染色體畸變宣講專(zhuān)家講座

第十五章染色體畸變本章課時(shí)數(shù)：3-4課時(shí)本章重點(diǎn)：

染色體結(jié)構(gòu)變異四種類(lèi)型染色體數(shù)目變異平衡致死、ClB技術(shù)染色體畸變宣講第1頁(yè)突變只有遺傳物質(zhì)改變，才出現(xiàn)新基因，形成新表型。染色體畸變（在顯微鏡下可見(jiàn)）突變基因突變（顯微鏡下不可見(jiàn)）染色體畸變宣講第2頁(yè)果蠅唾腺染色體是研究染色體變異理想材料（1）果蠅唾腺細(xì)胞染色體為多線染色體(polytenechromosome)，比其它體細(xì)胞中期染色體長(zhǎng)約100-200倍，很輕易在顯微鏡下看見(jiàn)。（2）果蠅唾腺染色體上有橫紋結(jié)構(gòu)，橫紋能夠作為基因定位依據(jù)，橫紋數(shù)目和排列改變能夠作為染色體結(jié)構(gòu)改變依據(jù)。染色體畸變宣講第3頁(yè)果蠅唾腺染色體染色體畸變宣講第4頁(yè)果蠅唾腺染色體體聯(lián)會(huì)染色體畸變宣講第5頁(yè)P(yáng)uff結(jié)構(gòu)又稱染色體疏松，表明基因在活躍地轉(zhuǎn)錄RNA染色體畸變宣講第6頁(yè)染色體畸變?nèi)旧w畸變指染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目發(fā)生了異常改變?？赡苁亲园l(fā)，也可經(jīng)過(guò)理化處理而誘發(fā)。研究染色體畸變意義：揭示染色體結(jié)構(gòu)變異規(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)檢測(cè)指標(biāo)；取得嵌合體進(jìn)行行為遺傳學(xué)研究；為染色體疾病診療和預(yù)防提供依據(jù)；培育優(yōu)良動(dòng)植物品種染色體畸變宣講第7頁(yè)染色體結(jié)構(gòu)變異類(lèi)型依據(jù)斷裂數(shù)目和位置、是否連接以及連接方式等進(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)移染色體畸變宣講第8頁(yè)染色體結(jié)構(gòu)變異產(chǎn)生原因：染色體斷裂和斷裂片段愈合。

理化原因和本身代謝物都可造成染色體斷裂成兩個(gè)片段。重建性愈合：同一斷裂兩個(gè)片段重新愈合恢復(fù)原結(jié)構(gòu)。

不愈合：產(chǎn)生無(wú)著絲粒片段，丟失。

非重建性愈合：不一樣斷裂片段相互間愈合，產(chǎn)生重組染色體。包含染色體型（斷裂發(fā)生在G1期）和染色單體型（斷裂發(fā)生在G2期）染色體畸變宣講第9頁(yè)染色體畸變宣講第10頁(yè)P(yáng)ericentric

paracentric

reciprocaltranslocation

染色體畸變宣講第11頁(yè)缺失類(lèi)別

頂端缺失：少見(jiàn)。不穩(wěn)定，常附著于其它染色體。中間缺失：多見(jiàn)。穩(wěn)定。染色體畸變宣講第12頁(yè)缺失染色體畸變宣講第13頁(yè)缺失產(chǎn)生原因：染色體斷裂染色體扭結(jié)不等交換轉(zhuǎn)座因子插入染色體畸變宣講第14頁(yè)缺失染色體畸變宣講第15頁(yè)缺失遺傳學(xué)效應(yīng)致死或異常：缺失影響個(gè)體生活力，缺失片段大時(shí)引發(fā)個(gè)體甚至配子死亡；缺失片段較小不致死時(shí)，往往引發(fā)異常表型效應(yīng)。

果蠅中，可存活到成蟲(chóng)階段最大純合缺失約占基因組0.1%染色體畸變宣講第16頁(yè)缺失遺傳學(xué)效應(yīng)貓叫綜合癥（catcrysyndrome）5萬(wàn)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或其它染色體上染色體畸變宣講第17頁(yè)缺失遺傳學(xué)效應(yīng)擬顯性Pseudodominance：一個(gè)顯性基因缺失造成其同源染色體上對(duì)應(yīng)隱性等位基因表示現(xiàn)象。AaBb缺失A所在片段時(shí)，表型為aB。染色體畸變宣講第18頁(yè)果蠅缺刻翅1.F1缺刻雌蠅都是白眼；2.雄蠅中沒(méi)有缺刻性狀；3.雌雄個(gè)體百分比不是1：1；染色體畸變宣講第19頁(yè)果蠅唾腺染色體缺失環(huán)缺失判定：1.長(zhǎng)度改變2.非配對(duì)環(huán)有絲分裂和減數(shù)分裂均存在。染色體畸變宣講第20頁(yè)缺失應(yīng)用檢測(cè)致癌、致畸、致突變物質(zhì)基因定位

利用缺失擬顯性現(xiàn)象和染色體分帶技術(shù)把基因定位在染色體特定位置。染色體畸變宣講第21頁(yè)利用缺失進(jìn)行基因定位果蠅白眼-缺刻翅區(qū)域缺失作圖建立一系列X染色體缺失類(lèi)型；不一樣缺失類(lèi)型缺失片段大小不一樣用待測(cè)定X染色體隱性突變體與缺失類(lèi)型雜交后代中雄性個(gè)體假如出現(xiàn)該隱性性狀，表明位于交配缺失區(qū)段不一樣雜交結(jié)果進(jìn)行分析，結(jié)合染色體染色顯帶，能夠知道該基因位于染色體上位置。染色體畸變宣講第22頁(yè)重復(fù)類(lèi)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))染色體畸變宣講第23頁(yè)重復(fù)細(xì)胞學(xué)染色體畸變宣講第24頁(yè)重復(fù)產(chǎn)生原因不等交換染色體扭結(jié)斷裂融合橋染色體畸變宣講第25頁(yè)重復(fù)遺傳學(xué)效應(yīng)比缺失緩解，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)：

因?yàn)槿旧w畸變，某一基因與其臨近基因位置發(fā)生改變，引發(fā)遺傳性狀改變。S型（穩(wěn)定型）表型異常

染色體畸變宣講第26頁(yè)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)小眼染色體畸變宣講第27頁(yè)重復(fù)判定：

非配對(duì)環(huán)分帶染色長(zhǎng)度改變意義：產(chǎn)生新基因基礎(chǔ)

應(yīng)用

檢測(cè)致癌、致畸、致突變物質(zhì)研究位置效應(yīng)染色體畸變宣講第28頁(yè)倒位倒位是常見(jiàn)染色體結(jié)構(gòu)變異類(lèi)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

染色體畸變宣講第29頁(yè)倒位雜合體配對(duì)染色體畸變宣講第30頁(yè)倒位遺傳學(xué)效應(yīng)減數(shù)分裂時(shí)產(chǎn)生倒位環(huán)，造成假連鎖。抑制或大大降低了基因重組發(fā)生。染色體畸變宣講第31頁(yè)倒位判定測(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，為新物種進(jìn)化提供了有利條件

染色體畸變宣講第32頁(yè)倒位應(yīng)用檢測(cè)有害物質(zhì)和致死基因染色體畸變宣講第33頁(yè)倒位應(yīng)用保留帶有致死基因品系

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留這么品系時(shí)，必須每代進(jìn)行選擇，不然D基因數(shù)目會(huì)逐代降低。染色體畸變宣講第34頁(yè)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)保留下來(lái)，不發(fā)生分離品系，也叫永久雜種。染色體畸變宣講第35頁(yè)易位類(lèi)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（一個(gè)整臂易位）：著絲粒融合移位（片段在染色體上改變位置）染色體畸變宣講第36頁(yè)羅伯遜易位染色體畸變宣講第37頁(yè)易位雜合體配對(duì)十字型環(huán)型8字型染色體畸變宣講第38頁(yè)產(chǎn)生原因：斷裂非重建性愈合轉(zhuǎn)座因子作用易位易位與交換有什么不一樣？染色體畸變宣講第39頁(yè)易位判定：分帶染色減數(shù)分裂雙線期“十”或“T”結(jié)構(gòu)染色體畸變宣講第40頁(yè)位置效應(yīng)（V型）

位于常染色質(zhì)基因經(jīng)過(guò)易位到異染色質(zhì)區(qū)時(shí)，不能表示。引發(fā)表型效應(yīng)改變是不穩(wěn)定。果蠅白眼基因位于X染色體常染色質(zhì)區(qū)，雜合體X+Xw野生型“+”基因易位到另一染色體異染色質(zhì)區(qū)（No4著絲粒附近），雜合體復(fù)眼展現(xiàn)紅白嵌合花斑。易位遺傳學(xué)效應(yīng)染色體畸變宣講第41頁(yè)花斑型位置效應(yīng)染色體畸變宣講第42頁(yè)易位遺傳學(xué)效應(yīng)假連鎖染色體畸變宣講第43頁(yè)易位遺傳學(xué)效應(yīng)假連鎖染色體畸變宣講第44頁(yè)染色體畸變宣講第45頁(yè)易位遺傳學(xué)效應(yīng)7、9平衡易位染色體畸變宣講第46頁(yè)易位遺傳學(xué)效應(yīng)Burkitt淋巴瘤No.8與No.14或與其它染色體相互易位t(8;14)(q24;q32)8q24上癌基因c-myc，易位到14號(hào)染色體上后被激活。染色體畸變宣講第47頁(yè)易位應(yīng)用：控制蟲(chóng)害：射線誘發(fā)易位不育。育種：雄蠶對(duì)桑葉利用率高且生絲質(zhì)量好。

染色體畸變宣講第48頁(yè)家蠶性別自動(dòng)判別品系染色體畸變宣講第49頁(yè)染色體數(shù)目標(biāo)改變?nèi)旧w在數(shù)目上改變，會(huì)造成其性狀遺傳方式發(fā)生改變。染色體組genome（單倍體數(shù)）

一個(gè)配子所含全部染色體數(shù)，以n表示。一倍體數(shù)：一套基本染色體數(shù)目（基數(shù)），各個(gè)染色體在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功效方面互不相同以x表示染色體畸變宣講第50頁(yè)整倍體euploid染色體倍性一倍體monoploid：含有一套基本染色體數(shù)目細(xì)胞或個(gè)體。1x二倍體：含有二套基本染色體數(shù)目標(biāo)細(xì)胞或個(gè)體。2x三倍體：含有三套基本染色體數(shù)目標(biāo)細(xì)胞或個(gè)體。3x多倍體polyploid：含有多個(gè)基本染色體數(shù)目標(biāo)細(xì)胞或個(gè)體。單倍體haploid：含有配子染色體數(shù)細(xì)胞或個(gè)體。1n二倍體diploid：含有二套配子染色體數(shù)細(xì)胞或個(gè)體。2n染色體畸變宣講第51頁(yè)染色體倍數(shù)性改變

生物增加或降低整套染色體。染色體非整倍性改變

以二倍體（2n）為標(biāo)準(zhǔn)，增加或降低一條或幾條染色體。

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)目標(biāo)改變?nèi)旧w畸變宣講第52頁(yè)單倍體正常單倍體

蜜蜂♂n=16，♀2n=32。產(chǎn)生配子n=16異常單倍體

不育。減數(shù)分裂時(shí)，各單價(jià)體隨機(jī)分離，形成可育配子概率為(1/2)n，因而高度不育。染色體畸變宣講第53頁(yè)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。自然界中香蕉、黃花菜、水仙都是同源三倍體。

染色體畸變宣講第54頁(yè)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)，形成可育配子概率為(1/2)n-1。同源四倍體

育性不高染色體畸變宣講第55頁(yè)同源三倍體染色體畸變宣講第56頁(yè)同源四倍體染色體畸變宣講第57頁(yè)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染色體畸變宣講第58頁(yè)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。植物中不一樣種雜交，其雜種經(jīng)加倍后形成，可形成2n個(gè)雙價(jià)體，因而可育。染色體畸變宣講第59頁(yè)煙草2倍體，4倍體和8倍體葉片表皮細(xì)胞比較

染色體畸變宣講第60頁(yè)2倍體和4倍體葡萄比較染色體畸變宣講第61頁(yè)六倍體小麥起源染色體畸變宣講第62頁(yè)多倍體誘發(fā)物理法

高低溫、離心、超聲波、嫁接等?；瘜W(xué)法

秋水仙素等秋水仙素溶液最為有效（0.01～1.0%）。作用：抑制紡錘體形成，對(duì)分裂中細(xì)胞起作用。注意處理時(shí)間、溫度、濃度。染色體畸變宣講第63頁(yè)多倍體應(yīng)用三倍體無(wú)籽西瓜八倍體小黑麥染色體畸變宣講第64頁(yè)人類(lèi)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染色體畸變宣講第65頁(yè)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等證實(shí)多出來(lái)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21三體稱呼。染色體畸變宣講第66頁(yè)先天愚型染色體畸變宣講第67頁(yè)先天愚型母親年紀(jì)是影響發(fā)病率主要原因21三體患兒母親平均年紀(jì)34.4，正常為28.8孕婦年紀(jì)增加，產(chǎn)出患兒風(fēng)險(xiǎn)就增高21三體患者智力低下原因SOD1活性增高，患者比正常人SOD1酶活性高50%，sod1基因位于21q22染色體畸變宣講第68頁(yè)常染色體增加2n+1Patau綜合癥（13三體）發(fā)病率為1/50001960年發(fā)覺(jué)，女性多，比21三體嚴(yán)重。平均壽命120天。核型為47，XX/XY，+13染色體畸變宣講第69頁(yè)常染色體增加2n+1Edwards綜合癥（18三體）發(fā)病率為1/3500女性多，多患有先天性心臟病，平均壽命71天，核型為47，XX/XY，+18表型特征有智力低下、小頭、