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细胞增殖及细胞活力检测方法

细胞增殖及细胞活力检测方法
细胞增殖及细胞活力检测方法

细胞增殖及细胞活力检

测方法

Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

细胞增殖及细胞活力检测方法

目前主要有两种用于检测细胞增殖能力的方法。一种是直接的方法,通过直接测定进行分裂的细胞数来评价细胞的增殖能力。另一种是间接的方法,即细胞活力(cell viability)检测方法,通过检测样品中健康细胞的数目来评价细胞的增殖能力。显然,细胞活力检测法并不能最终证明检测样品中的细胞是否在增殖。如细胞在某一培养条件下会自发启动凋亡程序,但药物的干扰可抑制凋亡的发生;这时若采用细胞活力检测法,显然可以区分两种条件下的细胞数量,但我们并不能从药物干扰组细胞数大于对照组的事实说明药物可促进细胞增殖的结论。所以最直接的证据应该采用方法一。

用于检测细胞增殖能力最经典的方法是用氚标记的胸腺嘧啶核苷处理细胞,再检测DNA 链中氚含量。若细胞具有增殖能力,DNA合成过程中将会采用氚标记的胸腺嘧啶核苷作为合成原料,因此检测细胞DNA链内标记核苷酸的量可判断细胞是否进行DNA的合成。

但更为常用的方法是BrdU检测法。用BrdU预处理的细胞中,BrdU可代替胸腺嘧啶核苷插入复制的DNA双链中,而且这种置换可以稳定存在,并带到子代细胞中。细胞经过固定和变性处理后,可用免疫学方法检测DNA中BrdU的含量(如采用鼠抗BrdU单克隆抗体特异识别BrdU,再采用辣根过氧化酶标记的山羊抗鼠IgG二抗标记,最后用比色法或荧光的方法进行定量测定),从而判断细胞的增殖能力。

Calbiochem/EMD公司提供一种BrdU检测试剂盒,以微孔板的形式,合并所有清洗、固定、变性的步骤以单一试剂当中。比色检测在一抗二抗标记后在450nm下读数,所有操作在3小时内结束。而且该试剂盒的灵敏度与市场上其他同类产品相比是最强的。1000个细胞以上水平的检测只需用BrdU预孵育2小时,100个细胞则采用过夜预孵育,即可检测细胞的增殖能力。

BrdU法的一个缺点是需要固定和变性等破坏DNA的处理。有些情况下,研究者可能希望在测定细胞增殖能力的同时检测细胞的总DNA含量,然而,在变性条件下,DNA的双链结构将被破坏,DAPI和Hoechest 33342等核酸标记探针就不再能识别DNA,因而也无法估计DNA总量。Molecular Probes公司的Click-iT EdU检测试剂盒可以解决这个问题。这种方法不需要变性步骤,因为荧光探针标记的叠氮化物小分子,而不是庞大的抗体分子,可以很轻易的识别并结合未变性DNA双链中的EdU分子。

采用BrdU方法时,你必须非常小心的去对DNA进行变性,才能一方面使BrdU抗体进入细胞,另一方面又保留足够的双链DNA分子来进行细胞周期的分析。有了EdU后则不同,由于你不再需要变性,这一切都很简单了;另外,常常用于DNA变性的HCl,可能破细胞内坏蛋白的抗原识别位点,因而限制了BrdU检测法中同时检测其他蛋白的应用,但这种情况在EdU法中不存在。

图1:EdU及BrdU原理示意图(摘至invitrogen说明书)

在一些情况下,细胞活力的检测相当于细胞增殖能力的测定。用于细胞活力检测的方法又很多,这些方法主要采用特殊的试剂来测定细胞的代谢活力,Alamar Blue,MTT及其他四唑盐。它们通过检测细胞的氧化还原活性来检测细胞增殖能力,所以这是一种间接的方法。

Calbiochem的快速细胞增殖试剂盒,或者,严格来说,叫细胞活力试剂盒,采用一种四唑盐试剂WST-1来对细胞活力进行快速的检测。线粒体剪切WST-1试剂,产生一种水溶性的formazan盐,所以这是一种相对可靠的测定健康细胞活力的方法。一种类似的但更为灵敏的方法是Calbiochem公司的超敏细胞增殖试剂盒,采用calcein-AM(一种荧光探针)来标记细胞。这种增加的灵敏度来自于额外的检测步骤,即采用PBS替代培养基或血清来减小背景。

Invitrogen公司还提供了一种采用荧光素酶检测细胞内ATP水平的方法。健康细胞中荧光素激发出的光可以很容易读出,并且具有非常小的背景。无荧光信号表明细胞线粒体不在产生ATP。因此,这些方法当然也可用于细胞毒性检测实验。

自由基(Free Radical, FR)是含有孤电子的原子或原子团,活性氧(Reactive Oxygen Species, ROS)是指化学性质活跃的含氧原子或原子团,包括超氧阴离子自由基、过氧化氢(H2O2)、单线态氧、羟自由基(HO·)、烷过氧化自由基、脂过氧化自由基等。

FR和ROS在细胞内可通过酶反应和非酶反应产生。其中线粒体是细胞内FR和ROS产生的主要来源,约占细胞内FR和ROS总量的98%左右[1],由于线粒体内超氧化物歧化酶(SOD)浓度较高,大部分O2·-歧化为H2O2,后者可穿过线粒体膜进入胞浆。细胞内膜系统如滑面内质网及过氧化物酶体里含有一些酶, 如细胞色素p-450和b3家族、乙醇酸氧化

酶、D-氨基酸氧化酶、尿酸氧化酶等,这些酶对脂溶性药物、不饱和脂肪酸、抗生素及其它代谢产物的氧化,亦可产生H2O2和 O2·-等[2,3]。除此以外,一些可溶性氧化酶、吞

噬细胞NADP氧化酶、磷脂酶A2(PLA2)等催化的反应,以及某些小分子的自氧化均是内

源性ROS产生的重要来源[1],配体反应也可介导产生FR和ROS[4]。

衰老的自由基学说认为,随着细胞复制衰老或生物整体衰老,FR和ROS在衰老的细胞和组织内累积,损伤生物大分子如蛋白质、脂类、核酸等,造成其结构改变和功能丧失,甚至引起基因突变、DNA复制停止等,最终引起复制衰老和整体衰老,FR和ROS经由哪些途径引起衰老的呢?

1.FR和ROS可改变细胞的氧化还原状态。细胞内的氧化还原状态主要由谷胱甘肽(GSH)和硫氧还蛋白(TRX)两对缓冲对进行调节,FR和ROS可氧化GSH和TRX,改变细胞内相对稳定的氧化还原状态,进而影响信号传导[5]。

2.FR和ROS通过氧化蛋白质侧链上关键的氨基酸残基,如丝氨酸的羟基和半胱氨酸巯基,进而改变蛋白质的结构、影响蛋白质多聚化、蛋白质与Fe-S或其它金属离子的结合等。如被氧化修饰的-OH或-SH位于酶的催化中心,则酶的催化活性丧失;如被氧化修饰

的氨基酸残基位于DNA结合域,则转录因子失去了与DNA结合及调控转录的能力;而蛋白质若不能与Fe-S结合,则呼吸链电子传递及氧化磷酸化受阻。另外,损伤的蛋白质半寿期延长,而衰老的细胞中蛋白质合成速率下降,导致受损伤的蛋白质更新率下降[6]。

3. FR和ROS可氧化DNA,使其断裂或突变,DNA复制和转录受阻[7,8]。如果FR和ROS 导致的DNA单链断裂发生于染色体端区末端,则端区缩短加快。在正常培养条件下,人二倍体成纤维细胞的端区缩短速率主要取决于细胞内的氧化压力[9]。

4. FR和ROS加速了细胞内非酶糖基化反应,以及大分子如蛋白质之间的交联[10]。

5. FR和ROS损伤端区,可能引发了衰老相关基因如p16和p21的过表达。

MTT法测定细胞相对数和相对活力

一、原理

噻唑兰,简称MTT,可透过细胞膜进入细胞内,活细胞线粒体中的琥珀脱氢酶能使外源性MTT还原为难溶于水的蓝紫色的Formazan结晶并沉积在细胞中,结晶物能被二甲基亚砜(DMSO)溶解,用酶联免疫检测

仪在490nm波长处测定其光吸收值,可间接反映细胞数量。

细胞活性测定方法有台盼蓝染色法、克隆(集落)形成法、3H放射性同位素掺入法、MTT 法等。其中MTT法以其快速简便,不需要特殊检测仪器、无放射性同位素、适合大批量检测的特点而得到广泛的应用。但MTT法形成的Formazan为水不溶性的,需要加有机溶剂溶解,由于

在去上清操作时会有可能带走小部分的Formazan,故有时重复性略差。为了解决这个问题,研究人员又开发了很多种水溶性的四氮唑盐类:如XTT、CCK-8(WST-8)等。

现就这三种四氮唑盐类方法作一个简单介绍:

MTT:化学名: 3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐,商品名:噻唑蓝。检测原理为活细胞线粒体中的琥珀酸脱氢酶能使外源性MTT还原为水不溶性的蓝紫色结晶甲(Formazan)并沉积在细胞中,而死细胞无此功能。二甲基亚砜(DMSO)能溶解细胞中的甲,用酶联免疫检测仪在490nm波长处测定其光吸收值,可间接反映活细胞数量。在一定细胞数范围内,MTT结晶形成的量与细胞数成正比。该方法已广泛用于一些生物活性因子的活性检测、大规模的抗肿瘤药物筛选、细胞毒性试验以及肿瘤放射敏感性测定等。它的特点是灵敏度高、经济。

缺点:由于MTT经还原所产生的甲产物不溶于水,需被溶解后才能检测。这不仅使工作量增加,也会对实验结果的准确性产生影响,而且溶解甲的有机溶剂对实验者也有损害。

XTT:化学名:2,3- bis(2-methoxy-4-nitro-5-sulfophenyl)-5-[(phenylamino)carbonyl]

-2H-tetrazolium hydroxide,作为线粒体脱氢酶的作用底物,被活细胞还原成水溶性的橙黄色甲产物。当XTT与电子偶合剂(例如PMS)联合应用时,其所产生的水溶性的甲产物的吸光度与活细胞的数量成正比。

优点:1、使用方便,省去了洗涤细胞;2、检测快速;3、灵敏度高,甚至可以测定较低细胞密度;4、重复性优于MTT。

缺点:XTT水溶液不稳定,需要低温保存或现配现用。

法或称WST-8法

CCK-8试剂中含有WST–8:化学名:2-(2-甲氧基-4-硝基苯基)-3-(4-硝基苯基)-5-(2,4-二磺酸苯)-2H-四唑单钠盐],它在电子载体1-甲氧基-5-甲基吩嗪硫酸二甲酯(1-Methoxy PMS)的作用下被细胞线粒体中的脱氢酶还原为具有高度水溶性的黄色甲产物(Formazan)。生成的甲物的数量与活细胞的数量成正比。用酶联免疫检测仪在450nm波长处测定其光吸收值,可间接反映活细胞数量。该方法已被广泛用于一些生物活性因子的活性检测、大规模的抗肿瘤药物筛选、细胞增殖试验、细胞毒性试验以及药敏试验等。

优点:1、使用方便,省去了洗涤细胞,不需要放射性同位素和有机溶剂;2、检测快速;

3、灵敏度高,甚至可以测定较低细胞密度;

4、重复性优于MTT;

5、对细胞毒性小;

6、为1瓶溶液,毋需预制,即开即用。

缺点:1、与MTT相比,CCK-8和XTT的价格比较贵。2、CCK-8试剂的颜色为淡红色,与含酚红的培养基颜色接近,不注意的话容易产生漏加或多加。

三种方法的比较

MTT法XTT法CCK-8法(WST-8法)

甲物水溶性难溶性水溶性水溶性

检测波长490 nm450nm450nm

性状粉末2瓶溶液1瓶溶液

使用方法配成溶液后使用现配现用毋需预制

使用有机溶剂DMSO或其它溶剂——

方便性++++++

检测速度++++++

重复性+++++

稳定性+++++

工作量------

对细胞毒性------

对人体毒性-----

一、简介流式细胞仪

(一)流式细胞仪概念

流式细胞术(Flow Cytometry ,FCM)是一种对处在液流中的细胞或其它生

物微粒(如细菌)逐个进行多参数的快速定量分析和分选的技术。

简言之,流式细胞仪是测量染色细胞标记物荧光强度的细胞分析仪,是在单

个细胞分析和分选基础上发展起来的对细胞的物理或化学性质,如大小、内部结

构、DNA、RNA、蛋白质、抗原等进行快速测量并可分类收集的高技术,FCM 以其

快速、灵活、大量、灵敏和定量的特色,广泛应用于基础研究和临床实践各个方

面,包括细胞生物学、肿瘤学、血液学、免疫学、药理学、遗传学及临床检验学

等,在各学科领域发挥着重要的作用。

(二)原理

待测样本的细胞悬液,在鞘液的包围和约束下,细胞排成单列高速由流动室

喷嘴喷出,形成细胞液柱。当液柱通过检测区,在入射的激光束照射下产生前向

散射光(FSC)和侧向散射光(SSC),它们分别反映细胞大小和颗粒度,根据这

些特性可以将细胞分类。经一种或几种特殊荧光标记的样本,在激光束的激发下

所产生的特定荧光,可被光学系统检测并输送到计算机进行分析,得到细胞相应

的各种特性。

(三)流式细胞仪检测的细胞特性

细胞结构组成细胞功能

大小细胞表面、胞浆、核特异性抗原

粒度细胞活性

DNA、RNA 含量胞内细胞因子

蛋白质含量激素结合位点

钙离子、pH 值、膜电位酶活性

人体抑癌基因。该基因编码一种分子量为53kDa的蛋白质,命名为P53。p53基因的失活对肿瘤形成起重要作用。但是事物必然有它的两个方面,p53是一个重要的抗癌基因使癌细胞自杀,防止癌变;还具有帮助细胞基因修复缺陷的功能。这种功能对于受化疗药物作

用而受伤的癌细胞,则起修复作用,而不是使癌细胞自杀。造成被修复的癌细胞在治疗后成为新的肿瘤。

领导这一研究的是麻省大学医学院Joel D. Richter教授,这位科学家对于发育与疾病过程中的调控机制十分感兴趣,至今已发表相关研究成果多项,尤其是有丝分裂,减数分裂过程中的机制。

mRNA的3’端被一段“非模板”的腺嘌呤(即polyA尾端)所覆盖,其作用是增强它们的翻译。polyA聚合酶Gld2被序列特异性CPEB蛋白引导到3’端未翻译的区域。

在这篇文章中,研究人员发现p53肿瘤抑制因子不只是简单地被Gld2多聚腺苷酰化。而是Gld2可以将一个A添加到miR-122小RNA上,从而使其稳定。这种腺苷酰化的miR-122/RISC复合物然后通过在其3’端未翻译区域结合目标点来抑制CPEB的表达。如果CPEB不被miR-122抑制,那么CPEB将与p53的3’端未翻译区域结合,并结合一种不同的polyA聚合酶,即Gld4。这些数据反映了p53 mRNA的翻译控制的一个以前人们不知道的层级关系,这一层级关系导致细胞衰老。

这种小RNA:miR-122具有许多重要的作用,之前的研究发现肝癌组织miR-122的表达与肝癌细胞周期调控密切相关,最近的研究又显示,miR-122可以通过影响p53蛋白的稳定性和转录活性,调节细胞周期蛋白Cyclin G的表达,从而降低癌细胞的侵袭性。这些都说明了这种小分子与p53的关系密切。这对于深入了解p53的作用具有重要的意义。

除此之外,有关p53,近期布鲁塞尔自由大学的研究人员也获得了新进展,他们证实一个重要的肿瘤抑制因子p53的某些突变可导致蛋白质发生错误折叠从而在细胞内积聚。这不仅破坏了正常p53的保护功能,同样还可累积其他相关蛋白,从而导致癌症的发生。

过去的研究表明大约有一半的癌症中都存在p53基因突变,从而科学家们将其视为开发新型癌症治疗的重要靶点。而这项研究揭示了突变p53在癌症中一个新的作用机制:p53突变使得p53蛋白丧失了它的保护性功能,并导致这些蛋白质改变形状,相互之间发生聚合,开始在细胞内积聚。研究结果表明大约1/3的p53突变细胞存在这样的作用机制。

研究人员还发现突变可能导致p53获得了完全不同的特性,进而从抑癌因子转变成为了加速肿瘤生长的物质。在进一步的研究中,研究人员发现突变p53似乎还与细胞内的调控分子p63和p73形成了积聚物,从而导致这些调控分子丧失了自身的功能。

美国Brown大学最新研究发现,即使在果蝇神经细胞中的瘤抑制蛋白p53的活性降低的情况下,果蝇仍然能健康存活很长时间。论文发表在最新一期的国际生物学期刊《Current Biology》中,研究结果为p53的功能研究提供了重要的信息,"基因组的守护神"——p53对抗衰老药物的研究也具有一定的参考价值。P53基因在体内具有重要的地位。它通过产生一种能引发细胞调亡的蛋白质来保护人类细胞,或是在DNA受到严重损伤时促使细胞自杀,这样便可以阻止遗传突变的扩展和癌症的形成。当p53受损或缺失时,就会导致癌症。实际上,有53%的癌症患者携带有p53突变体。然而,当人类的守护基因p53极度活跃,瘤抑制蛋白比正常水平更高的时候,老鼠的衰老进程就会加速并且寿命缩短。生物学家Stephen Helfand等的研究显示,p53基因中存在一个“临界点”。如果p53蛋白的含量低于这个"临界点",尤其是神经细胞中的p53,便能延长果蝇的健康生存时间。因此, p53活性的降低对衰老会产生重大的影响。美国康涅狄格大学的研究人员发现对p53蛋白进行修饰可以延长寿命,Brown大学的Helfand教授等用果蝇进行了检测试验。因为果蝇中有数千个基因与人类相似,并且它也表达p53基因。试验中用的果蝇携带有p53的突变体,当突变基因表达后,会产生一个突变体进而形成新的

p53蛋白,该蛋白会使正常的p53蛋白失活,不过这种影响只发生在神经细胞中。为什么挑选神经细胞来做试验呢因为成熟的神经细胞不会分裂,这样发展为癌症的几率就比较小。研究结果显示,携带成熟突变体的果蝇中58%都会长寿,平均寿命为60天,而正常情况下果蝇的平均寿命为38天。与此同时,果蝇还会健康生长,还会继续取食、运动以及繁殖后代。但是,目前的试验还不能解释为什么p53活性的降低能延长寿命。有现象暗示这是卡路里限制的原因,这一生化机理可以延缓衰老。为了检验这个设想,研究人员不进行卡路里限制,饲养了一些果蝇,发现果蝇不再长寿,这表明了该途径是存在的。

p53和pRB蛋白是两种关键的肿瘤抑制因子,在诱导衰老方面有着决定性的作用,一般我们说的两条衰老信号通路是指pRB信号通路和p53信号通路。

人类的细胞衰老通路表现为两条平行的(与小鼠的一条形成对比)通路,这样将使得细胞不容易绕过衰老过程,从而抑制了肿瘤的发生。但是这种设想受到了近年来的一些实验的挑战,如人的肺成纤维细胞,通过体细胞同源重组技术,使得p53或PRB失活,可以避开衰老过程,这就有些像小鼠身上的单线状的衰老通路(Wei et al., 2003);而且,与小鼠形成对照的是,通过同源重组导致的p21的失活足以避开衰老过程,表明了p21作为p53和PRB 两通路的联系者的身份(Brown et al., 1997a)。

关于p53和PRB蛋白的作用,现在有一种比较认可的看法是:p53通路介导的是端粒功能异常、DNA损伤引起的衰老过程;p16/pRB通路介导的是致癌基因的表达、染色质断裂、多种多样的胁迫等等引起的衰老过程(Wright and Shay, 2002; Collins and Sedivy, 2003; Ben Porath and Weinberg, 2004)。但是现在这两条通路的标志性分子尚未找到,并且在不同种、组织的细胞中两条通路的重要性又有所不同,所以对于衰老通路的理解正处于不断深化的过程中。

下面简单看一下两个通路情况:

(一) p53通路

p53蛋白可以激活下游分子,如p21CIP1/WAF1(Kulju and Lehman, 1995),或是其他的蛋白分子来激活pRB实现衰老过程(小鼠);而且,在人身上,可以不依赖PRB激活衰老。p53的失活会导致一些复制型衰老的细胞彻底地逆转衰老过程(Gire and Wynford-Thomas, 1998)。类似地,p21(p53的转录激活的靶子,是一种细胞周期循环的抑制分子)的失活,会使得细胞绕过端粒依赖的复制型衰老,进入一种危机状态(Brown et al., 1997b)。

p53的激活是通过磷酸化(ATM/ATR,Chk1/Chk2蛋白分子的功劳),p19(ARF)(抑制Mdm2)的激活来实现。p53在细胞对DNA损伤反应(包括衰老反应)过程中是一个关键性的调节因子(Wahl and Carr, 2001)。在人的细胞中,p53的缺失会延迟或是阻断复制型衰老(Itahana et al., 2001)。

致癌基因RAS的表达通过ROS来实现,而ROS是在促有丝分裂以及促细胞衰老的过程中是必需的。RAS的过量表达,可能会通过p53依赖的损伤反应(即产生大量的DNA损伤的ROS)来导致衰老反应;同时RAS也会诱导p16的表达,p16是pRB的激活剂(Ferbeyre et al., 2000; Pearson et al., 2000; Serrano et al., 1997)。两个蛋白都能阻碍潜在的肿瘤细胞的增殖。

总之,在一些细胞中,DNA损伤引起的衰老感应,端粒异常,以及一些致癌性基因的表达会通过p53通路来导致细胞衰老,p53通路在当中起的作用不仅是必要而且还是充分条件。(二)pRB通路

p53对于一些细胞逆转衰老抑制非常有效,但也不竟然(Beausejour et al., 2003c; Herbig et al., 2004b; Sakamoto et al., 1993)。有些细胞在p53敲除后,还能呈现衰老状态。这种细胞往往或多或少地表达细胞周期的抑制因子p16。

小鼠体内的研究表明p16阻碍了自发性的恶性肿瘤的发生(Sharpless et al., 2001)。细胞培养的研究表明,p16阻止了由p53失活引起的逆转衰老的现象;并且对RAS引导的衰老过程是必需的(Beausejour et al., 2003b; Benanti and Galloway, 2004a; Brookes et al., 2004)。

p16的表达通过胁迫刺激来实现,如过量表达致癌基因RAS,或是相对艰苦的培养环境(Lowe and Sherr, 2003);可以被p21,或是p16ink4a蛋白分子激活。p16是pRB的正向调节分子,而且还能通过自己的信号通路来实现作为肿瘤抑制剂的功能(Sherr and McCormick, 2002)。值得一提的是,p21在抑制细胞周期依赖的激酶方面,是比p16更普遍的抑制剂,它可以导致磷酸化的程度降低,促进pRB的激活。在人的成纤维细胞中,如果p53失活,p21表达,细胞增殖过程仍可继续;但是如果p16表达了,那么增殖过程就会停止了。并

且,在人的成纤维细胞中,p21和p16,一般是两者择其一表达,很少有两个都表达的(Herbig et al., 2004a)。

pRB蛋白在衰老的过程中是以低磷酸化的活性状态体现活性的,通过结合E2F蛋白家族的成员来抑制目标基因的表达(Narita et al., 2003)。有趣的是,一旦pRB通路启动了之后(尤其是被p16启动的),就算是p53失活,p16沉默,或pRB失活都不能逆转衰老过程的发生(Beausejour et al., 2003a)。这个过程被认为是pRB在转录因子的目标基因或者是其他的基因池上,形成抑制性的染色质之后,维持异染色质的过程不需要p16或是pRB的参与。pRB通路在诱导有关衰老基因的表达方面鲜为人知。因为pRB/E2F并不直接调控那些在衰老细胞中高表达的基因,而是间接地控制这些基因(如沉默那些抑制因子,等等)。

小鼠和人的细胞衰老途径有些不同。以前认为小鼠细胞的复制型或是端粒依赖型的衰老过程是主要通过p53来实现的(Harvey et al., 1993; Smogorzewska and de Lange, 2002b)。但是,后来发现,小鼠细胞的这种衰老反映可能是由于氧毒害引起的(人为),然而,人的细胞对于氧的毒害反映比较轻(Smogorzewska and de Lange, 2002a; Parrinello et al., 2003)。除了这个区别外,小鼠细胞还能逆转由pRB引起的衰老状态(Sage et al., 2003b),但人的细胞是不是也能适应高浓度的p16还不清楚。同时,在人的细胞中,p16在数量上似乎有一个“度”的概念,超过了这个度,将会使人的细胞对RAS诱导的衰老更加敏感,同时细胞也不再增殖

细胞增殖及细胞活力检测方法

细胞增殖及细胞活力检测方法 目前主要有两种用于检测细胞增殖能力的方法。一种是直接的方法,通过直接测定进行分裂的细胞数来评价细胞的增殖能力。另一种是间接的方法,即细胞活力(cell viability)检测方法,通过检测样品中健康细胞的数目来评价细胞的增殖能力。显然,细胞活力检测法并不能最终证明检测样品中的细胞是否在增殖。如细胞在某一培养条件下会自发启动凋亡程序,但药物的干扰可抑制凋亡的发生;这时若采用细胞活力检测法,显然可以区分两种条件下的细胞数量,但我们并不能从药物干扰组细胞数大于对照组的事实说明药物可促进细胞增殖的结论。所以最直接的证据应该采用方法一。 用于检测细胞增殖能力最经典的方法是用氚标记的胸腺嘧啶核苷处理细胞,再检测DNA链中氚含量。若细胞具有增殖能力,DNA合成过程中将会采用氚标记的胸腺嘧啶核苷作为合成原料,因此检测细胞DNA链内标记核苷酸的量可判断细胞是否进行DNA 的合成。 但更为常用的方法是BrdU检测法。用BrdU预处理的细胞中,BrdU可代替胸腺嘧啶核苷插入复制的DNA双链中,而且这种置换可以稳定存在,并带到子代细胞中。细胞经过固定和变性处理后,可用免疫学方法检测DNA中BrdU的含量(如采用鼠抗BrdU单克隆抗体特异识别BrdU,再采用辣根过氧化酶标记的山羊抗鼠IgG二抗标记,最后用比色法或荧光的方法进行定量测定),从而判断细胞的增殖能力。Calbiochem/EMD公司提供一种BrdU检测试剂盒,以微孔板的形式,合并所有清洗、固定、变性的步骤以单一试剂当中。比色检测在一抗二抗标记后在450nm下读数,

所有操作在3小时内结束。而且该试剂盒的灵敏度与市场上其他同类产品相比是最强的。1000个细胞以上水平的检测只需用BrdU预孵育2小时,100个细胞则采用过夜预孵育,即可检测细胞的增殖能力。 BrdU法的一个缺点是需要固定和变性等破坏DNA的处理。有些情况下,研究者可能希望在测定细胞增殖能力的同时检测细胞的总DNA含量,然而,在变性条件下,DNA 的双链结构将被破坏,DAPI和Hoechest 33342等核酸标记探针就不再能识别DNA,因而也无法估计DNA总量。Molecular Probes公司的Click-iT EdU检测试剂盒可以解决这个问题。这种方法不需要变性步骤,因为荧光探针标记的叠氮化物小分子,而不是庞大的抗体分子,可以很轻易的识别并结合未变性DNA双链中的EdU分子。采用BrdU方法时,你必须非常小心的去对DNA进行变性,才能一方面使BrdU抗体进入细胞,另一方面又保留足够的双链DNA分子来进行细胞周期的分析。有了EdU 后则不同,由于你不再需要变性,这一切都很简单了;另外,常常用于DNA变性的HCl,可能破细胞内坏蛋白的抗原识别位点,因而限制了BrdU检测法中同时检测其他蛋白的应用,但这种情况在EdU法中不存在。 图1:EdU及BrdU原理示意图(摘至invitrogen说明书) 在一些情况下,细胞活力的检测相当于细胞增殖能力的测定。用于细胞活力检测的方法又很多,这些方法主要采用特殊的试剂来测定细胞的代谢活力,Alamar Blue,MTT及其他四唑盐。它们通过检测细胞的氧化还原活性来检测细胞增殖能力,所以这是一种间接的方法。 Calbiochem的快速细胞增殖试剂盒,或者,严格来说,叫细胞活力试剂盒,采用一

细胞增殖练习题

第6章细胞的生命历程 第1节细胞的增殖 一、选择题 1.要观察植物细胞的细胞板结构,所选择的细胞应处于有丝分裂的() A.前期 B.中期 C.后期 D.末期 解析:植物细胞有丝分裂末期在赤道板位置上由高尔基体形成细胞板逐渐扩展成为细胞壁,分裂成两个子细胞。 答案:D 2.下列选项中,两类细胞的染色体数目均可呈周期性变化的是() A.蛙的红细胞与淋巴细胞 B.小鼠骨髓瘤细胞与皮肤生发层细胞 C.人的胚胎干细胞与成熟红细胞 D.牛的精细胞与精原细胞 解析:染色体数目呈周期性变化的细胞必须是能进行连续分裂的细胞,A选项中蛙的红细胞进行无丝分裂,无染色体变化;C选项中人的成熟红细胞、D选项中牛的精细胞都不再分裂;B选项中小鼠的骨髓瘤细胞与皮肤生发层细胞均能进行连续的有丝分裂,染色体数目呈周期性变化。 答案:B 3.菠菜根的分生区细胞不断分裂,对该过程的叙述,正确的是() A.细胞分裂间期,DNA复制,DNA和染色体的数目增加一倍 B.细胞分裂前期,核膜和核仁逐渐消失,中心体发出星射线形成纺锤体 C.细胞分裂中期,染色体形态稳定、数目清晰,适于染色体计数和形态观察 D.细胞分裂末期,在细胞中央赤道板的位置出现一个由膜构成的细胞板 解析:本题主要考查细胞有丝分裂的过程。间期复制的结果是DNA含量加倍,染色体数目不变;中心体发出星射线形成纺锤体只发生在动物细胞和部分低等植物细胞中;细胞板没有膜结构。 答案:C 4.在人体成熟的红细胞、蛙的红细胞以及鸡的红细胞中均能进行的生理活动是() A.中心体发出星射线 B.细胞膜中央凹陷 C.ATP合成 D.着丝点分裂 解析:人的成熟红细胞没有细胞核和复杂的细胞器,所以不能分裂,但是可以通过无氧呼吸产生乳酸和ATP。蛙的红细胞能够进行无丝分裂,先核分裂,然后细胞膜中央凹陷,缢裂形成两个子细胞,能进行有氧呼吸产生二氧化碳、水和ATP。鸡的红细胞有细胞核和各种具膜的细胞器,可以进行有氧呼吸产生二氧化碳、水和ATP。 答案:C 5.在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中,以下操作和结论正确的是() A.剪取5 cm根尖,用酒精和吡罗红混合液解离染色 B.右图是高倍显微镜下调节细准焦螺旋看到的视野 C.持续观察,视野中的K细胞将分裂成两个子细胞 D.视野中,N细胞的染色体数目是M细胞的一半 解析:解离时用的解离液是酒精和盐酸混合液,且剪取的根尖长2~3 mm。该实验所观察的细胞在解离时已经死亡,不会继续分裂。M细胞的着丝点尚未分裂,染色体数目并没有加倍;N细胞中着丝点分裂,染色体数目加倍。所以N细胞的染色体数是M细胞的两倍。

细胞的增殖详细知识点复习总结

细胞的增殖 一.细胞的生长和细胞周期 1.细胞不能无限增大的原因: 1)受相对表面积的制约:细胞体积越大,其相对表面积就越小,细胞的物质运输的效率就越低2)受核质比的制约:细胞核中的DNA是有限的,其能够控制的细胞质的范围有限。 2.细胞增殖 (1)概念:细胞以分裂的方式进行增殖,包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。 (2)方式:真核生物:无丝分裂、有丝分裂和减数分裂;原核生物:二分裂 (3)意义:生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础 3.细胞周期: (1)范围:连续进行有丝分裂的细胞才有细胞周期(减数分裂和无丝分裂没有细胞周期,高度分化的成熟细胞无细胞周期) (2)概念:指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止,为一个细胞周期。细胞周期包括分裂期和分裂间期,分裂间期完成DNA分子的分复制和有关蛋白质的合成,为分裂间期进行物质准备。 (3)细胞周期的表示方法

细胞周期的特点:不同种类的细胞的细胞周期不一定相同,分裂期和分裂间期所占比例也不一定相同 √显微精下观察某种植物组织的有丝分裂时,大部分细胞处于细胞间期:细胞周期中,间期所占的时间长,分列期所占的时间短。 ▲分裂间期各时期的特征 G1期:又称DNA合成前期,主要RNA和有关蛋白质的合成(如DNA聚合酶等),为S期DNA 的复制做准备 S期:又称DNA合成期,主要进行DNA的复制 G2期DNA合成后期,主要进行RNA和蛋白质的合成,特别是微管蛋白的合成,为分裂期做准备▲细胞分裂后产生的子细胞有三种去向 (1)持续分裂: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。 (2)暂不分裂: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。 (3)永不分裂: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、浆细胞、叶肉细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞、根尖成熟区细胞等。 ▲无丝分裂:无丝分裂是真核细胞的增殖放式,分裂过程中不出现纺锤丝和染色体,但是也有DNA 的复制和分配 二.细胞的有丝分裂 1.有丝分裂过程 (1)分裂间期 特点:分裂间期所占时间长。完成DNA的复制和有关蛋白质的合成。

浙教版高中生物《细胞增殖》练习题

细胞分裂习题 选择题: 1.下列关于细胞周期的说法不正确的是() A.具有特定形态、结构和功能的成熟细胞没有细胞周期 B.一个细胞处于细胞周期中时,其代谢活动减弱 C.细胞的种类不同,细胞周期所经历的时间长短也不相同 D.一个新细胞分裂成两个新细胞所需的时间为一个细胞周期 2. 下列有关体细胞有丝分裂的叙述,错误的是() A.细胞周期中,间期时间较短,分裂期时间较长 B.分裂完成后两个正常子细胞的DNA序列相同 C.分裂中期,着丝粒排列在赤道板上 D.间期发生DNA复制和蛋白质合成 3. 在细胞有丝分裂间期,染色体复制的实质是指() A.染色体数加倍 B.染色单体数加倍 C.DNA数加倍D.染色体数和DNA同时加倍 4. 染色体和染色质是同一物质在细胞周期不同时期的两种存在形态,其中() A.间期为染色体,分裂中期为染色质 B.间期为染色体,分裂后期为染色质 C.间期为染色质,分裂中期为染色体 D.分裂中期为染色体,后期为染色质 5. 表中是几种不同生物细胞的细胞进行有丝分裂时细胞周期的时间,下列错误的是() 物种分裂间期分裂期合计 1 10.6 0.4 11 2 18 0.5 18.5 3 16.5 2 18.5 4 10.4 2.3 12.7 A.不同细胞有丝分裂周期的时间长短可能不同 B.在观察细胞有丝分裂实验时宜选物种4作实验材料 C.不同物种的细胞周期时长可能相等 D.同一物种的细胞进行有丝分裂时的细胞周期完全相同 6. 动物细胞有丝分裂时形成的纺锤体是由什么组成的() A. 纺锤丝 B.中心粒 C.星射线 D.中心体 7. 保证两个子细胞中染色体形态和数目与母细胞完全相同的机制是() A.染色体的复制 B.着丝点的分裂 C.纺锤丝的牵引 D. 以上三项均起作用

高三生物专项训练试题:细胞的增殖(含答案)

专项训练试题:细胞的增殖 一、单选题 1.a、b、c、d分别是一些生物细胞某个分裂时期的示意图,下列有关描述正确的是 () A. a图表示植物细胞有丝分裂中期 B. b图表示人红细胞分裂的某个阶段 C. c图细胞分裂后将产生两个染色体数目不同的细胞 D. d图细胞中含有8条染色单体 2.真核细胞的分裂方式有减数分裂、有丝分裂和无丝分裂。下列叙述最可能属于该三 种细胞分裂方式共性的是() A. 染色质丝先螺旋化变成染色体,再解螺旋变成染色质丝 B. 同源染色体先两两配对,再彼此分离并进入不同的子细胞 C. 细胞完成分裂后,每个子细胞都能将葡萄糖分解成丙酮酸 D. 子染色体在纺锤丝或星射线的牵引下分别移向细胞两极 3.将全部核DNA分子双链经32P标记的1个果蝇精原细胞置于不含32P标记的培养基培 养,先经过一次有丝分裂,再经过一次减数分裂,产生了8个精细胞。下列说法错误的是 A. 有丝分裂中期和1个减Ⅰ中期细胞内染色体数相同,标记的染色单体数不同 B. 有丝分裂后期和1个减Ⅰ后期细胞内染色体数不同,标记的染色体数也不同 C. 1个减Ⅰ后期和1个减Ⅱ后期细胞内染色体数相同,标记的染色体数不同 D. 产生的8个精细胞,每个细胞内含有4条染色体,均有2条被标记 4.下图表示人体内干细胞的增殖分化。下列有关叙述正确的是

A. 干细胞与白细胞的基因型不同,但合成的mRNA和蛋白质的种类相同 B. 红细胞可以通过无丝分裂增殖 C. 图示所有的细胞中,干细胞具有细胞周期,而且其分裂能力较强 D. 白细胞能够穿过血管壁去吞噬病菌,这是因为细胞膜的选择透 过性 5.如图表示洋葱根尖分生区细胞的一个细胞周期,不能得出的推断是 () A. I时期一定发生DNA复制 B. II时期可出现四分体 C. 细胞周期开始于a D. 在做观察细胞有丝分裂实验时,应尽可能选择Ⅱ 比值大的作实验材料 ⅠⅡ 6.实验室培养甲、乙、丙、丁四种不同类型细胞,测得分裂间期占细胞周期的比例如 下图所示,有关说法正确的是( ) A. 四种细胞中丙分裂间期持续的时间最长 B. 不同温度下培养以上四种细胞,细胞周期持续的时间都会发生变化 C. 加入DNA复制抑制剂,停留在分裂间期细胞数量最少的是丁 D. 正常情况下四种细胞在分裂间期可发生染色体数目变化 7.测定一定数量细胞的DNA含量以分析细胞周期.下表是三组DNA、细胞数的相对 量.下列关于细胞周期的叙述,错误的是() A. 甲组的大部分细胞处于G1期 B. 乙组细胞正在进行DNA复制

T24膀胱癌细胞ARID1A基因的表达与细胞增殖活力相关性研究

基金项目:深圳市科技计划项目(编号201103036)*通讯作者 文章编号:1007-4287(2012)05-0792-03 T24膀胱癌细胞ARID1A基因的表达 与细胞增殖活力相关性研究 吴金斌1*,漆正宇2,晏耀明1,翟庆娜1,余振东1 (1.北京大学深圳医院检验科,2.北京大学深圳医院男性生殖与遗传重点实验室,广东深圳518036)摘要:目的 探讨AT丰富结合域1A(ARID1A)基因的表达与膀胱癌细胞T24增殖活力的关系,为进一步基因功能研究提供基础。方法 利用梯度稀释法分离获得膀胱移行癌细胞系T24的高增殖亚克隆细胞株,体外评价细胞株和亲代细胞系增殖活力差异,检测细胞周期调控基因CCND1和膀胱癌肿瘤干细胞标志因子CD44。检测染色质重建复合物SWI/SNF亚基基因ARID1A在亚克隆和亲代细胞系的转录表达水平差异。结果 分离得到65个T24的亚克隆细胞株,其中T24-9亚克隆细胞株不同于亲代的梭形形态,呈细小的圆形形态,增殖能力明显强于亲代,CC-ND1、ARID1A和CD44的mRNA表达量均有增加。结论 T24细胞系中的含有高增殖活力的干细胞细胞亚群,染色质重建复合物基因ARID1A转录活跃,可能增加ARID1A突变的风险。 关键词:膀胱移行细胞癌;T24;ARID1A;增殖;亚克隆细胞株中图分类号:R737.14 文献标识码:A Expression of ARID1Ain T24-9cell line and its relationship with the proliferative activity WU Jin-bin1 ,QI Zheng-yu2,YAN Yao-ming1 ,et al.(1.Clinical Laboratory  of Peking University Shenzhen Hospital;2.Male ReproductiveMedicine and Genetics Laboratory  of Peking University Shenzhen Hospital,Shenzhen518036,China)Abstract:Objective To investigate the expression of ARID1Agene associated with the proliferative activity of hu-man the transitional cell carcinoma of the bladder(TCCB)cell line T24.Methods Cell monoclones with different prolif-erative potential were isolated from their parental cell line T24by limiting dilution.Then the subclone-evolution and ex-pansion,were identified in vitro via biology  methods.To determine the patterns of clonal evolution and the distinct pro-liferation kinetics of individual,we employed the real-time reverse transcription polymerase chain reaction(RT-qPCR)analysis for quantitative surveillance of the subclones with expresses including CCND1,CD44and ARID1A.Quantita-tive data were analyzed using independent samples t test.Results A subelone with high proliferative capability T24-9from T24was isolated.The subclone was spheroidal-like morphology,with smaller than T24which is spindle-shapedwith long pseudopodium.The clonality of T24-9was stronger than parental cell line T24.Growth assay showed thatT24-9grew faster to a higher cell density  than the parental cell line T24in 7days.RT-qPCR showed a higher transcrip-tional level of three genes CCND1,CD44and ARID1Ain T24-9than T24.Conclusion Bladder cancer cell line T24Contains subpopulation with high proliferative activity in which chromatin remodeling complex subunit ARID1Agene ismore active in transcrip tion.Key  words:TCCB;T24;ARID1A;proliferation;Subclone(Chin J Lab Diag n,2012,16:0792) 膀胱癌是一类常见的泌尿系统恶性肿瘤, 其中移行细胞癌占膀胱癌发病率的90%以上[1] 。染色质重建复合物SWI/SNF亚基AT丰富结合域1A基因(AT rich interactive domain 1A,ARID1A)是近两年来肿瘤研究关注的一个重要基因, 膀胱移行细胞癌中ARID1A高比率突变[2], 但我们前期测序发现在膀胱癌细胞系T24中ARID1A可以正常表 达。ARID1A作为一个染色质重建复合物亚基基 因,跟细胞增殖密切相关[ 3] 。本研究通过有限稀释方法分离出膀胱移行细胞癌细胞系T24的高增殖 活力亚克隆细胞株,体外评价ARID1A表达与细胞增殖转移潜能关系,并为进一步研究ARID1A基因功能提供目的细胞。1 材料和方法 1.1 材料 基础培养基H-DMEM(Gibco  USA),10%胎牛血清(fetal bovine serum,FBS,Gibco  USA),左旋— 297—Chin J Lab Diagn,May ,2012,Vol 16,No.5

细胞的增殖 教学设计

细胞的增殖 【教学目标】 知识目标 1.从细胞物质交换方面模拟探究细胞不能无限长大的原因。 2.细胞增殖的方式和意义。 3.细胞周期的概念,植物细胞有丝分裂的过程。 4.分析植物细胞有丝分裂过程中染色体、DNA的变化规律。 能力目标 1.尝试通过模拟实验以进行科学研究,培养学生的探究能力。 2.利用数学、物理方法处理和分析实验数据的能力。 3.运用细胞不能无限长大的原理解释某些生命现象。 4.养成批判性思考问题的能力。 5.能够利用多种媒体获取生物信息。 情感目标 1.形成结构与功能、局部与整体相统一的生物学思想。 2.使学生形成实事求是的科学态度和一丝不苟的科学精神。 【教学重点和难点】 教学重点细胞周期及植物细胞有丝分裂的过程。 教学难点植物细胞有丝分裂各个时期DNA、染色体的变化规律。 难点突破通过模拟实验和制作动态的多媒体课件,使抽象的问题具体化,复杂的问题简单化,再加以随堂训练,攻克难点。 【教学方法】

探究、讲述和讨论的方法。【教学用具】 教学模型、多媒体课件。【教学过程】

观察分裂间期的细胞,引导学生分析间期的主要变化及变化的结果。 观察分裂各个时期的细胞,注意每个时期所发生的主要变化。 提问:1、分裂前期所发生的主要变化有哪些?染色质转变成染色体的生物学意义?(提示:可以使DNA 分子在分离的过程中不损坏,保证了遗传信息的完整性,确保染色体在子细胞中的平均分配。 2、分裂中期所发生的主要变化有哪些?什么是赤道板?(提示:赤道板是垂直与纺锤体的纵轴,并将其平分的一个平面,实际上并无板状结构存在。) 3、分裂后期所发生的主要变化有哪些? 4、分裂末期所发生的主要变化有哪些?(与分裂前期进行比较) 教师同学生一起分析、归纳有丝分裂的实质。 在授课过程中穿插介绍我国科学家在“细胞增殖”领域中的研究进展及成果。

细胞增殖练习题

细胞增殖练习题 1、细胞有丝分裂过程中,染色单体的形成和出现分别发生于下列哪个时期()。 A.产生于间期,出现于前期 B.产生于前期,出现于前期和中期 C.产生于间期,出现于前期和中期 D.产生于后期,出现于中期和后期 2、下列对人体细胞生命历程的描述,正确的是 A.细胞生长:细胞体积增大,核糖体数量增加,染色体复制加快 B.细胞分化:细胞形态改变,遗传物质发生变异,功能趋向专门化 C.细胞衰老:细胞核体积变小,细胞膜通透性增大,色素积累增多 D.细胞凋亡:特定基因表达,合成新的蛋白质,细胞自动结束生命 3、关于姐妹染色体的说法中,不正确的是 A.产生于分裂间期,消失于分裂后期 B. —条来自父方,一条来自母方 C.所含遗传物质通常相同 D.共用一个着丝粒 4、下列关于细胞周期的叙述正确的是 A.进行分裂的细胞都存在细胞周期 B.在一个细胞周期中,分裂期通常长于分裂间期 C.分裂间期包括一个合成期和两个间隙期 D.细胞周期是指上一次分裂开始到下一次分裂结束 5、动物细跑与植物细胞的有丝分裂过程明显不同的是 A.间期有染色质的复制 B.末期在细廁的中部不形成细胞板 C.后期有着丝点的分裂 D.末期染色体平均分配到两个子细胞中 6、人体细跑内含有46条染色体,当姐妹染色单体为92条时,此时细胞可能处于有丝分裂的 A.前期、中期 B.中期、后期 C.后期、末期 D.间期、末期 7、在观察植物细胞的有丝分裂实验中,制作装片的正确顺序是 A. 染色→解离→漂洗→压片 B. 解离→漂洗→染色→压片 C. 漂洗→解离→染色→压片 D. 解离→染色→漂洗→压片 8、一个细胞周期分为分裂间期和分裂期,可用一圆周作细胞周期的模式图,如图所示,下列选项中能表示细胞周期的是 A. A→A B. B→B C. A→B D. B→A 9、用化学药物抑制人体肿瘤细胞DNA的复制可以达到治疗肿瘤的目的,这在医学上属于“化疗”。用化学药物处理的肿瘤细胞停留在细胞周期的( ) A. 间期 B. 前期 C. 中期 D. 末期 10、下列关于生命活动变化关系的描述,正确的是() A.细胞体积增大,与外界物质交换效率提高 B.细胞液浓度增大,植物细胞吸水能力减弱 C.生长素浓度升高,植物细胞生长速度加快 D.体内血浆渗透压降低,抗利尿激素释放减少 11、在体细胞的增殖过程中,肯定发生的是 ( ) A.DNA含量的变化B.纺锤体的形成 C.基因突变D.染色体自由组合 12、a、b、c、d分别是一些生物细胞某个分裂时期的示意图,下列有关描述正确的是( ) A.a图表示植物细胞有丝分裂中期 B.b图表示人的红细胞分裂的某个阶段 C.c图细胞可能来自于d图所示细胞 D.d图细胞中含有8条染色体 13、细胞不能无限长大的原因是 A、细胞器数量过少 B、细胞膜不能太大 C、细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大 D、细胞核中的遗传物质DNA可以复制,所以细胞增大体积也无所谓 14、在观察植物细胞有丝分裂过程中,不能通过连续观察同一细胞达到观察不同时期细胞分裂相的原因是 A.实验时环境温度低,细胞分裂速度太慢 B.在解离过程中,细胞已经死亡 C.染色体着色太浅,细胞分裂时的变化不易观察到 D.实验过程中,细胞缺乏营养供应,不再分裂 15、下列关于动植物细胞有丝分裂的异同点叙述中,不正确的是() A.在分裂前期,动物细胞由中心粒周围发出星射线形成纺锤体

体细胞的增殖方式

体细胞的增殖方式 1,利用高倍显微镜观察下列细胞,可能观察到染色体的是() C A.正在分裂的细菌B.进行无丝分裂的蛙红细胞 C.洋葱根尖分生区细胞D.成熟的叶肉细胞 A,细菌属于原核生物,是没有染色体,错; B:蛙的红细胞通过无丝分裂方式增殖,不会出现染色体,B错误; 在无丝分裂中,核膜和核仁都不消失(所以看不到内部的变化),没有染色体(一直以染色质丝的状态存在)和纺锤丝的出现,当然也就看不到染色体复制的规律性变化.但是,这并不说明染色质没有发生深刻的变化,实际上染色质也要进行复制,并且细胞要增大.当细胞核体积增大一倍时,细胞核就发生分裂,核中的遗传物质就分配到子细胞中去.无丝分裂不能保证母细胞的遗传物质平均地分配到两个子细胞中去. C、根尖分生区细胞通过有丝分裂方式增殖,且有丝分裂过程中有染色体的出现,C正确。 D,叶肉细胞的细胞核是有染色质的,而细胞只有在分裂时,才由染色质形成染色体的形态.而叶肉细胞是成熟细胞,不再分裂,所以看不到染色体,即使用电镜也看不到染色体,D错 2.下列关于水稻细胞有丝分裂过程中细胞器作用的叙述,不正确的是() D A.在核糖体上合成DNA聚合酶 B.线粒体为蛋白质的合成提供能量 C.高尔基体与子细胞的细胞壁形成有关 D.两组中心粒发出星射线形成纺锤体 A、间期主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,DNA聚合酶化学本质是蛋白质,在核糖体上合成,A正确; B,在间期,线粒体为DNA复制和蛋白质合成提供能量,B正确; C,植物细胞中高尔基体的作用是与细胞壁的形成有关,所以末期,高尔基体与新的细胞壁的形成有关,C正确.

D,水稻属于高等植物,细胞中无中心体,在分裂前期由细胞两极发生纺缍丝形成纺缍体,D 错误; 3,下图为同一植物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.a结构主要由磷脂和蛋白质组成 B.b与c结构能周期性的消失与重建 C.d结构的形成需要高尔基体的参与 D.e的蛋白质成分是在间期合成的 解:A、a为细胞壁,其主要成分是纤维素和果胶,A错误; B,b是核膜、c是核仁,核膜核仁在有丝分裂前期消失,末期出现,故B正确;前期消失末期出现;膜仁(核膜核仁)消失显两体(染色体和纺锤体),形数(染色体形态数目)清晰赤道齐,点裂数增(着丝点分裂染色体加倍)均两级,两消两现(染色体和纺锤体)重开始 C,d是细胞板,将向四周延伸形成细胞壁,而植物细胞中高尔基体与细胞壁的形成有关;C 对 D、e是细胞核,其蛋白质成分是在间期合成的,D正确. 4,下图甲中,ab表示一个细胞周期,cd表示另一个细胞周期,图乙表示一个细胞周期,正确的是() A,所有细胞均具备细胞周期,且周期时间基本相同 B,图甲中ab,bc,cd都可以表示一个完整的细胞周期 C,图甲中C段,图乙中B-A段均会出现染色体数目加倍的时期 D,纺锤体出现,核膜消失可以出现在图甲的d段或图乙的A-B段 5,油菜物种甲(2n=20)与乙(2n=16)通过人工授粉杂交,获得的幼胚经离体培养形成幼苗丙,用秋水仙素处理丙的顶芽形成幼苗丁,待丁开花后自交获得后代戊若干.下列叙述正确的是

高中生物知识点——细胞的增殖

高中生物知识点——细胞的增殖 知识点1细胞不能无限长大 1.细胞生长的原因 (1)细胞的生长 (2)细胞数目的增多 2.细胞不能无限长大的原因 (1)细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞的物质运输效率越低。细胞表面积与体积的关系限制了细胞的生长。 (2)细胞核所控制的细胞质范围有一定的限度,细胞核中的DNA不会随细胞体积的扩大而增加。细胞的核质比限制了细胞的生长。 3.模拟实验 (1)琼脂块的表面积与体积之比:随琼脂块的增大而减小。 (2)NaOH的扩散速率(深度):随琼脂块的体积增大保持不变。 (3)NaOH扩散的体积与整个琼脂块体积之比:随琼脂块体积的增大而减小。 知识点2细胞通过分裂进行增殖 1.细胞周期

1.细胞的增殖状态 (1)能持续分裂的细胞:红骨髓造血细胞、形成层细胞、根尖分生区细胞等; (2)暂时停止分裂的细胞:肝脏细胞、黄骨髓造血细胞等; (3)不能持续分裂的细胞:高度分化的细胞,如神经细胞、精子等。 3.细胞周期的判断方法 (1)细胞周期以分裂间期为起点,而不能以分裂期为起点。 (2)分裂间期的时间远远长于分裂期。 知识点3有丝分裂 1.真核细胞的分裂方式 真核细胞可进行有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。 2.有丝分裂过程(以高等植物细胞为例) (1)分裂间期 完成DNA的复制和有关蛋白质的合成 (2)分裂期

3.有丝分裂中规律性变化规律 (1)有丝分裂相关结构的变化规律 (2)有丝分裂过程中染色体行为变化规律

(3)核DNA、染色体及染色单体数目变化规律(以二倍体为例) 数量变化: 曲线变化模型: (4)染色体、染色单体及DNA三者之间的数量关系 当有染色单体存在时,染色体∶染色单体∶DNA=1∶2∶2。 当无染色单体存在时,染色体∶DNA=1∶1。 4.动植物细胞有丝分裂的区别 5.有丝分裂的意义 亲代细胞的染色体经过复制后精确地平均分配到两个子细胞中,保持了细胞的亲子代之间遗传性状的稳定性。

(完整版)细胞增殖的练习题及答案(2)

细胞的增殖作业 一、选择题: 1、在一个细胞周期中,最可能发生在同一时期的是() A.着丝点的分裂和细胞质的分裂 B.染色体数加倍和染色单体形成 C.细胞板的出现和纺锤体的出现D.染色体复制和中心粒复制 2.科学家用15N的硝酸盐作为标记物浸泡蚕豆幼苗,追踪蚕豆根尖细胞分裂情况,得到蚕豆根尖分生区细胞连续分裂数据如下,则下列叙述正确的是() A.高尔基体、线粒体、叶绿体在蚕豆根尖细胞分裂过程中活动旺盛 B.蚕豆根尖细胞的DNA分子结构稳定性最低的时期有0—2h、19.3—21.3h、 38.6—40.6h C.基因重组可发生在19.3—21.3h D.蚕豆根尖细胞分裂的一个细胞周期为19.3h 3.下列有关“观察植物细胞有丝分裂”实验现象的叙述,其中错误的是()A.分生区的细胞呈正方形 B.根尖的整体呈乳白色,尖端(根冠)略显淡黄 C.处于分裂前期的细胞均无核仁 D.向左下方略移动装片,图像向右上方移动 4.种子萌发时,在利用光能之前,不会发生下列哪种现象() A.细胞分化B.细胞分裂 C.细胞呼吸D.利用无机物合成有机物 5.有关细胞分化的叙述,正确的是() A.分化只发生在人的胚胎时期 B.分化过程中,细胞器种类和数量不会发生改变 C.分化过程中遗传物质发生了改变 D.生物体生长发育过程是细胞发生分化的过程 6.癌细胞属于恶性分化的细胞,表现为() A.细胞表面糖蛋白减少B.存在大量游离核糖体 C.细胞代谢速率下降D.细胞含水量急剧下降 7.下图中甲—丁为某动物(染色体数=2n)睾丸中细胞分裂不同时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例图,关于此图叙述中错误 ..的是()

人教版高一生物必修一第六章细胞增殖练习题

必修1·第六章周测 1月11 一、选择题 1.下图a →d 表示连续分裂细胞的两个细胞周期。下列叙述不正确的是( ) A .a 和b 为一个细胞周期 B .c 段结束DNA 含量增加一倍 C .遗传物质平分一般发生在d 段 D .b 和c 为一个细胞周期 2. 用光学显微镜观察有丝分裂过程,若从细胞周期的时间考虑,应选择下表中哪种植物作为实验材料( ) 3. 小明在割草时不小心伤到手指,7天后伤口愈合再生,这个过程中合成的主要物质和发生的细胞分裂方式分别是( ) A .脂肪、有丝分裂 B .核酸、无丝分裂 C .蛋白质、无丝分裂 D .蛋白质、有丝分裂 4.连续分裂的细胞体积增大,发生在细胞周期的( ) A .分裂间期 B .分裂前期 C .分裂中期 D .分裂后期 D .细胞分裂末期,高尔基体参与细胞壁的形成 5.一种动物体细胞中的染色体数为24。该动物体内一个处于有丝分裂前期的细胞,其DNA 分子数和染色体数分别为( ) A .12、48 B .24、48 C .24、24 D .48、24 6.在细胞有丝分裂的分裂期开始时,如果它的染色体数为N ,DNA 含量为Q ,则该细胞分裂后每个子细胞中的染色体数和DNA 含量分别是( ) A .N 和O B .N/2和Q/2 C .N 和Q/2 D .N/2和Q 7.动物细胞有丝分裂区别于植物细胞有丝分裂的特点是( ) A .核膜、核仁消失 B .形成纺锤体 C .中心粒周围发出星射线 D .着丝点分裂,染色单体分离 8.下列细胞具有分裂能力的是( ) A .根尖成熟区细胞 B .人的角质层细胞 C .癌细胞 D .高度分化的细胞 9.对于多细胞生物而言,下列有关细胞生命历程的说法正确的是( ) A .细胞分化导致细胞中的遗传物质发生改变 植 物 细胞周期时间/h 分裂间期 分裂期 合计 A 、物种A 10.6 0.4 11 B 、物种B 18 0.5 18.5 C 、物种C 18.5 2.5 21 D 、物种D 10.4 2.3 12.7

高一生物必修一细胞的增殖复习题有答案

1.下列关于细胞周期的叙述中,正确的是() A.细胞周期分为前期、中期、后期、末期 B.加入DNA合成抑制剂,细胞将停留在分裂期 C.细胞分裂间期为细胞分裂期提供物质基础 D.成熟的生殖细胞产生后立即进入下一个细胞周期 2.下列关于染色体的叙述中,不正确的是() A.染色体是细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质 B.严格地说,只有在细胞分裂期才能形成染色体 C.蓝藻细胞在进行有丝分裂时也能形成染色体 D.染色体和染色质是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态3.如图是同一细胞不同分裂时期的图像,据图分析可做出的判断是() A.图②③④表示一个完整的细胞周期 B.若按分裂的先后顺序排列,应为①→④→③→② C.该种生物的叶肉细胞中共含有6个DNA分子 D.图③过程染色体数保持不变 4.下列关于高等动物细胞有丝分裂的叙述,正确的是() A.前期核膜解体成磷脂分子和蛋白质分子 B.中期是观察染色体数目和形态的最佳时期 C.后期着丝粒断裂导致染色单体数目加倍 D.末期囊泡聚集成的细胞板形成新的细胞膜 5.有关动物细胞有丝分裂的叙述,正确的是() A.细胞板在细胞有丝分裂末期形成 B.同源染色体配对通常发生在分裂前期 C.在分裂末期,细胞膜内陷形成两个子细胞 D.在分裂中期,两个中心粒复制形成两组中心粒 6关于细胞有丝分裂的叙述,正确的是() A.赤道板是有丝分裂过程中出现的一种结构 B.有丝分裂间期DNA的复制和有关蛋白质的合成过程需要酶参与

C.分裂后期细胞中形成纺锤体,使子染色体被拉向细胞两极 D.细胞周期中,分裂间期的持续时间通常比分裂期的持续时间短 7.在一次有丝分裂中,最可能发生在同一时期的是() A.着丝点的分裂和细胞质的分裂B.染色体数加倍和染色单体形成 C.细胞板的出现和纺锤体的出现D.染色体复制和中心粒复制 8.【2017-2018学年福建省厦门双十中学高一下学期第二次月考】下面是动物细胞有丝分裂不同时期染色体(a)数目、核DNA分子(b)数目的柱形统计图,对此进行的有关叙述正确的是() A.①时期染色体复制,核DNA和染色体数目都加倍 B.③时期核膜、核仁重建,细胞中部出现细胞板 C.①→②表示着丝点分裂,染色体数目加倍,但核DNA分子数目不变 D.②→③表示染色单体相互分离,染色体和核DNA分子数目也随之减半 9.【2019届黑龙江省哈尔滨市第六中学高三上学期10月月考】如图是蛙红细胞的无丝分裂过程,和有丝分裂相比,下列叙述正确的是() A.分裂过程中没有出现纺锤丝,但有染色体的出现 B.有DNA和染色体的复制 C.分裂过程中细胞核缢裂成两个细胞核,因此子细胞中染色体减少一半 D.无丝分裂和有丝分裂都有核膜与核仁的周期性消失和重建 10.【2017—2018学年浙江省温州市十五校第二学期联考】下列关于“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”实验的叙述,错误的是() A.在解离环节,需要在室温下解离10?15分钟 B.在漂洗环节,需要放入盛有水的培养皿中漂洗1?2分钟 C.在制片环节,需要在盖玻片上覆盖滤纸,然后用橡皮或笔端轻轻敲击盖玻片几下,使细胞分散开 D.制作有丝分裂临时装片和永久装片的方法是不同的

细胞增殖及细胞活力检测方法

细胞增殖及细胞活力检 测方法 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

细胞增殖及细胞活力检测方法 目前主要有两种用于检测细胞增殖能力的方法。一种是直接的方法,通过直接测定进行分裂的细胞数来评价细胞的增殖能力。另一种是间接的方法,即细胞活力(cell viability)检测方法,通过检测样品中健康细胞的数目来评价细胞的增殖能力。显然,细胞活力检测法并不能最终证明检测样品中的细胞是否在增殖。如细胞在某一培养条件下会自发启动凋亡程序,但药物的干扰可抑制凋亡的发生;这时若采用细胞活力检测法,显然可以区分两种条件下的细胞数量,但我们并不能从药物干扰组细胞数大于对照组的事实说明药物可促进细胞增殖的结论。所以最直接的证据应该采用方法一。 用于检测细胞增殖能力最经典的方法是用氚标记的胸腺嘧啶核苷处理细胞,再检测DNA 链中氚含量。若细胞具有增殖能力,DNA合成过程中将会采用氚标记的胸腺嘧啶核苷作为合成原料,因此检测细胞DNA链内标记核苷酸的量可判断细胞是否进行DNA的合成。 但更为常用的方法是BrdU检测法。用BrdU预处理的细胞中,BrdU可代替胸腺嘧啶核苷插入复制的DNA双链中,而且这种置换可以稳定存在,并带到子代细胞中。细胞经过固定和变性处理后,可用免疫学方法检测DNA中BrdU的含量(如采用鼠抗BrdU单克隆抗体特异识别BrdU,再采用辣根过氧化酶标记的山羊抗鼠IgG二抗标记,最后用比色法或荧光的方法进行定量测定),从而判断细胞的增殖能力。 Calbiochem/EMD公司提供一种BrdU检测试剂盒,以微孔板的形式,合并所有清洗、固定、变性的步骤以单一试剂当中。比色检测在一抗二抗标记后在450nm下读数,所有操作在3小时内结束。而且该试剂盒的灵敏度与市场上其他同类产品相比是最强的。1000个细胞以上水平的检测只需用BrdU预孵育2小时,100个细胞则采用过夜预孵育,即可检测细胞的增殖能力。 BrdU法的一个缺点是需要固定和变性等破坏DNA的处理。有些情况下,研究者可能希望在测定细胞增殖能力的同时检测细胞的总DNA含量,然而,在变性条件下,DNA的双链结构将被破坏,DAPI和Hoechest 33342等核酸标记探针就不再能识别DNA,因而也无法估计DNA总量。Molecular Probes公司的Click-iT EdU检测试剂盒可以解决这个问题。这种方法不需要变性步骤,因为荧光探针标记的叠氮化物小分子,而不是庞大的抗体分子,可以很轻易的识别并结合未变性DNA双链中的EdU分子。 采用BrdU方法时,你必须非常小心的去对DNA进行变性,才能一方面使BrdU抗体进入细胞,另一方面又保留足够的双链DNA分子来进行细胞周期的分析。有了EdU后则不同,由于你不再需要变性,这一切都很简单了;另外,常常用于DNA变性的HCl,可能破细胞内坏蛋白的抗原识别位点,因而限制了BrdU检测法中同时检测其他蛋白的应用,但这种情况在EdU法中不存在。

细胞增殖知识点总结

细胞增殖 名词:1、染色质:在细胞核中分布着一些容易被碱性染料染成深色的物质,这些物质是由DNA和蛋白质组成的。在细胞分裂间期,这些物质成为细长的丝,交织成网状,这些丝状物质就是染色质。2、染色体:在细胞分裂期,细胞核内长丝状的染色质高度螺旋化,缩短变粗,就形成了光学显微镜下可以看见的染色体。 3、姐妹染色单体:染色体在细胞有丝分裂(包括减数分裂)的间期进行自我复制,形成由一个着丝点连接着的两条完全相同的染色单体。(若着丝点分裂,则就各自成为一条染色体了)。每条姐妹染色单体含1个DNA,每个DNA一般含有2条脱氧核苷酸链。 4、有丝分裂:大多数植物和动物的体细胞,以有丝分裂的方式增加数目。有丝分裂是细胞分裂的主要方式。亲代细胞的染色体复制一次,细胞分裂两次。 5、细胞周期:连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止,这是一个细胞周期。一个细胞周期包括两个阶段:分裂间期和分裂期。分裂间期:从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前,叫分裂

间期。分裂期:在分裂间期结束之后,就进入分裂期。分裂间期的时间比分裂期长。6、纺锤体:是在有丝分裂中期细胞质中出现的结构,它和染色体的运动有密切关系。7、赤道板:细胞有丝分裂中期,染色体的着丝粒准确地排列在纺锤体的赤道平面上,因此叫做赤道板。 8、无丝分裂:分裂过程中没有出现纺锤体和染色体的变化。例如,蛙的红细胞。 公式:1)染色体的数目=着丝点的数目。2)DNA数目的计算分两种情况:①当染色体不含姐妹染色单体时,一个染色体上只含有一个DNA分子;②当染色体含有姐妹染色单体时,一个染色体上含有两个DNA分子。 语句:1、染色质、染色体和染色单体的关系:第一,染色质和染色体是细胞中同一种物质在不同时期细胞中的两种不同形态。第二,染色单体是染色体经过复制(染色体数量并没有增加)后仍连接在同一个着点的两个子染色体(姐妹染色单体);当着丝点分裂后,两染色单体就成为独立的染色体(姐妹染色体)。2、染色体数、染色单体数和DNA分子数的关系和变化规律:细胞中染色体的数目是以染色体

细胞增殖习题及答案

细胞增殖测试题 一、选择题 1.有关真核细胞分裂的叙述,正确的是(多选)( ) A.无丝分裂过程核膜不消失 B.动物细胞仅以有丝分裂方式进行增殖 C.动物细胞有丝分裂末期不形成细胞板 D.无丝分裂仅出现于高等生物的衰老细胞 2.有1位同学做根尖有丝分裂实验,在显微镜中观察到的图像如图所示。造成这种情况的原因可能是( ) ①取材位置不合适②取材时间不合适③制片时压片力量不合适④解离时间不合适⑤视野选择不合适 A.②③B.②⑤ C.①②⑤ D.①③④ 3.在制作洋葱根尖压片观察细胞有丝分裂时,不可能用到的试剂是( ) A.龙胆紫染液 B.醋酸洋红染液 C.稀盐酸溶液 D.30%蔗糖溶液 4.下列有关体细胞有丝分裂的叙述,错误的是( ) A.细胞周期中,间期时间较短,分裂期时间较长 B.分裂完成后两个正常子细胞的DNA序列相同 C.分裂中期,着丝粒排列在赤道板上 D.间期发生DNA复制和蛋白质合成 5.下列有关正常动物体细胞有丝分裂间期的叙述错误的是( ) A.分裂间期发生DNA复制 B.分裂间期有蛋白质合成 C.分裂间期有RNA合成 D.分裂间期有逆转录发生 6.细胞有丝分裂完成后,平均分配到两个子细胞的物质是( ) A.叶绿体DNA B.线粒体DNA C.细胞核DNA D.核糖体RNA 7.连续分裂的动物体细胞的生长即体积增大,发生在细胞周期的( ) A.分裂间期 B.分裂前期 C.分裂中期 D.分裂后期 8.人体细胞有丝分裂时,产生的四分体个数是( ) A.46 B.23 C.4 D.0 9.能在细胞分裂间期起作用的措施是( ) ①农作物的诱变育种②用秋水仙素使染色体数目加倍 ③肿瘤的化疗④花粉离体培养 A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 10.用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂。下列描述正确的是( ) A.处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等 B.视野中不同细胞的染色体数目可能不相等

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