40,间期,前期I(细线期),前期I(偶线期),前期I(粗线期),前期I(双线期),前期I(终变期),中期I,后期I,末期I,间期,前期II,中期II,后期II,末期II,减数分裂示意图,41,细胞分裂,42,减数分裂的生物学意义,维持了遗传物质的稳定(体细胞2n=46,生殖细胞配子:
精子和卵子n=23,受精后受精卵为2n=46),是遗传学三大定律的细胞学基础(分离律、自由组合律、连锁互换律),是遗传和变异的细胞学基础(同源染色体上的非姐妹染色单体的交换;
非同源染色体以及非同源染色体之间的非姐妹染色单体的自由组合。
),43,三、个体发育中的细胞,
(一)细胞分化(differentiation)概念:
细胞分裂后形成的子细胞,彼此间逐渐出现差异,发育成各形态不同、功能不同的成熟细胞的过程。
(二)细胞凋亡(apoptosis)(三)细胞全能性和干细胞(四)细胞衰老,44,
(二)细胞凋亡(apoptosis),1、概念:
为维持内环境稳定,由基因控制的细胞自主的有序的死亡。
2、生物学功能:
(1)清除无用的或多余的细胞,人脑在发育过程中有95%的细胞死亡。
(2)除去不再起作用的细胞。
如蝌蚪变态时的尾部细胞死亡;
(3)除去发育不正常的细胞。
如脊椎动物视觉系统的发育,没有形成正确神经元连接的神经元被清除掉。
(4)除去一些有害细胞,胸腺细胞在离开胸腺之前被诱导死亡。
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