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1、细胞周期与细胞分裂1.细胞周期:指连续分裂的细胞从一次有丝分裂结束后开始生长到下次有丝分裂终止所经历的全过程。在这一过程中，细胞的遗传物质进行复制并均等地分配给两个子细胞。2.细胞周期分为分裂期（简称 M 期）和间期，M期包括核分裂和细胞质分裂3.分裂间期分为 G1 期、S 期、G2 期4.间期:从新细胞产生到其开始分裂前的一段时间G1 期：从 M 期结束到 S期开始前的一段间歇期;叫合成前期，主要合成rRNA、蛋白质、脂类和糖类，在G1 期后期，DNA 聚合酶的活性大大增加S 期：DNA 合成期;同时还会合成组蛋白、DNA 复制所需的酶。常染色质复制在先，异染色质在后；GC含量高的 DNA
2、复制在先、AT 含量高的在后。G2 期：DNA 合成后(S 期)，到有丝分裂前的一个间歇期;大量合成 ATP、RNA、蛋白质，包括微管蛋白、促成熟因子M 期：有丝分裂期。并非每种细胞都有四个时期，如胚胎细胞没有 G1期，细胞周期的长短决定于 G1 期的长短。5.（1）持续分裂细胞：周期性细胞，分裂周期正常，有丝分裂的活性很高。如性细胞、造血干细胞、植物的根尖茎细胞。（2）终端分化细胞：永久性失去了分裂能力的细胞。如哺乳动物的红细胞、神经细胞、多形性白细胞。（3）G0 期细胞：又称休眠细胞。暂时脱离细胞周期、不进行增殖，也叫静止细胞群，如某些免疫淋巴细胞、肝、肾细胞等。6.细胞周期中的三个主要关
3、卡:G1 关卡(靠近 G1 末期)、G2 关卡(在 G2 期结束点)、中期关卡(在中期末)在每一个关卡，由细胞所处的状态和环境决定细胞能否通过此关卡进入下一阶段G1 关卡（在酵母中称START，而在哺乳动物中称限制点或 commitment point） ，主要是监测细胞的大小和营养状态G1 关卡是细胞周期的主要控制点，它决定着细胞能否分裂（2）G2 关卡负责检查细胞的大小、细胞所处的状态以及细胞 DNA 是否复制完成。G2 关卡负责检查细胞的大小、细胞所处的状态以及细胞 DNA 是否复制完成。直到 DNA 复制完成，G2关卡的抑制作用才解除，细胞才能进入 M 期。（3）中期关卡：主要负责监测
4、染色体是否都与纺锤体相连，并已经排列在赤道板上；同时监测 MPF是否失活，否则不能进入有丝分裂和胞质分裂。7.细胞两种分裂方式：有丝分裂、减数分裂。8.有丝分裂概述：有丝分裂是指整个细胞分裂, 包括核分裂和胞质分裂两个过程。核分裂主要是通过纺锤丝的形成和运动，以及染色体的形成，把在 S 期已经复制好了的 DNA 平均分配到两个子细胞，以保证遗传的连续性和稳定性。由于这一时期的主要特征出现纺锤丝，故称为有丝分裂。9.前期：有丝分裂第一期主要特征：染色质凝聚成由完全相同的两条染色单体连接而成的具有明显特征的染色体，核仁消失、核膜解体、细胞质中出现纺锤体也是前期特征。前期发生的主要事件：染色体的凝聚
5、、分裂极的确定、核仁的消失、核膜的解体前中期：（1）染色体进一步凝聚成 X 型；（2）主要事件纺锤体装配完成；（3）纺锤体侵入细胞核的中心区，动粒微管的自由端随机的结合到着丝点上；（4）染色体剧烈地活动，个别染色体剧烈地旋转、振荡、徘徊于两极之间，被纺锤体“捕获” 。10.中期：（1）纺锤体呈现出纺锤样；（2）染色体进一步凝缩，并排列在赤道板上，称为染色体列队；（3）染色单体的着丝粒分别与动粒微管结合。后期：（1）着丝粒分开，子染色体形成，并分别向两极运动。（2）分为两期：后期 A：动粒微管变短（解装配） ，牵引染色体向两极运动后期 B：极性微管加长（装配） ，两极间距离加大11.末期：（1）
6、染色单体平均分配到两极，并开始去浓缩，形成细丝。（2）核膜小泡重新包围两组染色体,相互融合形成完整的核膜,并在两极重新形成细胞核。（3）出现核仁12.胞质分裂：（1）指将细胞骨架、细胞器、以及可溶性蛋白质等分配给两个子细胞。（2）起始于细胞分裂后期，完成于细胞分裂末期。（3）靠收缩环将细胞缢裂，一分为二与有丝分裂直接相关的亚细胞结构：中心体、纺锤体、有丝分裂器13. 中心体：（1）中心体由一对中心粒组成经历复制-分裂-复制的循环： （2）G1 期：两个中心粒逐渐分开；S 、G2 期：中心粒复制，但仍同在一个中心体中；前期：每对中心粒移向细胞的两极，形成两个子中心体，然后逐渐装配纺 锤体14.纺
7、锤体：（1）由中心体和其周围的纺锤体微管装配而成。（2）纺锤体微管类型：动粒微管、极性微管、星微管15.减数分裂：发生分裂的细胞：生殖细胞进行的产生配子的分裂过程。两个基本特点：遗传物质复制一次；连续的两次分裂结果：染色体组数目减半、发生遗传重组16.第一次减数分裂的两个特点：一对复制了的同源染色体分开，分别进入两个子细胞，同源染色体分开之前通常要发生交换重组。在染色体组中，同源染色体的分离是随机的，同源染色体组要发生重组合。17.第一次减数分裂分为：前期 I、中期 I、后期I、末期 I18.前期 I：（1）主要事件是完成同源染色体的配对，在此过程中要发生配对同源染色体间的分子重组；（2）该期
8、细分为细线期、偶线期、粗线期、双线期、终变期等a 偶线期：又称配对期，主要特点：联会与联会复合体、形成二价体和四分体 、合成 zygDNA（约占0.3%）b 粗线期：又称重组期主要特点：同源染色体之间发生 DNA 片段的交换，产生重组的基因组合；持续时间长；可见重组节；合成少量的 P-DNA；合成减数分裂期专有组蛋白。c 重组节：重组节是联会复合体中的球形、椭圆型或棒状的结节，直径为90nm，内含蛋白质，结构不清楚。它是一种含有多种酶的重组机器，横跨100nm 的 SC 宽度，将父母的单体 DNA，局部区域结合在一起，通过它发生活跃的重组过程。d 双线期：又称合成期，主要特点：同源染色体分开，
9、明显可见四分体；出现交叉；SC 消失，染色体去聚集，形成多个核仁并进行 RNA 活跃的合成；持续时间长，人卵母细胞达 50 年。e 终变期：又称再凝集期，主要特点：染色体变成紧密凝集状态；大多数核仁消失,交叉出现端化, 姐妹染色体借着着丝粒连接在一起。19.中期 I：核被膜的破裂是前期向中期转化的标志。纺锤体侵入核区，分散于核中的四分体开始向赤道移动，最后排列在赤道面上。中期 I 的特点：四分体共有四个着丝点：同源染色体上的两个着丝点位于同侧，只与同侧纺锤体动粒微管相连；而在有丝分裂中，染色体的两个着丝点位于两侧，分别与两侧的动粒微管相连，最后染色体排列在赤道板上。20.后期 I：同源染色体分
10、开，发生数量的减半，而且染色体移向两极是随机的；由于每条染色体仍含有两条染色单体，因而每极仍含有两套基因组。不同的同源染色体对向两极的移动是随机的、独立的，所以父方、母方来源的染色体要发生随机组合，有利于减数分裂产物的基因组变异。21.末期 I 及分裂间期：（1）在自然界中，有二种类型的末期：一种是没有明显可见染色体去凝集，立即准备进行第二次减数分裂；另一种是染色体逐渐去凝集，重新形成核被膜，进入到分裂间期。大多数减数分裂的末期或分裂间期都很短，并且没有 DNA 的合成。22.第二次减数分裂分为：前期 II、中期 II、后期II、末期 II23.染色体重组交换与交叉（1）在同源染色体联会期间，
11、同源染色体要发生断裂和重接，在此过程中发生同源染色体间的交换，在显微镜下可见到交叉交叉是同源染色体交换的结果。24.染色体组的重组合（1）生殖细胞在形成配子时，染色体要减半，由二倍体生成单倍体；（2）二倍体中的两套染色体组分别来自双亲，但是在形成单倍体时，染色体组要进行重组合；（3）即在新形成的单倍体的生殖细胞中，每一套染色体组中既含有母本的染色体，也含有父本的染色体，它们是随机组合的，这是遗传重组的主要方式。25.减数分裂的生物学意义：（1）减数分裂与有丝分裂的比较共同点:都是通过纺锤体同染色体的相互作用进行细胞分裂。不同点：a、有丝分裂是体细胞的分裂方式，减数分裂主要是产生配子的过程；b、
12、有丝分裂是一次细胞周期，DNA 复制一次，分裂一次，染色体由 2n2n；减数分裂是两次细胞周期，DNA 复制一次，细胞分裂两次，染色体由 2n1n；c、有丝分裂中，每个染色体是独立活动；减数分裂中，染色体要配对、联会、交 换和交叉。d、有丝分裂之前，经 DNA 合成，进入G2 期才进行有丝分裂；减数分裂之前，DNA 合成时间很长(99.7%合成，0.3%未合成)，一旦合成，即进入减数分裂期，G2期短或没有；e、有丝分裂时间短，1-2 小时；减数分裂时间长，20 多小时至几年减数分裂的生物学意义：a 保证了染色体数目在世代交替中的恒定, 先减半成 1n, 形成合子时, 又成为 2n；d 染色体间
13、分离时的重组,提供了遗传的多样性；c 同源染色体配对时交换重组,提高了基因内、基因间重组的频率,加快了进化的速度。第十一章 细胞核与染色体1.细胞核的功能：（1）通过遗传物质的复制和细胞分裂，保持细胞世代间的连续性(遗传)（2）通过基因的选择性表达，控制细胞的代谢活动，以适应外界环境。核被膜的结构和功能：结构：外核膜、内核膜、核周间隙、核纤层、核孔复合体功能：a 天然屏障：基因表达的时空隔离、核与质和平相处b 物质交换与信息交流c 染色体的定位和酶分子的支架2.核孔复合体的结构和功能；结构：主要结构：胞质环、核质环、辐、中央栓、中央运输蛋白有争议辅助结构：胞质颗粒或胞质纤维、核篮、核被膜网格（
14、2）功能：a 基因表达的时空隔离b 核膜作为保护性屏膜，使核处于微环境中c 染色体的定位和酶分子的支架3.核质交换的双向选择性亲水通道：双向性、双功能性、被动运输、主动运输4.双向性和双功能性各体现在哪里：被动运输、主动运输5.核内 RNA 的输出特点（1）输出前在核内加工成熟（2）RNA 均是以 RNP 的形式输出的（3）核内与 RNA 结合的蛋白质具有核输出信号(NES)6.为什么说核孔运输是一个细胞提供能量的过程：核孔的主动运输是一个信号识别与载体介导的过程，需要 ATP，并表现出饱和动力学特征。7.染色质和染色体及其区别：细胞没分裂是染色质呈丝状出现成为染色质，细胞分裂时染色质盘旋在一
15、块变粗变短形成染色体。8.染色质的化学组成：DNA、组蛋白、非组蛋白、RNA9.真核生物染色质 DNA 序列的分类（重复特点和功能）：高度重复序列、中度重复序列、不重复序列10.染色体（质）DNA 稳定遗传的三种功能序列：自主复制序列、着丝粒序列、端粒序列11.基因组：12.组蛋白的结构特点与功能：结构：真核生物染色体的基本结构蛋白，富含碱性氨基酸，属碱性蛋白，可以和酸性的 DNA 紧密结合（非特异性结合） ，包括H1、H2A、H2B、H3 和 H4五种；除 H1 外，没有种属及组织特异性，在进化上十分保守。在精细胞中，由精蛋白代替组蛋白；在成熟的鱼类和鸟类的红细胞中 H1 则被 H5 所取代
16、。功能：核心组蛋白(histone core)包括H2A、H2B、H3 和 H4，作用是与 DNA 组装成核小体。H1 组蛋白：连接组蛋白(linker histone)不是核小体核心组蛋白，在构成核小体时起连接作用。13.非组蛋白的性质与功能：性质：呈酸性、带负电荷功能： 除了作为酶外，非组蛋白还具有以下功能作为结构蛋白，参与染色体的构建；参与 DNA 复制；调控基因的表达14.染色质的基本结构单元：核小体15.核小体及其结构特点：（1）每个核小体由200bp 左右的 DNA 和 一个组蛋白八聚体(octamer of eight histones)及一分子组蛋白 H1 组成：（2）组蛋白八聚体由 4个异二聚体（两个 H2A-H2B 和两个 H3-H4 ）（3）47bp 的 DNA 盘绕组蛋白八聚体 1.7 圈，形成核小体核心颗粒(core particle)(常代指核小体）核心颗粒间以连接DNA(linker DNA)相连，典型长度 60bp，
