对遗传学教学中有关减数分裂前期Ⅰ发生的配对、联会和重组事件关系的思考

减数分裂时期染色体行为作为遗传学三大遗传规律（基因分离规律、基因自由组合定律及连锁遗传规律）的细胞学基础,是遗传学教学中的重点,也是生命科学前沿研究的焦点。快速发展的分子生物学为减数分裂的分子机制提供了更深的认识和理解,并出现一些与教科书内容不一致的情况。本文对减数分裂研究前沿进行简单综述,重点阐述对减数分裂时期配对、联会和重组关系的新认识,以期将前沿研究融入遗传学教学之中,从而激发学生的学习兴趣,提高授课效果。     

“减数分裂”的复习方法

减数分裂是重要的生物学基础知识,因为减数分裂的知识是学好生物生殖、发育和遗传三大规律的基础,如在减数第一次分裂后期同源染色体的分离是“基因分离规律”的细胞学基础;减数第一次分裂前期的四分体时期,同源染色体中非姊妹染色单体之间的交叉互换足“基因的连锁互换规律”的细胞学基础;在减数第一次分裂后期,非同源染色体之间的自由组合是“基因的自由组合规律”的细胞学基础。新课结束之后,进行及时的复习、巩固是完全必要的。     

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。     

脉孢霉两对基因顺序四分子分析

真菌和单细胞藻类四分子分析能够利用单次减数分裂的4个产物进行独特的遗传分析, 是帮助人们直观地理解遗传机制的重要手段, 已被用于高等生物遗传作图。文章运用孟德尔遗传规律、遗传重组机理与遗传作图原理, 分析了两对基因杂交的子囊、子囊孢子类型间关系; 推导出了两对基因顺序四分子分析的完整步骤。     

高等植物减数分裂的突变基因

精密有序的减数分裂是一个高度协调的生理、生化和遗传过程,受到许多基因的严格调节和控制。从而保证了物种的稳定性和连续性,保持了物种在生存斗争中不断进化的能力。一般称调节、控制减数分裂过程的基因为减数分裂基因。目前,对减数分裂基因的研究,已成为细胞遗传学的一个重要领域, 减数分裂基因结构或功能的任何改变,都可能引起减数分裂的变化。Gowen[19]等(1922)最先分离和描述了果蝇的不联会突变基因C(3)G。六十多年来,减数分裂突变基因的报道越来越多了。在大约130个高等植物种中,有关联会突变基因的报道就有100种类型。(Gottschalk[13]等,1980a、b;Koduru等1981;Kaul等1985)。研究表明,从前减数分裂的有丝分裂直到减数分裂后子细胞重新开始有丝分裂,整个过程的各种行为部可能受到突变基因的影响。     

高中生物学总复习--生物的生殖和发育部分

生物体通过生殖产生同种的新个体 ,将亲代的遗传信息传给子代。发育是指受精卵经过细胞分裂和分化、组织的分化、器官形成 ,直到发育成性成熟个体的过程。生物个体发育的过程则是遗传信息的表达过程。本部分内容与其他章节的内容有密切的联系 ,应重点与遗传和变异这一章的有关内容加强联系和综合。例如 :减数分裂的知识与遗传三大基本规律的联系 ;被子植物个体发育的知识与基因的分离规律和基因的自由组合规律知识的联系 ;个体发育与基因表达知识的联系 ;多倍体被子植物的个体发育与减数分裂、双受精等知识的联系 ;减数分裂的知识与性别决定…     

减数分裂与基因遗传三定律

我们知道,染色体是遗传物质DNA的主要载体,基因则是有遗传效应的DNA片段。每个基因在染色体上都有一定的座位,等位基因则位于一对同源染色体的相同座位上。不同对的等位基因之间互为非等位基因,它们既可以位于非同源染色体上,又可以位于一对同源染色体的不同座位上,位于同一条染色体上的非等位基因通常称为连锁基因。正因为染色体是基因的载体,所以,在减数分裂过程中染色体动态与基因行为之间存在着必然联系,即染色体的遗传动态成为基因遗传行为的细胞学基础。下面仅就减数分裂与基因遗传三定律的     

植物的光调节基因在受体细胞中的表达-植物遗传工程的一个新进展

在植物分子遗传学和遗传工程研究中,根癌农杆菌的Ti质粒是个重要的载体。实验已经证明,它可将外源的功能基因插入到植物细胞并整合到植物细胞核的基因组中。在某些情况下,这些细胞再生成植株,而插入的基因可以通过减数分裂转给种子遗传下来。     

组蛋白修饰在卵母细胞发育中功能和调控机制的研究进展

组蛋白修饰作为表观遗传调控网络的重要组成部分,其主要的修饰类型包括乙酰化、甲基化、磷酸化等,在卵母细胞减数分裂过程中呈现动态变化.在卵母细胞发育过程中,表观遗传调控因子涉及的乙酰化、甲基化维持、磷酸化和组蛋白置换调控着卵母细胞减数分裂过程中基因的表达、纺锤体的组装、染色体的排列和基因组的稳定性,确保了卵母细胞减数分裂的...     

三个遗传规律的简明数学判别式

在遗传三个基本规律的教学中,连锁互换规律是 公认的重点和难点。由于测交后代各类型的比率直接 反映了F：代产生的配子的各类型的比率,一般教科书 及教学中均以测交后代各类型比率来判断两两基因是 否连锁。在植物中获得相当的测交群体有一定困难, 而F：自交后F,群休（自然繁殖的F,群体）中,各类表 型比率不直接反映F：代产生的配子类型比率,通过F, 各类型个体比率推算F：的配子频率并判断两两基因 的遗传方式时,初学者易将几种遗传方式混淆,造成概 念模糊,影响对三个遗传规律尤其是连锁遗传规律的 理解。     

八种纤毛虫减数分裂基因的分子进化研究

减数分裂是真核生物适应性进化的重要机制,以8种纤毛虫作为实验对象,通过生物信息学方法对其14个减数分裂基因进行了鉴定及分子进化研究。结果表明:(1)不同的纤毛虫种类存在一些特异性的减数分裂基因的丢失与复制现象;(2)减数分裂相关基因在纤毛虫中很保守;(3)纤毛虫减数分裂重要的同源重组过程是在真核生物中不常见的Ⅱ型。本研究表明,纤毛虫减数分裂可能代表了真核生物较原始的减数分裂方式,在进化的过程中很保守,为研究真核生物减数分裂起源与进化提供了重要线索。     

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.     

黑腹果蝇的分离变相因子

众所周知,一对基因在杂合状态中保持相对的独立性,而在配子形成时,又按原样以相同比例分离到不同的配子中去,这是生物中最基本的遗传规律———孟德尔分离定律。但实际上并不是所有基因的分离都严格遵循孟德尔分离定律,存在于黑腹果蝇中的分离变相因子（ＳｅｇｒｅｇａｔｉｏｎＤｉｓｔｏｒｔｅｒ,以下简称ＳＤ）就是一种具有减数分裂驱动（ｍｅｉｏｔｉｃｄｒｉｖｅ）性质的、违反孟德尔分离定律的特殊遗传因子,从六十年代发现至今引起了人们的广泛关注,本文从其遗传背景,结构特征及进化规律等方面分别介绍一些近期的研究结果。１…     

"减数分裂"备考复习的教学设计

配子生成和融合是生物遗传的细胞基础,有性生殖细胞的生成经过减数分裂,因此,减数分裂与生殖、发育、遗传和变异等知识密切联系,可作为一个专题复习。“减数分裂”专题有2个复习重点：一是减数分裂的概念,即理解减数分裂是一种特殊方式的有丝分     

利用荧光标记高通量鉴定减数分裂重组抑制突变体

正向遗传学突变体筛选被广泛用于揭示减数分裂中涉及的遗传基因, 如调控减数分裂II型交叉形成途径的重组抑制基因。该研究利用拟南芥(Arabidopsis thaliana)花粉荧光标记系进行EMS突变体的正向遗传学筛选, 鉴定拟南芥野生型Col遗传背景下的重组抑制突变体, 共获得18个重组率显著提高3倍以上的重组抑制突变体, 其中包括显性和隐性遗传突变。研究表明, 基于荧光标记高通量鉴定重组抑制突变体是可行的, 可为植物减数分裂重组调控分子机制研究提供新方法和突变材料。     

利用荧光标记高通量鉴定减数分裂重组抑制突变体

正向遗传学突变体筛选被广泛用于揭示减数分裂中涉及的遗传基因, 如调控减数分裂II型交叉形成途径的重组抑制基因。该研究利用拟南芥(Arabidopsis thaliana)花粉荧光标记系进行EMS突变体的正向遗传学筛选, 鉴定拟南芥野生型Col遗传背景下的重组抑制突变体, 共获得18个重组率显著提高3倍以上的重组抑制突变体, 其中包括显性和隐性遗传突变。研究表明, 基于荧光标记高通量鉴定重组抑制突变体是可行的, 可为植物减数分裂重组调控分子机制研究提供新方法和突变材料。     

关于动物和植物产生配子的过程,数目及种类问题

动植物产生配子的过程、数目及种类的问题一直是学生难以掌握的知识,教师教学上的难点,因为这个问题与遗传中的三大规律有着紧密的联系,是学习遗传学的基础,在教学中我发现学生在学遗传规律的时候常不能将其与减数分裂的知识有机的联系起种子植物:     

老龄动物卵母细胞表观遗传修饰的改变

卵母细胞退化是衰老造成母源性生育力下降的主要因素。退化的卵母细胞通常表现为细胞周期阻滞、减数分裂紊乱以及一些基因的表达异常,表观遗传修饰在此过程中亦发生了显著改变。本文介绍了卵子发生过程中的表观遗传修饰调控机理,综述了卵母细胞退化的表现,着重探讨了卵母细胞退化过程中表观遗传修饰的改变。     

ABO血型异常遗传的肯定亲子案例分析

目的：对ABO血型遗传异常而DNA多态性检测又肯定亲生血缘关系案例进行分析,探究特殊案例的原因,与同行共享。方法：收集近几年芙蓉司法鉴定中心违反ABO血型遗传规律的三个案例,通过PCR复合扩增和ABI3130遗传分析仪对3个亲子鉴定案例8份血样本进行检测。双亲进行了15个常染色体STR基因位点,单亲进行了22个常染色体STR基因位点分析。结果：三个案例均极强力支持父母（父亲）与孩子之间存在亲生血缘关系。结论：凭违反ABO血型遗传规律排除亲生血缘关系显然是不行的,必须以DNA多态性检测为判断标准。     

问题解决式探究性学习活动一窥--"伴性遗传"的教学案例实录

教学中常会发现,学生在解遗传题时,习惯于运用数理逻辑推理,却容易忽视减数分裂与遗传规律的联系,把握不好对遗传规律的理解。此类现象在国外的生物学教学中也不同程度地存在。针对这一问题．我在教学中采用问题解决式探究教学策略,以期克服这个难题。本文将结合“伴性遗传”一节的教学案例,阐述该策略的具体应用。