第13章-细胞周期与细胞分裂(翟中和第四版)PPT推荐.ppt
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合成细胞生长所需的蛋白质、糖类、脂质等S期:
合成DNAG2期:
检查DNA是否完成复制,细胞是否已生长到合适大小,环境因素是否利于细胞分裂等M期:
细胞分裂检验点检验点checkpoint检验点检验点是作用于细胞周期转换时序的调控信号通路G1/S检验点:
检验点:
在酵母中称start点,在哺乳动物中称R点S期检验点期检验点G2/M检验点检验点中中-后期检验点后期检验点Figure17-14MolecularBiologyoftheCell(GarlandScience2008)Differentcellcyclelength细胞周期时间测定细胞周期时间测定标记有丝分裂百分率法标记有丝分裂百分率法(percentagelabeledmitosis,PLM)对测定细胞进行脉冲标记、定时取材、利用放射自显影技术显示标记细胞,通过统计标记有丝分裂细胞百分数的办法来测定细胞周期放射标记物为3H或者14C标记的TdR标记有丝分裂百分率法标记有丝分裂百分率法50100TG20TMTsTcTG2+1/2TM1nPLM三、细胞周期同步化三、细胞周期同步化天然同步化人工同步化人工选择同步化人工诱导同步化诱导同步化诱导同步化DNA合成阻断法分裂中期阻断法四、特殊的细胞周期四、特殊的细胞周期早期胚胎早期胚胎受精卵迅速卵裂,卵裂球数量增加,但其总体积并不增加每次卵裂所持续的时间短G1期和G2期非常短四、特殊的细胞周期四、特殊的细胞周期酵母细胞酵母细胞包括G1期、S期、G2期和M期4个时相酵母细胞周期持续时间较短,大约为90min细胞分裂过程属于封闭式:
核膜不解聚,纺锤体位于核内两种:
芽殖酵母和裂殖酵母四、特殊的细胞周期四、特殊的细胞周期植物细胞植物细胞高等植物细胞虽不含中心体,但可以正常组装纺锤体在成膜体指导下,以形成细胞板(中间板)的形式完成胞质分裂四、特殊的细胞周期四、特殊的细胞周期植物细胞植物细胞四、特殊的细胞周期四、特殊的细胞周期细菌细菌DNA复制是细菌细胞周期中的重要事件之一细菌DNA为一环形分子,含有一个复制起始点DNA复制之前,一般要经过一个临界时间慢生长快生长第二节第二节细胞分裂细胞分裂Figure17-47(part1of2)MolecularBiologyoftheCell(GarlandScience2008)一、有丝分裂一、有丝分裂1.前期前期染色体凝缩染色体凝缩姐妹染色单体间彼此黏着和凝缩基因组准确分离的先决条件Smc(structuralmaintenanceofchromosome)蛋白复合物黏连蛋白(cohesin)和凝缩蛋白(condensin)1.前期前期细胞分裂极的确立和纺锤体装配细胞分裂极的确立和纺锤体装配动物细胞分裂极确立与中心体复制、分离和有星纺锤体的装配密切相关高等植物细胞装配无星纺锤体,分裂极确立机制尚不清楚中心体半保留复制中心体复制与细胞周期的关系中心体复制与细胞周期的关系Figure17-31MolecularBiologyoftheCell(GarlandScience2008)2.前中期前中期核膜崩解核膜崩解核纤层蛋白的磷酸化与去磷酸化2.前中期前中期完成纺锤体装配,形成有丝分裂器完成纺锤体装配,形成有丝分裂器动物细胞有丝分裂器由星体微管、染色体动粒微管和极间微管及其结合蛋白构成有星纺锤体有星纺锤体植物细胞不含中心体,但能形成无星纺锤体无星纺锤体介导植物细胞的核分裂2.前中期前中期纺锤体组装过程纺锤体组装过程微管在中心体周围组装中心体的分离驱动蛋白相关蛋白驱动蛋白相关蛋白细胞质动力蛋白细胞质动力蛋白中心体列队中心体列队2.前中期前中期染色体整列染色体整列着丝粒动粒复合体着丝粒动粒复合体动粒为一个圆盘状结构,分内、中、外三层着丝粒DNA主要由卫星DNA构成着丝粒动粒蛋白质2.前中期前中期染色体整列染色体整列染色体整列或染色体中板聚合染色体向赤道面运动的过程Mad和Bub蛋白3.中期中期染色体整列完成,所有染色体排列到赤道面上,纺锤体结构呈现典型纺锤样牵拉(牵拉(pull)假说)假说外推(外推(push)假说)假说4.后期后期姐妹染色单体分离向两极运动依靠纺锤体微管的作用后期A动粒微管变短,牵动染色体向两极运动后期B极性微管长度增加,两极之间的距离逐渐拉长后期和后期染色体向极部运动示意图后期和后期染色体向极部运动示意图有丝分裂中后期转换有丝分裂中后期转换5.末期末期动粒微管消失,极微管继续加长染色单体去凝集,核纤层与核膜重新组装6.胞质分裂胞质分裂分裂沟中体收缩环Figure17-49aMolecularBiologyoftheCell(GarlandScience2008)中央纺锤体和星体微管作用于细胞皮层并诱导分裂沟形成中央纺锤体和星体微管作用于细胞皮层并诱导分裂沟形成胞质分裂4个步骤分裂沟位置的确立肌动蛋白聚集和收缩环形成收缩环收缩收缩环处细胞融合并形成两个子细胞中央纺锤体和星体微管共同决定了分裂沟形成的位置,星体微管参与了分裂沟的形成二、减数分裂二、减数分裂有丝分裂和减数分裂比较有丝分裂和减数分裂比较
(一)减数分裂前间期
(一)减数分裂前间期细胞核大于其体细胞核;
分G1期、S期和G2期S期持续时间较长,但DNA未全部复制完成G2期的长短变化较大
(二)减数分裂过程
(二)减数分裂过程你知道吗?
你知道吗?
Why?
女性卵巢中卵母细胞约从胚胎期第五个月开始进入前期I的双线期,可保持几十年脊椎动物排出的卵减数分裂进程停滞在中期II1.减数分裂减数分裂Ihttp:
/I前期前期I(同源染色体配对和基因重组)(同源染色体配对和基因重组)细线期:
染色质凝缩;
染色粒;
接触斑偶线期:
配对;
联会复合体;
偶线期DNA粗线期:
重组节;
P-DNA;
专用组蛋白合成;
rDNA扩增双线期:
同源染色体分离;
交叉;
RNA转录活跃终变期:
交叉端化1.减数分裂减数分裂I前期前期I联会复合体(联会复合体(synaptonemalcomplex)联会复合体与同源染色体联会和基因重组有关双线期二价染色体双线期二价染色体可见4条染色单体,两个交叉,两个同源染色体各自的两个姐妹着丝粒并排存在1.减数分裂减数分裂I中期中期I核膜破裂纺锤体微管捕获四分体四分体排列到赤道面上Kinetochoreandcentromerebehaviorinmeiosis1.减数分裂减数分裂I后期后期I同源染色体对分离并向两极移动同源染色体的随机分配、自由组合第一次分裂后染色体数减半1.减数分裂减数分裂I后期后期IMinimumnumberofgametetypes=2n,Inhumans,n=231.减数分裂减数分裂I末期末期I、胞质分裂和减数分裂间期、胞质分裂和减数分裂间期http:
/iws.collin.edu/biopage/faculty/mcculloch/1406/outlines/chapter%2012/Ar14-11d.JPGhttp:
/iws.collin.edu/biopage/faculty/mcculloch/1406/outlines/chapter%2012/Ar14-11i.JPGhttp:
/IIhttp:
/性染色体物种ZW型性别决定含有XO性染色体物种http:
/www.prism.gatech.edu/gh19/b1510/sexdeter.jpgEvolutionofvertebratesexchromosomesandsex-determininggenesNature461,177-178(10September2009)(三)减数分裂过程的特殊结构及其变化(三)减数分裂过程的特殊结构及其变化联会复合体和基因重组联会复合体和基因重组介导同源染色体之间配对(联会)配对(联会)和遗传重组(交换)和遗传重组(交换)包括中央组分中央组分和侧生组分侧生组分组分:
蛋白质;
DNA片段;
片段;
RNA细线期开始组装,经过偶线期至粗线期形成典型的联会复合体结构,同时在粗线期重组节开始组装。
双线期联会复合体开始去装配,终变期时完全消失CostaYetal.JCellSci2005;
118:
2755-2762ModelforthedistributionofSYCE1andCESC1withinthesynaptonemalcomplex.MorelliMA,CohenPEReproduction2005;
130:
761-781SynaptonemalComplexformationandchromosomebehaviourduringprophaseIofmousemeiosis.本章小结本章小结细胞周期及其各时相的主要生化事件细胞周期同步化方法有丝分裂和减数分裂的异同点着丝粒动粒复合体细胞分裂后期染色单体分离和向两极运动的机制翟中和王喜忠丁明孝主编细胞生物学(第4版)Copyright高等教育出版社2011Thankyou!
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