《显微镜和细胞》课件.ppt

*************************************细胞分裂：减数分裂减数第一次分裂减数第一次分裂中，同源染色体配对形成四分体，发生联会和交叉互换，然后同源染色体分离。这一过程导致遗传物质重组，增加了后代的遗传多样性。该分裂结束后，染色体数目减半，但每条染色体仍由两条染色单体组成。减数第二次分裂减数第二次分裂与有丝分裂类似，姐妹染色单体分离。该分裂结束后形成四个单倍体细胞，每个细胞含有单套染色体。这些细胞最终发育成配子（如精子或卵细胞），为有性生殖做准备。与有丝分裂的对比有丝分裂产生两个与亲代细胞遗传物质完全相同的子细胞，主要用于生长和无性生殖；减数分裂产生四个遗传物质各不相同的单倍体细胞，专用于有性生殖。减数分裂的意义在于维持物种染色体数目稳定和增加遗传多样性。细胞周期G1期细胞生长、合成RNA和蛋白质1S期DNA复制，染色体数量加倍2G2期细胞继续生长，为分裂做准备3M期有丝分裂，细胞分裂为两个子细胞4细胞周期是指一个细胞从形成到分裂为两个子细胞的整个过程，包括间期(G1,S,G2)和分裂期(M)。G1、S、G2统称为间期，占细胞周期的90%以上时间，是细胞生长和进行各种生命活动的主要阶段。M期则是细胞进行分裂的阶段，包括有丝分裂和细胞质分裂。细胞周期受到严格调控，主要通过周期蛋白(Cyclin)和周期蛋白依赖性激酶(CDK)的相互作用实现。在G1/S和G2/M等关键时间点设有检查点，确保DNA复制和分配的准确性。细胞周期调控异常与多种疾病相关，特别是癌症，因此是现代医学研究的重点领域。细胞凋亡凋亡信号启动细胞凋亡可由外部信号（如Fas配体和TNF）或内部信号（如DNA损伤、氧化应激）触发。这些信号激活特定的凋亡途径，如死亡受体途径（外源性）或线粒体途径（内源性）。不同类型的刺激可能激活不同的凋亡通路，但最终都汇聚到执行阶段。凋亡蛋白酶级联反应信号传导导致凋亡蛋白酶（caspase）家族成员的激活。初始caspase（如caspase-8、-9）激活执行caspase（如caspase-3、-7），形成级联放大反应。激活的执行caspase切割多种细胞蛋白，导致细胞形态和生化变化。细胞解体和吞噬凋亡细胞呈现特征性变化：染色质浓缩、DNA断裂、细胞收缩、细胞膜起泡形成凋亡小体。凋亡细胞表面表达特殊信号分子，吸引巨噬细胞识别并吞噬，避免细胞内容物释放引起炎症反应。细胞凋亡是一种程序性细胞死亡，是多细胞生物体中细胞的主动、有序的自我消亡过程。凋亡在生物体发育、组织稳态维持和免疫反应中发挥关键作用。与坏死等被动死亡方式不同，凋亡是能量依赖性过程，不引起炎症反应。凋亡调控异常与多种疾病相关，如癌症（凋亡减少）、神经退行性疾病（凋亡增加）等。干细胞及其应用干细胞特性干细胞具有自我更新能力和分化潜能，能在特定条件下分化为多种类型的功能细胞。根据分化潜能，干细胞可分为全能干细胞（胚胎早期细胞）、多能干细胞（如胚胎干细胞、诱导多能干细胞）和组织特异性干细胞（如造血干细胞、神经干细胞）。再生医学应用干细胞是再生医学的核心，可用于修复损伤组织和治疗各种疾病。目前已在血液系统疾病、皮肤创伤、角膜损伤等领域取得临床成功。科学家正致力于开发干细胞治疗神经退行性疾病、心肌梗死、糖尿病等疾病的方法。药物研发工具患者特异性诱导多能干细胞(iPSCs)可用于疾病建模和药物筛选。科学家可将患者细胞重编程为iPSCs，然后分化为特定细胞类型，研究疾病机制或测试药物效果和毒性，实现体外临床试验和个体化医疗。伦理与安全考量干细胞研究和应用面临伦理和安全挑战，包括胚胎干细胞来源的伦理争议、干细胞治疗的安全性和有效性问题、干细胞产品的监管等。平衡科学进步与伦理原则，确保干细胞技术安全、有效、公平应用是社会共同责任。显微镜下观察洋葱表皮细胞制作临时装片选取新鲜洋葱鳞片叶，用镊子撕取内表皮（凹面一侧的薄膜），置于载玻片中央的水滴中，用解剖针展平，盖上盖玻片。制作时注意不要产生气泡，样品应足够薄且平整，以获得清晰的观察效果。低倍镜观察将装片放在载物台上，用低倍物镜(10X)观察。调整光圈和聚光器，使视野明亮均匀。转动粗调和细调旋钮，直到看清细胞轮廓。洋葱表皮呈规则排列的矩形细胞，这是典型的植物细胞排列方式。高倍镜观察找到观察区域后，转至高倍物镜(40X)，仅用细调旋钮调焦。可清晰观察到细胞壁、细胞质、细胞核和液泡等结构。洋葱表皮细胞的特点是有明显的矩形细胞壁，大的中央液泡，细胞质和细胞核常被挤压在细胞周边。碘液染色观察制作第二张装片，滴加碘液染色后观察。碘液可使细胞核和细胞质着色，更容