植物荧光原位杂交技术的发展及其在植物基因组分析中的应用

荧光原位杂交(FISH)是在染色体、间期核和DNA纤维上定位特定DNA序列的一种有效而精确的分子细胞遗传学方法。20年来,植物荧光原位杂交技术发展迅速:以增加检测的靶位数为目的,发展了双色FISH、多色FISH和多探针FISH鸡尾酒技术;为增加很小染色体目标的检测灵敏度,发展了BAC-FISH和酪胺信号放大FISH(TSA-FISH)等技术;以提高相邻杂交信号的空间分辨力为主要目的,发展了高分辨的粗线期染色体FISH、间期核FISH、DNA纤维FISH和超伸展的流式分拣植物染色体FISH技术。在植物基因组分析中,FISH技术发挥了不可替代的重要作用,它可用于:物理定位DNA序列,并为染色体的识别提供有效的标记;对相同DNA序列进行比较物理定位,探讨植物基因组的进化;构建植物基因组的物理图谱;揭示特定染色体区域的DNA分子组织;分析间期核中染色质的组织和细胞周期中染色体的动态变化;鉴定植物转基因。     

“有丝分裂”单元复习的教学组织

有丝分裂是个体克隆和细胞克隆的细胞学基础。以植物组织培养和单克隆抗体的制备为背景,沿着“染色体-DNA-基因-遗传信息”路径,重新剖析有丝分裂过程,揭示了DNA半保留复制与染色体复制之间的关系。     

"遗传和变异"的专题复习策略

遗传和变异主要包括基因的本质、基因的传递规律和生物的变异 3个方面的内容 ,是以细胞 (结构基础 )——染色体 (主要载体 )—— DNA(分子基础 )——基因 (功能单位 )——脱氧核苷酸 (物质基础 )为主线的知识体系。本专题习题类型多 ,题量大。在高考复习中 ,除夯实基础 ,构建知识体系外 ,教师应加强各类题型的解题方法的指导。用解题 ,培养学生思维能力 ;以方法 ,提高学生复习效率。1　解表述题 ,提高学生对知识的理解能力遗传和变异的概念多 ,原理难理解。如遗传物质DNA与中心法则、相对性状与显隐性性状、等位基因与非等位基因、分离与…     

蚕豆(Vicia faba)M染色体DNA复制顺序的研究

真核细胞中,染色体DNA由许多复制子组成。一个复制子所需的复制时间短于S期时长,这意味着染色体DNA的各个复制子并非同时复制,而是按某种先后次序进行复制的。许多学者以人和动物细胞为材料进行了有关染色体DNA复制顺序的研究,但是关于植物染色体DNA复制顺序的研究报道还不很多。植物根端分生组织细胞在周期时长方面差异很大。Evans曾经研究过蚕豆根端细胞染     

用人造微小染色体技术研究着丝粒和端粒的DNA结构与功能

为了在细胞世代中保持其稳定性,染色体起码应具备3个结构要素,那就是有一个DNA复制起点;一个着丝粒(ccntromere)使细胞分裂时两个姊妹染色单体能平均分配到子细胞里;最后,在染色体的两个末端必须有端粒(telomere),使DNA能完成复制。近年来人们采用分子克隆技术把真核细咆染色体的复制起点、着丝粒和端粒的DNA片段分别克隆成功。并且把它们互相搭配或改造而构成所谓“人造微小染色体”(aftificial minichromosomes),以研究这3种成分的结构与功能。 一、染色体复制起点 大肠杆菌质粒pBR322不能转化酵母细胞,因为pBR322上的DNA复制起点不能被酵母系统所识别,DNA不能复制。1979年Stinchcomb和Carbon实验室分别把带有遗传标记,例如Trp~+的酵母DNA的EcoRI片段插入pBR322,用来转化trp~-酵母,获得了带有质粒并能传代的Trp~+细胞。它们所含的质     

拟南芥DNA探针的比较基因组原位杂交揭示的拟南芥与远缘植物基因组间的同源性

采用生物素标记的拟南芥基因组DNA探针在75%杂交严谨度下对双子叶植物番茄、蚕豆和单子叶植物水稻、玉米、大麦的染色体进行了比较基因组荧光原位杂交（comparative genomic in situ hybridization,cGISH）分析,以揭示拟南芥与远缘植物基因组间的同源性.cGISH信号代表了拟南芥基因组DNA中的重复DNA与靶物种染色体上同源序列的杂交.探针DNA在所有靶物种的全部染色体上都产生了杂交信号.杂交信号为散在分布,并呈现随基因组增大,杂交信号增多,且分布更加分散的趋势.所有靶物种的核仁组织区（NOR）都显示了明显强于其他区域的杂交信号,表明拟南芥基因组DNA探针可用于植物NOR的物理定位.在所有的靶物种中,信号主要分布在染色体的臂中间区和末端,着丝粒或近着丝粒区有少数信号分布.大麦染色体显示了与C-和N-带不同的独特的cGISH信号带型,表明此探针可用于不同植物染色体的识别.这些结果表明,拟南芥基因组与远缘植物基因组之间,除rDNA和端粒重复序列外,还存在其它同源的重复DNA;一些重复DNA序列在被子植物分歧进化为单子叶和双子叶植物之前就已存在,虽经历了长期的进化过程,至今在远缘物种之间仍保持了较高的同源性.结果还提示,大基因组中古老而保守的重复DNA在进化过程中发生了明显的扩增.     

植物细胞遗传图及其应用

细胞遗传图（cytogenetic map）综合了来自遗传图（genetic map）和细胞学图（cytological map）两方面的信息,它既能反映基因或DNA标记之间在染色体上的真实距离,又能显示它们与染色体的细胞学结构间确切的位置关系。构建植物细胞遗传图的宗旨是将遗传图上的诸多标记与其在染色体的具体位置联系起来。目前主要有两种方法用于细胞遗传图的构建。较广泛使用的一种方法是借助染色体断点来确定遗传标记在染色体上的位置,另一种方法是利用荧光原位杂交（FISH）直接把DNA序列定位到染色体上。此外,利用RN-cM图也可以把遗传标记定位于粗线期染色体。从细胞遗传图可以看出,染色体两臂的远端有较高的基因密度和重组频率。细胞遗传图在比较近缘植物基因组的同线性、揭示植物的进化关系、研究基因定位克隆等方面都有重要意义.     

荧光原位杂交技术在植物细胞遗传学和绘制基因图谱中的应用现状与展望

荧光原位杂交是在分子水平上检测外源染色质的一种有效方法。其探针主要有染色体重复序列、总基因组DNA、寡单拷贝序列和染色体涂色集中等,该技术在研究植物细胞遗传学、基因扩增、基因作图及植物进化和亲缘关系的鉴定上已广泛应用。简要概述了荧光原位杂交技术在植物细胞遗传学和绘制基因图谱中的应用现状与展望。     

染色体显带机制研究若干进展

染色体分带技术的迅速发展,尤其是当今植物染色体高分辨G-带技术的突破,不仅为染色体鉴别、基因定位等提供了重要手段,对细胞分类学、物种生物学、细胞地理学、体细胞遗传学,以及育种学、人类遗传学和环境保护等领域的应用与发展,发挥着越来越大的作用。众多学者对染色体显带机制进行了研究。最早,用DNA变性与复性理论作为染色体显带的基础,认为是DNA的彻底变性和高度重复DNA的差别退火,导致分带程序中选择性染色的出现。实际上,染色体显带机制并非如此简单,许多实验结果均与上述解释相矛盾。近来的研究表明,染色体显带的核心问题是,     

植物染色体图象分析的现状与展望

生物的遗传信息基本上是储存在DNA之中的。在间期细胞中这些DNA以与蛋白质组成的纤丝状态存在,而在有丝分裂中期,经过几级的卷曲螺旋化凝缩,形成只有DNA双螺旋长度1/5000—1/10000的高度凝缩的染色体。在任何一种生物的细胞中染色体的数量和形态都是一定的。在普通光学显微镜下染色体是我们可以观察到的最小的遗传单位。通过染色体的数量及其形态的描述和分析,收集到了许多的遗传信息。对染色体的识别(特别是在形态上的各个染色体的区分),是进行染色体研究的基础。     

水稻中期染色体和DNA纤维的高效制备技术

水稻中期染色体和DNA纤维制备是水稻分子细胞遗传学研究中的关键技术。目前,这两个技术还有很多不足,该研究建立了高效制备水稻中期染色体和DNA纤维的方法。该方法制备的染色体,分裂相多、杂质少、背景清晰、染色体分散且形态好,水稻根尖分生组织细胞的分裂指数高达25％。植物细胞的细胞壁是制备DNA纤维的最大障碍,所以必须先提取细胞核,然后裂解细胞核释放出DNA纤维。在这个研究中,还建立了一个用刀切法分离细胞核,进而用SDS裂解核膜,用载玻片拖出DNA来制备水稻DNA纤维的方法。该方法制备的DNA纤维多呈平行的细线,背景清晰,伸展的程度均匀,适合于原位杂交。     

植物着丝粒结构和功能的研究进展

着丝粒是真核生物有丝分裂和减数分裂染色体正确分离和传递所必需的染色体区域。十多年来, 已对包括拟南芥、水稻、玉米在内的一些植物的着丝粒进行了较深入的分子生物学研究。在不同的植物间, 着丝粒DNA的保守性很低, 呈现快速进化, 但着丝粒的DNA序列类型和组织方式基本相似, 一般是由夹杂排列着的卫星DNA串联重复阵列和着丝粒专一的反转录转座子构成。与着丝粒DNA相反, 着丝粒/着丝点的结构性和瞬时蛋白质在包括植物在内的真核生物中保守。与其他真核生物的情况一样, 拥有含着丝粒组蛋白H3(CENH3)的核小体是植物功能着丝粒染色质最基本的特征, CENH3在着丝粒染色质的识别和保持中起着关键作用。     

两种不同敏感性人细胞干扰素基因组成的比较研究

本文采用Southern技术比较研究了α和β干扰素基因在干扰素诱生性高低不同的两种人细胞(HF和Mern细胞)染色体DNA中的组成情况。结果表明,α和β干扰素基因在HF和Mern细胞染色体DNA中的组成和分布明显不同;Mern细胞的α和β干扰素基因的拷贝数与HF细胞相比至少要低10倍。说明HF和Mern细胞干扰素基因表达的差异与其细胞染色体DNA中干扰素基因的组成、分布及拷贝数的不同有直接的关系。     

认识和改良中国小麦蛋白质量的遗传基础:策略与现有的研究

认识和改良中国小麦蛋白质量的遗传基础:策略与现有的研究@王道文$中国科学院遗传研究所植物细胞与染色体工程国家重点实验室!北京100101@曲乐庆$中国科学院遗传研究所植物细胞与染色体工程国家重点实验室!北京100101@贾旭$中国科学院遗传研究所植物细胞与染色体工程国家重点实验室!北京100101@张相岐$中国科学院遗传研究所植物细胞与染色体工程国家重点实验室!北京100101@万永芳$中国科学院遗传研究所植物细胞与染色体工程国家重点实验室!北京100101@李振声$中国科学院遗传研究所植物细胞与染色体工程国家重点实验室!北京100101小麦;;蛋白…     

小鼠的克隆着丝粒（SFA）DNA的鉴定

着丝粒是真核染色体上的重要细胞器,是真核染色体作为基因载体行使其遗传功能的关键结构。着丝粒DNA首先是从酵母中分离克隆并被用以构建酵母人工染色体。鉴于真核有丝分裂机制研究和构建高等动物人工染色体研究的需要,从分离和检定过的小鼠着丝粒DNA库中筛选出6＃着丝粒DNA（SAF DNA）,并用荧光原位杂交法（FISH）对其进行了在染色体上的定位检定。用缺口平移法和PCR法分别标记了SFA DNA和SFA DNA中的小鼠寡份卫星DNA作为探针,分别与小鼠腹水癌细胞和小鼠929细胞进行原位杂交;并用荧光抗体显示杂交信号的位置。结果：SFA DNA在两种细胞的中期染色体上的杂交信号都位于亚末端的初级缢痕处,表现为单一粗大的斑块。寡份卫星DNA在两种细胞的中期染色体上的杂交信号亦都位于亚末端的初级缢痕处,但极大多数的斑点均表现为成对的细小斑点。初级缢痕正是染色体着丝粒所在的物征性部位。故以上结果说明定位于该部位的克隆的6＃SFA DNA,和其中的小鼠寡份卫星DNA都来源于小鼠着丝粒DNA。     

植物离体培养中染色体的变异

随着植物细胞和组织培养的迅速发展,不断发现植物离体培养细胞中的染色体数目和组型与供体植物不同。这些变化包括染色体数目变异、结构变异和有丝分裂异常,与长期培养的动物细胞、动植物肿瘤细胞中染色体的各种变异类似。这意味着植物细胞和组织     

谈如何引导学生综合复习细胞分裂

近几年来 ,笔者在期末复习和会考总复习教学中 ,引导学生综合复习有丝分裂和减数分裂的知识 ,取得了较好的效果。1　复习有丝分裂的知识1.1　归纳有丝分裂各个时期的主要特点、染色体数目、DNA含量、染色单体数目变化规律 (学生填表 )比较项目特点染色体 DNA染色单体分裂间期　　组成染色体的 DNA的复制和有关蛋白质的合成2 N 2 a→ 4a无→ 4N分裂期前期中期后期末期1)出现染色体2 )核膜解体3 )核仁消失4)出现纺锤丝、形成纺锤体1)染色体的着丝点排列在赤道板上2 )最佳观察时期　　着丝点一分为二、姐妹染色单体分开变成染色体移向两极…     

DNA基因库的同源重组筛选

专利为鉴别和分离真核寄主基因库中目标DNA的同源重组法(Ⅰ),包括:(a)制备真核细胞DNA基因库,其中可发生导入DNA与寄主细胞现有DNA间的重组;(b)导入在真核寄主细胞中可复制并含选择性标记基因,与目标DNA部分同源的DNA序列的目标DNA载体质粒YIp;(c)重组;和(d)选择转化体。专利还包括:(1)用(Ⅰ)分离到的哺乳动物、人或植物DNA或基因;(2)带至少缺失1个选择性标记染色体的酿酒酵母TD7-16d、IV-16d和MGD131-10;(3)质粒p184DLARG及其功能性等同物;(4)在     

用蚕豆根做"观察植物细胞有丝分裂"的实验

培养洋葱或大蒜的根做“观察植物细胞有丝分裂”的实验材料 ,受季节的限制 ,按课本的要求培养洋葱的根 ,远远满足不了班级多、用量大的学校做实验。培养蚕豆根做该实验的材料 ,有以下优点 :1)用水培法培养蚕豆的根 ,易培养 ,不受季节限制 ;2 )蚕豆染色体个数较洋葱、大蒜的染色体个数少 ,在显微镜下观察 ,蚕豆根尖的染色体大而清晰 ,易找到有丝分裂相 ;3)蚕豆细胞有丝分裂高峰期在早上 8时 ,下午 3时左右 ,便于上课时使用 ;4 )培养的蚕豆根可以连续做 3个实验 ,即做完“观察植物细胞有丝分裂”的实验后 ,继续培养 ,可做“观察根毛和根尖”的…     

用激光微束法将外源基因导人水稻细胞的研究

将外源基因导入植物细胞是植物基因工程的关键步骤之一。用激光微束技术转化动物细胞已经取得了成功,并证明外源基因已整合到细胞染色体上。最近又证明激光微束可穿透植物细胞壁和细胞膜,将pBR322DNA导入植物细胞和细胞器。本实验在利用激光微束技术将外源基因导入水稻培养细胞上进行了探索。 所用外源DNA是pBI121质粒,该质粒带有CaMV35启动子和β-葡萄糖苷酸酶(GUS)基因,用