北师大版 (2019)必修1《分子与细胞》一 细胞周期复习ppt课件

这是一份北师大版 (2019)必修1《分子与细胞》一 细胞周期复习ppt课件，共40页。PPT课件主要包含了细胞周期概念，连续分裂的细胞，④⑤⑦⑨，有利于组织更新，暂不增殖，G0期细胞，不再增殖，一G1期，二S期，DNA复制等内容，欢迎下载使用。
例 下列细胞中哪些细胞不具有细胞周期 。①根尖分生区细胞 ②胚胎干细胞 ③造血干细胞 ④哺乳动物成熟的红细胞 ⑤效应B淋巴细胞 ⑥记忆B淋巴细胞 ⑦神经细胞 ⑧癌细胞 ⑨精细胞 ⑩精原细胞
2.间期是指G1期、S期和G2期；间隙期是指G1期和G2期。
1.不同类的细胞，细胞周期不同，分裂间期与分裂期所占的比例也不同。分裂间期时间远长于分裂期
①持续分裂:②暂不分裂:③永不分裂:
3.细胞分裂后产生的子细胞的三种去向
始终处于细胞周期中,如部分造血干细胞、卵裂期细胞、癌细胞、根尖分生区细胞、茎形成层细胞、芽生长点细胞。
暂时脱离细胞周期,但仍具有分裂能力,在一定条件下可回到细胞周期中,如肝脏细胞、T细胞、B细胞、记忆细胞。
永远脱离细胞周期,处于分化状态直到死亡,如肌纤维细胞、神经细胞、效应B细胞,叶肉细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞、根尖成熟区细胞。
一个细胞周期结束后形成的子细胞可能有三种去向：
1.进入下一个细胞周期：
如根尖分生区细胞、芽的顶端分生组织
动物的生发层细胞、癌细胞等
如记忆淋巴细胞、肝细胞
终端分化细胞 ，丧失分裂能力，保持生理功能的细胞
如效应T细胞和效应B细胞、神经细胞等
组织再生、创伤的愈合、免疫反应均与此有关
下图是关于细胞周期的示意图，下列说法错误的是 （ ）A.细胞周期的有序运行是通过基因严格的调控来实现的B.S期的DNA复制和染色体加倍为M期进行物质准备C.相同抗原再次入侵时将会使处于G0期的记忆细胞激活D.细胞周期的长短与细胞所处的外界环境密切相关
二、细胞周期的各时期的变化
特点：RNA、蛋白质合成和代谢活动旺盛
时间:变化大,几小时～几天
时间长度变异大：人体200多种细胞，周期时间不同,主要在G1 如：胚胎早期卵裂细胞 几乎测不到 淋巴细胞 数小时 神经元细胞 终生停在G1期
S期是遗传物质易受致突变物损伤的时期
3. 组蛋白、非组蛋白合成
进行诱发细胞进入分裂的各种生化变化
1.RNA、蛋白质合成
有丝分裂主要特征是：姊妹染色单体分离；核膜、核仁破裂重建。
（四）M期 （有丝分裂期）
例 （1）培养中的细胞其数目的增加和培养时间的关系如图1。据图读出该细胞完成一个细胞周期所需要的时间（T）是 小时。（2）若取样的6000个细胞中，处于M期细胞的数目是300个，则处于S期和G2期的细胞数分别是 和 个。（3）细胞周期中，完成各期所需时间的计算公式是（N是取样的总细胞数，n是各期的细胞数），则该细胞完成分裂期和间期的时间分别是 和 小时。
三、细胞周期的表示方法
A→A为一个细胞周期B→B不能表示一个细胞周期
a+b或c+d为一个细胞周期
b+c不能表示一个细胞周期
A:G1期和末期结束后B:S期C:G2期和分裂期
a:G1期b:S期c:G2期d:分裂期
例 下图是细胞分裂各阶段的细胞核DNA和细胞质中mRNA含量的变化曲线，下列说法正确的是（ ）A.若细胞从a时刻开始培养在3H标记的胸苷的培养液中，则e阶段时细胞核中含3H的DNA占核内总DNA的50%B.致癌因子发挥作用在b阶段时，会导致细胞癌变C.c阶段细胞核内DNA分子数与染色体数的比为1：1D.杂交育种中基因重组发生在d至e阶段
四、细胞周期的影响因素
2001年10月美国人利兰·哈特韦尔、英国人保罗·纳斯、蒂莫西·亨特对细胞周期调控机理的研究而荣获诺贝尔生理医学奖。
一种在G2期形成，能促进M期启动的调控因子，即促细胞成熟因子或促细胞分裂因子（MPF)。
M期促发因子(MPF) ：
特点：在细胞周期中呈周期性变化。作用：能与CDK（可将特定蛋白磷酸化，促进细胞周期运行）结合，激活CDK，间接调节细胞周期运行。
温度、pH、营养、药物、感染、射线；细胞因子、激素、生长因子等
细胞增殖严格有序地进行与细胞内的周期蛋白依赖性激酶(简称CDK) 密切相关，CDK 的活性受周期蛋白(简称cyclin) 的调节。CDK 在连续分裂的细胞中一直存在，cyclin 的含量在细胞周期中呈现有规律的变化，细胞分裂间期积累，分裂期消失。下图表示cyclinB 与CDK1活性调节的过程。下列叙述正确的是（ ）A.cyclinB 在G2期开始合成B.CDK1可能具有促进染色质凝缩的作用C.CDK1持续保持较高活性的细胞，细胞周期会缩短D.CDK1的活性下降是因为cyclinB 在M 期不能合成所致
解析：cyclinB在S期开始合成，A项错误；CDK1的活性在S期开始升高，在M（分裂期）逐渐下降，是细胞在DNA复制后进入分裂期的主要酶，可能具有促进染色质凝缩的作用，B项正确；CDK1持续保持较高活性的细胞，其细胞周期可能会一直处于分裂期，C项错误；CDK1是细胞在DNA复制后进入分裂期的主要酶，其活性下降是cyclinB在M期含量逐渐减少所致，D项错误。
利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化
可获得大量同周期阶段的细胞，从而对其进行生化分析，深入了解细胞周期中各个不同阶段细胞的结构与功能，以及研究细胞周期中有关基因的调控与表达等。
　该法利用M期细胞变圆易脱落的特点，将生长旺盛的贴壁细胞按一定的时间间隔振荡，使M期细胞脱落，逐步收集培养基，并补充新的培养基。收集的细胞放4度冰箱中保存，离心沉淀后即获得M期细胞。
　(1)M期同步化方法
将细胞传代培养至指数生长期。加入秋水仙胺，使最终浓度为0.05—0.1μg／mL培养基，作用6—7 h。如使用秋水仙素，使用浓度应加大5～10倍。
振荡收集细胞，800 r／min离心5—10 min，弃上清，收集的沉淀细胞即为M期细胞。 加入一定量培养基将细胞接种到培养瓶中或直接进行离体实验。 由于秋水仙素、秋水仙胺对细胞有一定毒性，用量较小或作用时间较短细胞活性尚可恢复，而用量过大或时间过长则细胞不能存活，因此使用时应严格控制其剂量和作用时间
　(二)S期同步化方法
胸腺嘧啶核苷(TdR)双阻断法：
胸腺嘧啶核苷，是DNA的特异前体，能被S期细胞摄入，而掺进DNA中。通常使用的是3H或者14C标记的TdR。适当浓度的TdR就可以像其它四种脱氧核苷酸一样作为底物参与DNA合成，所以3H-TdR能标记S期的细胞，其中高浓度TdR对S期细胞的毒性较小，因此常用TdR双阻断法诱导细胞同步化。
利用TdR可以抑制DNA合成，而不影响其他时期细胞的运转，最终可将细胞群阻断在S期或G/S交界处，使细胞同步化。
2.DNA合成双阻断法的原理：
在细胞处于对数生长期的培养基中加入过量TdR，S期细胞被抑制，其它细胞继续运转，最后停在G1/S交界处。第一次阻断持续时间：t≥G2+M+G1
在未加入TdR时，细胞本身可能分布在细胞周期各个时间点（图A），加入TdR后，处于S期任何时刻的细胞都会停止DNA复制，而停留在细胞周期中的该位点。而处于G2、M、G1的细胞会沿着图中顺时针的方向继续进行细胞周期，直到进行到G1/S的交界处，被阻断在G1/S交界处。[注意：完全跨过M期的细胞，其数量会加倍。]
（2）第一次洗脱TdR
移去TdR，洗涤细胞并加入新鲜培养液、细胞又开始分裂，当释放时间大于TS时，所有细胞均脱离S期
第一次洗脱TdR时，要保证原来处于G2、M、G1期的各个细胞，被完全抑制在G1/S交界处，把T1控制在≥ G2+M+G1，才能保证原来处于G2期刚开始的细胞（该细胞耗时最长）能被阻断在G1/S交界处。所有细胞即被抑制在S期。[注意：此时的S期细胞可能处于S期中的任何时刻，其时间区段仍然较宽，并未完全同步（B图）]。
第1次加入TdR和洗脱之间的时间T1的控制：
T1≥ G2+M+G1
第二次加TdR时，要保证原来所有处于S期的细胞都能走出S期，但是又没有跨过下一个细胞周期的G1/S交界处。
第1次洗脱TdR和第2次加入TdR之间的时间（T2）要求：
S≤T2≤ G2+M+G1
在满足此条件时，原来S期的细胞可能处于G2→M→G1这一区间内。[原来处于S期刚开始的细胞在最后，处于S期末在最前头（图C）]，如果T2=S，尾部细胞刚好处于S/G2交界处；如果T2＞S，则尾部细胞处于G2→M→G1 之间的某一时刻。
在第二次洗脱TdR时，要保证所有的处于G2→M→G1 这一区间内的细胞最终都停留在G1/S交界处。因为尾是距离G1/S交界处最远的，所以只要保证尾部的细胞能走到就行，
第2次加入TdR和第2次洗脱TdR之间的时间（T3）要求：
T3≥G2+M+G1－X
（X=T2-S，指尾部细胞离开S/G2交界处走了多少时间）
A.处于对数生长期的细胞。B.第一次加入TdR， 所有处于S期的细胞立即被抑制，其他细胞运行到G1/S期交界处被抑制。C.将TdR 洗脱。解除抑制，被抑制的细胞沿细胞周期运行。D.在解除抑制的细胞到达G1期终点前，第二次加入TdR 并继续培养，所有的细胞被抑制在G1/S期交界处。
现对该细胞株依次进行了下列操作:①加入DNA合成抑制剂;②维持12h;③去除DNA合成抑制剂;④维持12h;⑤加入DNA合成抑制剂;⑥维持7h。下列叙述错误的是（ ）A.操作①只能使部分细胞停止分裂活动B.操作④后不存在有染色单体的细胞C.理论上操作②后处于S期(非G1/S临界处)的细胞占7/26D.若操作⑥之后去除DNA合成抑制剂，各细胞的分裂进程将“同步”
例 一个处于培养状态下的动物细胞株，处于细胞周期各时期的均有若干，其数量与时长成正比，已知细胞周期各阶段的时长如表(单位:h):
例 某连续分裂的细胞周期总时长为 L。用 TdR（DNA 合成抑制剂）双阻断法可使细胞周期同步化，在培养连续分裂的细胞的培养基中加入适量的TdR，继续培养一个细胞周期的时长，洗脱 TdR 并在普通培养基中继续培养适宜时间后，再次加入 TdR 培养充足时间后洗脱 TdR，即可使细胞周期同步化。下图表示用 TdR（DNA 合成抑制剂）双阻断法使细胞周期同步化，其中 t1～t8 表示时间点。 下列叙述正确的是 （ ） A．t4－t5 的时长应大于 S 期，但必须小于 G 1期＋G 2期B．若 t5－t8 的时长等于 G 1＋G2＋M－S 期 ，且 t7－t8 的时长大于 G1期 ，则 t6 和 t7 时，核DNA含量为 4N 的细胞所占的比例相等C．若改用秋水仙素代替TdR处理，且取t2－t3时的细胞用碱性染料染色，则 t3时能观察到细胞核的细胞数等于t2时D．若要进行动物细胞有丝分裂的观察活动，选择 t8时的细胞比选择 t1 时的细胞，通常可获得更好的效果
A.t4--t5持续时间：s