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第一节 基本概念
一、细胞周期 二、细胞周期检验点 三、细胞同步化
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一、细胞周期
连续分裂的细胞从上次细胞分裂(cell division)结束开 始，经过物质积累过程，直到本次细胞分裂结束为止所经历的 过程 。
★细胞周期时相 G1-S-G2-M
①准确地复制DNA； ②合成细胞结构和功能性物质； ③建立有关细胞分裂的结构和信息 传递机制； ④细胞核和细胞质分裂。
分裂中期阻断法
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Fruit fly embryo
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有丝分裂抖落法：
M期细胞与培养皿的附 着性低，振荡脱离器 壁收集。
– 优点：操作简单， 同步化程度高，细胞 不受药物伤害。
– 缺点：获得的细 胞数量较少。
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DNA合成阻断法
选用DNA合成的抑制剂，可逆地抑制DNA合成。 常用TDR双阻断法。 T阻≧ TG1＋TG2＋ TM
100
50
0
TG2
TM
T
Ts
Tc
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流式细胞仪分析细胞周期
标本→流动系统→激光系统→信号处理系统→放大系统→计算机系统
利用流式细胞仪 （ FCM ）对处 于快速流动的单 列细胞或生物颗 粒进行多参数、 快速（每秒可达 1000-10000个） 的定量分析和分 选（纯度可达 99%以上）。
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S期检测点：DNA复制检验 点。
G2/M检测点：DNA损伤检验 点。
S关卡
中-后期检测点：纺锤体组
装检验点。
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中期关卡
G1关卡
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通过Ｇ1期限制点的调节，Ｇ1期细胞可有三种去向：
•周期性细胞(cycling cell)
终末分化细胞（特化细胞）
死亡
G0 休眠细胞
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G0期细胞：有些 细胞会暂时离开 细胞周期，停止 细胞分裂，进入 G0期，去执行某 种生物功能或进 行细胞分化。 一旦得到信号指 示，会快速返回 细胞周期，分裂 增殖。多发生在 G1期。
被称为“START” 的基因对控制各个细胞周期的最初阶 段具有决定性的作用。
◆ Paul M. Nurse发现了CDK. ◆ R. Tim Hunt发现了调节CDK的功能物质周期蛋白.
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脉冲标记有丝分裂百分率 PLM(percentage mitoses)法
用3H-TDR对测定细胞脉冲标记、定时取材，利用放射自显影技术显示 标记细胞，通过统计标记的有丝分裂期（M期）细胞百分数（PLM），来测 定细胞周期。 ①待测细胞经3H-TDR标记后，所有S期细胞的DNA均被标记。 ② 置换无标记培养液。S期细胞经G2期才进入M期，所以一段时间内PLM=0。 ③开始出现标记M期细胞时，表示处于S期最晚阶段的细胞，已渡过G2期，所以 从PLM=0到出现PLM的时间间隔为TG2。 ④ S期细胞逐渐进入M期，PLM上升，到达到最高点的时候说明来自处于S最晚 阶段的细胞，已完成M，将进入G1期。所以从开始出现PLM到PLM达到最高点 （≈100%）及所持续的时间时间就是TM。 ⑤ 当PLM开始下降时，表明处于S期最早阶段的细胞也已进入M期，所以出现
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三、细胞同步化
在自然过程中发生或经人为处理造成的使整个 细胞群体共同进入细胞周期同一时相的现象。
◆自然同步化
某些受精卵早期卵裂
◆选择同步法(selection synchrony) 有丝分裂抖落法 密度梯度离心法
物理方法
◆诱导同步法(induction synchrony) DNA合成阻断法
化学方法
胞
数
量
DNA含量分析
G0G1
s G2M
0
可2编00辑版2N400
600 800
4N
1000 12
PI标记的细胞周期时相分析
G1
G2 S
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二、细胞周期检验点
真核生物细胞周期中决 定细胞能否进入下一个时相 的监控点,是细胞周期中存 在的一种反馈调节机制。
G2关卡
G1 期 检 测 点 ( 限 制 点 restriction ,R点）：DNA 损伤检验点。
★细胞周期长短测定
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不同细胞的周期时相
TC
小鼠食道上皮
87
小鼠腹壁上皮
151
人大肠粘膜
24
人宫颈癌
20
人羊膜
19.4
大鼠肝
47.5
人肺成纤维细胞 16.8
TG1 TS
75
7.2
139
6.2
10
11.5
8
6.8
9.8
6.8
பைடு நூலகம்
28
16
6
6
TG2
4.1 5.3 2 4.5 2.2 1.8 4
TM
0.7 0.5 0.5 1.5 0.6 1.7 0.8
无丝分裂（直接分裂） 细胞增殖的方式 有丝分裂（间接分裂）
减数分裂
细胞增殖是通过细胞周期（cell cycle）来实现
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
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2
细胞生物学教程 (cell biology )
第十二章
细胞增殖及其调控
第一节 基本概念
第二节 细 胞 分 裂
第三节 细胞周期调控
TC-TG1
12 12 14 12 9.6 15.5 10.8
不同细胞的TC差别很大；
TC与 TG1的变化一致, TC长短差异决定于TG1;
TS + TG2 + TM 值比较稳定,约12-24小时；
TM 较短,约1小时左可右编辑。版
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200 1年 诺贝 尔生 理学 /医 学奖◆Leland H. Hartwell发现了控制细胞周期的基因，其中
第十二章 细胞增殖及其调控
•细胞增殖是细胞生命活动的基本特征之一
division
embryo → baby
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细胞增殖(cell proliferation):亲代细胞
(mother cell)经物质准备，细胞分裂（cell division）产生子代细胞(daughter cell)的过程。
（ TG2）PLM到PLM又开始下降（ TG2 + TS ）的一段时间等于TS。
⑥ 从PLM出现到下一次PLM出现的时间间隔就等于TC。
根据TC=TG1+TS+TG2+TM即可求出可的编T辑G版1长度。
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早
中
晚
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注意：在实际工作中，由于各种因素的影响，PLM的 PLM 最大值达不到1。为减少误差，常采用半高度法读数。
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流式细胞仪PI（碘化丙锭）染色法分析细胞周期
PI与细胞内DNA结合（RNA已被消化）后，细胞的荧光强度直接反映了 细胞内DNA含量的多少，通过流式细胞仪对细胞内DNA的含量及在不同时间 内的变化进行检测时，可以分析不同细胞周期时相各细胞亚群比例和细胞周期 时间长短。
G2 M
G0
细胞周G期1
s
细