细胞分裂范例6篇

更新时间:2023-05-11 16:41:39

细胞分裂

细胞分裂范文1

一、难点突破

1.植物细胞有丝分裂各时期特点

时期主要特征

间期

G1期合成大量的RNA和蛋白质,为DNA复制做准备。

S期DNA复制,一个DNA分子复制出的两个DNA分子通过着丝点连在一起,与蛋白质结合形成两条姐妹染色单体。

G2期为进入分裂期做准备

分裂期

前期染色质变成染色体;核膜解体,核仁消失;形成纺锤体。

中期着丝点排列在赤道板中央;染色体数目最清晰,形态最固定。

后期着丝点分裂,染色单体分开,在纺锤体牵引下移向细胞两极。

末期染色体变成染色质;核膜重建,核仁出现;纺锤体解体;赤道板位置出现细胞板,形成细胞壁。

2.染色体、染色单体、着丝点、DNA的关系

一条染色体包含一个着丝点和1~2个臂。计算染色体的数目时,以染色体着丝点的数目为依据,有一个着丝点就有一条染色体,所以DNA复制前后均为一条染色体。当染色体的着丝点分裂后,原来的一条染色体就成为两条染色体,因此,间期DNA复制完成后DNA数目加倍而染色体数目不变,后期着丝点分裂染色体数目加倍而DNA含量不变。由着丝点分裂形成的两条染色体是由一条染色体复制而来,所以一般情况下,二者的形态和遗传特性是完全相同的。有丝分裂整个过程的染色体、染色单体、DNA的数目变化如下表:

分裂间期

前期中期后期末期

染色体NNNN2NN

染色单体02N2N2N2N00

DNAN2N2N2N2NN

3.细胞器与有丝分裂的关系

线粒体:有丝分裂间期,在组成染色体的DNA分子的复制和有关蛋白质的合成的过程中,需要消耗ATP水解释放的能量,而ATP主要是线粒体进行有氧呼吸产生的。

核糖体:组成染色体的蛋白质和细胞内的蛋白质,要在核糖体中合成,因此,分裂活动旺盛的细胞中,游离的核糖体数目较多。

中心体:在细胞分裂的前期,动物细胞的中心体内的两个中心粒已经各自产生了一个新的中心粒。在前期向细胞两极移动,两组中心粒之间的星射线形成纺锤体,以牵引染色体运动。

高尔基体:高等植物细胞有丝分裂的末期,在赤道板位置出现细胞板,进而扩展成细胞壁,这一结构的形成必须有高尔基体参与。

4.减数分裂和有丝分裂的比较

比较项目有丝分裂减数分裂

发生部位各组织器官精(卵)巢

发生时间从受精卵开始性成熟后开始

分裂起始细胞体细胞原始生殖细胞

细胞分裂次数一次两次

同源染色体行为无联会和分离现象有联会和分离现象

子细胞数目两个四个

子细胞类型体细胞有性生殖细胞

子细胞染色体数与亲代细胞相同亲代细胞的一半

子细胞间染色体组成完全相同不一定相同

相同点①染色体都只复制一次;②分裂过程都有染色体、纺锤体的出现;③均有核膜和核仁的消失与重建;④减数第二次分裂与有丝分裂相似,均有着丝点分裂、姐妹染色单体分开的行为;⑤均有子细胞产生。

5.减数第一次分裂与减数第二次分裂比较

减数第一次分裂减数第二次分裂

着丝点变化不分裂分裂

染色体数目2NN(减半)N2NN

DNA分子数目2N4N2N2NN(减半)

染色体行为有联会现象,四分体的非姐妹染色单体交叉互换,同源染色体分离,非同源染色体自由组合。着丝点分裂,染色单体分开。

染色单体无(0)有(4N)有(2N)有(2N)无(0)

同源染色体有(N对)无

6.的形成过程和卵细胞形成过程比较

卵细胞

部位动物精巢动物卵巢

原始生殖细胞精原细胞卵原细胞

细胞质的分配两次分裂都均等减数第二次分裂的第一极体分裂均等,其他分裂为不均等。

分裂结果1个精原细胞4个精细胞1个卵原细胞1个卵细胞+3个极体

是否变形精细胞变为不需要变形

相同点①染色体都在减数第一次分裂的间期复制;②减数第一次分裂都有同源染色体联会、均分;③减数第二次分裂都是着丝点分裂,姐妹染色单体分开;④产生的子细胞数目都是4个,且细胞中染色体数目减半。

7.减数分裂与配子的基因组成

1个基因型为AaBb的精原细胞,产生了1个基因是AB的,则其他3个的基因组成分别是AB、ab、ab;而一个基因型为AaBb的卵原细胞,产生了1个基因是AB的卵细胞,则3个极体的基因组成分别是AB、ab、ab;若产生1个基因为AB的极体,则卵细胞的基因为AB或ab。

8.关于减数分裂与遗传基本规律

在减数第一次分裂过程中,同源染色体彼此分离、非同源染色体自由组合,这是基因的分离定律和自由组合定律的基础。在减数第一次分裂过程中,四分体中的非姐妹染色单体之间常发生交叉,并且相互交换一部分染色体,这是连锁互换定律的基础。

9.减数分裂各期的染色体、DNA、同源染色体、四分体数量的计算

(1)根据减数分裂某个时期的分裂图,计算该细胞中的各种结构数目

染色体的数目等于着丝点的数目;DNA数目的计算有两种情况:当染色体不含姐妹染色单体时,一条染色体上只含有一个DNA分子,当染色体含有姐妹染色单体时,一条染色体上含有两个DNA分子;在含有四分体的时期,四分体的个数=同源染色体的对数。

(2)根据某种生物减数分裂某个时期细胞中的某种结构数量,计算其他各期的各种数目

染色体的数目在间期和减Ⅰ分裂期与体细胞相同,通过减Ⅰ分裂减半,减Ⅱ分裂后期暂时加倍,与体细胞相同。DNA数目在减Ⅰ前的间期复制加倍,两次分裂分别减少一半。

10.对二倍体生物细胞分裂图像的判别

给出一个细胞的图像,让学生判断该细胞进行的分裂类型和所处时期是最常见的考题,很多考生对此类试题常束手无策,下面作一个简单的总结:

(1)有丝分裂、减数第一次分裂、减数第二次分裂的判别――三看法

一看细胞中的染色体数目:如果细胞中染色体数为奇数,一定是减数第二次分裂;如果染色体数为偶数,则进行第二看。

二看细胞中有无同源染色体:如果没有同源染色体,一定是减数第二次分裂;如果有同源染色体存在,则进行第三看。

三看细胞中同源染色体的行为:若出现联会、四分体、着丝点位于赤道板两侧、同源染色体分离等现象,一定是减数第一次分裂;若无上述特殊行为,则为有丝分裂。

不要把减数分裂第二次分裂后期图像中姐妹染色单体分开后形成的两个子染色体当成一对同源染色体。

三看法可用下列图示表示:

(2)细胞分裂时期的辨别

看染色体的位置:前期散乱(减数第一次分裂前期联会形成四分体),中期在中间,后期到两端,末期分两边。

(3)动物细胞、植物细胞分裂的辨别――两看

一看细胞质分开方式:细胞板隔裂为植物细胞;向内凹陷缢裂为动物细胞。

二看细胞的外形特征:矩形有壁为植物细胞;圆形无壁一般为动物细胞。

(4)雄性、雌性减数分裂的辨别

看细胞质分裂是否均等:均等分裂为雌性减数分裂或雌性第一极体形成第二极体;不均等分裂为雌性减数分裂。

二、典例剖析

1.考查有丝分裂与细胞结构

例1.(2011年上海生物卷-17)下图为同一植物细胞处在有丝分裂两个不同时期的模式图,下列表述错误的是( )

A.a结构主要由纤维素和果胶组成

B.b表示细胞膜,c表示细胞核

C.d结构的形成需要高尔基体的参与

D.e的蛋白质成分是在G2期合成的

解析:a为植物细胞壁,其成分为纤维素和果胶;b表示核膜,c表示核仁;d是细胞板,会逐渐形成细胞壁,其形成与高尔基体有关;e为纺锤体,其蛋白质成分是在有丝分裂间期的G2期合成的。

答案:B

2.考查观察有丝分裂的实验

例2.(2011年江苏生物卷-28)洋葱(2n=16)为二倍体植物。为比较不同处理方法对洋葱根尖细胞分裂指数(即视野内分裂期细胞数占细胞总数的百分比)的影响,某研究性学习小组进行了相关实验,实验步骤如下:

①将洋葱的老根去除,经水培生根后取出。

②将洋葱分组同时转入质量分数为001%、01%秋水仙素溶液中,分别培养24h、36h、48h;秋水仙素处理停止后再转入清水中分别培养0h、12h、24h、36h。

③剪取根尖,用Carnoy固定液(用3份无水乙醇、1份冰乙酸混匀)固定8h,然后将根尖浸泡在1mol/L盐酸溶液中5~8min。

④将根尖取出,放入盛有清水的培养皿中漂洗。

⑤用石炭酸―品红试剂染色。

⑥制片、镜检;计数、拍照。

实验结果:不同方法处理后的细胞分裂指数(%)如下表。

秋水仙素溶液处理清水培养时间(h)

质量分数(%)时间(h)0122436

0.01

2410. 7113. 6814. 1914. 46

369. 9411. 9913. 5913. 62

487. 9810. 0612. 2211. 97

0.1247. 749. 0911. 0710. 86

366. 127. 879. 989. 81

485. 976. 687. 988. 56

请分析上述实验,回答有关问题:

(1)步骤③中“将根尖浸泡在1mol/L盐酸溶液中”的作用是。

(2)步骤⑥为了获得相应的观察视野,镜检时正确的操作方法是。

(3)根据所学的知识推测,石炭酸-品红试剂是一种性染料。

(4)为了统计数据更加科学,计数时应采取的方法是。

(5)根据上表结果可以得出如下初步结论:

①质量分数为秋水仙素溶液诱导后的细胞分裂指数较高;

②本实验的各种处理中,提高细胞分裂指数的最佳方法是。

(6)下面为一位同学在步骤⑥所拍摄的显微照片,形成细胞a的最可能的原因是。

解析:在洋葱根尖细胞分裂的观察实验中,可用1mol/L盐酸破坏细胞间质成分,使组织细胞相互分离;使用高倍镜观察时,需先在低倍镜下找到要观察的物像,缓慢移动装片,将其移至视野中央,再换用高倍显微镜观察;要清晰观察细胞分裂过程中的染色体行为,需要用碱性染料对染色体染色;为了使统计数据更加科学,计数时每个装片应该观察多个视野,取其平均值;分析表中数据,在用质量分数分别为0.1%和0.01%的秋水仙素溶液处理洋葱根尖时,相同时间内后者得到的细胞分裂指数始终较高,故0.01%的秋水仙素溶液诱导效果较高;从表中数据可以看出,分裂指数最高为14.46%,该数据对应的处理方法为0.01%的秋水仙素溶液诱导24h,在清水中培养36h;秋水仙素诱导染色体加倍的作用机理是抑制分裂前期纺锤体的形成,如果秋水仙素处理发生在上一个细胞周期纺锤体形成之后,就会发生a细胞所示染色体没有加倍的现象。

答案:(1)使组织中细胞相互分离开来 (2)先在低倍镜下观察,缓慢移动装片,发现理想视野后换用高倍镜 (3)碱 (4)每组装片观察多个视野 (5)①0.01% ②0.01%秋水仙素溶液诱导24h,再在清水中培养36h (6)秋水仙素处理发生在上一个细胞周期纺锤体形成之后

3.考查减数分裂与基因突变

例3.(2011年江苏生物卷-11)右图为基因型AABb的某动物进行细胞分裂的示意图。相关判断错误的是( )

A.此细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞

B.此细胞中基因a是由基因A经突变产生

C.此细胞可能形成两种或一种卵细胞

D.此动物体细胞内最多含有四个染色体组

解析:本题考查细胞的减数分裂过程及有关生物变异的知识。由图中细胞无同源染色体可知,该细胞处于减数第二次分裂过程中,因此,该细胞可能为次级精母细胞、次级卵母细胞或第一极体。因亲代基因型为AABb,故细胞中的a基因只能是基因突变产生的;此细胞若为次级精母细胞,则形成2个是2种类型,若为次级卵母细胞,则形成1个卵细胞和1个极体,1个卵细胞只能是1种类型;该动物细胞中含2个染色体组,在有丝分裂的后期染色体数目加倍,则含有4个染色体组。

答案:A

4.考查减数分裂与配子的形成

例4.(2011年山东理综卷-8)基因型为AaXBY的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离,而产生一个不含性染色体的AA型配子。等位基因A、a位于2号染色体。下列关于染色体未分离时期的分析,正确的是( )

①2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离

②2号染色体可能在减数第一次分裂时未分离

③性染色体可能在减数第二次分裂时未分离

④性染色体一定在减数第一次分裂时未分离

A.①③ B.①④ C.②③ D.②④

解析:由基因型为AaXBY的小鼠产生一个不含性染色体的AA型配子可知,A与A没有发生分离,而A与A的分离发生在减数第二次分裂后期,故①正确;配子不含性染色体有两种可能:一是减数第一次分裂同源染色体分离不正常,二是减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离后移向同一极,故③正确。

答案:A

5.考查减数分裂中染色体、DNA、染色单体的变化

例5.(2011年上海生物卷-28)下图表示雄果蝇进行某种细胞分裂时,处于四个不同阶段的细胞(Ⅰ~Ⅳ)中遗传物质或其载体(①~③)的数量。下列表述与图中信息相符的是( )

A.Ⅱ所处阶段发生基因自由组合

B.Ⅲ代表初级精母细胞

C.②代表染色体

D.Ⅰ~Ⅳ中③的数量比是2∶4∶4∶1

解析:本题要求考生通过分析减数分裂过程中DNA、染色体、染色单体数的变化特点判断分裂时期。由图中信息可知,①表示染色体,②表示染色单体,③表示DNA,Ⅰ代表精原细胞,Ⅱ代表处于减数第一次分裂时期的初级精母细胞,Ⅲ代表处于减数第二次分裂前期和中期的次级精母细胞,Ⅳ代表减数分裂完成后形成的精细胞。Ⅱ所处的减数第一次分裂前期非姐妹染色单体的交叉互换和后期的细胞中非同源染色体的自由组合均可发生基因的自由组合。Ⅰ~Ⅳ中③的数量比应该2∶4∶2∶1。

答案:A

6.考查减数分裂和有丝分裂的综合

例6.(2011年天津理综卷-4)玉米花药培养的单倍体幼苗,经秋水仙素处理后形成二倍体植株,下图是该过程中某时段细胞核DNA含量变化示意图。下列叙述错误的是( )

A.a~b过程中细胞内不会发生基因重组

B.c~d过程中细胞内发生了染色体数加倍

C.e点后细胞内各染色体组的基因组成相同

D.f~g过程中同源染色体分离,染色体数减半

解析:本题考查细胞分裂DNA数量的变化曲线及分析。a~b过程处于有丝分裂的前、中、后期,而基因重组只能发生在减数分裂过程中;c~d过程中由于已用秋水仙素处理,故在此过程中导致染色体数目加倍;e点后细胞内各染色体组都来源于花药中一个染色体这样的复制,因此各染色体组的基因组成相同。同源染色体分离只发生在减数分裂过程中,而f~g进行的是有丝分裂。

答案:D

三、跟踪训练

1.下列关于细胞周期的叙述,正确的是( )

A.成熟的生殖细胞产生后立即进入下一个细胞周期

B.在细胞分裂间期,DNA复制,染色体数目也加倍

C.抑制DNA的合成,细胞将停留在分裂期

D.处于有丝分裂后期的果蝇体细胞有四个染色体组

2.右图是细胞有丝分裂过程中一条染色体上的DNA含量变化图解,下列叙述中正确的是( )

A.在AB段主要进行蛋白质的合成,细胞生长速度快

B.出现CD段变化的原因是细胞质分裂

C.该细胞中,在BC段始终有染色单体存在

D.若该细胞是植物细胞,则CD段高尔基体和内质网活动非常活跃

3.下列关于二倍体动物细胞增殖的表述不正确的有( )

A.体细胞有丝分裂后期,细胞每一极均含有同源染色体

B.体细胞有丝分裂末期,细胞不含有姐妹染色单体

C.体细胞有丝分裂过程中,染色体DNA与细胞质DNA平均分配

D.减数第二次分裂后期,细胞染色体数为2的倍数,不含同源染色体

4.右图为细胞分裂的某一时期,下列有关此图的叙述中,不正确的是( )

A.虽然细胞中有中心体⑨,但不能断定该细胞为动物细胞

B.④是一条染色体,包含两条染色单体①和③,两条染色单体由一个着丝粒②相连

C.细胞中有两对同源染色体,即④和⑦为一对同源染色体,⑤和⑥为另一对同源染色体

D.在后期时,移向同一极的染色体均为非同源染色体

5.人体内某一细胞正在进行减数分裂,其中有44条常染色和2条X染色体,则此细胞最可能是( )

A.初级精母细胞或次级精母细胞

B.初级精母细胞或初级卵母细胞

C.次级精母细胞或初级卵母细胞

D.次级精母细胞或卵细胞

6.在细胞有丝分裂和减数分裂中,都发生的生理过程有( )

①染色体复制 ②同源染色体联会 ③非姐妹染色体交叉互换 ④同源染色体分离 ⑤着丝点分裂 ⑥细胞不均等分裂

A.①⑦ B.①⑥ C.①⑤ D.③④

7.染色体经复制后不会出现( )

A.染色体内DNA含量加倍

B.着丝点数目加倍

C.有2条染色单体

D.蛋白质的含量较复制前增加

8.某卵原细胞内含有Aa、Bb两对同源染色体,形成的卵细胞的染色体组成为Ab,则其所产生的3个极体的染色体组成分别为( )

A.AB、Ab、ab B.Aa、Bb、AB

C.Ab、aB、aB D.AB、aB、ab

9.下列不是、卵子发生的区别的是( )

A.初级精母、卵母细胞的形成时间

B.MⅠ和MⅡ的时间连续性

C.成熟生殖细胞中染色体的数量

D.成熟生殖细胞是否经过变形

10.下图表示同一生物体内不同时期的细胞分裂图,相关说法不正确的是( )

A.处于有丝分裂过程中的细胞是①③

B.细胞②可能发生等位基因分离

C.该生物体细胞染色体数量为4条,含有两个染色体组

D.细胞④中存在两对同源染色体

11.下图为某二倍体生物精原细胞分裂过程中,细胞内的同源染色体对数的变化曲线。基因重组最可能发生在( )

A.AB段 B.CD段 C.FG段 D.HI段

12.某些有毒物质能诱导真核细胞在分裂过程中产生微核。微核是由断裂的染色体形成的椭圆形异常结构,游离于细胞核之外,光学显微镜下可见。某生物小组为了探究香烟焦油能否诱导微核产生,完成了如下实验:

第一步:萃取获得香烟中的焦油,用醋酸丙酯将其溶解后再用蒸馏水稀释,配制成一系列浓度的焦油溶液。各取等量加入烧杯A、B、C、D中。将醋酸丙酯与蒸馏水混合液取等量加入烧杯E中。取等量蒸馏水加入烧杯F中。

第二步:将6个状况相同、幼根已培养至1cm的洋葱分别置于上述6个烧杯中培养较长时间,然后从每个洋葱上随机取根尖数根制作临时装片。

镜检记录出现微核的细胞所占的比例(微核率),计算每组平均值如下表:

烧杯编号ABCDEF

焦油浓度(ug/mL)5010020030000

平均微核率(‰)12.5514.9317.3220.143.583.59

请分析回答:

(1)为何洋葱在上述溶液中培养时间不可过短?。

(2)镜检时应选择位于根尖区,且处于细胞分裂期的细胞。

(3)用洋葱根尖制作临时装片的一般步骤为。

(4)对ABCD四组而言,E组和F组哪组是对照组?。将E组与F组比较,作用是

。该实验可得出什么结论? 。

13.如图所示是某种雄性动物细胞分裂过程中,染色体(假设体细胞染色体数为2N)和核DNA含量的变化情况。请回答:

(1)图中表示的是分裂过程中的染色体和核DNA的变化曲线。

(2)图中表示染色体数目变化的是,图中表示核DNA含量变化的是。

(3)处于D点的细胞名称是,处于EF段的细胞名称是。

(4)DE段变化的原因是,FG段变化的原因是。

14.下图甲、乙是某种雄性动物细胞分裂示意图,图丙表示该动物细胞分裂时期核内DNA数量变化曲线。请据图回答:

(1)图甲细胞分裂发生的场所是。

(2)图甲细胞中染色体①与②的分离发生在图丙的时期。若该细胞完成减数分裂后,形成了一个基因型为DA的子细胞,则同时产生的其他子细胞的基因型分别是。

(3)图乙细胞含有条染色单体、个染色体组。

(4)图乙细胞所处分裂时期的重要特征是。请画出图乙前一时期的细胞分裂示意图。

15.下图一、二分别表示某二倍体雌性动物(2n=4)体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系以及细胞分裂图像。请分析并回答:

(1)图一中a、b、c表示染色单体的是,Ⅰ~Ⅳ中存在同源染色体的是。

(2)图二中丙细胞对应于图一中的(填数字)期,产生的子细胞名称为。

(3)图二中甲、乙、丙细胞含有的染色体组数分别是。

(4)请绘出该雌性动物减数第一次分裂后期的细胞模式图。

参考答案:1.D 2.C 3.C 4.D 5.C 6.C 7.B 8.C 9.C 10.D 11.C

12.(1)确保经历至少一个细胞周期 (2)分生 间 (3)解离漂洗染色制片 (4)E 排除醋酸丙酯的影响 香烟焦油能诱导微核产生,且浓度越高,诱导作用越强

13.(1)减数 (2)曲线② 曲线① (3)初级精母细胞 次级精母细胞 (4)同源染色体彼此分离 着丝点断裂,姐妹染色单体分开,变成子染色体,并移向细胞两极

细胞分裂范文2

“细胞的分裂和分化”是苏教版生物教材七年级上册第三章第三节的内容。本课内容对学生学习生物体各种结构与功能、生物与环境的关系等知识,具有重要的价值。本课重点描述了细胞分裂的基本过程,以及细胞生长使生物体由小变大的过程,并解析了生物体组织的形成――细胞的分化。同时,在此基础上介绍了植物体的四种主要组织与人体四种基本组织类型的结构、形态和功能以及它们的分布。

课前准备:

收集相关的科学史资料,制作相关动画课件和视频,准备材料。

编制学生预习导学案,指导学生自学教材,尝试自己提出问题并解决问题。

教学目标:

1.知识目标

描述细胞的生长及分裂的基本过程,说出细胞分裂过程中染色体的变化,进而理解生物体的各种组织是由细胞分裂、分化形成的。

2.能力目标

能够推导出“新细胞的遗传物质与原细胞是一样的”,并通过一系列的活动培养学生分析、归纳的思维能力和自主学习的能力。

3.情感目标

通过对细胞分化的学习,使学生形成辩证唯物主义的自然观,逐步树立科学的世界观。

教学重、难点:

1.重点

描述生物的生长现象与细胞数目增多、体积增大有关,掌握细胞分裂的基本过程,描述细胞分化、组织的概念和组织的类型。

2.难点

说明细胞分裂过程中染色体的大致变化过程,描述细胞的分化现象。

教学过程:

一、课堂导入

教师播放动画:人的生长发育过程从受精卵胚胎胎儿婴儿成年人。

二、创设情境

出示一个成年人大约拥有100 万亿个细胞的资料,然后与学生共同用数学表示法板书100000000000000(学生惊叹),使学生了解这些细胞都源自一个受精卵细胞。

在学生进入情境后,提示学生打开教学网,引导学生明确本节课要学习的内容,然后提出思考的问题:(1)为什么受精卵能够变成100万亿个细胞呢?(2)细胞怎样进行分裂和分化?(3)说明细胞分裂的过程。(这些问题都可归结为一个问题,即“生物体的生长与什么有关系”)

三、深入探究

活动(一):细胞分裂

师:细胞如何从一个分裂成两个?(教师用动画演示细胞分裂的过程,学生利用网上的资源自主学习,然后小组讨论、发言,总结出细胞分裂的过程,让学生体会细胞数目的增多是细胞分裂的结果)

教师进一步提出问题,引导学生探究问题的内在规律:(1)细胞分裂过程中变化最明显的是细胞核,在这个位置有什么物质?它有什么变化?(变化最明显的是细胞核中的染色体,染色体是在细胞核的位置,易被碱性染料染成深色)(2)细胞一分为二,染色体是不是也一分为二?染色体数目是不是也要随之减半?那是不是会变成另外一种生物?

课件出示几种生物体内染色体数目的特点:同种生物的染色体数目是一定的,不会随着细胞的分裂减少。 如果某个体的染色体数量和同类生物不是一样的,那它就会表现出异样。

课件出示天才指挥家舟舟的资料:舟舟是一个先天智力障碍(三体综合征)患者,病因是常染色体变异,比正常人多了一条21 号染色体。

活动(二):洋葱根尖细胞分裂的基本过程

师(引导学生回忆分裂的基本过程):为什么同种生物体细胞染色体数目一样?(学生可以利用网上的资源自主学习回忆,然后小组讨论、发言,认识到细胞分裂之前染色体要复制)

[设计意图:通过观看图、文、声、像并茂的动画视频,引导学生主动学习,然后小组讨论、总结,让学生对细胞分裂的连续性和整体性有一个清晰的认识。同时,让学生通过自己的动手操作,感知细胞分裂过程和分裂过程中细胞内部细微的变化,进一步突出染色体的变化,达到突破难点的目的,共同完成意义的建构。]

活动(三):细胞的生长

师:细胞的分裂是一个变两个、两个变四个、那么细胞经过多次分裂会越分越小吗?(由此引出细胞生长,然后播放“植物细胞生长”的课件)

出示讨论问题: (1)新产生的细胞形态是否发生变化? (2)生物由小长大的原因是什么?(3)细胞的数目增多和体积的变大分别是怎么形成的?

[设计意图:通过动画引导学生进行形象化思维,增强学生的学习兴趣和减轻理解难度,让学生体会细胞生长和细胞分裂一样是细胞生活的正常表现,是生物体的生长和发育的需要。然后设计一系列小组讨论的问题,发挥学生的主体作用,促进生生互学,加深学生对细胞生长的印象,并及时引导学生归纳和比较,帮助学生形成系统的知识网络,增强学生的探究意识。]

活动(四):探究与细胞分化及组织的形成(展示众多不同细胞)

师:构成人体口腔的上皮细胞、肌肉细胞、神经细胞,它们的形态、功能、结构相同吗?这些细胞仅仅靠受精卵的分裂过程能形成吗?(视频播放细胞分裂与分化的过程图和细胞形成组织图,如下)

图1细胞的分裂与分化图2细胞形成组织

课件出示:图1中的A、B、C三个过程都是细胞分裂,结果是使细胞的数目增多,D过程则属于细胞分化;图2中的A(与B相同)、C、D都是由许多细胞构成的细胞群,虽然它们各不相同,但它们都是组织。(让学生回忆洋葱鳞片叶内表皮细胞临时装片也属于组织,使学生通过比较总结出细胞分化以及组织的概念,并认识常见的动物和植物的组织,然后课件出示动物植体的四大组织,引导学生体会、理解与记忆)

[设计意图:通过视频、图片,让学生明确细胞分化是形成不同形态结构和功能的细胞群,每个细胞群实际上是一种组织,从而突破组织这一重点概念的教学,使学生进一步掌握组织形成的原因。]

……

细胞分裂范文3

注意:

(1)上图仅对二倍体生物而言,一倍体、三倍体或同源四倍体不能用上述方法判断。高中学习过程一般仅考虑二倍体。

(2)后期图像只看一极的原因在于:在有丝分裂后期与减数第二次分裂后期,由于着丝点分裂,姐妹染色单体分开后形成两条一模一样的染色体,容易被误判为同源染色体,因而一般只看一极。

(3)也可运用以上图解进行逆推解题。

例1 图1是同一种动物体内有关细胞分裂的一组图像。下列说法正确的是( )

(1)具有同源染色体的细胞有①②③ (2)动物中可能同时出现以上细胞 (3)③所示的细胞中有两个四分体 (4)进行有丝分裂的细胞为①和③ (5)④中发生了等位基因的分离

A.(1)(2)(5) B.(2)(4)(5)

C.(1)(3)(4) D.(1)(2)(4)

【解题指导】首先根据题中信息判断每个图像属于哪种分裂方式,处于什么时期。

对于本题而言,图①处于分裂后期,无染色单体,不可能是减数第一次分裂,每一极中存在同源染色体,因此是有丝分裂。图②同源染色体排列在赤道板上,属于减数第一次分裂。图③为中期,有同源染色体且着丝点排列在赤道板上,属于有丝分裂。图④为后期图像,每一极无同源染色体也无染色单体,属于减数第二次分裂。

有丝分裂及减数第一次分裂过程都存在同源染色体。在动物中有丝分裂与减数分裂可能同时存在,并且在同一时间可能有不同时期的减数分裂。在减数第一次分裂的前期,同源染色体联会形成四分体,而等位基因的分离则发生在减数第一次分裂的后期。

答案:D

二、细胞分裂曲线

首先要看曲线中纵坐标代表的生物学意义。纵坐标可以是染色体、DNA或染色单体在细胞分裂过程中的相对数量的变化,也可能是每条染色体DNA含量的变化。具体数量关系如下表:(设体细胞中DNA数为2N,染色体数为N,姐妹染色体数为0)

有丝分裂:

分裂期 DNA数 染色体数 姐妹染色单体数

前期 4N 2N 4N

中期 4N 2N 4N

后期 4N 4N 0

末期 2N 2N 0

减数第一次分裂:

分裂期 DNA数 染色体数 姐妹染色单体数

前期 4N 2N 4N

中期 4N 2N 4N

后期 4N 2N 4N

末期 2N N 2N

减数第二次分裂:

分裂期 DNA数 染色体数 姐妹染色单体数

前期 2N N 2N

中期 2N N 2N

后期 2N 2N 0

末期 N N 0

例2 如图2中A曲线表示某生物(2n=4)的体细胞分裂过程及形成过程中每个细胞内某物质数量的变化。a、b、c、d、e分别表示分裂过程中的某几个时期的细胞中染色体图。图2中B表示某生物细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系。请据图回答下列问题。

(1)图2 A曲线中①~③段可表示细胞进行

分裂的 数量变化。

(2)图2 B曲线中AB段形成的原因是 ,该过程发生于细胞分裂的 期。CD段形成的原因是 。

(3)图2 C中a~e与图A曲线②⑤位置相对应的细胞分别是 。位于图B中BC段的图C的细胞有 。

(4)图2 C细胞a、b、c、d、e中具有同源染色体的是 。图2 A曲线中一个细胞内没有同源染色体的时期是 。

(5)与体细胞相比,图2 C a~e细胞中,核内DNA含量加倍的是 。

(6)就染色体行为来说,b、e时期的共同特点是 。

【解题指导】本题考查细胞分裂过程曲线图的分析与应用。

(1)因为图2 A中曲线⑤阶段数量暂时恢复与体细胞一样,所以应该是染色体的数量变化。在②阶段,染色体数目与体细胞相比增加了一倍,故①~③ 段为有丝分裂过程。

(2)对于图2 B而言,纵坐标是每条染色体DNA含量变化的情况。AB段DNA相对数量加倍,说明正在发生DNA的复制。它发生在有丝分裂或减数分裂的间期。而BC段DNA的数量是染色体的2倍,说明每个染色体中有两个染色单体,它可以是有丝分裂的前、中、后期,也可能是减数第一次分裂及减数第二分裂的前、中期。CD段处于染色体中DNA数量减少1倍的过渡时期,说明此时着丝点分开。

(3)图2 A曲线②⑤位置相对应的细胞染色体数量均加倍,说明细胞处于分裂的后期,从染色体的数量上看,②为4n,⑤为2n,则曲线②⑤位置相对应的细胞分别是有丝分裂后期e和减数第二次分裂后期b。图2 B中的BC段每个染色体中有2个DNA,它可以包括图C中的a、c、d。

(4)从细胞中染色体的行为和数量看,a~e分别是减数分裂四分体时期、减数第二次分裂后期、减数第二次分裂前期、有丝分裂中期和有丝分裂后期,含有同源染色体的只能是减数第一次分裂时期和有丝分裂期的细胞,即a、d、e。从曲线 A上看,从④开始,染色体数目减半,说明已经进入减数第二次分裂时期,处于④⑤⑥时期的一个细胞内均不含同源染色体。

(5)与体细胞相比,核内DNA含量加倍的是有丝分裂的前、中、后期及减数第一次分裂期。该生物体细胞内含有的染色体数为2n,可知核中DNA分子数为2n,核内DNA含量加倍为4n的细胞为a、d、e。

细胞分裂范文4

    论文关键词:龙眼,花粉母细胞,减数分裂,染色体

    龙眼(DimocarpuslonganLour.)属于无患子科(Sapindaceae)龙眼属(DimocarpusLour.)植物,原产我国南部,素有“东北人参,南方桂圆”之称,是我国南方重要的经济树种之一。国内外对龙眼的研究主要集中在栽培学、生理学、分子生物学及储运技术等方面,对于龙眼的细胞学研究较少,林国阳等曾报道龙眼体细胞染色体数目为2n=30,而关于其花粉母细胞减数分裂方面的研究鲜有报道。本研究以石硖龙眼为试材,对其花粉母细胞减数分裂全过程进行观察,旨在为龙眼遗传育种和改良提供有价值的资料。

    1材料和方法

    1.1材料

    材料取自中国热带农业科学院南亚热带作物研究所龙眼种质资源圃。

    1.2方法

    *通讯作者Authorforcorrespondence.Tel:0759-2859112,E-mail:ssy7299@163.com

    2010年2月上旬到3月下旬,选取植株生长健壮、无病虫害的龙眼花序,于上午8:00起每隔半小时取材一次,至中午12:00结束。采集花序后立即放入卡诺氏固定液I(冰乙酸:无水乙醇=3:1)中固定4~24h,经95%、80%的乙醇各30min,最后转入70%乙醇中置冰箱冷藏室保存备用。制片时取出花序,择取同样大小的小花解剖后取出花药,水洗后混合酶液(5%纤维素酶:5%果胶酶=1:1)于28℃酶解5h,水洗3次,卡诺氏固定液I固定30min,改良涂片法制片,Giemsa染色,Sony-80i生物显微镜镜检,将各时期典型图像拍照保存。

    2结果与分析

细胞分裂范文5

一、合理辨别细胞有丝分裂各时期图形及染色体行为

要想合理辨别细胞有丝分裂各时期图形及染色体的行为,第一,需要了解动植物细胞器的中心体.第二,明确动物细胞分裂的后末期现象及一个细胞分裂成两个细胞的过程,植物细胞在分裂末期由中央赤道板位置形成细胞板,并向周围进行扩展,促使一个细胞分裂成两个细胞.第三,合理绘制动植物细胞有丝分裂后期图像,首先,正确画染色置,确保着丝点靠近两级.其次,确保染色体形状、大小及颜色与上面所附着的基因相同.最后,大多数生物在细胞的每一级均有成对存在的同源染色体.

例1图1中表示动物细胞在有丝分裂的分裂期各种距离或长度随时间的变化规律曲线,叙述正确的是(A)

A.曲线a代表两个中心体间的距离

B.曲线b代表姐妹染色单体共用的着丝点间的距离

C.曲线c代表染色体与细胞两级间的距离

D.曲线d代表染色体纺锤丝的长度

解析由于题中给出从有丝分裂的分裂期开始,两个中心体在前期分开,可用a曲线表示.两个着丝点是从后期分开,距离从0开始增加,因此10分钟开始进入后期,用c曲线表示着丝点间的距离.同时商兹旧体向两极移动,所以d曲线表示着丝点距细胞两极的距离.附着在着丝点的纺锤丝从前期形成到末期消失,因此b代表纺锤丝的长度.本题的答案为A.

二、正确认识与卵细胞形成过程

与卵细胞的形成过程既有相同点又有一定的区别,不同点是在细胞分裂后期产生,细胞质分裂具有均匀性特点.1个精原细胞能够分解为4个,精细胞分解为的过程不属于减数分裂过程.而卵细胞在形成过程中,细胞质分裂处于不均匀现象,能够由1个卵原细胞分解为3个极体,形成过程处于无变形阶段.两者的相同点是,染色体行为及染色体、DNA数量相同.

例2图2中哪个细胞是次级卵母细胞继续分裂过程中染色体平均分配的示意图(B)

解析试题分析:题中图A是卵原细胞在减数分裂第一次分裂过程中处于后期的初级卵母细胞图,判断依据是每个四分体中的同源染色体已彼此分开,开始分别移向细胞两极,但细胞质的分配是不平均的;图B是减数第二次分裂后期的次级卵母细胞图,判断依据是着丝点已分裂;图C是精原细胞在减数分裂第一次分裂后期的初级精母细胞图,判断依据是同源染色体已彼此分裂,正在移向细胞两极,但细胞质的分配是平均的;图D有两种可能,一种可能是精原细胞进行减数分裂第二次分裂后期图,第二种可能是卵原细胞减数分裂过程中第一极体的分裂后期图.故答案是B.

三、明确有丝分裂及减数分裂图形的区别

首先,需要对是否是减数的第一次分裂进行判断,对有丝分裂图像中的减数第一次分裂、第二次分裂及有丝分裂图像进行比较,在对第一次分裂的染色体进行判断时,需要结合染色体的行为来进行.其次,对减数第二次分裂及有丝分裂进行比较.最后,对细胞中染色体的奇数及细胞质分裂不均匀等现象进行判断.

例3二倍体生物细胞正在进行着丝点分裂时,叙述正确的是(C).

A.细胞中一定不存在同源染色体

B.着丝点分裂一定导致DNA数目加倍

C.染色体DNA一定由母链和子链组成

D.细胞中染色体数目一定是其体细胞的2倍

二倍体生物细胞进行着丝点分裂时,细胞处于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期,前者细胞中存在同源染色体;着丝点分裂导致染色体数目加倍,但DNA数目不变;DNA复制方式为半保留复制,则DNA中一定有一条母链和一条子链;有丝分裂后期染色体数目增加,是体细胞染色体数目的2倍,减数第二次分裂后期,染色体数也暂时加倍,但与体细胞中染色体数相等.故答案选C.

细胞分裂范文6

有丝分裂过程的偏差会造成中心体扩增、染色体异常分离以及非整倍体的产生,导致基因组不稳定,从而引发肿瘤。为使姊妹染色单体和其他细胞成分能够均等地进入子细胞,需要一系列蛋白质的可逆的磷酸化作用,这其中包括Aurora激酶家族[1]。Aurora-A属于Aurora激酶家族,是中心体相关激酶,在细胞有丝分裂中起重要作用,因为它与多种恶性肿瘤有关,所以引起众多研究者的关注。阐明Aurora-A在有丝分裂中的作用将有助于深刻理解Aurora-A诱导肿瘤发生的分子机制,并为肿瘤治疗提供新的靶点。

1 Aurora激酶家族概述

Aurora激酶家族是存在于真核细胞内、参与调节有丝分裂的一类丝氨酸-苏氨酸激酶。哺乳动物细胞中迄今发现3个Aurora家族成员,分别是:Aurora-A(Aurora2)、Aurora-B(Aurora1)、Aurora-C(Aurora3)[1]。Aurora激酶家族在结构上具有高度保守性[2],其蛋白质的一级结构含有两个结构域,即可变区和催化区,人类Aurora家族三成员蛋白质一级结构序列的一致性大于55%,多集中在C末端的催化区,并且都具有活化环和降解框。虽然三种人类Aurora激酶的氨基酸序列有很大一致性,但它们在细胞内的定位存在差异。Aurora-A于S早期定位于复制的中心体和纺锤体两极,直到有丝分裂结束后退出,分布于子细胞核附近[1]。Aurora-B是染色体过客蛋白,定位于有丝分裂早期的染色体着丝粒区域,后期则转移至纺锤体中间区,最终在胞质分裂期集中于中间体,这种定位使得Aurora-B有调节动粒的功能,是纠正染色体排列和分离、调整纺锤体检验点和胞质分裂所必需的[3]。Aurora-C也是一种染色体过客蛋白[4],与Aurora-B、内着丝粒蛋白及survivin等过客蛋白一样,在有丝分裂前期和中期分别定位于固缩的染色体及着丝粒上,后期转移到纺锤体的中间区,在胞质分裂期定位于中心体处,其功能与Aurora-B相互弥补,以满足细胞有丝分裂进程的需要。因此Aurora激酶家族不同的亚细胞定位与各自的功能密不可分,它们在细胞内受到严格的时间和空间调控,参与调节中心体的成熟、染色体的正确分离和细胞分裂。

2 Aurora-A的结构

人Aurora-A最早从乳癌组织中检测到,被称为BTAK,又名Aurora2、AIK1、STK15、STK6、HsAIRK1等[5]。Aurora-A由403个氨基酸组成,蛋白质一级结构含有两个结构域,一个是可变区,一个是催化区。催化区位于C末端,氨基酸序列具有高度保守性,催化区内含有活化环和降解框,活化环参与Aurora-A激酶活性的调节,降解框D-box参与Aurora-A激酶的降解。可变区位于N末端,此区含有3个box,它们与Aurora-A的胞内定位以及识别、结合中心体的相关蛋白有关,其中A-box还负责激活D-box的降解功能[2]。

3 Aurora-A的周期性变化

Aurora-A激酶在细胞中的表达及分布呈现周期依赖性。其mRNA及蛋白水平在G1和S期最低,从G2期开始逐渐升高,在G2/M期增至峰值,M期结束后迅速下降,激酶活性在有丝分裂早期达到最大[6]。Aurora-A在细胞内呈周期性动态分布:G2期Aurora-A随复制的中心体移向细胞两极。在有丝分裂前期,位于两极的Aurora-A逐渐靠近,并伴有核膜的增厚和内陷。随着核膜的崩解消失,Aurora-A快速增加并进入纺锤体结构,分布于中心体及其附近的微管区域。后期定位于中心体附近的量减少,另有少部分出现在中间区。末期和胞质分裂期随着Aurora-A的逐渐降解,大部分无法检测到,直到G2期Aurora-A又重新分布到子细胞核附近[7]。

4 Aurora-A在有丝分裂中的作用

4.1 Aurora-A与中心体的分离与成熟

中心体作为细胞的微管组织中心,其重要功能是构成有丝分裂的纺锤体,在细胞间期调节微管的数量、稳定性、极性和空间分布;在有丝分裂期,中心体建立两极纺锤体,确保细胞分裂过程的对称性和双极性,而这一功能对染色体的精确分离是必需的。

中心体在G1/S期或S早期开始复制,到S期末就形成两套未分离的中心体,Aurora-A于此时定位到中心体,阻止它再次复制并促进它的分离和成熟,这时中心体复制已完成,因此,Aurora-A并未直接参与中心体的复制。直到G1期Aurora-A降解后重新分布到子细胞核附近,中心体才得以进行下一次复制,说明Aurora-A只允许中心体在一个细胞周期中复制1次[6]。

Aurora-A对于中心体的分离非常重要。有研究显示,利用RNAi技术干扰线虫胚胎中的Aurora-A后发现,在核膜破裂前,中心体能够正常分离,但在核膜破裂后,分离的中心体又聚在一起,说明Aurora-A对于中心体分离的启动不是必需的,而对分离的维持是必不可少的[8]。还有研究结果表明,当果蝇中Aurora-A突变时,将导致中心体异常分离,从而引发单极纺锤体[9]。

中心体经历了复制和分离后还需要一个成熟的过程,此时就要募集一些蛋白质到中心体,以确保有丝分裂的正常进行。通过对果蝇、线虫的研究发现,在细胞有丝分裂早期,γ-微管蛋白与两种中心粒周围物质——D-TACC和MSPS以依赖Aurora-A的方式聚集到中心体,其中D-TACC是一种中心体蛋白,起稳定中心体和微管的作用;MSPS是一种微管相关蛋白,在维持纺锤体的完整性方面发挥重要作用。Aurora-A将D-TACC磷酸化后与微管结合蛋白MSPS/XMAP215形成复合物,并促进其聚集到中心体上,稳定中心体微管[8,10,11]。

4.2 Aurora-A与纺锤体装配

纺锤体微管在细胞分裂时牵引染色体到细胞两极,使每一子代细胞都具有完整的染色体。Aurora-A在双极纺锤体的建立和维持过程中起关键作用,抑制Aurora-A活性,可导致单极纺锤体的形成, 而双极纺锤体才是染色体正确分离的前提[12]。另有研究显示,在Aurora-A缺失的人类肿瘤细胞中,虽然形成了双极纺锤体,但染色体不能排列到赤道平面上[13]。

Aurora-A激酶磷酸化后才具有活性。在非洲爪蟾卵抽提物中发现,Aurora-A的磷酸化及活化通过Ran-GTP-TPX2途径被激活, Ran-GTP活化后,刺激TPX2从importin-α和importin-β中释放,Aurora-A与TPX2结合后被磷酸化,并帮助Aurora-A定位到中心体附近的微管上,当TPX2与Aurora-A过表达时,可导致纺锤体装配不协调和染色体分离错误[14]。

4.3 Aurora-A与G2/M期检验点

细胞周期中有两个关键的转折点:G1/S期及G2/M期。G2/M期阻滞反应了细胞的自身保护机制,以提供细胞修复损伤DNA的时间。若修复成功,细胞便可进入有丝分裂期,反之细胞进入凋亡阶段。Aurora-A主要在G2/M期被激活,它对细胞能进入有丝分裂起非常重要的作用。MARUMOTO等[15]将抗Aurora-A的抗体注入到G2晚期的Hela细胞中后,细胞延迟进入有丝分裂,但当Aurora-A过表达时,又可取消由于DNA损伤所引起的G2/M期阻滞,使细胞逃逸了G2/M期检验点,直接进入有丝分裂,造成染色体不稳定,说明Aurora-A参与了G2/M期检验点的调控。

5 Aurora-A与恶性肿瘤

5.1 Aurora-A基因在20q13的扩增

人类Aurora-A基因位于染色体20q13,这个区域在许多恶性肿瘤中都存在基因扩增[16]。在乳癌细胞系,20q11~q13区的扩增存在于40%的癌细胞中,而且20q13区扩增与过表达的乳癌病人预后差[17]。在胃癌中用FISH法分析后,有约47%的病人出现20q13区扩增,其中有4例(5%)高度扩增,11例(15%)中度扩增,还有19例(28%)低度扩增[18]。在原发性结肠癌中,有52%的病人存在20q13区扩增[16]。这些证据表明,Aurora-A是临床上一个重要癌基因。

5.2 Aurora-A在mRNA与蛋白水平的过表达

通常在正常人体组织中,Aurora-A只在少数细胞增生活跃的器官中存在高表达,比如睾丸、胸腺和胎儿肝脏,但当它在其他组织细胞中高表达时,却可能促进肿瘤的发生[19]。既往研究发现,Aurora-A在乳癌、前列腺癌、膀胱癌、卵巢癌、胰腺癌等多种肿瘤中都存在高表达,而且Aurora-A主要分布在细胞质,不局限于中心体[20]。

5.3 Aurora-A与非整倍体和中心体紊乱

以部分或整条染色体的获得或丢失为特征的非整倍体可导致基因组不稳定,从而促进肿瘤的发生。有文献报道非整倍体可作为判断肿瘤进程和预后的指标[21,22]。在胃癌和甲状腺乳头状癌等恶性肿瘤中,非整倍体是转移和预后差的标志。关于Aurora-A和非整倍体的关系,有研究发现过表达的Aurora-A和非整倍体同时出现在胃癌中,并且有Aurora-A基因扩增和过表达的临床标本有非整倍体和预后差的特征[23]。

当中心体出现扩增等异常现象时,可导致错误的纺锤体装配和染色体分离,形成非整倍体,在几乎所有的肿瘤及肿瘤细胞系中都发现有中心体异常现象[24]。Aurora-A作为中心体相关激酶,当它过表达时可导致中心体扩增、染色体不稳定和细胞恶性转化[25]。这些都提示Aurora-A的过表达和中心体异常以及非整倍体的出现在肿瘤的发生、发展中存在必然联系,因此Aurora-A在有丝分裂中的调节作用可能是其引发肿瘤的原因之一。

5.4 Aurora-A与p53

野生型p53(wt-p53)蛋白在维持基因组稳定方面同样发挥重要角色。wt-p53在有丝分裂中起重要的检验点角色,一部分p53被发现在有丝分裂中分布于中心体,而wt-p53下调、缺失或突变会导致中心体扩增和基因组不稳定,这与Aurora-A过表达所诱导的结果相似[26,27]。

有文献报道, wt-p53蛋白对Aurora-A起负调控作用[27],在细胞内以转录活化非依赖的方式直接结合在Aurora-A的N末端并抑制其活性,阻止Aurora-A过表达所诱导的中心体扩增和细胞转化;另一方面,Aurora-A高度活化又可抑制wt-p53所介导的负性调节,原因是Aurora-A对p53的Ser315磷酸化,从而促进Mdm2介导的p53通过泛素化途径降解,也可对p53的Ser215磷酸化,抑制p53的转录活性,最终使p53失去正常功能[28,29]。这些发现提示Aurora-A引发肿瘤的原因之二是它能与一些底物蛋白相互作用,影响细胞凋亡和分裂之间的平衡,过表达或过度激活Aurora-A会打破细胞内的Aurora-A-p53平衡,造成细胞恶性增殖。

5.5 Aurora-A与c-myc

Aurora-A在肿瘤转化中具有枢纽作用。最近研究发现,卵巢上皮细胞HIOSE118和乳腺上皮细胞MCF-10A中高表达的Aurora-A可以上调c-myc,并通过人端粒酶逆转录酶(hTERT)启动子上c-myc结合位点诱导端粒酶活性,RNAi干扰c-myc后,可以减弱Aurora-A所诱导的hTERT表达和端粒酶活性[30]。此发现提供了细胞恶性转化的又一分子机制,即Aurora-A通过上调c-myc而诱导端粒酶活性。

6 展望

Aurora-A作为中心体相关激酶,它与许多蛋白质通过磷酸化相互作用,参与细胞有丝分裂过程,当它过表达时,会导致中心体扩增,诱导细胞转化。由于Aurora-A与肿瘤的发生有关,它所编码的基因也被认为是一种新的癌基因,因此,Aurora-A有可能成为肿瘤治疗的一个靶点。目前,文献相继报道有3种小分子Aurora-A激酶抑制剂,它们分别为ZM447439、MLN8054和VX-680[31,32]。体外试验发现它们具有抗肿瘤活性,这有可能成为未来抗肿瘤新药研发方向。

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