细胞分裂-课件

细胞分裂1ppt课件1、用人类细胞在实验室里“种出”耳朵

《英国每日邮报》，10/91）美国波士顿科研团队，在实验室成功“种出”耳朵。2）与一般人造假耳不同？①人类细胞培养出→耳朵具人耳的外观和质感。？4）研究人员希望，一年内能为病人移植这种实验室里“种”出来的耳朵（向FDA提出申请）。成果将来会惠及在战争中失去耳朵的军人。②电脑上制作病人完整耳朵模型，根据电脑数据，用覆盖胶原蛋白的钛金属制成耳朵框架。③耳朵框架上接种细胞（取自病人鼻或肋间软骨）。④接种细胞耳朵框架，置实验室培养皿中培养2周，使框架上面长出足够多的软骨。⑤待“耳朵”能进行移植时，再取同病人身上皮肤为耳朵植皮，最后给病人缝上新耳朵。3）研究人员已培养出形态正确的“人耳”，并将耳朵移植到实验鼠身上。？2ppt课件2、用皮肤细胞“制造”精子

（细胞-报告，201208）1）美匹兹堡大学医学院，用皮肤细胞“制造”精子初获成功。2）击破关键步骤①先用多种分子混合物→“回拨”皮肤细胞生物钟→变成功能与胚胎干细胞类似的细胞。②再用营养物质培养→圆形细胞，这是用皮肤细胞“制造”精子过程中最困难的一步。③实验材料，成年男性和女性皮肤细胞；男性皮肤细胞获得成功。3）造人——伦理之争①与用老鼠生殖细胞或胚胎干细胞相比，用人类男性皮肤细胞制造精子有无可比拟的优势；更容易为人接受。②这种细胞来自想圆“父亲梦”的成年男性，“制造”的精子含该男性的基因。4）研究成果意义①不孕已成为困扰育龄夫妇的难题。在英国，1/6的夫妇有生育困难问题，其中，2/5的“责任”在男方。②短期内，可用于开发新型治疗不孕症的药物。③为不孕夫妇实现作“父亲”愿望，提供一种新型手段。？3ppt课件4、渐冻人症——与“折寿”基因1）ALS病一种“运动神经元进行性退化病”。①霍金——当今世界爱因斯坦，21岁患AIL病不能行走，23岁理论物理PhD，43岁丧失语言能力；《时间简史》33种语言550万册。②首先四肢肌无力和萎缩，常病后3～5年内死亡。多数国家ALS的患病率为5～7／10万，太平洋关岛地区达40／10万。发病年龄20～80岁，男性多于是女性。③ALS病有多种致病因素，遗传占5%~10%；④50%遗传因素已明确，如位于9号染色体的两基因变异，与ALS密切相关。4ppt课件5、植物细胞与动物细胞主要差别：有壁/质体/液泡；动物细胞？

细胞间的联系？6、原核细胞与真核细胞结构上的主要差别：

1）原核细胞无核膜，没有真正的细胞核，只有拟核（一环状DNA）；

2）原核细胞无以生物膜为结构的细胞器。7、细胞的基本共性：

1）具细胞质膜；2）具DNA&RNA；

3）具核糖体；4）具一分为二的分裂方式。8、生命世界包括原核生物：细菌，放线菌，蓝藻；

(根据细胞核有无)真核生物：真菌，动物，植物。

生命世界中的病毒应该归？今天讲？5ppt课件三、细胞分裂和细胞周期1、为什么会有细胞分裂？

随着细胞生长，细胞体积增大，而细胞表面积和体积之比(表面积/体积)却在变小。

活细胞不断进行新陈代谢，细胞表面担负着输入养分，排出废物的重任。

半径增大4倍体积增大64倍表面积增大16倍表面积/体积从3/1下降到

0.7/16ppt课件2、原核生物的细胞分裂

原核生物以细菌为例，细胞分裂比较简单。

细胞生长增大到一定程度，DNA复制，形成两个DNA分子，分别移到拉长了的细胞两端，中间形成新的细胞间隔，进而形成细胞壁，成为两个细胞。这个过程称为二分分裂（无丝分裂）。细菌细胞分裂真核生物——7ppt课件3、真核生物细胞的有丝分裂

大多数真核生物是多细胞生物。体细胞的分裂称为有丝分裂；生殖细胞形成过程中，则进行特殊的有丝分裂——减数分裂。1）

细胞周期细胞周期性的生长和分裂称为细胞周期。

细胞从前一次分裂开始到后一次分裂开始前，这段时间称为一个细胞周期；

一个细胞周期=分裂期+分裂间期。细胞分裂通过细胞周期完成8ppt课件

光学显微镜下连续观察一个细胞，十几个小时无动作，1小时可以见到有动作！？

1个Lab聪明地抓住——细胞分裂时染色体一分为二，DNA需要合成和复制一环，对静态十几小时的重要性有了突破性认识！

通常,

细胞周期可以区分为四个阶段：M期

—

分裂期，在这个阶段可以在显微镜下看到细胞分裂过程；G1期

—DNA合成前期（细胞分裂间期I)；S期

—

DNA合成期；G2期

—DNA合成后期(细胞分裂间期II)；G1期，S期和G2期又总称为------细胞分裂间期。如何证明细胞的S期？什么化合物？9ppt课件不同种类的细胞，细胞周期所需时间不同！包括不同生物和执行不同功能的细胞，最大差异在G1期(小鼠食管上皮115/103，十二指肠上15/6小时。10ppt课件2）有丝分裂过程

前期中期后期末期

细胞质分裂3）染色质和染色体处于分裂间期的细胞，细胞核内的DNA分子，在一些蛋白质的帮助下，有一定程度的盘绕，形成核小体。多个核小体串在一起形成染色质。所以，染色质是细胞分裂间期遗传物质存在的形式。11ppt课件

事实上，染色体是细胞分裂期细胞核遗传物质的存在形式，即染色质的高级结构；

因此，染色质和染色体遗传物质没有本质差别(它们的化学组成相同，仅构型不同)！

核小体直径10nm，光镜下看不到；当细胞进入M期时，染色质经折叠包装，由线型变成棒状结构，大约压缩

8400

倍；形成光镜下能看到的染色体。

应记住：在染色体出现时，细胞已经过S期完成DNA复制，已由原来的每个DNA分子复制出两个DNA分子。每条染色体由两条姐妹染色单体组成。12ppt课件

细胞分裂完成时，出现两个子细胞的遗传物质又都回复为

2n。

通常把体细胞称为双倍体细胞，体细胞遗传物质的总含量为

2n。

在细胞分裂中，当光镜下可以看到染色体时，已经过DNA复制，这时遗传物质的总量已经是

4n。

不同物种的细胞，染色体数目不同。所以，染色体数目也是不同物种细胞的特征。

对大多数物种来说，体细胞是2n的，所以染色体数目通常为偶数。13ppt课件4、真核细胞的减数分裂

1）减数分裂发生在产生生殖细胞过程中。生殖细胞包括卵细胞和精子细胞。精卵细胞遗传物质的总量，仅为体细胞的一半，称为

n细胞。

由

2n的体细胞产生

n

的生殖细胞，需要经过减数分裂。2）减数分裂后，细胞中染色体数目减少一半。减数分裂可以分为两个阶段(减分Ⅰ、Ⅱ)14ppt课件第一次减数分裂DNA复制一次，

（减分Ⅰ）

细胞分裂一次。第二次减数分裂DNA不复制,

（减分Ⅱ）细胞再分裂一次。结果？——染色体数减半遗传物质单倍

结果，子细胞染色体数目减半，遗传物质总量由

2n变为

n。

减数分裂就是DNA复制一次，细胞连续分裂两次(两次不完整的细胞周期,第一次减分前期复杂)，结果由一个

2n细胞分出4个

n细胞。15ppt课件3）减数分裂丰富基因组合

减数分裂的特点:

一是子细胞染色体数减半;

二是子细胞基因组合大为丰富。基因组合的丰富由两个原因造成

首先，体细胞的染色体事实上是由两套同源染色体组成。人的细胞有4６条染色体，实际上可以看作22对同源染色体加上两条性染色体。减数分裂Ⅰ时——?16ppt课件

在减数分裂的第一次分裂时，每对同源染色体分别分配至两个子细胞。

首先，父源和母源非同源染色体以不同组合，分配到两个子细胞中去；产生不同的染色体组合，使配子种型大增。

其次，在第一次减数分裂中，发生同源染色体配对后，还发生同源染色体的非姐妹染色单体间交叉和基因重组。

这使基因组合状况更为复杂化。17ppt课件

所以，经由减数分裂产生的生殖细胞，其基因组合表现极大的丰富和多样化。

结果使有性生殖的后代具有更丰富的基因组合，具有更强的适应性和进化潜能。四细胞的分化、衰老与死亡及大小1、细胞的分化

成年人全身细胞总数约

1012~14个。

细胞种类

200多种。这么多种类细胞来自于

一个受精卵。细胞分化的定义：生物发育过程中，细胞的后代在形态、结构和功能上发生差异的过程称为细胞分化。18ppt课件植物细胞亦如此！

细胞分化不但发生在胚胎阶段和发育过程中，亦发生在成年阶段。如：人体血细胞的产生！分化以后不同种类的细胞，

形态不同，

功能不同，

基因表达不同，

代谢活动也不同。04/2009《Cell》小鼠毛囊干细胞可分化出带毛发皮肤19ppt课件2、细胞的衰老

衰老是人们永恒的议题，至今仍是一个谜。

人体衰老时，身体各部分功能都发生衰老。植物也如此：绿叶→衰老变黄→脱落…（叶柄周围细胞凋亡后，叶子脱落）早衰症是人体衰老中的一种病症身体的衰老是以细胞衰老为基础的。实验证明，细胞有着明显的衰老过程。20ppt课件

研究证明，人体衰老时，并非全身细胞均衡衰老，而是部分细胞衰老，导致整体机能失调。

激素系统和神经系统衰老对全身影响最大。衰老——why?

自由基假说是其中广为人们接受一种假说。

端粒变短假说…(染色体复制时端区不能完全复制，逐渐变短！衰老的机理，尚不清楚，有各种学说。21ppt课件

生物氧化中产生自由基，自由基破坏生物大分子——蛋白质、核酸、脂类等。使得细胞结构破坏，基因突变，导致细胞衰老。

人体存在着清除自由基机制，这些淬灭自由基机制受遗传控制。正常H2O→H++OHˉ异常：H2O→H·+OH·带有不成对电子基团称为自由基H2OH•＋OH•自由基反应活泼性特别强细胞凋亡22ppt课件3、

细胞凋亡

多细胞生物个体的一生中，不断发生构成身体的细胞的死亡。生命个体存在两种细胞死亡方式：因环境因素突变或病原物入侵而死亡，称为病理死亡，或细胞坏死。

因个体正常生命活动的需要，一部分细胞必定在一定阶段死去，称细胞凋亡(或程序性死亡PCD)。23ppt课件细胞凋亡普遍存在变态：

蝌蚪

青蛙

昆虫、卵

幼虫

成虫哺乳类:

皮肤，指（趾）甲红细胞：

分化成熟失去细胞核凋亡淋巴细胞：95%以上在成熟之前死去，不到5%成熟后只存活一至几天

T—细胞杀伤靶细胞的机制之一，

就是诱导靶细胞凋亡癌细胞亦可看作是凋亡失控了的细胞。24ppt课件

细胞凋亡受基因控制。线虫是研究细胞凋亡的理想材料。

每条线虫具有1090个细胞，其中131个细胞在发育过程中凋亡。从线虫中找到若干控制细胞凋亡的基因。秀丽隐杆线虫(CaenorbabditisElegans)

找到与细胞凋亡有关的基因：

ced-3、ced-4

诱导、启动凋亡

ced-9

抑制凋亡

①

ced-3、ced-4基因突变或缺失，使凋亡受阻

②

移入

ced-9

使凋亡受阻

③失去

ced-9

使细胞凋亡25ppt课件4、细胞的种类和寿命1）细胞的形状和大小

形状多种多样，大小也各不相同；细胞的形状和大小与其行使的功能密切相关。2）寿命长短不一！26ppt课件5、细胞的癌变1）癌细胞主要特征：脱分化或不分化等，持续分裂；快速增殖；失去接触抑制；对生长因子需求降低，血清：10%/1~5%；转移性！2）致癌因素：物理：辐射，射线，紫外线等；化学：数千种（黄曲霉毒素，亚硝胺…)3）致癌病毒与癌基因：劳氏肉瘤病毒（逆转录RNA病毒）等有癌基因（V-onc)；寄主细胞（C-onc)。说明正常哺乳类细胞原癌基因有正常功能。细胞培养技术27ppt课件6、细胞工程和细胞培养技术1）细胞工程：细胞水平上的生物工程。生物技术重要的组成部分；采用类似工程设计方法，运用精巧的细胞学技术，改造细胞遗传结构，培育出所需要的动植物品种或新性状的细胞群体。2）细胞工程技术涉及面广：无菌操作，细胞培养，细胞融合，细胞重组及遗传物质转移等。3）细胞培养：微生物，植物和动物细胞28ppt课件①动物细胞来源：A)原代培养：活体分离，10代之内；B)细胞株或细胞系：经特殊处理，40~50代。②动物细胞特殊培养技术（研究需要）：A)同步化培养：培养细胞处于细胞周期相同时期；B)无血清培养：需其它生长因子；C)悬浮培养：特殊技术使贴壁生长细胞变为悬浮生长。生命长生不老体现在？29ppt课件

生命最重要的本质之一，遗传是性状特征自上代传至下代。遗传是生物的一种属性（共同有的）；变异则产生形形色色的生物。遗传和变异构成了生物进化的基础。

遗传学—是研究生物体遗传和变异规律的科学。

从20世纪开始起步的现代遗传学至今仅100多年的历史，已取得辉煌的成果。今天的遗传学成为生命科学的核心。

从遗传学研究衍生出来的基因工程技术，已构成生物技术的核心，在实际应用中显示出极大的潜力。30ppt课件一、孟德尔学说奠定了遗传学基础

在孟德尔以前（20世纪之前），人们就注意到了生物的遗传现象，猜想遗传是有规律的！并且在农牧业育种中实际运用了遗传规律，但是，一直找不到研究遗传规律的恰当方法。

孟德尔

GregorJohnnMandel（1822－1884）从1856年起开始豌豆试验。

孟德尔遗传学实验的基本方法是杂交。他挑选了七对性状。

31ppt课件1、孟德尔第一定律－－分离定律

他用一对性状杂交，子一代全为显性性状；子一代之间自交，子二代(F2)为：

F2显性性状：隐性性状＝3：1

测交试验证明：

F2基因型分离比=1：2：132ppt课件2、孟德尔第二定律－－自由组合律

他用两对性状杂交，得：子一代全为显性性状；子一代之间自交，子二代出现四种性状；其数量比例为——

9：3：3：1=(3:1)233ppt课件3、孟德尔学说的要点

依据上面的试验结果，孟德尔认为：1）每株豌豆植株中的每一对性状，都是由一对遗传因子所控制的，遗传因子有显性因子和隐性因子之分。2）当一株植株中控制某一对性状的一对遗传因子均为隐性因子时，该植株才表现出隐性性状（如白花或绿色豆粒）。

其他情况下，包括一对遗传因子均为显性，或一个显性一个隐性，均表现出显性性状（如紫花或黄色豆粒）。这一点在分离律实验中看的很清楚。34ppt课件

显性和隐性的基本规律仍与上面相同，但要加上一条,即：

控制不同性状的遗传因子，在传代中各自独立，互不干扰，出现自由组合现象。(孟德尔观察的7对性状分别位于不同的染色体上！)3）当两对性状一起加以研究时，孟氏学说意义35ppt课件4、孟德尔学说的重要意义1）孟德尔第一次明确提出遗传因子的概念,并且提出了遗传因子控制遗传性状的若干规律：①大多数生物体通常由

一对遗传因子（后来称为两个等位基因）控制同一性状。这样的生物体称为2n个体。②遗传因子可以区分为显性和隐性。③控制不同性状的遗传因子各自独立。孟德尔首创了—？36ppt课件2）孟德尔首创杂交、自交、回交、测交等

一套科学有效的遗传研究方法，来研究遗传因子的规律。孟德尔创立的这套方法一直沿用到1950年，才被分子遗传学方法取代。

（测交：与双隐性亲本交配的方式，检测子代个体基因型的一种回交。）

孟德尔的聪明和幸运之处,是选择豌豆作材料；所观察的七个性状，分别位于不同的染色体上；他的遗传观点(遗传因子—基因）是颗粒遗传。

如果出现第八个性状应该位于什么地方呢?37ppt课件二、基因是一段核酸序列

“遗传因子/基因”的设想一经提出，便推动人们去寻找，去探索

基因在哪里？基因是什么？38ppt课件1、基因在染色体上

显微镜技术与染色技术的发展，使人们注意到，细胞分裂时，尤其是减数分裂过程中，染色体的行为和孟德尔提出的遗传因子(基因)的分离规律相当一致；所以，确定了基因在细胞核中，在染色体上。

摩尔根(Morgan,1866~1954)，美国胚胎学家；

以果蝇为材料(染色体数目少，多线),

通过3个方面的实验(连锁，交换和伴性遗传)，将遗传因子位于染色体上的推测—变为事实！确定了基因在染色体上的分布规律。39ppt课件g－身体c－眼睛l－翅灰/黑红/紫长/短基因重组服从这样的规则：两个基因在染色体离得越远，重组频率越高；两个基因在染色体上离得越近，重组频率越低。重组频率基因？40ppt课件

随着生物化学的发展，蛋白质、核酸等生物大分子逐渐被分离、纯化出来。各方面的实验证据表明，基因的化学本质不是蛋白质，而是DNA。2、遗传物质是核酸1）细菌转化实验:

格里菲斯(Griffith)1928年进行的肺炎双球菌(有荚膜-毒性和无荚膜-无毒性)实验证明遗传物质可以转化进入细菌，改变细菌特性。41ppt课件

爱弗莱(Avery)1944年的实验(提取有荚膜的DNA+无荚膜)证实，进入细菌改变特性的遗传物质是DNA，而不是蛋白质。爱弗莱证实转化物质是DNA外来DNA（有荚膜死细菌中）进入无荚膜细菌后，使之变成有毒性的细菌。2）噬菌体繁殖与感染实验42ppt课件

1952年Hershey&Chase用同位素标记的方法,进行了细菌病毒(噬菌体)感染大肠杆菌(E.coli)的实验;

进一步证明了DNA是遗传物质(基因是DNA分子的片段)。

基因概念的发展：从基因是遗传因子(性状)—染色体基因载体—DNA是遗传物质(基因)—有功能的DNA片段——有功能的核酸片断。43ppt课件HRV(赫氏车前病毒)外壳蛋白RNA杂合病毒能感染出现HRV病灶病毒失活不能感染HRV抗体TMV(烟草花叶病毒)

分离出病毒子代病毒能被HRV抗体失活，说明子代病毒不但具有HRV的RNA，而且具有HRV的蛋白！②实验用烟草花叶病毒和赫氏车前病毒构建成杂合病毒，做病毒感染。③结论：复制和繁殖新的病毒颗粒所需的遗传物质是RNA而不是蛋白质。

此实验进一步说明，除了DNA是遗传物质外；在只有RNA的生物中，RNA是遗传物质。

3）病毒重建实验①1956年Fraenkel－Conrat和Singer，证明RNA病毒中的遗传物质是RNA，也不是蛋白质如何复制？子代病毒DNA的结构？44ppt课件3、华生和克里克(Watson&Crick)提出