师：同学们好，电影《我不是药神》中吕受益这个角色，是白血病患者，其血液中出现大量异常白细胞，正常血细胞明显减少。通过骨髓移植能有效治疗白血病，重建患者造血和免疫功能。细胞的增殖、分化、衰老、死亡虽大都短暂，却对个体生命有重要贡献。今天，我们以血细胞为例，复习“细胞的生命历程”专题。

　　首先看资料。为什么健康人的血细胞数量不会随血细胞死亡而减少？原因是健康人会不断产生新血细胞补充到血液中。细胞通过不同方式分裂，有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性。细胞增殖包括物质准备和细胞分裂，具有周期性。那任何细胞都有细胞周期吗？只有连续分裂的细胞才有细胞周期。请同学们判断下列细胞是否有细胞周期。

　　生发层细胞位于角质层下面，分裂增殖能力强，可补充脱落的角质层细胞；哺乳动物成熟红细胞无细胞核；初级卵母细胞进行减数分裂，减数分裂不是连续分裂，所以没有细胞周期；形成层细胞不断分裂可形成木质部和韧皮部，使树木根或茎加粗，矮小草本植物无形成层。对于真核生物，有丝分裂是主要增殖方式，大家要掌握有丝分裂基本过程和各时期主要特征。请同学们找出有丝分裂各时期代表性图像，并描述其主要特征。

　　视野中大多数细胞处于哪个时期？是细胞分裂间期。接下来找前期，前期丝状染色质高度螺旋化形成染色体，核膜核仁解体消失。中期染色体形态固定、数目清晰，整齐排列在赤道板上。后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分离移向细胞两极。末期一个细胞一分为二，形成两个完全一样的子细胞。有丝分裂如何保持亲代细胞之间遗传稳定性？亲代细胞经过复制后，遗传物质平均分配到两个子细胞中，就能保持亲子代细胞之间遗传稳定性。那遗传物质是如何精确平均分配到两个子细胞的？

　　同学们可以像老师这样画出染色体的形态行为变化图，结合结构与功能相适应的观点，尝试解释染色质、染色体相互转换的意义。

　　间期染色质复制形成姐妹染色单体，后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分离形成两条一样的染色体。整个分裂过程中，前期丝状染色质高度螺旋化形成染色体，便于分开防止断裂，丝状染色质则便于解螺旋进行DNA的复制、转录等过程。同时，整个分裂过程中，核膜核仁的存在会阻碍分裂，前期核膜核仁解体消失，中期染色体整齐排列在细胞中央，纺锤丝牵引等，都保证了分配更加均匀。

　　衰老细胞染色质收缩、染色加深，不便于解螺旋，不利于DNA的复制和转录过程。通过光学显微镜观察发现，有丝分裂过程中丧失着丝粒的染色体断片不能向两极移动，游离于细胞核之外形成微核。微核往往是各种理化因子如辐射、化学药剂对细胞分裂作用产生的。观察计数微核的最佳时期是什么时期呢？

　　观察计数微核有个参考标准，微核游离于细胞核之外，如图中所示。观察微核要以细胞核为参照对象，细胞核在间期存在，所以观察计数微核最佳时期是细胞分裂间期。除关注染色体形态行为变化，还要注意染色体DNA的数量变化。比如图甲是细胞核中DNA和细胞质中mRNA含量的变化曲线，图乙是有丝分裂过程中某一分裂时期的图像。请思考以下问题。

　　图甲横坐标是细胞周期，分为分裂间期和分裂期，细胞分裂间期又分a、b、c三个阶段。结合图中曲线DNA含量变化，对应的就是G1、S和G2期，分裂期分d和e两个阶段。结合曲线可判断e是分裂末期，这是对已有图像的解读。

　　看问题，根据诱变育种原理，诱变剂发挥作用的时期是哪个字母阶段？首先要知道诱变育种原理是基因突变。基因突变在什么时候发生？同学们，答案是图甲中的b阶段，即DNA合成时期。进一步问，在分裂过程中，核糖体功能活跃的时期是哪个阶段？核糖体是蛋白质合成场所，核糖体功能活跃意味着该阶段进行了转录翻译。对照图甲曲线，细胞质中mRNA含量相对较高的是a和c阶段，答案就出来了。de端细胞质中mRNA含量明显减少可能的原因是什么？对于某种物质含量变化，从来源和去路两个角度考虑。现有信息下，mRNA去路是原有mRNA不断被分解，同时考虑来源变化。在D1时间段，染色体高度螺旋化，不能解旋并转录形成mRNA，所以来源减少。图甲a到e阶段中，哪个时期能观察到图乙所示图像？图乙图像中每条染色体都有姐妹染色单体，且染色体已高度螺旋化，分析得出是d阶段。这个阶段染色体数目是多少条？d阶段包括分裂前、中、后三个时期，前中期染色体数目是4条，后期着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍变为8条，所以答案是4 - 8条。

　　整个细胞增殖是高度有序受控的生命过程，它是如何调控的呢？细胞增殖在一系列称为检验点的作用下进行，检验点主要检验细胞是否具备进入下一阶段的条件。来看细胞周期各阶段主要事件。G1期是复制前准备工作，合成大量蛋白质、糖类、脂肪等；S期是DNA真正合成期；G2期细胞进一步增大体积，为细胞分裂准备相应物质；M期进行细胞分裂。对应不同时期有相应检验点，比如G1期末检验点一检验DNA是否损伤；S期检验点二看DNA合成是否完成；G2期检验细胞体积是否足够大，是否准备好进入细胞分裂；M期检验纺锤体是否正确组装，染色体是否正常分离。

　　任何一个关键步骤出错，都会引发严重事件。研究证明，细胞周期蛋白依赖性激酶在细胞顺利通过检查点中发挥重要作用。CDK可与细胞周期蛋白形成复合物，推动细胞跨越细胞周期各时期转换的检查点，不同复合物在不同时期发挥不同作用。借助文字分析和图像，思考一下，要使细胞阻滞在G1/S检查点，可以采取哪些措施？

　　可以抑制CDK的表达，也可以抑制CDK与细胞周期蛋白复合物的活性。还可以抑制胸苷嘧啶脱氧核苷酸的吸收，为什么c选项也可以呢？因为接下来进入S期，DNA合成需要脱氧核糖核苷酸作为原料，所以抑制胸苷酸合成酶脱氧胸苷酸的吸收也能使细胞阻滞在这个检查点上。请同学们继续思考这样一些问题。

　　比较G1期和G2期染色体和核DNA数量变化。这两个时期一个在DNA合成前，一个在DNA合成后，含量有变化，但都属于分裂间期，染色体数目未发生变化。图中检验点一、二和三的作用在于检验DNA分子发生了哪些现象呢？这三个检验点都在分裂间期，都可检验DNA是否损伤、有无修复好、是否完成复制。下一个问题，哪个检验点可以检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极，从而决定胞质是否分裂？有关染色体分离，与检验点五有关。整个细胞周期调控是多种因素共同参与，其机制还在不断研究中。为研究某一时相细胞代谢、增殖、基因表达等，常采用一定方法使细胞群体处于周期同一阶段，称为细胞周期同步化。以下是三种常用方法。