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.     

哺乳动物的受精

受精是单倍体配子（精子和卵子）融合产生新生命的过程,是有性生殖个体发育的起点。根据动物种类的不同,受精可以发生在体内,也可以发生在体外。它一方面恢复了染色体双倍体数目,保证了双亲的遗传作用;另一方面,受精可以把生殖细胞通过减数分裂同源重组获得遗传物质变化和个体发生过程中产生的变异遗传下去,保证了物种的遗传多样性,在生物进化上具有重要意义。     

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。     

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。     

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。     

抑制植物减数分裂重组的分子机理

减数分裂重组不仅保证了真核生物有性生殖过程中染色体数量的稳定,还通过父母亲本间遗传物质的互换在后代中产生遗传变异。因此,减数分裂重组是遗传多样性形成的重要途径,也是生物多样性和物种进化的主要动力。在绝大多数真核生物中,不管染色体数目的多少或基因组的大小,减数分裂重组的形成都受到严格的调控,但抑制减数分裂重组的分子机理目前仍不清楚。近年来,通过正向遗传学筛选鉴定出多个减数分裂重组抑制基因,揭示了抑制基因的功能和调控途径。本文基于拟南芥中减数分裂重组抑制基因的研究现状,综述了植物减数分裂重组抑制基因研究取得的突破性进展,并结合基因功能与其调控网络阐述了抑制植物减数分裂重组的分子机理。     

酿酒酵母减数分裂的事件和特异性基因

减数分裂是生物体重要的有性生殖方式,它提供来自母本和父本的基因信息,产生具有生物多样性的子代,使其能够适应环境的变化而不断进化。本文简述了现已阐明的酿酒酵母减数分裂的重要事件如同源染色体配对、联会、基因重组、染色体分裂和特异性基因。在同源染色体配对的过程中现已发现了2条途径,一条由Rad51独立完成,另一条有Dmc1、Hop2、Rad51和Mnd1参与,同时Rad51也可能参与。Red1、Hop1和Zip1是联会复合体的组成成分,而联会也要求其他减数分裂的特异性基因如Hop2的参与。基因重组是减数分裂中最重要的事件,它为子代提供了新的遗传信息,是生物多样性的基础之一。Spo11、Rad52组、Dmc1、Mnd1、Msh4、Msh5、Mek1、Red1和Hop1参与了基因重组。Spo11是发现和研究得最早的启动基因重组的基因之一;Rec8、Spo13和Sgo1参与了染色体分裂的过程。     

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.     

学习"三点测验"应注意的几个问题

三点测验是普通遗传学的学习难点,正确理解这部分内容中出现的新概念是克服难点的关键。下面就相关问题进行讨论。１　区别交换率与重组率概念重组率：杂合体在形成配子时,非等位基因之间重新组合产生重组合类型配子的频率,等于杂合体测交后代中重组合类型个体占测交后代总数的百分率。在连锁遗传中,重组率是指位于同源染色体上的非等位基因之间发生重新组合产生的重组合类型配子的百分率。交换率：同源非姊妹染色单体上两个基因之间发生交换的频率。在连锁遗传中,同源非姊妹染色单体之间对等片段在减数分裂前期Ⅰ的交换,使其所携带的…     

联会复合体的组成、功能及遗传控制

在多数有性生殖生物中, 减数分裂第一次分裂前期同源染色体间会形成一种复杂的超级蛋白结构--联会复合体(Synaptonemal complex, SC)。该结构与同源染色体间的配对、联会、交换、分离等过程密切相关。若其出现异常, 将可导致性母细胞大量凋亡, 宏观上即表现为生物个体不育。近年来, 该结构已成为减数分裂研究领域的一个热点, 但其控制机理至今所知还十分有限。文章对联会复合体的组成、功能及其遗传控制等情况进行概述, 并对其未来的研究进行探讨和展望。     

联会复合体的组成、功能及遗传控制

在多数有性生殖生物中,减数分裂第一次分裂前期同源染色体间会形成一种复杂的超级蛋白结构——联会复合体(Synaptonemal complex,SC)。该结构与同源染色体间的配对、联会、交换、分离等过程密切相关。若其出现异常,将可导致性母细胞大量凋亡,宏观上即表现为生物个体不育。近年来,该结构已成为减数分裂研究领域的一个热点,但其控制机理至今所知还十分有限。文章对联会复合体的组成、功能及其遗传控制等情况进行概述,并对其未来的研究进行探讨和展望。     

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。     

中国地鼠减数分裂染色体的研究

减数分裂是发生在二倍体生殖细胞形成配子时的一种特殊的细胞分裂。在这一过程中,染色体经历着一系列的复杂变化,即配子的染色体数减半和同源染色体间的遗传物质交换等。因此这方面的研究,无论在细胞遗传的理论或应用上(评价各种诱变因子对性细胞的影响)都具有重要的意义。     

“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     

行为生态学(十八):性的生态学问题(1)

性的功能虽然性现象到处可见,但对于有性生殖的功能意义仍然存在着争议。在真核生物中,有性生殖的基本特点是通过减数分裂(染色体减半)产生配子,并通过配子结合产生新的个体。在较高等的动植物中,雌雄配子(即卵和精子)已发生分化。在很多原生动物和绿藻中,配子之间并无形态差异,但却分化为不同的接合型,即一个配子只能同另一个不同类型的配子相接合。纤毛虫不产生自由活动的配子,而是在接合生殖中互换单倍体的核,其遗传效果与两个雌雄同体个体交互受精差不多。有性生殖的结果是使来自不同细胞的基因在同一细胞中相遇。在减数分裂期间所发生的     

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     

人类卵母细胞减数分裂的生理和病理机制

正常的卵子发生是人类成功繁育后代的关键步骤。女性胚胎发育时期,原始生殖细胞从有丝分裂转变为减数分裂,经过同源染色体配对和重组后,减数分裂被阻滞在减数第一次分裂前期的双线期。卵泡内卵母细胞的减数分裂阻滞的维持主要归因于胞质中高浓度的环磷酸腺苷。在月经周期中,卵泡刺激素和黄体生成素促进某些卵母细胞恢复减数分裂,完成排卵过程。卵母细胞减数分裂过程中发生任何缺陷都可能影响卵子发生,进而影响受精和胚胎发育过程。辅助生殖、高通量测序和分子生物学技术的快速发展,为人类认识减数分裂背后的精确分子机制以及卵母细胞成熟缺陷疾病的发病机制与诊疗提供新的思路和手段。本文主要介绍了近年来发现的调控卵子发生的生理和病理机制,涉及同源重组、减数分裂阻滞与恢复、母源mRNA降解、翻译后调节、透明带组装等过程,旨在增进相关领域研究人员对卵母细胞减数分裂的了解,并为进一步机制研究和疾病治疗提供理论基础。     

高中生物电化教学一例

一、课题:减数分裂与有性生殖细胞的成熟二、教材分析:凡是进行有性生殖的动植物,在从原始的生殖细胞发展到成熟的生殖细胞的过程中,都要进行减数分裂。减数分裂是细胞连续分裂两次,而染色体在整个过程中只复制一次的特殊方式的有丝分裂。分裂结果,细胞中的染色体数目比原来的减少了一半。教材结合动物的精子和卵细胞的形成过程,比较详细地讲述了减数分裂的基本过程。由于减数分裂是研究肉眼看不见,     

无融合生殖悬铃叶苎麻（Boehmeria tricuspis）多倍性发生的染色体行为研究

摘要：对无融合生殖悬铃叶苎麻（2n=42）和有性生殖悬铃叶苎麻(2n=28)花粉母细胞（PMC）减数分裂行为进行比较研究,从而推断两者之间的进化关系;探索无融合生殖悬铃叶苎麻（B.tricuspis）发生的细胞遗传学基础,为无融合生殖发生的遗传学研究提供理论依据。在无融合生殖类型经诱导所产生的PMC的减数分裂过程中,发现有丰富的三价体形成,属典型的同源三倍体减数分裂行为特征;而有性生殖类型 PMC的减数分裂行为绝大多数正常,但也存在少量异常现象。其中有些异常行为,可能与未减数配子（2n）的形成紧密相关。因而推断,在有性生殖类型的生殖过程中,可能发生了未减数配子（2n）与减数配子（n）的融合,产生了同源三倍体合子。这应该是无融合生殖悬铃叶苎麻发生的重要的细胞遗传学基础。