细胞周期工具

细胞周期示意图

生成带标注或空白的细胞周期示意图:G1、S、G2、M 期及 G0 期,三个检查点及对应的周期蛋白-CDK,有丝分裂与胞质分裂,以及肿瘤版本。为中学生物和肿瘤研究制作。

细胞周期示意图示例

四张细胞周期示意图:各期按 24 小时比例绘制的标注图、练习用简明周期、检查点与周期蛋白–CDK,以及空白版。均按所附提示词实际生成,点击即可载入提示词修改。

完整标注版
练习用简明周期
检查点与周期蛋白–CDK
空白填图版
带标注的细胞周期图:圆被分成G1期、S期、G2期和M期四段弧,括号标出分裂间期,G0期从G1期分出,标有G1/S、G2/M和纺锤体检查点,以及周期蛋白D–CDK4/6、周期蛋白E–CDK2、周期蛋白A–CDK2和周期蛋白B–CDK1
G1期、S期、G2期和M期按周期24小时的人类细胞画出比例,外圈用括号标出分裂间期,三个检查点用红色标出,每对周期蛋白–CDK标在它所驱动的转换处。

看懂带标注的细胞周期图:一个圆里的24小时

从顶端细窄的M期扇形开始,沿箭头顺时针看。每段弧都按括号里的小时数画出长短。

  1. 1

    M期(0.5小时)

    有丝分裂从前期到末期,接着是胞质分裂,两个子细胞进入G1期。

  2. 2

    G1期(9小时),旁边是G0期

    细胞在周期蛋白D–CDK4/6的作用下生长;停止分裂的细胞离开周期,进入G0期的环路。

  3. 3

    G1/S 检查点 → S期(10小时)

    越过限制点后,周期蛋白E–CDK2启动DNA复制,周期蛋白A–CDK2使复制继续进行。

  4. 4

    G2期(4.5小时)→ G2/M 检查点

    DNA全部复制完成且没有损伤后,周期蛋白B–CDK1让细胞再次进入M期。

分裂间期、胞质分裂、检查点:你需要哪一种细胞周期图

上面的圆是完整版。大多数课堂和论文只用其中一部分,或者把同一个周期换一种画法。

分裂间期示意图

把G1期、S期和G2期画成三个细胞,而不是三段弧。细胞核保持完整,染色质松散,看不到一条条染色体,变化的是细胞里的内容:G1期细胞生长;S期每条染色体复制成两条姐妹染色单体,中心体也完成复制;G2期细胞有两个中心体,合成有丝分裂所需的蛋白质。分裂间期约占24小时中的23.5小时,所以显微镜下看到的细胞大多处在间期。

细胞周期各时期示意图

在环上每个时期旁画一个小细胞:G1期是一个小细胞,S期染色体加倍,G2期是有两个中心体的较大细胞,M期是凝缩的染色体,胞质分裂后是两个子细胞。要写明“每个时期都画出细胞”,否则工具画的是只有标注的圆环。

细胞周期饼图

扇形大小按各时期所占时间的比例来定。对周期为24小时的人类细胞,是 G1期135°、S期150°、G2期67.5°、M期7.5°。在洋葱根尖实验里,扇形来自计数而不是时间:处于某一时期的细胞所占比例乘以周期总时长,就能估算该时期持续多久。把你的计数或小时数告诉工具,它就按这些数画扇形。

细胞周期与有丝分裂示意图

把圆上细窄的M期扇形拉出来,画成一排细胞:前期、前中期、中期、后期、末期,然后是胞质分裂。有丝分裂图就是这样嵌进细胞周期的;有丝分裂只负责分开细胞核,在24小时里只占半小时。

带检查点的细胞周期图

把三个检查点画成关卡,并写明各自检查什么:G1/S(细胞大小、营养、生长信号、DNA损伤;p53、p21和Rb在这里起作用)、G2/M(DNA是否全部复制且没有损伤),以及中期的纺锤体检查点(每个动粒是否都连上了来自两极的纺锤丝)。如果课程讲到调控,再加上各对周期蛋白–CDK。

胞质分裂示意图

M期末细胞质的分开,动物细胞和植物细胞各画一个。动物细胞中,由肌动蛋白丝组成的收缩环在原来赤道板的位置收紧,沿分裂沟把细胞缢裂为二。植物细胞中,高尔基体小泡聚集在赤道板处,融合成细胞板,从中央向外扩展,最后成为两个子细胞之间的新细胞壁。

癌细胞的细胞周期示意图

去掉了刹车的正常周期:突变的p53不再让DNA受损的细胞停下来,Rb缺失后守不住G1/S关口,癌基因不停地发出生长信号。要求把失灵的检查点打上叉,与正常的圆一对比就一目了然。

简单的细胞周期图(简笔画)

只分分裂间期和分裂期两部分,或者只画G1期、S期、G2期、M期四个时期,不画检查点和周期蛋白。是一张学生可以照着手绘的简洁线条图。写明“不要调控因子”,圆上就只保留四五个标注。

细胞周期的各个时期

带标注的细胞周期示意图通常要画出的时期和检查点,每一期发生什么,以及由什么推动或检查。没有特别说明时,默认就画这些内容。

时期所属发生什么推动或检查者
G0期周期之外静止状态:细胞执行自身功能,不准备分裂生长信号让它回到 G1期
G1期分裂间期细胞生长,积累 DNA 复制所需的原料和能量周期蛋白D–CDK4/6
G1/S 检查点G1期末检查大小、储备、生长信号和 DNA 损伤;即限制点p53、p21、Rb;周期蛋白E–CDK2 放行
S期(合成期)分裂间期DNA 复制成姐妹染色单体;中心体复制周期蛋白A–CDK2
G2期分裂间期合成有丝分裂所需的蛋白质周期蛋白B–CDK1 逐渐积累
G2/M 检查点G2期末检查 DNA 是否全部复制且没有损伤周期蛋白B–CDK1 启动进入分裂期
前期M期(有丝分裂)染色体凝缩;纺锤体开始形成周期蛋白B–CDK1
前中期M期(有丝分裂)核膜解体;着丝点与纺锤丝相连周期蛋白B–CDK1
中期M期(有丝分裂)染色体排列在赤道板上纺锤体检查点
后期M期(有丝分裂)姐妹染色单体分开,移向两极纺锤体检查点满足后由 APC/C 启动
末期M期(有丝分裂)核膜重新形成;染色体解凝缩—
胞质分裂M期细胞质一分为二:动物细胞形成缢缩(分裂沟),植物细胞形成细胞板—

弧长按时长画:在周期为 24 小时的人类细胞中,G1期 ≈ 9 小时,S期 ≈ 10 小时,G2期 ≈ 4.5 小时,M期 ≈ 0.5 小时。不同细胞时长不同,写上你教材用的数值,就按这些数值画。

什么是细胞周期?

细胞周期是真核细胞生长、复制 DNA 并分裂成两个相同子细胞的有序过程:先是分裂间期(G1期、S期、G2期),然后是由有丝分裂和胞质分裂组成的分裂期(M期),G1/S、G2/M 和中期的检查点会在条件满足之前让周期停下。推动细胞从一期进入下一期的是周期蛋白–CDK 复合物。

要点

  • 分裂间期占了绝大部分时间。在周期为 24 小时、快速分裂的人类细胞中,G1期约 9 小时,S期约 10 小时,G2期约 4.5 小时,M期只有约半小时,所以正确的示意图里 M期是细细的一小段。
  • DNA 只在 S期复制一次。每条染色体复制成在着丝粒处相连的两条姐妹染色单体,中心体也随之复制;G1期和 G2期是前后两段生长与准备期。
  • 三个检查点守着周期。G1 检查点(限制点)检查细胞大小、储备、生长信号和 DNA 损伤;G2/M 检查点检查 DNA 是否完整无损地复制完毕;纺锤体检查点在每个着丝点都连上两极的纺锤丝之前,不让后期开始。
  • 周期蛋白时起时落,CDK 基本不变。CDK 的含量大致恒定,周期蛋白的含量却在波动:G1期早期是周期蛋白D–CDK4/6,G1/S 转换是周期蛋白E–CDK2,S期是周期蛋白A–CDK2,G2/M 转换是周期蛋白B–CDK1。
  • 细胞可以退出周期进入 G0期。静止细胞在 G0期等待,直到信号让它回到 G1期;从不或很少分裂的细胞,如成熟的心肌细胞和神经细胞,会一直停留在 G0期。
带空白答题线的细胞周期图,用于填写各时期、检查点和周期蛋白–CDK
空白细胞周期图,可用于填图练习或小测,每个时期、检查点和周期蛋白–CDK的名称都留作答题线;页面顶部带标注的图就是答案。

空白细胞周期图:细胞周期填图与标注练习

在这张空白图上标注细胞周期时,从顶端细窄的扇形开始,沿箭头顺时针走。细胞周期填图最容易出错的是下面四处:

  1. 1

    细窄的扇形是M期,接下来是G1期

    有丝分裂在24小时里只占半小时;从它顺时针依次是G1期、沿底部的S期,然后是G2期。

  2. 2

    从G1期分出的环是G0期

    它是停止分裂的细胞离开周期的出口,不是圆里的第五个时期。

  3. 3

    纺锤体检查点在M期里面

    它的红色标记在中期,位于M期扇形之内;另外两个检查点在G1/S和G2/M处。

  4. 4

    周期蛋白E还是周期蛋白A

    G1/S标记旁的方框是周期蛋白E–CDK2;S期弧下方的方框是周期蛋白A–CDK2。

细胞周期和有丝分裂有什么区别?

细胞周期是分裂细胞的一生(生长、DNA 复制和分裂),有丝分裂只是其中 M期里的核分裂。在 24 小时的人类细胞周期中,有丝分裂约占半小时,其余都是分裂间期。

细胞周期有丝分裂
范围分裂间期(G1、S、G2 期)和 M期M期内的核分裂
DNA 复制有,在 S期没有,DNA 已经复制好
阶段G1、S、G2、M 期(周期外有 G0期)前期、前中期、中期、后期、末期
占 24 小时周期的时间全部 24 小时约 30 分钟
染色体状态多为半凝缩的染色质高度凝缩,光学显微镜下可见
检查点G1/S、G2/M 和纺锤体检查点中期的纺锤体检查点
常见画法一个圆一排细胞,每期一个

细胞周期画成圆,有丝分裂画成序列。胞质分裂一般算在 M期内,但它和有丝分裂是两个不同的过程。

关于细胞周期的常见问题

细胞周期示意图怎么画?

画一个圆,顺时针分成 G1期、S期、G2期和 M期,每段弧长与该期时长成比例;把 G1、S、G2 期括起来标为分裂间期,从 G1期分出 G0期,并在 G1/S、G2/M 和中期标出检查点。用这个工具只要描述你要的版本,就会按这个顺序画出圆环。

细胞周期分为哪几个时期?

分裂间期(G1期、S期、G2期)和 M期;M期包括有丝分裂(前期、前中期、中期、后期、末期)和随后的胞质分裂。停止分裂的细胞从 G1期进入 G0期。

分裂间期发生了什么?

细胞生长并复制DNA:G1期细胞生长,合成蛋白质和细胞器;S期每条染色体复制成两条姐妹染色单体,中心体也完成复制;G2期合成有丝分裂所需的蛋白质。在24小时的人类细胞周期中,分裂间期约占23.5小时;G1/S和G2/M两个检查点分别位于G1期进入S期、G2期进入M期的转换处。

有没有带标注的细胞周期图和空白填图?

有,本页两种都免费:带标注的细胞周期是答案版,空白版在每个分期、检查点和调控因子处留有答题线。也可以按你要的详略程度生成一套新的。

细胞周期的三个检查点是什么?

G1/S 检查点(限制点)、G2/M 检查点和中期的纺锤体(M)检查点。它们依次检查条件和 DNA 是否适合复制、DNA 是否无损地全部复制完、每条染色体是否都连上了纺锤体。

哪些周期蛋白–CDK 复合物调控细胞周期?

G1期的周期蛋白D–CDK4/6、G1/S 转换的周期蛋白E–CDK2、S期的周期蛋白A–CDK2 和 G2/M 转换的周期蛋白B–CDK1。CDK 的量保持稳定,周期蛋白时升时降,所以每种复合物只在自己的时间窗内起作用。

什么是 G0期?

G0期是周期之外的静止状态,细胞执行自身功能而不准备分裂。有些细胞受到信号后会回到 G1期;成熟的心肌细胞和神经细胞则一直停留在 G0期。

细胞周期各期分别持续多久?

在周期为 24 小时、快速分裂的人类细胞中,G1期约 9 小时,S期约 10 小时,G2期约 4.5 小时,M期约半小时。周期长短差别很大,从果蝇早期胚胎的约 8 分钟,到某些人类细胞一生都停在 G0期。

p53 和 Rb 在细胞周期中起什么作用?

两者都是刹车,主要作用于 G1 检查点。p53 发现 DNA 损伤时让周期停下,并启动 p21,由 p21 抑制周期蛋白–CDK 复合物;Rb 扣住转录因子 E2F,直到 CDK 使 Rb 磷酸化,E2F 被释放,S期才开始。

检查点失灵会怎样?

细胞会带着受损或分配错误的染色体继续分裂,不受控制的分裂是走向癌症的一条路。Rb、p53 和 p21 最初都是在癌细胞中被发现功能异常的,p53 的基因 TP53 在一半以上的人类肿瘤中发生了突变。

细胞周期就是有丝分裂吗?

不是。有丝分裂是 M期内的核分裂;细胞周期还包括细胞生长并复制 DNA 的分裂间期。上面的对比表把两者并列比较。

绘制你的细胞周期示意图

从一句描述到一张可打印的带标注细胞周期图,大约一分钟。

开始绘制