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。     

B染色体分子生物学研究进展

B染色体是独立存在于物种染色体组之外的一种特殊染色体,广泛存在于动物和植物中。近年来随着分子生物学技术手段的不断发展和完善,在分子水平上对B染色体有了更全面和深刻的认识。B染色体DNA组成与常染色体(A染色体)极为相似,大部分DNA序列是A、B染色体所共有的。B染色体同时还含有相当数量的特异性DNA序列,已发现的B染色体特异DNA全部为高度重复序列,多分布于B染色体的着丝粒和端粒部位。但是,目前对B染色体的了解还非常有限。     

果蝇唾液腺染色体观察实验的改进

《全日制中学生物学教学大纲》明确规定 :使学生掌握关于染色体、DNA和基因三者之间的相互关系的知识以及基因的概念。笔者在高中生物学教学中利用果蝇三龄幼虫作实验材料 ,并对该实验步骤进行了一些探索和改进 ,在指导学生理解和掌握染色体、DNA与基因的相互关系的知识方面 ,取得了较好的教学效果 ,具体作法如下 :1　实验原理染色体的数量和形态特征跟生物体的性状遗传有着密切的关系 ,而染色体的形态特征又不易观察 ,科学家们发现果蝇三龄虫的唾液腺细胞处于永久早期 ,染色体解旋呈伸展状态。在幼虫发育过程中细胞核中的DNA多次复制 ,…     

自身基因组原位杂交揭示植物基因组重复DNA沿染色体的分布

重复DNA沿染色体的分布是认识植物基因组的组织和进化的要素之一。本研究采用一种改良的基因组原位杂交程序,对基因组大小和重复DNA数量不同的6种植物进行了自身基因组原位杂交(self-genomic in situ hybridization,self-GISH)。在所有供试物种的染色体都观察到荧光标记探针DNA的不均匀分布。杂交信号图型在物种间有明显的差异,并与基因组的大小相关。小基因组拟南芥的染色体几乎只有近着丝粒区和核仁组织区被标记。基因组相对较小的水稻、高粱、甘蓝的杂交信号分散分布在染色体的全长,但在近着丝粒区或近端区以及某些异染色质臂的分布明显占优势。大基因组的玉米和大麦的所有染色体都被密集地标记,并在染色体全长显示出强标记区与弱标记或不标记区的交替排列。此外,甘蓝染色体的所有近着丝粒区和核仁组织区、大麦染色体的所有近着丝粒区和某些臂中间区还显示了增强的信号带。大麦增强的信号带带型与其N-带带型一致。水稻自身基因组原位杂交图型与水稻Cot-1DNA在水稻染色体上的荧光原位杂交图型基本一致。研究结果表明,自身基因组原位杂交信号实际上反映了基因组重复DNA序列对染色体的杂交,因而自身基因组原位杂交技术是显示植物基因组中重复DNA聚集区在染色体上的分布以及与重复DNA相关联的染色质分化的有效方法。     

泉水鱼的细胞遗传学分析

以泉水鱼(Pseudogyrinocheilus prochilus)的肾为材料,采用体内注射植物血球凝集素(PHA)和秋水仙素、肾组织细胞短期培养、常规空气干燥法制备泉水鱼染色体标本,对其核型进行分析。以泉水鱼外周血细胞为样本,鸡(Gallus gallus)血细胞DNA含量(2.50 pg/2c,2c指二倍体)为标准,用流式细胞仪测定了泉水鱼的DNA含量。结果表明:(1)泉水鱼的染色体数量为2n=50,核型公式为12m+14sm+14st+10t,总臂数NF=76,未发现性别相关的异型染色体;(2)泉水鱼的DNA含量为鸡血对照的(1.05±0.04)倍,其绝对DNA含量为(2.62±0.10)pg/2c。泉水鱼的染色体数目和DNA含量显示出二倍体的特征。     

放线菌素D诱导植物离体细胞染色体变异

用放线菌素D处理辣椒愈伤组织,明显抑制愈伤组织细胞的离体增殖,并诱发染色体数量与结构变异。细胞核DNA荧光染色测定,表明放线菌素D干扰了DNA合成复制,是导致离体细胞染色体变异的直接原因。     

染色体分选技术在植物学研究中的应用

介绍了染色体分选技术的基本原理和样品处理的基本流程,对根尖分生区采用同步化处理,制备染色体悬浮液,最后通过流式细胞仪的分析与收集获得纯度高、数量多的目标染色体.综述了染色体分选技术在植物学研究中的主要应用,包括物理图谱的构建、DNA分子标记的开发、以及复杂多倍体植物的基因组测序等.通过染色体分选技术的不断完善与发展,应...     

对细胞分裂考查的分析与解答策略

细胞分裂,特别是减数分裂,过程非常抽象,而且整个过程涉及的问题也很多,如染色体的行为和数量、DNA的数量、细胞形态与结构等方面的变化,涉及这部分内容的考查,出错率很高。为此,笔者对该部分内容常见考查方向、方式及解答策略进行了总结,以供参考。     

石刁柏核质体DNA的生物信息学分析及染色体定位

在植物基因组中, 叶绿体DNA (cpDNA)序列可以向核基因组转移成为核质体DNA (NUPT)。NUPTs在植物染色体(包括性染色体)的演化过程中具有重要作用, 但目前相关研究比较缺乏。以雌雄异株植物石刁柏(Asparagus officinalis)为材料, 采用生物信息学方法对其核基因组NUPTs进行注释及分析, 并选取叶绿体基因组反向重复区(IR) 2个片段进行染色体定位。结果表明, 石刁柏核基因组中有2 239个NUPTs序列的插入, 总长度为565 970 bp, 占核基因组的0.047%。不同染色体上插入的NUPTs数量存在较大差异, Y染色体上的NUPTs数量、密度及总长度均高于其它染色体, 表明NUPTs在石刁柏性(Y)染色体上累积的更多。石刁柏叶绿体基因组中的IR区、大单拷贝区(LSC)和小单拷贝区(SSC)序列均能够向核基因组转移, 但IR区序列转移频率更高。此外, 对2个IR区的叶绿体序列进行荧光原位杂交, 其中AocpIR1主要分布在所有染色体的着丝粒部位, 而AocpIR2特异性分布在Y染色体上。研究结果为深入揭示石刁柏基因组的结构及其性染色体的演化奠定了坚实的基础。     

石刁柏核质体DNA的生物信息学分析及染色体定位

在植物基因组中, 叶绿体DNA (cpDNA)序列可以向核基因组转移成为核质体DNA (NUPT)。NUPTs在植物染色体(包括性染色体)的演化过程中具有重要作用, 但目前相关研究比较缺乏。以雌雄异株植物石刁柏(Asparagus officinalis)为材料, 采用生物信息学方法对其核基因组NUPTs进行注释及分析, 并选取叶绿体基因组反向重复区(IR) 2个片段进行染色体定位。结果表明, 石刁柏核基因组中有2 239个NUPTs序列的插入, 总长度为565 970 bp, 占核基因组的0.047%。不同染色体上插入的NUPTs数量存在较大差异, Y染色体上的NUPTs数量、密度及总长度均高于其它染色体, 表明NUPTs在石刁柏性(Y)染色体上累积的更多。石刁柏叶绿体基因组中的IR区、大单拷贝区(LSC)和小单拷贝区(SSC)序列均能够向核基因组转移, 但IR区序列转移频率更高。此外, 对2个IR区的叶绿体序列进行荧光原位杂交, 其中AocpIR1主要分布在所有染色体的着丝粒部位, 而AocpIR2特异性分布在Y染色体上。研究结果为深入揭示石刁柏基因组的结构及其性染色体的演化奠定了坚实的基础。