X和Y是同源染色体吗?

同源染色体(homologous chromosomes)也称"同型染色体".它是指细胞内形态、大小和结构都相同的,一个来自父本,一个来自母本,在减数分裂时两两配对的染色体.根据此定义,人类的X和Y染色体属于非同源染色体,虽然它们一个来自父方,一个来自母方,都与控制人的性别有关,但两者的形态、大小、结构相差很大.X和Y染色体既然不是同源染色体,那么在减数分裂时,X和Y染色体能否配对呢?如果不能配对的话,减数第一次分裂后期为何又能分开,X染色体到一个细胞,Y染色体     

普通小麦Ph基因缺失的遗传效应

普通小麦(2n=6x=42)由A、B、D 3个染色体组构成。据研究,这3组染色体之间存在着部分同源关系。但在正常情况下,具有部分同源关系的染色体在减数分裂时并不发生配对,而只限于同源染色体之间进行配对。于是,在减数分裂中期Ⅰ看到的是21个二价体。1957     

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。     

对减数分裂的新理解

减数分裂历来被认为是：同源染色体联会－重组－分离。染色体配对是其中最早的事件,配对又叫联会,联会由联会复合体（ＳＣ）引起或促进。联会复合体又是减数分裂重组所必需的。重组引起细胞学上可见的交叉,能够确保同源染色体分离。这些经典观点在９０年代受到了严重挑战,对减数分裂的许多新理解正在取而代之。按照新观点,减数分裂的过程可以用下图表示。１　同源性搜索是减数分裂的第一步减数分裂最早的事件不是同源染色体的配对,其前在细线期还发生了同源性搜索。它是在全染色体组内识别染色体上同源性位点的过程。搜索不仅仅限于染…     

溯源联会

联会被认为是减数分裂过程中染色体的特殊行为之一,是高中生物学教学中的一个难点。同源重组最初的功能可能只是修复DNA损伤,后来得到发展并被"借用"到减数分裂重组中,确保减数分裂过程中同源染色体的正确配对,保持基因组的完整性。追根溯源,是DNA分子的同源重组导致了联会。     

2种短翅型蝗虫减数分裂比较研究

减数分裂是生物有性繁殖过程中产生配子的一种特殊分裂方式,其过程中染色体行为在一定程度上反映物种的产生、分化和演变。对2种云南分布的短翅型蝗虫减数分裂中染色体行为特征进行研究,结果显示:两者减数分裂各个时期的特征基本一致,但双线期、终变期存在显著差异,二齿龙川蝗同源染色体联会配对较曲尾龙川蝗更为复杂。     

FISH分析栽培高粱×拟高粱、甜高粱×拟高粱的染色体行为

采用荧光原位杂交技术对45S rDNA在栽培高粱×拟高粱、甜高粱×拟高粱F1的有丝分裂和减数分裂染色体进行定位研究。在有丝分裂中期染色体上2个杂种分别检测到2个杂交信号, 在减数分裂粗线期、终变期、中期Ⅰ染色体上45S rDNA位于一个二价体上, 说明这两个杂种携带45S rDNA的染色体为同源染色体。根据45S rDNA位点随细胞减数分裂过程的位置变化, 表明这两个杂种染色体配对行为正常, 平均构型为2n=2x=20(10Ⅱ), 证明45S rDNA可作为染色体的一个识别指标间接地观察细胞减数分裂过程染色体的变化行为。     

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.     

问题解答

问:三倍体西瓜为什么没有籽? 答:同源三倍体西瓜(3n=33)包括三个染色体组,每个染色体组有11条染色体。因此,每条染色体有三个同源染色体。在减数分裂偶线期配对的方式有两种可能:一是三个同源染色体都配在一起,形成三价体;一是二个配在一起,一个游离存在,形成一个二价体和一个单价体。到减数分裂后期Ⅰ时,同源染色体分向两极的方式只能是一个同源染色体到这一极,另两个同源染色体到那一极的不均衡分离,而     

FISH分析栽培高梁×拟高梁、甜高梁×拟高梁的染色体行为

采用荧光原位杂交技术对45SrDNA在栽培高梁×拟高粱、甜高梁×拟高梁F,的有丝分裂和减数分裂染色体进行定位研究。在有丝分裂中期染色体上2个杂种分别检测到2个杂交信号,在减数分裂粗线期、终变期、中期Ⅰ染色体上45SrDNA位于一个二价体上,说明这两个杂种携带45SrDNA的染色体为同源染色体。根据45SrDNA位点随细胞减数分裂过程的位置变化,表明这两个杂种染色体配对行为正常,平均构型为2n=2x=20（10Ⅱ）,证明45SrDNA可作为染色体的一个识别指标间接地观察细胞减数分裂过程染色体的变化行为。     

X-Y染色体片段交换

同源染色体的配对交换是减数分裂的特性之一。那么,减数分裂时X—Y染色体之间是否发生配对交换?经典的染色体遗传学说认为X—Y之间没有同源性,这就从根本上否定了X—Y之间有配对交换的可能。然而,后来大量的研究表明,在哺乳动物中X—Y之间有同源部分,能够进行配对交换,并且发现X—Y的配对交换和常染色体一样是经常发生的。弗格森-史密斯(Ferguson-smith)于1966年发现有××男性,即具有女性的染色体组成而表现型是男性。他观察到一些××男性具有他父亲的Y染色体上的睾丸决定因子基因     

濒危植物矮沙冬青减数分裂期染色体行为的观察

用涂片法和酶解法,观察了濒危植物矮沙冬青的减数分裂过程。在减数分裂双线期末或终变期初,可以观察到9个二价体,在中期Ⅰ末至后期Ⅰ初,同源染色体基本排列在赤道板上,然后在纺锤丝的牵引下二价体的两条同源染色体分开,分别移向两极,每一极有9条染色体,从而确认该属植物的染色体基数为x=9。在矮沙冬青减数分裂过程中,没有发现染色体有异常行为,认为其小孢子形成过程正常。因此认为矮沙冬青濒危不是染色体行为异常和小孢子发育不正常而造成的。     

种间杂种染色体配对所揭示的披碱草属植物StY基因组分化及其进化意义

在同倍体(homoploid)植物杂交-分化的物种形成(speciation)过程中,杂交后代与亲本之间的有效生殖隔离是新物种形成的关键。杂种与亲本在时间、空间、生态环境和基因水平上的隔离,保证了杂种后代的分化和稳定,并逐渐形成新物种。为了研究披碱草属(Elymus)含StY基因组四倍体物种的系统演化关系,本文对来自亚洲不同地理分布区的26种披碱草属植物进行了大规模的种间杂交和杂种F1减数分裂染色体配对行为的分析。结果表明各物种之间有不同程度的杂交亲合力,杂交结实率在各杂交组合之间有较大的变异(在4．8％-100％之间);但各物种之间的杂种F1完全不育。证明各物种之间形成了明显的生殖隔离。种间杂种F1减数分裂中期-I染色体配对分析的结果进一步表明,StY基因组随各披碱草属物种地理分布的不同而有不同程度的分化。来自同一分布区(如东亚或西亚分布区之内)物种的StY基因组分化程度较低,但来自不同分布区(如东亚和西亚)物种之间相同的StY基因组具有显著的分化。表明地理隔离对含StY基因组物种的分化起到了十分重要的作用。通过对种间和种内杂种F1的减数分裂异常现象和染色体配对频率变化规律的分析,作者认为细胞学水平的变化,如基因组同源性的分化和染色体结构的变异等都在杂种后代与亲本之间产生生殖隔离并逐渐形成新物种的进化过程中起到了积极的作用。     

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。     

植物减数分裂同源染色体重组的分子机理

减数分裂是真核生物有性生殖过程中性母细胞成熟时所进行的特殊细胞分裂方式.在减数分裂过程中,同源染色体间需发生一系列有规律的重要事件,包括同源染色体配对、联会、重组、分离等,这些事件被证明是由许多遗传网络精密调控的.尽管许多调控减数分裂过程的基因已经被克隆,但减数分裂同源重组的分子机理仍不太清楚.植物是进行减数分裂研究的理想材料,近年来随着多种模式植物基因组序列测定的完成,大大加速了植物减数分裂相关基因的鉴定与功能研究.本文以拟南芥和水稻为主要对象,综述了植物减数分裂同源重组分子机理研究取得的一些重要进展,着重分析已鉴定同源重组相关蛋白的生物学功能.     

Elymus与普通小麦属间杂种的细胞遗传学研究

本研究以Elymus pendulinus(Nevski)Tzvelev(2n=4x=28,SSYY)、E.shandongenisis B.Salomon(2n=4x=28,SSYY)与普通小麦(Triticum aestivum L.:2n=6x=42,AABBDD)进行了属间远缘杂交。通过对杂种胚的离体培养,两个组合均产生了杂种F_1植株。杂种F_1为多年生,植株生长旺盛;形态上介于亲本种之间而兼具双亲的某些特征;穗状花序发育正常,但均完全不育。两个组合的根尖和花粉母细胞染色体数目为2n-5x=35。通过对杂种减数分裂染色体配对行为的分析,发现其MI染色体的配对水平很低,二价体均为棒状,每细胞的平均染色体交叉数在0.25-0.31之间。这表明E.pendulinus t E.shandongensis 所含的SY染色体组与普通小麦的ABD染色体之间的同源程度很低。由于在E.shandongeasis 及其它具有SY染色体组的Elymus 单倍体中,SY染色体组之间的部份同源染色体配对数均明显高于该杂种中的配对数,这表明存在于普通小麦中的ph基因及其它具类似作用的基因系统能抑制SY染色体组之间的部份同源染色体配对。     

减数分裂中染色体不分离与染色体病

人类细胞减数分裂是精卵形成过程中的重要阶段。它包括染色体的一次复制 ,细胞的两次连续的分裂以及同源染色体配对、交换 ,同源染色体分离 ,姐妹染色单体分离等一系列复杂的过程。在细胞分裂进入中、后期时 ,如果其一对同源染色体或两姐妹染色单体未分别向两极移动 ,却同时进入一个子细胞中 ,结果细胞分裂所形成的两个子细胞中 ,一个将因染色体数目增多而形成超二倍体 ,一个则由于染色体数目减少而形成亚二倍体。这一过程称染色体不分离 (ｃｈｒｏｍｏｓｏｍａｌｎｏｎ -ｄｉｓｊｕｎｃｔｉｏｎ) ,从而引起配子中染色体数目异常 ,产生非整…     

普通小麦Ph基因缺失的遗传效应

将通小麦(2n一6x=42）由A, B、D 3个 染色体组构成。kf }研究,这3组染色体之间存 在着部分同源关系。但在正常情况下,具有部 分同源关系的染色体在减数分裂时并不发生配 对,而只限于同源染色体之间进行配对。于是, 在减牧分裂中期I看到的是21个二价体。1957 年,Okamot。发现在5B染色体上有抑制部分同 源配对的基因。1971年由Wall命名为Ph基囚^[3].     

拟南芥同源四倍体减数分裂过程的分子细胞学分析

以拟南芥(Columbia生态型)二倍体(AA,2n=10)为材料,经0.2%秋水仙素处理和细胞学鉴定,成功获得拟南芥同源四倍体(AAAA,2n=20)。以二倍体为对照,通过对拟南芥同源四倍体减数分裂过程染色体行为的观察,以及减数分裂调控同源染色体联会与重组相关基因的定量PCR分析,研究结果表明,与二倍体相比,拟南芥同源四倍体叶片表皮细胞间气孔孔径显著增大,荚果变长,但气孔密度和结实率显著降低;在减数分裂过程中出现部分单价体和三价体,以及二价体和四价体等染色体配对构型;减数分裂期重组相关基因ZYP1表达水平降低,ASY1、DMC1、MRE11和SPO11-1表达水平均升高。因此,我们推断,伴随着多倍体化,与二倍体相比,多倍体植物减数分裂期染色体行为和相关基因表达都有一定改变,影响多倍体植物生殖发育以适应环境。     

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。