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…     

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。     

德国(虫非)蠊精母细胞联会复合体(SC_s)组型及辐射诱发的SC_s畸变

以表面铺展法制备德国(虫非)蠊精母细胞联会复合体(SC_s)标本,经硝酸银染色后作电镜观察。结果表明,减数分裂SC_s组型和有丝分裂染色体组型基本一致;在减数分裂前期,X染色体自身折叠形成典型的“发夹”状结构。电离辐射诱发SC_s出现多种畸变,如倒位、重复、缺失、易位以及SC提前分离等。对X染色体自身折叠形成的可能机制、SC缠绕交叉与染色体交换的关系以及SC畸变分析的潜在应用价值和遗传学意义作了讨论。     

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。     

药蒲公英减数分裂异常行为探讨

对药蒲公英减数分裂各期进行了观察,研究得出药蒲公英花蕾直径大小与花粉母细胞减数分裂各期之间的关系(花蕾直径在2-7mm时为减数分裂期)。并发现药蒲公英减数分裂中出现许多异常行为。如后期桥和落后染色体;药蒲公英花粉粒空瘪,这些异常行为的原因是减数分裂过程中有倒位和重复缺失等染色体结构变异出现以至形成双着丝点染色体。减数分裂过程的异常行为也说明药蒲公英是多倍体。     

聚合草的小孢子发生

本文研究了聚合草(Symphytum officinale L.)花粉母细胞减数分裂时染色体的行为。双线期和终变期染色体完全不形成交叉,中期I的染色体大部分以单价体形式存在,少数染色体次级联会。在减数分裂过程中有落后染色体,单价体提早分离,染色体桥,多极分裂与不均等分裂,形成单分体到十分体等不正常的小孢子,作者认为聚合草是一个远缘杂种,减数分裂染色体行为不正常是其不结实的重要原因。并且,观察到两种类型的减数分裂再组,认为聚合草的部分能育性是由于减数分裂再组时产生的不减数配子引起的。     

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。     

三倍体葡萄‘夏黑’的花粉母细胞减数分裂行为观察及其育性研究

为探究三倍体葡萄‘夏黑’的育性及其细胞学机制,对其花粉母细胞减数分裂进程中的染色体行为及育性水平进行研究。结果表明:(1)三倍体葡萄‘夏黑’花粉母细胞减数分裂进程中存在部分染色体提前分向两极、落后染色体、染色体桥、平行纺锤体、不均等分离、微核等染色体异常行为,其中不均等分离现象出现的频率最高(65.68%)。(2)‘夏黑’葡萄的花粉离体萌发率为1.65%,花粉直径大小范围在18.0~50.0μm之间,且花粉直径分布呈双峰型。(3)‘夏黑’葡萄具有一定的育性,作为亲本与四倍体品种杂交均获得了杂交子代。研究认为,减数分裂的异常是三倍体葡萄‘夏黑’育性低的细胞学原因,但同时也形成了少量可育的未减数配子,可以作为中介材料应用于葡萄育种。     

2种辉蝽的精巢和染色体研究(半翅目:蝽科)

通过探讨中国蝽科Pentatomidae辉蝽属Carbula的红角辉蝽Carbula crassiventris(Dallas,1849)和北方辉蝽C.putoni(Jakovlev,1876)的精巢形态和染色体的核型及减数分裂行为,为蝽科昆虫的细胞分类学提供新资料。采用显微形态解剖法和染色体制片法对其精巢和染色体进行观察。结果表明:2种精巢的位置、外被颜色、形状及精巢叶的数目都一致;染色体组成均为2n(♂)=14(12A+XY),具有X-Y性别决定机制。在减数分裂过程中,常染色体前减数分裂,性染色体后减数分裂且无交叉;在中期-Ⅱ,常染色体排列成环状而性染色体在环中央形成假二价体。但是,2个物种在弥散期常染色体的去固缩程度,终变期常染色体双交叉的个数及中期-Ⅰ常染色体和性染色体的排列方式都各不相同。本文证实了蝽科昆虫的减数分裂行为在不同属间、种间可不相同,而且具有一定的属、种间特异性;同时为精巢在蝽类昆虫分类中的作用提供新的资料。     

染色体黏合蛋白功能的多样性

染色体黏合是细胞分裂过程中由一环状蛋白复合物黏合素(cohesin)将染色体单体聚合在一起的细胞生物学过程,确保了染色体在后期的精确分离.除了黏合素,还有许多辅助因子共同参与组成染色体黏合蛋白家族,在染色体黏合的建立、维持及解离过程中发挥重要功能.此外,该家族蛋白还参与调控DNA损伤修复、基因表达以及染色质高级结构形成等事件.虽然染色体黏合蛋白的功能和调控机制在有丝分裂中得到了比较深入的研究,但其在减数分裂,特别是第一次减数分裂中的作用及机制还不完全明确.本文对染色体黏合蛋白在各种生物学事件中的功能进行了概述,尤其阐释了它们在生殖细胞减数分裂中的非经典作用,并探讨了该领域未来的发展方向.     

雌雄蓖麻蚕减数分裂染色体的比较研究

以蓖麻蚕Philosamia cynthia riciniBoisduval为材料,全面比较了雌雄蓖麻蚕减数分裂前期I染色体的行为变化,从细胞学角度证明了雌蚕减数分裂染色体完全连锁,而雄蚕发生连锁交换;详细观察了雌蚕减数分裂I双线期过程中性染色体的动态变化,发现其存在着自身配对的过程,进而对其起源进化假说进行了探讨,认为其可能来源于一对同源常染色体片段的易位融合。     

水稻减数分裂过程中染色体重组交换行为

减数分裂在有性生物的生命周期中起着非常重要的作用,其过程高度保守。减数分裂过程中,染色体配对、联会和重组是遗传变异的源泉、有性生物进化的推动力,也是减数分裂研究的热点之一。在植物减数分裂研究中,还不可能直接观察到染色体在减数分裂过程中的交换情况,往往是通过交换后群体的遗传分析来推测。文章通过图示基因型方法分析了来自花药培养的32个水稻双单倍体(DH)株系,发现少数株系某些染色体部分区段为杂合状态,并利用STS分子标记对杂合状态的真实性进行了验证,推测杂合区段的出现可能与染色体的修复不完全或修复错误有关。研究结果为解释植物减数分裂的机理提供了直接证据。     

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…     

蝽科精巢细胞减数分裂染色体行为及其反映的属种间亲缘关系

为探讨蝽科精巢细胞减数分裂各时期染色体形态和行为差异, 以及据此反映的属种间亲缘关系, 采用常规染色体制片法对蝽科6属9种精巢细胞减数分裂各期染色体形态特征、 行为及精子的形成进行了观察和比较研究。结果表明： 蝽科精巢细胞为交叉型减数分裂, “O”型交叉为其典型交叉减数分裂形式。各属种减数分裂各期染色体行为相似, 但形态不同。减数分裂各期染色体形态、 排列方式, 中期染色体相对长度、 组成与核型以及精子形态等特征具有属种间差异性。蝽科精巢细胞中期Ⅰ染色体组平均相对长度都为12.5, 在进化过程中染色体组长度信息总量不变。基于染色体相对长度的聚类分析结果显示, 菜蝽属Eurydema、 麦蝽属Aelia、 珠蝽属Rubiconia和条蝽属Graphosoma亲缘关系密切, 而二星蝽属Stollia与果蝽属Carpocoris关系较近。     

小麂、黑麂、赤麂精母细胞联会复合体的比较研究

本工作以界面铺张——硝酸银染色技术,对小麂(Muntiacus reeuesi)、黑麂(M.crinifrons)和赤麂(M.muntjak)的精母细胞联会复合体(Syna ptonemal complex,SC)进行亚显微结构的比较研究。结果表明: 1.SC的平均相对长度和臂比指数同有丝分裂细胞相应染色体的数值有很好的一致性。根据SC的相对长度和臂比指数绘制了三种麂的SC组型图。雄性黑麂减数分裂前期形成一个复杂的易位多价体,意味着其核型的演化过程涉及两次染色体易位和一次臂间倒位。 2.在减数分裂前期,性染色体的形态和行为同常染色体的有明显差异,如性染色体嗜银性较强,配对延迟等。XY的配对起始于早粗线期,在中粗线期,Y的全长均同X配对;XY-SC开始解体于晚粗线期。 3.在粗线期,X染色体未配对区域出现自身折叠,形成“发夹”状结构。这种“发夹”结构的形成,可能是在性染色体的进化过程中,X染色体通过不对称易位得到的重复片段在减数分裂前期同源配对的一种细胞学表现。     

布氏姜片吸虫减数分裂的观察

在我国,姜片虫病是危害人畜较为严重的 寄生虫病。我们研究了姜片虫的减数分裂,观 察了同源染色体的配对、交换与分离,及其形态 学的特点,为防治工作提供了细胞学方面的知 识。 姜片虫染色体的制片方法简单,试验周期 短,减数分裂各期形态典型。因此,姜片虫不仅 是研究遗传规律的好标本,而且其有丝分裂和 减数分裂的各期形态也是进行遗传学或生物学 教学的好材料。     

“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     

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。     

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