“减数分裂”教学的重要性及建议

(一)减数分裂与细胞学、遗传学的关系现行《生物》课本中“减数分裂与生殖细胞的成熟”一节教材是全书中重要的一节,减数分裂是一种特殊的有丝分裂。在减数分裂过程中细胞经过连续两次分裂,而染色体只复制一次,结果使性细胞中染色体数目减半。性细胞再经受精作用形成合子,合子中染色体数目又恢复到亲代体细胞中染色体数目,从而使亲子代细胞中的遗传物质保持相对稳定。减数分裂的前期I,细胞中的染色体发生了一系列特殊的变化——同源染色体联会、交叉互换和分离。每一对同源染色体中的两条染色体彼此分离,以后随机地分配到二个子细胞中去;异源染色体     

减数分裂型黏连蛋白RAD21L的作用机制

减数分裂是在有性生殖过程中高度专业化的真核细胞分裂。在减数分裂过程中,DNA复制一次,细胞连续分裂两次,子细胞染色体数目减半。在减数第一次分裂过程中为确保同源染色体正确分离,必须通过同源染色体配对、联会及重组等减数分裂特异性染色体运动。如果其中任一运动发生异常会导致先天性疾病或不孕不育症。因此,了解这些减数分裂型染色体的运动机制极为重要。该综述重点探讨了减数分裂型黏连蛋白RAD21L的特殊作用及其在哺乳动物减数分裂过程中对染色体运动的调控机制。     

“观察减数分裂的切片”演示实验教学的一些体会

减数分裂是有丝分裂的一种特殊方式,它发生在配子形成的过程中,所以又叫成熟分裂。在整个分裂程过中,进行一次染色体复制和两次细胞分裂,结果是细胞内的染色体数目减少了一半,使体细胞的染色体2N 减为配子染色体 N,所以,有人认为,它又是染色体组数的减半分裂。生殖细胞中的染色体数目是原始的生殖细胞(性母细胞)的一半,受精以后,合子中的染色体又恢复了原来的数目,这对于保证同种生物细胞中含有固定数目的染色体,从而关系     

减数分裂的几种变态

减数分裂,又称成熟分裂。在生物界,特别是高等动、植物中占有特别重要的地位。在所有有性生殖的生物的生活史中,细胞除了进行无数次有丝分裂外,还要进行一次减数分裂。减数分裂不仅是保证物种染色体数目稳定的生物学机制,而且是物种适应环境变化而不断进化的机制之一。关于减数分裂的现象,早在1885年就由     

减数分裂染色体的行为及其分子基础

减数分裂是有性生殖生物配子产生的必需过程.在细胞进入减数分裂前,其染色体复制1次,但启动分裂后,细胞进行二次分裂,从而产生染色体数目减半的配子.减数分裂Ⅰ前期同源染色体的配对、联会、重组以及减数分裂Ⅰ后期同源染色体的分离是减数分裂的基本特征,而这些减数分裂特异事件的按时、依序发生则有赖于减数分裂Ⅰ前期程序性D N A双链断裂(D S B)的产生和以同源染色体为模板进行的同源重组修复.本文将对减数分裂特别是减数分裂Ⅰ前期染色体的行为进行简要综述,并就其分子基础和机制进行分析讨论.     

染色体展片法观察拟南芥雄性减数分裂过程中的染色体形态

减数分裂指DNA复制1次, 细胞核分裂2次, 产生染色体数目减半的单倍体配子, 是真核生物有性生殖所必需的环节。拟南芥(Arabidopsis thaliana)是分子遗传学研究的传统模式生物。近年来, 随着显微镜技术的快速发展, 利用细胞学方法观察拟南芥减数分裂过程中的染色体形态和同源染色体互作事件, 将有助于深入认识减数分裂的分子遗传机制。该文详细描述了染色体展片法观察拟南芥雄性减数分裂细胞中的染色体形态。     

减数分裂何时发生?

答减数分裂是细胞分裂的重要方式之一,对生物的稳定繁衍有重要意义,它在何时发生是个值得探讨的问题。高中“生物”课本中是这样描述的:“凡是进行有性生殖的动植物,在原始的生殖细胞发展到成熟的生殖细胞(精子和卵细胞)的过程中,都要进行减数分裂”;《辞海》中说:“凡以有性方式繁殖的动植物,在生殖细胞(配子)成熟时都发生减数分裂。”《中学生物学教师手     

染色体展片法观察拟南芥雄性减数分裂过程中的染色体形态

减数分裂指DNA复制1次, 细胞核分裂2次, 产生染色体数目减半的单倍体配子, 是真核生物有性生殖所必需的环节。拟南芥(Arabidopsis thaliana)是分子遗传学研究的传统模式生物。近年来, 随着显微镜技术的快速发展, 利用细胞学方法观察拟南芥减数分裂过程中的染色体形态和同源染色体互作事件, 将有助于深入认识减数分裂的分子遗传机制。该文详细描述了染色体展片法观察拟南芥雄性减数分裂细胞中的染色体形态。     

小麦花粉母细胞减数分裂与旗叶距的关系

减数分裂是形成性细胞时所进行的一种细胞分裂,染色体经过一次复制,细胞连续两次分裂．结果形成的子细胞的染色体数为母细胞的一半,由2n变为n。通过配子结合,染色体又恢复到2n。这样保证了有性生殖时染色体的恒定性,从而保证了生物上下代之间遗传物质的稳定性和连续性,也保证了物种的稳定     

重组酶RAD51和DMC1功能保守和分化研究进展

减数分裂(meiosis)是有性生殖细胞中发生的特殊分裂方式,在这个过程中DNA复制一次,细胞核分裂两次,最终产生单倍体的配子。雌雄配子融合后基因组又恢复到二倍体水平,不仅保证了有性生殖过程中世代间基因组的稳定性,还导致后代的遗传多样性。减数分裂同源重组(homologous recombination,HR)是其前期I的核心事件之一,它不仅保证了后续同源染色体的正确分离,而且允许同源染色体之间遗传信息发生交换,增加了后代的遗传多样性。RAD51 (RADiation sensitive 51)和DMC1 (disruption Meiotic cDNA 1)是HR过程中必需的重组酶,二者有一定的共性和特性。本文从起源、进化、结构和功能等方面总结并比较了它们间的保守和分化,并对未来的研究方向提出了展望,为进一步深入研究减数分裂的重组机制提供了借鉴。     

关苍术花粉母细胞减数分裂及其雄配子体发育研究

以关苍术为材料,采用染色体压片和卡宝品红染色相结合的方法对花粉母细胞分裂过程及雄配子体发育过程进行了系统观察,为关苍术细胞遗传学的深入研究提供科学依据。结果表明:(1)关苍术减数分裂进程与花蕾大小有密切关系,在花蕾4~12mm时,进入减数分裂时期;(2)在同一花蕾甚至同一花药中的不同花粉母细胞减数分裂表现不同步性;(3)减数分裂过程中正常四分体占85.14%,以十字型为主;(4)关苍术减数分裂异常率为7.71%,存在染色体片段、落后染色体、染色体桥、分裂不同步及多分体等异常现象;(5)雄配子体进行2次有丝分裂,成熟花粉为3-细胞型,外观有3条萌发沟。研究认为,关苍术同一花蕾不同花药间的减数分裂不同步性可以延长其花期,增加授粉几率,是一种适应环境条件的进化表现;减数分裂过程中发生的染色体桥、落后染色体、染色体片段及多分孢子等异常现象是导致部分花粉败育的主要原因之一。     

哺乳动物卵母细胞不对称分裂的研究进展

哺乳动物卵母细胞成熟过程需要进行两次连续的不对称分裂,最终形成体积差异巨大的子细胞：大体积的卵母细胞和两种体积较小的极体。不对称分裂现象是哺乳动物卵母细胞减数分裂的典型特征,不对称分裂后的卵母细胞是高度极化的细胞。精卵结合后,细胞重新恢复了对称分裂,但是在卵母细胞减数分裂过程中形成的极性特征却得以保留并影响早期胚胎的极性。本文对近年来在哺乳动物卵母细胞不对称分裂方面的相关研究展开综述,从细胞质不对称分裂和细胞核不对称分裂两个方面对染色体、细胞骨架在哺乳动物卵母细胞不对称分裂中的作用、细胞器在哺乳动物卵母细胞成熟过程中的重组分配、染色体非随机分离等过程进行介绍,旨在从细胞和分子水平阐述哺乳动物卵母细胞不对称分裂的主要机制。     

联会复合体:减数分裂的结构基础

减数分裂是有性生殖生物产生单倍体配子的特殊分裂方式,其第一次分裂(减数分裂I)过程中同源染色体的行为是最突出的特征。在减数分裂I,同源染色体间形成的联会复合体通过促进和调控程序性DNA双链断裂的形成和修复,确保同源染色体正确的识别、配对、重组和分离,从而为减数分裂I的顺利完成提供保障。本综述对联会复合体的组成和功能研究进展进行了回顾,探讨了联会复合体的组装如何影响程序性DNA双链断裂的修复和交叉互换的形成,并总结了与人类生殖障碍相关的联会复合体成分突变,还对该领域未来研究方向进行了展望。     

组蛋白翻译后修饰在减数分裂中作用机制的研究进展

减数分裂是有性生殖生物产生单倍体配子和遗传多样性的基础。在这一过程中,DNA复制一次,细胞连续分裂两次,形成四个染色体数目为母细胞一半的配子。在减数分裂前期,同源染色体依次进行配对、联会、重组和分离,亲本的染色体被正确分配到配子中,实现遗传物质在生物世代间的稳定传递。组蛋白翻译后修饰是重要的表观遗传调控机制之一,包括组蛋白甲基化(methylation, me)、酰基化(acylation, ac)、磷酸化(phosphorylation, ph)、泛素化(ubiquitination,ub)等。组蛋白修饰的建立、识别、擦除以及不同组蛋白修饰间的交叉会话揭示了一种“组蛋白密码”,参与了DNA复制、损伤修复、基因表达和染色质构象改变,在减数分裂多个阶段发挥重要作用。该文综述了近年来对组蛋白翻译后修饰参与减数分裂重要生物学事件的研究进展,并为后续研究内容和方向提供了新的见解。     

光温敏核雄性不育小麦BS366花粉母细胞减数分裂的细胞学研究

要以小麦光温敏核雄性不育系BS366为材料,采用卡宝品红压片法研究花粉母细胞减数分裂的细胞学变化。结果表明:不育环境下的BS366花粉母细胞减数分裂过程中染色体和细胞形态异常现象较多。染色体异常主要表现为:染色体落后,染色体桥、染色体散乱排列,微核、染色体分离不同步。细胞形态异常表现为:二分体时期细胞质不完全分裂,细胞板不平整;四分体时期子细胞大小不一。花粉母细胞减数分裂后,异常四分体的比例为62.88%;成熟花粉粒中败育率为89.5%。推测减数分裂期间异常的染色体行为以及细胞形态可能是影响花粉育性降低的重要原因。     

青花菜花粉母细胞减数分裂及雄配子体发育

采用染色体制片及爱氏苏木精染色-冬青油透明技术对青花菜花粉母细胞减数分裂及雄配子体发育过程进行了细胞学研究.结果表明:花粉母细胞减数分裂的细胞质分裂为同时型,四分体为正四面体型或十字交叉型;中期Ⅰ和中期Ⅱ,少数细胞可见赤道板外染色体;后期Ⅰ和后期Ⅱ部分细胞出现染色体桥及落后染色体;四分体时期可观察到二分体、三分体及含微核的异常四分体.雄配子体发育过程包括2次有丝分裂,成熟花粉为3细胞型,具3个萌发孔.减数分裂过程中染色体行为异常的花粉母细胞约占10.28%;雄配子体发育过程中异常频率约为3.2%,败育主要发生在单核期.     

小鼠卵母细胞减数分裂染色体的简易制备

正常的减数分裂是有性生殖的前提,它保证了上下代之间染色体结构和数目的稳定性。几乎所有的核型异常都来自减数分裂过程中的错误,这些错误包括同源染色体不配对、染色体不分离(首次和二次不分离)、染色体结构畸变等。卵母细胞减数分裂过程中存在着两次停滞期,其中第一次停滞期长达几个月至几年甚至几十年。在此期间卵母细胞受环境或自身病变的影响,极容易发生染色体畸变。有报道表明,卵母细胞比精母细胞在减数分裂过程中更容易发生错误。     

认真教好“世代交替”

高中生物第三章中“世代交替”的有关内容,在“教学大纲”中没作要求,因此,如何处理这部分教材,各地各不相同,有的“上”,有的不“上”。下面我想就这个问题谈谈我的一些看法及本人课堂实施的具体情况。“世代交替”的内容是安排在“减数分裂与有性生殖细胞的成熟”之后,紧接着是“高等植物的个体发育”。“减数分裂与有性生殖细胞的成熟”既是全章的重点之一,也是全书的重点内容之一。教材中是以动物为例来阐述其精子和卵细胞的形成过程的。动物的精子和卵细胞的形成过程有两个     

植物学上的孢子

孢子是植物所产生的一种有繁殖或休眠作用的细胞。可以通过无性生殖产生,也可通过有性生殖产生;可以通过减数分裂产生,也可不通过减数分裂产生。但确切的说,孢子一般是指由无性生殖产生的生殖细胞,某些经有性生殖产生的孢子,如卵孢子、接合孢子、果孢子等实际是一种...     

杜仲胚胎学的研究——Ⅱ.雄配子体的发育

杜仲(Eucommia ulmoides Oliv)小孢子母细胞减数分裂属同时型。小孢子阶段短暂,当细胞体积略增大,未形成液泡时,细胞核由中部移向边缘即进行第一次分裂。在分裂中期,多数纺锤体轴垂直于花粉壁,呈不对称形;少数平行于壁,其两极相似。分裂过程中细胞质内逐渐形成几个大液泡,并消耗贮藏淀粉。生殖细胞位于边缘时,与营养细胞间的拱形壁呈PAS正反应。随后当生殖细胞内移到营养细胞质内的过程中,液泡逐渐解体,贮藏物质重新累积,花粉体积增大。成熟花粉具三沟孔,二细胞型。花粉管单一无分枝,当生殖细胞在花粉管中分裂时,营养核由椭圆形变长,结构松散,并处于其近侧。二个精子一前一后相接近,营养核紧邻其前端,未见有在其后面的现象。