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.     

减数分裂何时发生?

答减数分裂是细胞分裂的重要方式之一,对生物的稳定繁衍有重要意义,它在何时发生是个值得探讨的问题。高中“生物”课本中是这样描述的:“凡是进行有性生殖的动植物,在原始的生殖细胞发展到成熟的生殖细胞(精子和卵细胞)的过程中,都要进行减数分裂”;《辞海》中说:“凡以有性方式繁殖的动植物,在生殖细胞(配子)成熟时都发生减数分裂。”《中学生物学教师手     

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     

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。     

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。     

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…     

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。     

无融合生殖

在自然界,大多数高等生物的生活周期都有明显的配子体世代和孢子体世代交替的现象。孢子体经过减数分裂产生配子,雌雄配子受精融合,成为下一代孢子体的开始,这就是有性生殖,是生物最主要的生殖方式。但是,有些生物的生活周期绕过了这个重要过程,不经过雌雄配子融合,直接从配子体或孢子体的一个或一群细胞发育为子代新个体,这种生殖方式叫做无融合生殖(apomixis),这是无融合生殖的广义概念。无融合生殖的狭义概念则认为是有性生殖的一种特殊方式或变态。这种生殖方式在动、植物界都存在,但在植物界更为普遍,且类型较多。     

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。     

"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     

高等植物的成熟分裂

人们常把高等植物的成熟分裂与减数分裂混淆起来,事实上,除了包括减数分裂这一普遍形式代,高等植物的成熟分裂还应包括2N 配子形成这种等数分裂形式。减数分裂又可分为二分体型和非二分体型两种类型,2N 配子的基本类型有 FDR 型和 SDR 型。     

减数分裂与有性生殖

减数分裂是有性生殖现象中最关键的细胞行为。现有的观察资料提示最初的减数分裂可能类似于二倍体细胞转化为单倍体细胞的某种较简单活动（一步减数分裂）;原始单细胞前性生物可有单倍体、二倍体、四倍体等类型,以原始减数分裂形式相互转化。在特殊情况下,某些物种的单倍体细胞丧失了增殖能力但具有了与类似细胞融合并恢复增殖的特性,从而形成某些原始配子,并演化出了有性生殖现象;两性的性差异可能主要基于形成有性生殖时两个     

小花盾叶薯蓣减数分裂与雄配子发育细胞学观察

运用压片法对小花盾叶薯蓣(Discorea parviflora C.T.Ting)小孢子减数分裂与雄配子体发育进行研究.结果表明:小花盾叶薯蓣细胞减数分裂中期Ⅱ染色体排列主要有4种类型:平行型、"八"字型、垂直(同面)、垂直(异面);四分体有3种类型:左右对称型、四面体型、交叉型;小花盾叶薯蓣雄配子发育可分为5个时期:单核居中期、单核靠边期、单核后期、双核初期和双核期.同时型胞质分裂和2.细胞型花粉证实了小花盾叶薯蓣所在薯蓣科是较原始的被子植物;小花盾叶薯蓣减数分裂中期Ⅱ染色体排列多样性与2n配子发生无关.     

融安金柑雌雄配子发育相关性及2n配子诱导研究

以融安金柑为试验材料,观察了2n花粉自然发生率、雌雄配子发育过程及减数分裂行为,以不同秋水仙素浓度及处理时间对花蕾进行2n配子诱变.结果显示:(1)融安金柑2n花粉自然发生率为0.31％;(2)花蕾纵径为0.228～0.270cm时,为花粉母细胞减数分裂Ⅰ前期;花蕾纵径为0.274～0.318 cm时,大孢子处于减数分...     

“减数分裂与受精作用”的教学组织

高中生物学课程标准在“遗传的细胞基础”模块选取减数分裂和受精作用等知识,主要是从细胞水平阐明生命的延续性,即生物体通过减数分裂产生配子,雌、雄配子通过融合将双亲的遗传信息传递给子代。本文将对减数分裂和受精作用的教学组织提出一些建议供您参考。     

疑难问题解答

问一、高中生物〈甲种本〉P、80图24,衣藻的有性生殖(图解)中,为什么衣藻的一个合子能产生出四个衣藻?答:衣藻是单倍体(n)的绿藻,每个衣藻只有两根鞭毛,产生的配子必然也是单倍体(n).两个同形状,同大小的配子融合形成的合子当然是二倍体(2n),合子萌发时进行"合子减数分裂",因而产生出四个单倍体的衣藻.下附,衣藻的生活史图:     

2n雄配子的无融合生殖披碱草（Elymus rectisetus）减数分裂行为研究

用能自然产生2n雄配子的无融合生殖六倍体披碱草为材料,研究了无融合生殖披碱草的减数分裂行为。结果表明：2n雄配子的无融合生殖披碱草减数分裂行为较为异常。在间期细胞内经常有微核存在;在前期I,有倒位环、多介染色体等异常现象;在中期I,染色体有不等分裂的倾向;在后期I和末期I,有染色体的单极分裂（63.9%）、染色走向一极的倾向（21.7%）和多极分裂（3.3%）等现象,单极分裂的结果是不减数配子的产生。在减数分裂Ⅱ中,有高比例的二分子孢子（55.7%）和三分子孢子（23.7%）的形成,二分子孢子在发育后期也直接导致了2n配子的产生。因此,染色体的单极分裂、二分体和三分体形成这3种方式是披碱草2n雄配子的形成的主要途径。     

多倍体生物产生配子的种类和比例(概率)

人教版普通高中生物学必修2提及二倍体生物产生配子的种类和比例,基于此知识点,各类试题中考查三体、三倍体、四倍体等类型的生物产生配子的频率较高。借用二价体概念,列举了数学建模和排列知识在求解配子种类、比例方面的简单技巧。     

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。     

同源四倍体荞麦的细胞遗传学研究

一般认为,人工诱变的同源四倍体禾谷类作物因减数分裂不规则性所产生的不育配子比例高,导致结实率下降,是影响产量的主要原因。本文对同源四倍体荞麦和普通二倍体荞麦的外部形态、减数分裂、花粉育性进行比较后认为,对不同作物的同源四倍体应作具体分析,就荞麦而言,当然也包括同源四倍体荞麦,其结实率极低(最高为15％)的主要原因,不是因为减数分裂不规则性所产生的不育配子比例高,而是由于荞麦自身花器结构和外界条件所决定。同源四倍体荞麦的结实率与普通二倍体荞麦的结实率无明显差异,增产的主要原因是由于千粒重的显著增加。