遺傳學(xué)經(jīng)典課件第08章染色體畸變

第十五章染色體畸變本章學(xué)時(shí)數(shù)：3-4學(xué)時(shí)本章重點(diǎn)：

染色體結(jié)構(gòu)變異的四種類型染色體數(shù)目變異平衡致死、ClB技術(shù)第十五章染色體畸變本章學(xué)時(shí)數(shù)：3-4學(xué)時(shí)突變只有遺傳物質(zhì)的改變，才出現(xiàn)新的基因，形成新的表型。染色體畸變（在顯微鏡下可見）突變基因突變（顯微鏡下不可見）突變只有遺傳物質(zhì)的改變，才出現(xiàn)新的基因，形成新的表型。果蠅的唾腺染色體是研究染色體變異的理想材料（1）果蠅的唾腺細(xì)胞染色體為多線染色體(polytenechromosome)，比其他體細(xì)胞的中期染色體長(zhǎng)約100-200倍，很容易在顯微鏡下看見。（2）果蠅的唾腺染色體上有橫紋結(jié)構(gòu)，橫紋可以作為基因定位的依據(jù)，橫紋數(shù)目和排列的變化可以作為染色體結(jié)構(gòu)改變的依據(jù)。果蠅的唾腺染色體是研究染色體變異的理想材料（1）果蠅的唾腺細(xì)果蠅唾腺染色體果蠅唾腺染色體果蠅唾腺染色體體聯(lián)會(huì)果蠅唾腺染色體體聯(lián)會(huì)Puff結(jié)構(gòu)又稱染色體疏松，表明基因在活躍地轉(zhuǎn)錄RNAPuff結(jié)構(gòu)又稱染色體疏松，表明基因在活躍地轉(zhuǎn)錄RNA染色體畸變?nèi)旧w畸變指染色體的結(jié)構(gòu)或數(shù)目發(fā)生了異常的變化?？赡苁亲园l(fā)的，也可通過理化處理而誘發(fā)。研究染色體畸變的意義：揭示染色體結(jié)構(gòu)變異的規(guī)律和機(jī)制；探討物種形成機(jī)制；進(jìn)行基因定位；作為誘變和致癌物質(zhì)的檢測(cè)指標(biāo)；獲得嵌合體進(jìn)行行為遺傳學(xué)研究；為染色體疾病診斷和預(yù)防提供依據(jù)；培育優(yōu)良的動(dòng)植物品種染色體畸變?nèi)旧w畸變指染色體的結(jié)構(gòu)或數(shù)目發(fā)生了異常的變化?？扇旧w結(jié)構(gòu)變異類型根據(jù)斷裂的數(shù)目和位置、是否連接以及連接的方式等進(jìn)行劃分：缺失deletion失去了某一染色體片段。重復(fù)duplication增加了某一同源染色體片段。倒位inversion某一染色體片段180倒接。易位translocation非同源染色體間相互交換染色體片段或單向轉(zhuǎn)移染色體結(jié)構(gòu)變異類型根據(jù)斷裂的數(shù)目和位置、是否連接以及連接的方染色體結(jié)構(gòu)變異產(chǎn)生原因：染色體斷裂和斷裂片段的愈合。

理化因素和自身代謝物都可導(dǎo)致染色體斷裂成兩個(gè)片段。重建性愈合：同一斷裂的兩個(gè)片段重新愈合恢復(fù)原結(jié)構(gòu)。

不愈合：產(chǎn)生無著絲粒片段，丟失。

非重建性愈合：不同斷裂的片段相互間愈合，產(chǎn)生重組的染色體。包括染色體型（斷裂發(fā)生在G1期）和染色單體型（斷裂發(fā)生在G2期）染色體結(jié)構(gòu)變異產(chǎn)生原因：染色體斷裂和斷裂片段的愈合。遺傳學(xué)經(jīng)典ppt課件第08章染色體畸變Pericentric

paracentric

reciprocaltranslocation

Pericentric

paracentric

r缺失類別

頂端缺失：少見。不穩(wěn)定，常附著于其他染色體。中間缺失：多見。穩(wěn)定。缺失類別缺失缺失缺失產(chǎn)生原因：染色體斷裂染色體扭結(jié)不等交換轉(zhuǎn)座因子插入缺失產(chǎn)生原因：缺失缺失缺失的遺傳學(xué)效應(yīng)致死或異常：缺失影響個(gè)體的生活力，缺失片段大時(shí)引起個(gè)體甚至配子死亡；缺失片段較小不致死時(shí)，往往引起異常的表型效應(yīng)。

果蠅中，可存活到成蟲階段的最大的純合缺失約占基因組的0.1%缺失的遺傳學(xué)效應(yīng)致死或異常：缺失影響個(gè)體的生活力，缺失片段大缺失的遺傳學(xué)效應(yīng)貓叫綜合癥（catcrysyndrome）5萬分之一發(fā)病率No.5P-，哭聲似貓叫；女性多于男性，生長(zhǎng)和智能發(fā)育不全。慢性骨髓性白血病(chronicmyrlocyticleukemia,CML)Ph染色體，費(fèi)城染色體，No.22q-缺失片段易位到No.9或其他染色體上缺失的遺傳學(xué)效應(yīng)貓叫綜合癥（catcrysyndrom缺失的遺傳學(xué)效應(yīng)擬顯性Pseudodominance：一個(gè)顯性基因的缺失導(dǎo)致其同源染色體上相應(yīng)的隱性等位基因表達(dá)的現(xiàn)象。

AaBb缺失A所在片段時(shí)，表型為aB。缺失的遺傳學(xué)效應(yīng)擬顯性Pseudodominance：一個(gè)果蠅缺刻翅1.F1缺刻雌蠅都是白眼；2.雄蠅中沒有缺刻性狀；3.雌雄個(gè)體比例不是1：1；果蠅缺刻翅1.F1缺刻雌蠅都是白眼；果蠅唾腺染色體的缺失環(huán)缺失的鑒定：1.長(zhǎng)度變化2.非配對(duì)環(huán)有絲分裂和減數(shù)分裂均存在。果蠅唾腺染色體的缺失環(huán)缺失的鑒定：缺失的應(yīng)用檢測(cè)致癌、致畸、致突變的物質(zhì)基因定位

利用缺失的擬顯性現(xiàn)象和染色體分帶技術(shù)把基因定位在染色體的特定位置。缺失的應(yīng)用檢測(cè)致癌、致畸、致突變的物質(zhì)利用缺失進(jìn)行基因定位果蠅的白眼-缺刻翅區(qū)域的缺失作圖建立一系列X染色體缺失類型；不同缺失類型缺失片段大小不同用待測(cè)定的X染色體隱性突變體與缺失類型雜交后代中雄性個(gè)體如果出現(xiàn)該隱性性狀，表明位于交配缺失區(qū)段不同雜交的結(jié)果進(jìn)行分析，結(jié)合染色體染色顯帶，可以知道該基因位于染色體上的位置。利用缺失進(jìn)行基因定位果蠅的白眼-缺刻翅區(qū)域的缺失作圖重復(fù)類別1同臂重復(fù)

（串聯(lián)重復(fù)）

2異臂重復(fù)3移位重復(fù)4反接重復(fù)(反向串聯(lián)重復(fù))重復(fù)類別重復(fù)的細(xì)胞學(xué)重復(fù)的細(xì)胞學(xué)重復(fù)產(chǎn)生的原因不等交換染色體扭結(jié)斷裂融合橋重復(fù)產(chǎn)生的原因不等交換重復(fù)的遺傳學(xué)效應(yīng)比缺失緩和，但重復(fù)片段大時(shí)，也影響個(gè)體生活力，甚至死亡。位置效應(yīng)：

由于染色體畸變，某一基因與其臨近基因位置發(fā)生改變，引起遺傳性狀的改變。S型（穩(wěn)定型）表型異常

重復(fù)的遺傳學(xué)效應(yīng)比缺失緩和，但重復(fù)片段大時(shí)，也影響個(gè)體生活力位置效應(yīng)正常780-800個(gè)小眼B/B有68個(gè)小眼BB/+有45個(gè)小眼位置效應(yīng)正常780-800個(gè)小眼重復(fù)鑒定：

非配對(duì)環(huán)分帶染色長(zhǎng)度變化意義：產(chǎn)生新基因的基礎(chǔ)

應(yīng)用

檢測(cè)致癌、致畸、致突變的物質(zhì)研究位置效應(yīng)重復(fù)鑒定：倒位倒位是常見的染色體結(jié)構(gòu)變異類別：

臂內(nèi)倒位、臂間倒位、多倒位產(chǎn)生原因

非重建性愈合染色體扭結(jié)愈合轉(zhuǎn)座因子

倒位倒位是常見的染色體結(jié)構(gòu)變異倒位雜合體配對(duì)倒位雜合體配對(duì)倒位的遺傳學(xué)效應(yīng)減數(shù)分裂時(shí)產(chǎn)生倒位環(huán)，導(dǎo)致假連鎖。抑制或大大降低了基因重組的發(fā)生。倒位的遺傳學(xué)效應(yīng)減數(shù)分裂時(shí)產(chǎn)生倒位環(huán)，導(dǎo)致假連鎖。倒位鑒定測(cè)定交換值觀察倒位環(huán)觀察后期染色體橋分帶染色意義形成生殖隔離，為新物種的進(jìn)化提供了有利條件

倒位鑒定倒位的應(yīng)用檢測(cè)有害物質(zhì)和致死基因倒位的應(yīng)用檢測(cè)有害物質(zhì)和致死基因倒位的應(yīng)用保存帶有致死基因的品系

果蠅No.3染色體展翅基因D為純合致死D/+×D/+D/DD/++/+死亡展翅正常翅在保存這樣的品系時(shí)，必須每代進(jìn)行選擇，否則D基因的數(shù)目會(huì)逐代降低。倒位的應(yīng)用保存帶有致死基因的品系果蠅No.3染色體展翅基因D利用倒位抑制構(gòu)建永久雜種平衡致死品系：永遠(yuǎn)以雜合狀態(tài)保存下來，不發(fā)生分離的品系，也叫永久雜種。利用倒位抑制構(gòu)建永久雜種平衡致死品系：永遠(yuǎn)以雜合狀態(tài)保存下來易位類別相互易位：對(duì)稱不對(duì)稱：產(chǎn)生雙著絲粒染色體單向易位：相當(dāng)于轉(zhuǎn)座整臂易位：整臂轉(zhuǎn)移或交換羅伯遜易位（一種整臂易位）：著絲粒融合移位（片段在染色體上改變位置）易位類別羅伯遜易位羅伯遜易位易位雜合體配對(duì)十字型環(huán)型8字型易位雜合體配對(duì)十字型產(chǎn)生原因：斷裂非重建性愈合轉(zhuǎn)座因子的作用易位易位與交換有什么不同？產(chǎn)生原因：易位易位與交換有什么不同？易位鑒定：分帶染色減數(shù)分裂雙線期“十”或“T”結(jié)構(gòu)易位鑒定：位置效應(yīng)（V型）

位于常染色質(zhì)的基因經(jīng)過易位到異染色質(zhì)區(qū)時(shí)，不能表達(dá)。引起的表型效應(yīng)改變是不穩(wěn)定的。果蠅白眼基因位于X染色體的常染色質(zhì)區(qū)，雜合體X+Xw的野生型“+”基因易位到另一染色體的異染色質(zhì)區(qū)（No4的著絲粒附近），雜合體的復(fù)眼呈現(xiàn)紅白嵌合的花斑。易位的遺傳學(xué)效應(yīng)位置效應(yīng)（V型）易位的遺傳學(xué)效應(yīng)花斑型位置效應(yīng)花斑型位置效應(yīng)易位的遺傳學(xué)效應(yīng)假連鎖易位的遺傳學(xué)效應(yīng)假連鎖易位的遺傳學(xué)效應(yīng)假連鎖易位的遺傳學(xué)效應(yīng)假連鎖遺傳學(xué)經(jīng)典ppt課件第08章染色體畸變易位的遺傳學(xué)效應(yīng)7、9平衡易位易位的遺傳學(xué)效應(yīng)7、9平衡易位易位的遺傳學(xué)效應(yīng)Burkitt淋巴瘤No.8與No.14或與其他染色體相互易位

t(8;14)(q24;q32)8q24上的癌基因c-myc，易位到14號(hào)染色體上后被激活。易位的遺傳學(xué)效應(yīng)Burkitt淋巴瘤易位應(yīng)用：控制蟲害：射線誘發(fā)易位的不育。育種：雄蠶對(duì)桑葉利用率高且生絲質(zhì)量好。

易位應(yīng)用：家蠶性別自動(dòng)鑒別品系家蠶性別自動(dòng)鑒別品系染色體數(shù)目的改變?nèi)旧w在數(shù)目上的變化，會(huì)導(dǎo)致其性狀的遺傳方式發(fā)生變化。染色體組genome（單倍體數(shù)）

一個(gè)配子所含的全部染色體數(shù)，以n表示。一倍體數(shù)：一套基本的染色體數(shù)目（基數(shù)），各個(gè)染色體在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能方面互不相同以x表示染色體數(shù)目的改變?nèi)旧w在數(shù)目上的變化，會(huì)導(dǎo)致其性狀的遺傳方式整倍體euploid染色體倍性一倍體monoploid：含有一套基本的染色體數(shù)目的細(xì)胞或個(gè)體。1x二倍體：含有二套基本染色體數(shù)目的細(xì)胞或個(gè)體。2x三倍體：含有三套基本染色體數(shù)目的細(xì)胞或個(gè)體。3x多倍體polyploid：含有多個(gè)基本染色體數(shù)目的細(xì)胞或個(gè)體。單倍體haploid：具有配子染色體數(shù)的細(xì)胞或個(gè)體。1n二倍體diploid：具有二套配子染色體數(shù)的細(xì)胞或個(gè)體。2n整倍體euploid染色體倍性染色體倍數(shù)性改變

生物增加或減少整套的染色體。染色體非整倍性改變

以二倍體（2n）為標(biāo)準(zhǔn)，增加或減少一條或幾條染色體。

單體monosomic2n-1；雙單體2n-1-1；缺體nullisomic2n-2；三體trisomic2n+1；雙三體ditrisomic2n+1+1

四體tetrasomic2n+2；染色體數(shù)目的改變?nèi)旧w倍數(shù)性改變?nèi)旧w數(shù)目的改變單倍體正常的單倍體

蜜蜂♂n=16，♀2n=32。產(chǎn)生配子n=16異常的單倍體

不育。減數(shù)分裂時(shí)，各單價(jià)體隨機(jī)分離，形成可育配子的概率為(1/2)n，因而高度不育。單倍體正常的單倍體同源多倍體autopolyploid產(chǎn)生

雜交或細(xì)胞分裂時(shí)胞質(zhì)不分裂。多數(shù)育性不高。自然界中的香蕉、黃花菜、水仙都是同源三倍體。

同源多倍體autopolyploid同源多倍體同源三倍體不育。減數(shù)分離時(shí)形成三價(jià)體或二價(jià)體和單價(jià)體。其分離是隨機(jī)的，形成可育配子的概率為(1/2)n-1。同源四倍體

育性不高同源多倍體同源三倍體同源三倍體同源三倍體同源四倍體同源四倍體同源四倍體自交子代有5種基因型AAAAAAAaAAaaAaaaaaaa自交子代表型比為35：1同源四倍體自交子代有5種基因型異源多倍體異源多倍體allopolyploid異源四倍體也叫雙二倍體amphidiploid

可育。植物中不同的種的雜交，其雜種經(jīng)加倍后形成，可形成2n個(gè)雙價(jià)體，因而可育。異源多倍體異源多倍體allopolyploid煙草2倍體，4倍體和8倍體葉片表皮細(xì)胞的比較

煙草2倍體，4倍體和8倍體葉片表皮細(xì)胞的比較

2倍體和4倍體葡萄的比較2倍體和4倍體葡萄的比較六倍體小麥的起源六倍體小麥的起源多倍體的誘發(fā)物理法

高低溫、離心、超聲波、嫁接等。化學(xué)法

秋水仙素等秋水仙素溶液最為有效（0.01～1.0%）。作用：抑制紡錘體的形成，對(duì)分裂中的細(xì)胞起作用。注意處理時(shí)間、溫度、濃度。多倍體的誘發(fā)物理法多倍體的應(yīng)用三倍體無籽西瓜八倍體小黑麥多倍體的應(yīng)用三倍體無籽西瓜人類的非整倍體性染色體增減克氏綜合癥（47，XXY）2n+1特納氏綜合癥（45，XO）2n-1XYY個(gè)體（47，XYY）2n+1人類的非整倍體性染色體增減常染色體增加2n+1先天愚型（21三體）Down氏綜合癥，發(fā)病率為1/500~1/1000英國(guó)醫(yī)生Down最早描述這個(gè)病例。1959年法國(guó)細(xì)胞遺傳學(xué)家Lejeune觀察到患者細(xì)胞中多了一條21號(hào)染色體。1965年Yunis等證明多出來的并不是21號(hào)，而是22號(hào)。1971年巴黎會(huì)議決定將21和22染色體編號(hào)對(duì)換，以保持人們?cè)缫蚜?xí)慣的21三體的稱呼。常染色體增加2n+1先天愚型（21三體）Down氏綜合癥，先天愚型先天愚型先天愚型母親年齡是影響發(fā)病率的重要原因21三體患兒的母親平均年齡34.4，正常為28.8孕婦年齡的增長(zhǎng)，產(chǎn)