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北师大版 (2019)必修1《分子与细胞》一 细胞周期复习ppt课件
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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
C.若改用秋水仙素代替TdR处理，会影响细胞纺锤体的形成，会停留在分裂中期。所以取t2－t3时的细胞用碱性染料染色，t3时分裂期要多，能观察到细胞核的细胞数可能少于t2时，C错误。
D.因为t8时的细胞都处于G1/S交界处 ，如要进行动物细胞有丝分裂的观察活动，需要分裂期的细胞，t8时没有分裂期细胞，而 t1时有分裂期的细胞，获得的效果好，D错误。
①G2期细胞的获得 根据细胞周期测定的数值，采用TdR双阻断法使细胞同步在G1／S期交界处后，洗去TdR使细胞释放后继续培养。其培养时间应大于S期时间而小于S+G2期时间。②然后先用振荡法使已进入M期的细胞脱落，弃去上清培养基；再用胰酶消化，加入新鲜培养基制成细胞悬液，离心收集细胞，即为G2期细胞。
(三) G1期和G2期细胞的获得
(1)将用M期阻断法获得的细胞加入一定量的培养基，继续培养1－10 h即可获得各阶段的G1期细胞。 (2)用缺乏异亮氨酸的培养基培养细胞，培养时间超过一个细胞周期，即可获得中G1期细胞。
(1)取处于对数生长期的细胞。 (2)用含0.5％---1％小牛血清的培养基培养细胞48－72 h。或用无血清的培养基培养24 h。 (3)用0.1％ - 0.25％胰蛋白酶消化细胞可收获G0期细胞，可用3H-TdR掺入进行测量鉴定。
(四) G0期细胞的获得
可采用血清饥饿法得到G0期细胞：
例 下列关于用不同方法处理与培养小鼠骨髓细胞的叙述，正确的是（ ）A.用缺乏营养物质的培养液培养，会使M期细胞减少B.用蛋白质合成抑制剂处理，不影响G1期细胞进入S期C.用促进细胞分裂的试剂处理，G2期细胞中染色体数目增加D.用仅含适量3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷的培养液培养，S期细胞的数量增加
例 为了研究海拉细胞的细胞增殖，以总细胞数和细胞分裂指数(细胞群体中分裂细胞所占的百分比)为测定指标，完善实验思路，预测实验结果并进行分析与讨论(要求：细胞培养至培养液中营养物质不足。实验思路涉及的主要用具须写出，但具体操作过程不做要求。实验条件适宜)回答下列问题：(1)完善实验思路：①将己知细胞密度的海拉细胞悬液，用移液管加入到各个含细胞培养液的培养瓶中，然后置于CO2培养箱中培养。② 。③对所得数据进行统计与处理。(2)预测实验结果(以坐标曲线图形表示实验结果)：(3)分析与讨论：①细胞计数时，见到压在方格线上的细胞如何计数？②若要得到大量的G1期细胞，可采用的方法 ，原因是 。③若为了检测某种药物对该细胞的增殖有促进作用，可在培养液中加入同位素标记的物质是 ，原因是 。
⑴②每隔一段时间，用血细胞计数板在显微镜下计数并记录，同时制作临时装片，在显微镜下观察与计数分裂相细胞并记录.
⑶①只计左线和上线上的细胞②减少培养液中的营养物质成分由于原料缺少使细胞合成有关物质如RNA和蛋白质等受阻，而停滞于G1期③胸腺嘧啶脱氧核苷胸腺嘧啶脱氧核苷是DNA合成的原料，其进入细胞的量可反映细胞的增殖情况
2.“赤道面”和细胞板
星体微管：由中心体向外放射，末端结合有分子马达，负责两极的分离
动粒微管：由中心体发出，连接在染色体着丝点动粒上,着丝点上具有马达蛋白。
极体微管：由中心体发出，在纺锤体中部重叠，重叠部位结合有分子马达，负责将两极推开。
纺锤体有三种微管结构：
姐妹染色单体分离与黏连蛋白解聚有关，与纺锤丝的活动无关，A项正确；黏连蛋白解聚是分离酶作用的结果，而不是动粒驱动的结果，B项错误，C项正确；Cdc20、APX等物质的作用导致分离酶被激活，进而使染色单体分离，导致细胞染色体数目加倍，D项正确。选ACD。
例 图2表示姐妹染色单体及着丝粒、动粒结构，其中动粒有驱动染色单体分离的作用。姐妹染色单体分离与黏连蛋白解聚有关。分离酶能使黏连蛋白解聚。通常情况下，分离酶与securin蛋白结合而不表现出活性。进入有丝分裂后期时，细胞中的后期促进复合体（APX）被激活，此复合体能特异性选择并引导secrin蛋白降解，激活分离酶。APX自身不能独立工作，需要Cdc20（一种辅助因子）协助。上述资料能表明的事实是________（多选）。A.姐妹染色单体的分离与纺锤丝的活动无关B.黏连蛋白解聚是动粒驱动的结果C.姐妹染色单体的分离需要酶的参与D.Cdc20、APX等物质的作用结果导致细胞染色体数目加倍
端粒存在于真核生物线形染色体末端，由串联重复的短 DNA 序列及其相关蛋白组成 DNA 蛋白复合体
端粒随着每次分裂而缩短
稳定染色体结构和功能的特殊成分。
此外，端粒还参与染色体在细胞核中的定位，并对有丝分裂后期染色体的分离，减数分裂时染色体的重组和DNA双链损伤后的修复都有重要作用。
端粒酶是一种特殊的核糖核蛋白酶复合体，具有逆转录酶活性，能够以自身的 RNA为模板合成端粒 DNA。
粒酶活性在人体大多数组织中消失，除生殖细胞、造血干细胞及外周淋巴细胞等少数几类细胞外，多数正常体细胞检测不到端粒酶活性。
对细胞衰老研究，大多数的研究者都认为：正常体细胞端粒的长度是有限度的，随着年龄的增长和细胞分裂次数的增多，端粒会逐渐缩短，一般丢失速度为 50～200bp/次。由此可见端粒长度决定了细胞的分裂次数，调控着细胞的寿命，超过分裂极限后细胞自然衰老死亡，预测端粒缩短是衰老的原因。当然，衰老的过程非常复杂，参与的因素也很多，端粒作为其中的机制之一已经成为近年来研究的热点。
例 端粒酶由RNA和蛋白质组成，该酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链。下列叙述正确的是 （ ）A.大肠杆菌拟核的DNA中含有端粒B.端粒酶中的蛋白质为RNA聚合酶C.正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNAD.正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长
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
C.若改用秋水仙素代替TdR处理，会影响细胞纺锤体的形成，会停留在分裂中期。所以取t2－t3时的细胞用碱性染料染色，t3时分裂期要多，能观察到细胞核的细胞数可能少于t2时，C错误。
D.因为t8时的细胞都处于G1/S交界处 ，如要进行动物细胞有丝分裂的观察活动，需要分裂期的细胞，t8时没有分裂期细胞，而 t1时有分裂期的细胞，获得的效果好，D错误。
①G2期细胞的获得 根据细胞周期测定的数值，采用TdR双阻断法使细胞同步在G1／S期交界处后，洗去TdR使细胞释放后继续培养。其培养时间应大于S期时间而小于S+G2期时间。②然后先用振荡法使已进入M期的细胞脱落，弃去上清培养基；再用胰酶消化，加入新鲜培养基制成细胞悬液，离心收集细胞，即为G2期细胞。
(三) G1期和G2期细胞的获得
(1)将用M期阻断法获得的细胞加入一定量的培养基，继续培养1－10 h即可获得各阶段的G1期细胞。 (2)用缺乏异亮氨酸的培养基培养细胞，培养时间超过一个细胞周期，即可获得中G1期细胞。
(1)取处于对数生长期的细胞。 (2)用含0.5％---1％小牛血清的培养基培养细胞48－72 h。或用无血清的培养基培养24 h。 (3)用0.1％ - 0.25％胰蛋白酶消化细胞可收获G0期细胞，可用3H-TdR掺入进行测量鉴定。
(四) G0期细胞的获得
可采用血清饥饿法得到G0期细胞：
例 下列关于用不同方法处理与培养小鼠骨髓细胞的叙述，正确的是（ ）A.用缺乏营养物质的培养液培养，会使M期细胞减少B.用蛋白质合成抑制剂处理，不影响G1期细胞进入S期C.用促进细胞分裂的试剂处理，G2期细胞中染色体数目增加D.用仅含适量3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷的培养液培养，S期细胞的数量增加
例 为了研究海拉细胞的细胞增殖，以总细胞数和细胞分裂指数(细胞群体中分裂细胞所占的百分比)为测定指标，完善实验思路，预测实验结果并进行分析与讨论(要求：细胞培养至培养液中营养物质不足。实验思路涉及的主要用具须写出，但具体操作过程不做要求。实验条件适宜)回答下列问题：(1)完善实验思路：①将己知细胞密度的海拉细胞悬液，用移液管加入到各个含细胞培养液的培养瓶中，然后置于CO2培养箱中培养。② 。③对所得数据进行统计与处理。(2)预测实验结果(以坐标曲线图形表示实验结果)：(3)分析与讨论：①细胞计数时，见到压在方格线上的细胞如何计数？②若要得到大量的G1期细胞，可采用的方法 ，原因是 。③若为了检测某种药物对该细胞的增殖有促进作用，可在培养液中加入同位素标记的物质是 ，原因是 。
⑴②每隔一段时间，用血细胞计数板在显微镜下计数并记录，同时制作临时装片，在显微镜下观察与计数分裂相细胞并记录.
⑶①只计左线和上线上的细胞②减少培养液中的营养物质成分由于原料缺少使细胞合成有关物质如RNA和蛋白质等受阻，而停滞于G1期③胸腺嘧啶脱氧核苷胸腺嘧啶脱氧核苷是DNA合成的原料，其进入细胞的量可反映细胞的增殖情况
2.“赤道面”和细胞板
星体微管：由中心体向外放射，末端结合有分子马达，负责两极的分离
动粒微管：由中心体发出，连接在染色体着丝点动粒上,着丝点上具有马达蛋白。
极体微管：由中心体发出，在纺锤体中部重叠，重叠部位结合有分子马达，负责将两极推开。
纺锤体有三种微管结构：
姐妹染色单体分离与黏连蛋白解聚有关，与纺锤丝的活动无关，A项正确；黏连蛋白解聚是分离酶作用的结果，而不是动粒驱动的结果，B项错误，C项正确；Cdc20、APX等物质的作用导致分离酶被激活，进而使染色单体分离，导致细胞染色体数目加倍，D项正确。选ACD。
例 图2表示姐妹染色单体及着丝粒、动粒结构，其中动粒有驱动染色单体分离的作用。姐妹染色单体分离与黏连蛋白解聚有关。分离酶能使黏连蛋白解聚。通常情况下，分离酶与securin蛋白结合而不表现出活性。进入有丝分裂后期时，细胞中的后期促进复合体（APX）被激活，此复合体能特异性选择并引导secrin蛋白降解，激活分离酶。APX自身不能独立工作，需要Cdc20（一种辅助因子）协助。上述资料能表明的事实是________（多选）。A.姐妹染色单体的分离与纺锤丝的活动无关B.黏连蛋白解聚是动粒驱动的结果C.姐妹染色单体的分离需要酶的参与D.Cdc20、APX等物质的作用结果导致细胞染色体数目加倍
端粒存在于真核生物线形染色体末端，由串联重复的短 DNA 序列及其相关蛋白组成 DNA 蛋白复合体
端粒随着每次分裂而缩短
稳定染色体结构和功能的特殊成分。
此外，端粒还参与染色体在细胞核中的定位，并对有丝分裂后期染色体的分离，减数分裂时染色体的重组和DNA双链损伤后的修复都有重要作用。
端粒酶是一种特殊的核糖核蛋白酶复合体，具有逆转录酶活性，能够以自身的 RNA为模板合成端粒 DNA。
粒酶活性在人体大多数组织中消失，除生殖细胞、造血干细胞及外周淋巴细胞等少数几类细胞外，多数正常体细胞检测不到端粒酶活性。
对细胞衰老研究，大多数的研究者都认为：正常体细胞端粒的长度是有限度的，随着年龄的增长和细胞分裂次数的增多，端粒会逐渐缩短，一般丢失速度为 50～200bp/次。由此可见端粒长度决定了细胞的分裂次数，调控着细胞的寿命，超过分裂极限后细胞自然衰老死亡，预测端粒缩短是衰老的原因。当然，衰老的过程非常复杂，参与的因素也很多，端粒作为其中的机制之一已经成为近年来研究的热点。
例 端粒酶由RNA和蛋白质组成，该酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链。下列叙述正确的是 （ ）A.大肠杆菌拟核的DNA中含有端粒B.端粒酶中的蛋白质为RNA聚合酶C.正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNAD.正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长
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