细胞周期测定实验有哪些,怎么做?
细胞计数法
实验方法原理: 体外培养细胞生长、分裂繁殖的能力,可用分裂指数来表示。它与生长曲线有一定的联系,如随着分裂指数的不断提高,细胞也就进入了指数生长期。
分裂指数指细胞群体中分裂细胞所占的百分比,它是测定细胞周期的一个重要指标,也是不同实验研究选择细胞的重要依据。
实验步骤:
一、消化细胞,将细胞悬液接至内含盖玻片的培养皿中。
二、CO2培养箱中培养48小时,使细胞长在盖片上。
三、取出盖片,按下列顺序操作:
PBS漂洗3分钟→甲醇:冰醋酸=3:1固定液中固定30分钟→Giemsa液染色10分钟→自来水冲洗。
四、盖片晾干后反扣在载玻片上,镜检。
五、计算
分裂指数=分裂细胞数/总细胞数×100%
BrdU参入法
实验方法原理: 细胞周期指细胞一个世代所经历的时间。从一次细胞分裂结束到下一次分裂结束为一个周期。细胞周期反应了细胞增殖速度。
单个细胞的周期测定可采用缩时摄影的方法,但它不能代表细胞群体的周期,故现多采用其他方法测群体周期。
BrdU(5-溴脱氧尿嘧啶核苷)加入培养基后,可做为细胞DNA复制的原料,经过两个细胞周期后,细胞中两条单链均含BrdU的DNA将占1/2,反映在染色体上应表现为一条单体浅染。如经历了三个周期,则染色体中约一半为两条单体均浅染,另一半为一深一浅。细胞如果仅经历了一个周期,则两条单体均深染。计分裂相中各期比例,就可算出细胞周期的值。
一、试剂配制
二、细胞生长至指数期时,向培养液中加入BrdU,使最终浓度为10 μg/ml。
三、44小时加秋水仙素,使每ml中含0.1 μg。
四、48小时后常规消化细胞至离心管中,注意培养上清的漂浮细胞也要收集到离心管中。
五、常规染色体制片。
六、染色体玻片置56℃水浴锅盖上,铺上2×SSC 液,距紫外灯管6 cm处紫外照射30分钟。
七、弃去2×SSC液,流水冲洗。
八、Giemsa液染色10分钟,流水冲洗,晾干。
九、镜检100个分裂相,计第一、二、三、四细胞期分裂指数。
十、计算
细胞周期(Tc)=48/{(M1+2M2+3M3+4M4)/100}(小时)
细胞周期 (cell cycle) 是指细胞从前一次分裂结束起到下一次分裂结束为止的活动过程,分为间期与分裂期两个阶段。
1.间期
间期又分为三期、即DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)与DNA合成后期(G2期)。
(1)G1期
此期长短因细胞而异。体内大部分细胞在完成上一次分裂后,分化并执行各自功能,此G1期的早期阶段特称G0期。在G1期的晚期阶段,细胞开始为下一次分裂合成DNA所需的前体物质、能量和酶类等。
(2)S期
S期是细胞周期的关键时刻,DNA经过复制而含量增加一倍,使体细胞成为4倍体,每条染色质丝都转变为由着丝点相连接的两条染色质丝。与此同时,还合成组蛋白,进行中心粒复制。S期一般需几个小时。
(3)G2期
为分裂期做最后准备。中心粒已复制完毕,形成两个中心体,还合成RNA和微管蛋白等。G2期比较恒定,需用1~1.5小时。
2.分裂期
细胞的有丝分裂(mitosis)需经前、中、后,末期,是一个连续变化过程,由一个母细胞分裂成为两个子细胞。一般需1~2小时。
(1)前期(prophase) 染色质丝高度螺旋化,逐渐形成染色体(chromosome)。染色体短而粗,强嗜碱性。两个中心体向相反方向移动,在细胞中形成两极;而后以中心粒随体为起始点开始合成微管,形成纺锤体。随着核仁相随染色质的螺旋化,核仁逐渐消失。核被膜开始瓦解为离散的囊泡状内质网。
(2)中期(metaphase) 细胞变为球形,核仁与核被膜已完全消失。染色体均移到细胞的赤道平面,从纺锤体两极发出的微管附着于每一个染色体的着丝点上。从中期细胞可分离得到完整的染色体群,共46个,其中44个为常染色体,2个为性染色体。男性的染色体组型为46,XY,女性为46,XX。分离的染色体呈短粗棒状或发夹状,均由两个染色单体借狭窄的着丝点连接构成。
(3)后期(anaphase) 由于纺锤体微管的活动,着丝点纵裂,每一染色体的两个染色单体分开,并向相反方向移动,接近各自的中心体,染色单体遂分为两组。与此同时,细胞波拉长,并由于赤道部细胞膜下方环行微丝束的活动,该部缩窄,细胞遂呈哑铃形。
(4)末期(telophase) 染色单体逐渐解螺旋,重新出现染色质丝与核仁;内质网囊泡组合
为核被膜;组胞赤道部缩窄加深,最后完全分裂为两个2倍体的子细胞。
在体内根据细胞的 分裂能力 可把它们分为三类:
①增殖细胞群 ,如造血干细胞,表皮与胃肠粘膜上皮的干细胞。这类细胞始终保持活跃的分裂能力,连续进入细胞周期循环。
②不再增殖细胞群 ,如成熟的红细胞、神经细胞、心肌细胞等高度分化的细胞,它们丧失了分裂能力,又称终末细胞(end cell)。
③暂不增殖细胞群 ,如肝细胞、肾小管上皮细胞、甲状腺滤泡上皮细胞。它们是分化的,并执行特定功能的细胞,在通常情况下处于G0期,故又称G0期细胞。在某种刺激下,这些细胞重新进入细胞周期。如肝部分切除术后,剩余的肝细胞迅速分裂。
流式细胞仪
实验方法原理: 流式细胞仪的工作原理是将待测细胞放入样品管中,在气体的压力下进入充满鞘液的流动室。在鞘液的约束下细胞排成单列由流动室的喷嘴喷出,形成细胞柱。通过对流动液体中排列成单列的细胞进行逐个检测,得到该细胞的光散射和荧光指标,分析出其体积、内部结构、DNA、RNA、蛋白质、抗原等物理及化学特征。
细胞内的DNA含量随细胞周期进程发生周期性变化,如G0/G1期的DNA含量为2C,而G2期的DNA含量是4C。利用PI标记的方法,通过流式细胞仪对细胞内DNA的相对含量进行测定,可分析细胞周期各时相的百分比。
实验步骤:
一、取对数生长期细胞,倒去培养液,胰酶适度消化细胞,用培养液吹打,800 rpm,离心15 min去上清。
二、PBS洗2次,加0.5 mLPBS吹匀,务必吹散。
三、用5 mL注射器将细胞吸起,用力打入5 mL 70%(预冷)乙醇中,封口膜封口。4℃固定过夜(可长至2周)。
四、800 rpm 15 min收集固定细胞,PBS洗2次。
五、用0.4 mLPBS重悬细胞并转至Tube中轻轻吹打(防止细胞破碎)。
六、加RNase-A约3 μL至终浓度约为50μg/mL ,37℃水浴消化30 min;
七、加PI约50 μL至终浓度约为65μg/mL ,在冰浴中避光染色30 min。
八、用300目(孔径40~50微米)尼龙网过滤,上机检测。
九、样品分析测定及打印。
常见问题
1.Q:胃粘膜组织的DNA含量及倍体检查,取材后要等几个星期才会做流式细胞术检查,请问:胃组织要怎样保存好呢?用低温保存,还是用乙醇固定?或者固定后再低温下保存?
A:以乳腺细胞的DNA含量测定为例,取得组织以后,先处理成单细胞悬液,然后再加70%冰乙醇固定,要保证冰乙醇的最终浓度为50%,这样固定的细胞悬液可以至少保存12小时,最多可保存一个月,上机检测前再加PI综合染液。保存了将近三个星期,结果还可以,变异系数为5%.
2.PI分析细胞周期及凋亡率相关问题
Q: (1)所用的RNAs酶用什么配制呢?用PBS配吗?
A:RNaseA用PBS配制没有问题,但是注意要沸水浴去除DNase的活性。
Q: (2)测细胞周期和凋亡率时都要用RNAs酶,可以一起检测吗?
A:用流式细胞仪测定时细胞周期和凋亡率是同时测定。
Q: (3)Triton-x-100是固定剂吧,用了70%的冷乙醇(是4℃吗?),是不是就不用Triton-x-100固定了?
A:Triton X-100是起透化作用的,不是固定剂,可以用75%的乙醇于-20度固定。
Q: (4)还要设什么内参标准(5%鸡红细胞)吗?
A:对照肯定是需要的,这个根据自己的需要进行设置。
3.Q:流式检测细胞周期时加RNA酶所需的温度?
A:其实有关RNA酶在凋亡检测制样过程中使用的必要性问题尚有人持不同意见,该观点的人认为RNA酶在环境中无所不在,常规制样过程中所接触的试剂和环境中的RNA酶已足以降解样品中的RNA,所以为了简便实验操作,也有人不加RNA酶或如你所参考的方法将其与PI染液一起使用。不过经典的方法还是“先加RNA酶37度孵育30min,然后加PI
4度孵育30min”。至于染色时使用4度,是因为低温可减弱分子运动,增强荧光染料结合的稳定性和减少可能的荧光损耗。
4.Q:肿瘤细胞测周期。70%乙醇是否必须用PBS和乙醇配,用水配细胞会碎裂,PBS和乙醇配会出现絮状物?上流式前细胞用75%乙醇固定,使用瓶装75%乙醇是否可行?
A:先用冷PBS悬浮细胞,大约1-2ml,充分悬浮,使细胞充分分散成单细胞。之后缓慢加入无水乙醇,终浓度为70-75%乙醇。不直接加75%乙醇的原因是:直接加入乙醇会导致细胞团聚的现象,很难重悬成单细胞。乙醇固定之后没有细胞沉淀。
5.Q:流式分析细胞周期,收集了10的6次方细胞,但细胞在乙醇固定之后,还看到有细胞沉淀的,但PBS洗涤两次之后,就基本没什么细胞沉淀了,上机发现看不到细胞了。这是怎么回事啊?怎么解决这个问题啊?
A:很可能是洗细胞的过程中丢失了,解决办法有:
(1)尽量采用尖底的离心管和水平离心机
(2)离心后尽量用吸管吸取上清,不要倾倒;吸上清时最好残留1mm左右的水膜,不要吸完。
(3)离心的转速或时间可稍微增加一点儿
(4)每次加抗体时,吸头最好不要接触液面;混匀时最好不要用吸头吹打,以免吸头挂壁带走部分细胞。
根据你所购买的试剂盒而定,一般是先用70%乙醇先固定,然后加RNA酶和PI,半个小时左右上机检测就可以了.需要注意的就是加酒精固定的时候要用四度预冷的酒精,缓慢的加,边加边晃动细胞,避免细胞黏连在一起.
(1)细胞培养
取对数生长期的细胞,按1X106个/mL以1mL体积接种于6孔板内。培养24h后,加入不同浓度样品。在37 ℃、5 % 的CO2恒温箱中培养24h后终止。
(2)细胞固定
胰酶消化并离心收集细胞(800rpm/min),弃上清,用预冷PBS洗细胞两次,加入预冷70%乙醇, -20℃固定保存。
(3) 细胞染色
离心收集细胞(800rpm/min),以1mL的PBS洗细胞一次,加入500uLPBS含50ug/mL溴化乙锭(PI),100ug/mL RNase A, 4℃避光孵育20分钟。
(4)检测
以标准程序用流式细胞仪检测,汞激发波长488nm,计数8千个细胞,结果用软件WinMDI Version 2.9分析。
第二类另外加了一个步骤,在细胞培养液中加入核苷酸的模拟物,比如BrdU或者EdU。细胞新合成的DNA上就会有这些物质。在不同时间点收集细胞,用DNA染料染DNA的同时,还以用抗体或者化学发光法染核苷酸模拟物也发荧光。这个方法的有点就是不仅可以像第一类方法一样,看到处于细胞周期各个期的百分率,另外还可以看到有多少DNA是新合成的。是一个动态的过程。
每一时期的时间=细胞周期x每一时期的细胞数占计数细胞总数的比例
实验目标
1、初步掌握制作根尖细胞有丝分裂装片的技术。
2、观察植物细胞有丝分裂的过程,识别分裂的不同时期。
3、初步掌握绘制生物图的方法。
实验原理
细胞的有丝分裂是一个连续动态的变化过程,但可以通过它的形态变化,特别是细胞核中的染色体行为,人为地划分阶段,并进行比较研究。在自然状态下,一大群处于各个分裂期的细胞混杂在一起。必须仔细观察,寻找有丝分裂过程各期典型形态特征的细胞,从而建立起细胞周期的概念。植物的分生组织(如根尖分生区、茎尖生长点等)细胞,能够通过有丝分裂增加其数目。依据植物细胞分裂周期中各个时期细胞中染色质或染色体的形态、数目、位置变化,确定该细胞所处的时期。为了看清染色体或染色质,要用碱性染料将其染色。
实验材料
蚕豆、蒜和葱的根尖。
试剂仪器
洋葱鳞茎,镊子,刀片,培养皿,载玻片,盖玻片,滴管,纱布,吸水纸,酒精灯,显微镜;固定液,15%盐酸,醋酸洋红染液,95%乙醇。
方法步骤
1、洋葱根尖的培养
(1)培养洋葱生根时,避免用新采收的洋葱,因它尚在休眠不易生根。如果必须用当年刚采收的新洋葱培养生根,则应设法打破它的休眠。常用的方法是用低浓度的赤霉素溶液浸泡洋葱底盘,这样可以促使其生根。培养过程中,注意每天至少换水一次,以防烂根。
(2)对于头年收下的洋葱,可以采用如下方法促使它生根:
①选择底盘大的洋葱作生根材料。
②剥去外层老皮,用刀削去老根(从底盘中央向四周削),注意不要削掉四周的“根芽”。
③用烧杯装满清水,放上洋葱,放置在光照处。水要保持清洁,注意每天换水l~2次。一般2~3d即可获得实验所需材料(根长5cm)。
(3)固定时间取材。洋葱根尖细胞有丝分裂的时间是有规律的。通常在每天上午10时至下午2时分裂活跃,尤其以下午2时最活跃,可在这时取材。可以把培养好的洋葱根用卡洛氏固定液固定起来备用。因为培养一次洋葱根不容易。
2、解离。用刀片切下长约2~3mm的根尖,放入盛有15%盐酸和体积分数为95%的酒精溶液的混合液(1︰1)的培养皿中,解离3~5min,使根尖组织的细胞相互分开,待根尖透明酥软即停止解离。如果要使解离加快,可以把培养皿放在酒精灯上微微加热(不可煮沸)3~5 min。待根酥软后,用镊子取出。解离充分是实验成功的必备条件;解离的目的是用药液溶解细胞间质,使组织细胞相互分离开。
3、漂洗。把取出的根尖放入清水漂洗约10min,也可以在培养皿口上蒙上—层纱布,用自来水细小的水流漂洗3~5min。漂洗的目的是洗去根中多余的解离液。如果不把多余的解离液洗去,一方面会影响染色效果,因为解离液中含有HCl溶液,而用来染色的染料呈碱性;另一方面还会腐蚀显微镜的镜头。
4、染色。把漂洗好的根尖置于载玻片上,用镊子头截下长约3mm的根尖,其余部分丢弃,在根尖上滴一滴醋酸洋红染液染色3~5min,如果要使染色加快,可把载玻片在酒精灯的火焰上快速过几下(不可煮沸)。
5、装片。在染好色的材料上盖上盖玻片,上面再覆一片载玻片,用拇指轻轻压一下,使根尖组织成为均匀薄层的细胞层。
6、镜检
(1)低倍镜观察
把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察,慢慢移动装片,找到分生区细胞,其特点是:细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞正在分裂。
(2)高倍镜观察
找到分生区细胞后,把低倍镜移走,换上高倍镜,用细准焦螺旋和反光镜把视野调整清晰,直到看清细胞物像为止。
(3)仔细观察
仔细观察的目的是区分细胞分裂中各个时期内染色体变化的特点。可先找出处于细胞分裂中期的细胞,然后再找出前期、后期、末期的细胞,处于间期的细胞数目最多,最容易找到。
(4)在一个视野里,往往不容易找全有丝分裂过程中各个时期的细胞。如果是这样,可以慢慢地移动装片,从邻近的分生区细胞中寻找。
7、绘图。在仔细观察清楚有丝分裂各个时期的细胞的以后,绘出洋葱根尖细胞有丝分裂的简图。
注意事项
1、培养产生洋葱根尖的材料是洋葱鳞茎。鳞茎底部接触水,不能离开水,也不能被水淹。其目的是同时满足其对水和空气的需要。同时要经常换水,因为水中由于微生物的活动和根细胞的活动,代谢产物增多;此外,还由于根细胞的呼吸不断产生CO2,使水中H2CO3增多,氧气缺少;微生物,如细菌的大量繁殖也使水质受到污染,这些都不利于根尖生长,所以要经常换水。—般一天至少一次,还要提供适宜的温度。
2、剪取洋葱根尖材料时,应该在洋葱一天之中分裂最活跃的时间,一般在上午11点左右。如果因气温影响或不在—上述时间做实验的话,可以在细胞有丝分裂最盛时取材,放人盛有固定液的培养皿中固定,即浸泡半天到一天。固定后用75%乙醇冲洗几次,再放入盛有70%乙醇的小广口瓶中保存。注意要等根尖长到l~5cm时才能切取,而切取的洋葱根尖长度是2~3mm。根据实验得知,根长到1~5cm时,根的长势最佳,此时细胞分裂最旺盛,容易找到不同时期的分裂图象。此时可取生长健壮的根进行观察,切取洋葱根尖2~3mm,这个长度要从根的顶端(根冠)开始算起,这个长度已将分生区包括了进来。若取材过长,在低倍镜下寻找分生区就会很困难。
3、根尖培养好以后,装片制作是否成功,关键的步骤是解离。15%的盐酸溶液能溶解细胞壁之间的中层物质(胞间质),使组织中的细胞相互分开。否则,在显微镜下观察时,细胞将发生重叠现象,导致实验失败。解离不充分,细胞重叠;解离过度,细胞会腐烂,所以解离要适度。为达到这一目的,配制的盐酸浓度要适宜,切取的根尖应立即放入15%的盐酸中,在室温下解离10~15min。解离时间要视室内温度而定,温度低,时间稍长,温度高,时间短。也可手拿镊子,轻轻按正在解离的根尖,感觉酥软即可。
4、漂洗的目的是洗去根中多余的解离液。如果不把多余的解离液洗去,一方面会影响染色效果,因为解离液中含HCl,而用染色的染料呈碱性;另一方面还会腐蚀显微镜的镜头。
5、染色时,染色液的浓度和染色时间必须掌握好。特别是染色不能过深,否则镜下一片紫色,无法观察。也不能过浅,否则染色质和染色体的形态和数目不易辨清。
6、制片时,一方面要用镊子把洋葱根尖弄碎,另一方面要压片,这样可以使细胞分散开来。压片时,在盖玻片上再加一片载玻片的目的,一是避免压碎和移动盖玻片。二是使压力大小适中,从而使组织细胞均匀分散。同时用力必须恰当,过重时会将组织压烂,过轻则细胞未分散开,二者都将影响观察。
7、结果与讨论
在显微镜的一个视野中看到的细胞,多数处于细胞有丝分裂的间期,因为在一个细胞周期中,间期所占的时间占整个细胞周期的90%一95%,时间与细胞数目成正比。另外,在一个视野中,往往不容易找全有丝分裂过程中各个时期的细胞,可以慢慢地移动装片,从邻近的分生区细胞中寻找。
拓展:有丝分裂(mitosis),又称做间接分裂,由W. Fleming于1882年首次发现于动物及E. Strasburger(1880)年发现于植物。特点是有纺锤体染色体出现,子染色体被平均分配到子细胞,这种分裂方式普遍见于高等动植物(动物和高等植物)。是真核细胞分裂产生体细胞的过程。动物细胞(低等植物细胞)和高等植物细胞的有丝分裂是不同的。
分裂间期
有丝分裂间期分为G1(DNA合成前期)、S(DNA合成期)、G2(DNA合成后期) 三个阶段,其中G1期与G2期进行RNA(即核糖核酸)的复制与有关蛋白质的合成,S期进行DNA的复制;其中,G1期主要是染色体蛋白质和DNA解旋酶的合成,G2期主要是细胞分裂期有关酶与纺锤丝蛋白质的合成。在有丝分裂间期,染色质没有高度螺旋化形成染色体,而是以染色质的形式进行DNA(即脱氧核糖核酸)单链复制。有丝分裂间期是有丝分裂全部过程重要准备过程,是一个重要的基础工作。(现代医学,利用有关药物,制止了细胞中的纺锤丝的形成,从而抑制了细胞的有丝分裂,使细胞分裂停止于G0(G0阶段指因某些因素使细胞分裂停止,改变外因可使细胞重新进行分裂的时期)阶段,利用该技术的有关药物有效地遏制了癌细胞的恶性增殖和扩散。)
分裂期
前期 (prophase)
自分裂期开始到核膜解体为止的时期。间期细胞进入有丝分裂前期时,细胞核的体积增大,由染色质构成的细染色线螺旋缠绕并逐渐缩短变粗,形成染色体。因为染色质在间期中已经复制,所以每条染色体由两条染色单体组成,即两条并列的姐妹染色体,这两条染色单体有一个共同的着丝点连接。核仁在前期的后半期渐渐消失。在前期末核膜破裂,于是染色体散于细胞质中。动物细胞有丝分裂前期时靠近核膜有两个中心体。每个中心体有一对中心粒和围绕它们的亮域,称为中心质或中心球所组成。由中心体放射出星体丝(又叫纺锤丝),即放射状微管。带有星体丝(纺锤丝)的两个中心体逐渐分开,移向相对的两极(图1)。这种分开过程推测是由于两个中心体之间的星体丝(纺锤丝)微管相互作用,更快地增长,结果把两个中心体(两对中心粒)推向两极,而于核膜破裂后终于形成两极之间的纺锤体。
前中期
自核膜破裂起到染色体排列在赤道面上为止。核膜的断片残留于细胞质中,与内质网不易区别,在纺锤体的周围有时可以看到它们。前中期的主要过程是纺锤体的最终形成和染色体向赤道面的运动。纺锤体有两种类型:一为有星纺锤体,即两极各有一个以一对中心粒为核心的星体,见于绝大多数动物细胞和某些低等植物细胞。一为无星纺锤体。两极无星体,见于高等植物细胞。曾经认为有星纺锤体含有三种纺锤丝,即三种微管。一种是星体微管,由星体散射出的微管;二是极微管,是由两极分别向相对一级方向伸展的微管,在赤道区来自两极的极微管互相重叠。认为极微管可能是由星体微管伸长形成的。三是着丝点微管,与着丝点联结的微管,亦称着丝点丝或牵引丝。着丝点是在染色体的着丝粒的两侧发育出的结构。有报告说着丝点有使微管蛋白聚合成微管的功能。无星纺锤体只有极微管与着丝点微管。
核膜破裂后染色体分散于细胞质中。每条染色体的两条染色单体其着丝点分别通过着丝点与两极相连。由于极微管和着丝微管之间的相互作用,染色体向赤道面运动。最后各种力达到平衡,染色体乃排列到赤道面上。
中期 (metaphase)
从染色体排列到赤道板上,到它们的染色单体开始分向两极之前,这段时间称为中期。有时把前中期也包括在中期之内。中期染色体在赤道面形成所谓赤道板。从一端观察可见这些染色体在赤道板呈放射状排列,这时它们不是静止不动的,而是处于不断摆动的状态。中期染色体浓缩变粗,显示出该物种所特有的数目和形态。因此有丝分裂中期适于做染色体的形态、结构和数目的研究,适于核型分析。中期时间较长。
后期 (anaphase)
每条染色体的两条姊妹染色单体分开并移向两极的时期。分开的染色体称为子染色体。子染色体到达两极时后期结束。染色单体的分开常从着丝点处开始,然后两个染色单体的臂逐渐分开。当它们完全分开后就向相对的两极移动。这种移动的速度依 细胞种类而异,大体上在0.2~5微米/分。平均速度约为为 1微米/分。同一细胞内的各条染色体都差不多以同样速度同步地移向两极。子染色体向两极的移动是靠纺锤体的活动实现的。
末期 (telophase)
从子染色体到达两极开始至形成两个子细胞为止称为末期。此期的主要过程是子核的形成和细胞体的分裂。子核的形成大体上是经历一个与前期相反的过程。到达两极的子染色体首先解螺旋而轮廓消失,全部子染色体构成一个大染色质块,在其周围集合核膜成分,融合而形成子核的核膜,随着子细胞核的重新组成,核内出现核仁。核仁的形成与特定染色体上的核仁组织区的活动有关。 细胞体的分裂称胞质分裂。动物和某些低等植物细胞的胞质分裂是以缢束或起沟的方式完成的。缢束的动力一般推测是由于赤道板的细胞质周边的微丝收缩的结果。微丝的紧缩使细胞在此区域产生缢束,缢束逐渐加深使细胞体最后一分为二。高等植物细胞的胞质分裂是靠细胞板的形成。在末期,纺锤丝首先在靠近
两极处解体消失,但中间区的纺锤丝保留下来,并且微管增加数量,向周围扩展,形成桶状结构,称为成膜体。与形成成膜体的同时,来自内质网和高尔基器的一些小泡和颗粒成分被运输到赤道区,它们经过改组融合而参加细胞板的形成。细胞板逐渐扩展到原来的细胞壁乃把细胞质一分为二(右图)。细胞质中的有关细胞器,如线粒体,叶绿体等不是均等分配,而是随机进入两个子细胞中。细胞板由两层薄膜组成,两层薄膜之间积累果胶质,发育成胞间层,两侧的薄膜积累纤维素,各自发育成子细胞的初生壁。
动植物比较
不同
动物细胞有丝分裂的过程,与植物细胞的基本相同,不同的特点是:
1.动物细胞有中心体,在细胞分裂的间期,中心体的两个中心粒各自经过中心粒复制新的中心粒,因而细胞中有两组中心粒。在细胞分裂的过程中,两组中心粒分别移向细胞的两极。在这两组中心粒的周围,发出无数条星射线,两组中心粒之间的星射线形成了纺锤体。
2.动物细胞在有丝分裂间期中心体复制,植物细胞中心体则没有复制。(高等植物没有中心体)
3.植物细胞分裂末期,在赤道板部位出现细胞板,并由中央向周围扩展形成细胞壁。动物细胞分裂末期,赤道板处细胞膜向内凹陷,缢裂成两个细胞。
有丝分裂的重要意义,是将亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制)以后,精确地平均分配到两个子细胞中去。由于染色体上有遗传物质DNA,因而在生物的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。可见,细胞的有丝分裂对于生物的遗传有重要意义。
相同
动物细胞有丝分裂的过程与植物细胞的分裂过程存在一个十分重要的相同点:
无论是动物细胞分裂过程还是植物细胞分裂过程都会有染色体的出现和纺锤体的形成。(植物:无星射线纺锤体;动物:星射线纺锤体)。染色体复制后平均分配。