染色体畸变宣讲专家讲座

第十五章染色体畸变本章课时数：3-4课时本章重点：

染色体结构变异四种类型染色体数目变异平衡致死、ClB技术染色体畸变宣讲第1页突变只有遗传物质改变，才出现新基因，形成新表型。染色体畸变（在显微镜下可见）突变基因突变（显微镜下不可见）染色体畸变宣讲第2页果蝇唾腺染色体是研究染色体变异理想材料（1）果蝇唾腺细胞染色体为多线染色体(polytenechromosome)，比其它体细胞中期染色体长约100-200倍，很轻易在显微镜下看见。（2）果蝇唾腺染色体上有横纹结构，横纹能够作为基因定位依据，横纹数目和排列改变能够作为染色体结构改变依据。染色体畸变宣讲第3页果蝇唾腺染色体染色体畸变宣讲第4页果蝇唾腺染色体体联会染色体畸变宣讲第5页Puff结构又称染色体疏松，表明基因在活跃地转录RNA染色体畸变宣讲第6页染色体畸变染色体畸变指染色体结构或数目发生了异常改变。可能是自发，也可经过理化处理而诱发。研究染色体畸变意义：揭示染色体结构变异规律和机制；探讨物种形成机制；进行基因定位；作为诱变和致癌物质检测指标；取得嵌合体进行行为遗传学研究；为染色体疾病诊疗和预防提供依据；培育优良动植物品种染色体畸变宣讲第7页染色体结构变异类型依据断裂数目和位置、是否连接以及连接方式等进行划分：缺失deletion失去了某一染色体片段。重复duplication增加了某一同源染色体片段。倒位inversion某一染色体片段180倒接。易位translocation非同源染色体间相互交换染色体片段或单向转移染色体畸变宣讲第8页染色体结构变异产生原因：染色体断裂和断裂片段愈合。

理化原因和本身代谢物都可造成染色体断裂成两个片段。重建性愈合：同一断裂两个片段重新愈合恢复原结构。

不愈合：产生无着丝粒片段，丢失。

非重建性愈合：不一样断裂片段相互间愈合，产生重组染色体。包含染色体型（断裂发生在G1期）和染色单体型（断裂发生在G2期）染色体畸变宣讲第9页染色体畸变宣讲第10页Pericentric

paracentric

reciprocaltranslocation

染色体畸变宣讲第11页缺失类别

顶端缺失：少见。不稳定，常附着于其它染色体。中间缺失：多见。稳定。染色体畸变宣讲第12页缺失染色体畸变宣讲第13页缺失产生原因：染色体断裂染色体扭结不等交换转座因子插入染色体畸变宣讲第14页缺失染色体畸变宣讲第15页缺失遗传学效应致死或异常：缺失影响个体生活力，缺失片段大时引发个体甚至配子死亡；缺失片段较小不致死时，往往引发异常表型效应。

果蝇中，可存活到成虫阶段最大纯合缺失约占基因组0.1%染色体畸变宣讲第16页缺失遗传学效应猫叫综合症（catcrysyndrome）5万分之一发病率No.5P-，哭声似猫叫；女性多于男性，生长和智能发育不全。慢性骨髓性白血病(chronicmyrlocyticleukemia,CML)Ph染色体，费城染色体，No.22q-缺失片段易位到No.9或其它染色体上染色体畸变宣讲第17页缺失遗传学效应拟显性Pseudodominance：一个显性基因缺失造成其同源染色体上对应隐性等位基因表示现象。AaBb缺失A所在片段时，表型为aB。染色体畸变宣讲第18页果蝇缺刻翅1.F1缺刻雌蝇都是白眼；2.雄蝇中没有缺刻性状；3.雌雄个体百分比不是1：1；染色体畸变宣讲第19页果蝇唾腺染色体缺失环缺失判定：1.长度改变2.非配对环有丝分裂和减数分裂均存在。染色体畸变宣讲第20页缺失应用检测致癌、致畸、致突变物质基因定位

利用缺失拟显性现象和染色体分带技术把基因定位在染色体特定位置。染色体畸变宣讲第21页利用缺失进行基因定位果蝇白眼-缺刻翅区域缺失作图建立一系列X染色体缺失类型；不一样缺失类型缺失片段大小不一样用待测定X染色体隐性突变体与缺失类型杂交后代中雄性个体假如出现该隐性性状，表明位于交配缺失区段不一样杂交结果进行分析，结合染色体染色显带，能够知道该基因位于染色体上位置。染色体畸变宣讲第22页重复类别1同臂重复

（串联重复）2异臂重复3移位重复4反接重复(反向串联重复)染色体畸变宣讲第23页重复细胞学染色体畸变宣讲第24页重复产生原因不等交换染色体扭结断裂融合桥染色体畸变宣讲第25页重复遗传学效应比缺失缓解，但重复片段大时，也影响个体生活力，甚至死亡。位置效应：

因为染色体畸变，某一基因与其临近基因位置发生改变，引发遗传性状改变。S型（稳定型）表型异常

染色体畸变宣讲第26页位置效应正常780-800个小眼B/B有68个小眼BB/+有45个小眼染色体畸变宣讲第27页重复判定：

非配对环分带染色长度改变意义：产生新基因基础

应用

检测致癌、致畸、致突变物质研究位置效应染色体畸变宣讲第28页倒位倒位是常见染色体结构变异类别：

臂内倒位、臂间倒位、多倒位产生原因

非重建性愈合染色体扭结愈合转座因子

染色体畸变宣讲第29页倒位杂合体配对染色体畸变宣讲第30页倒位遗传学效应减数分裂时产生倒位环，造成假连锁。抑制或大大降低了基因重组发生。染色体畸变宣讲第31页倒位判定测定交换值观察倒位环观察后期染色体桥分带染色意义形成生殖隔离，为新物种进化提供了有利条件

染色体畸变宣讲第32页倒位应用检测有害物质和致死基因染色体畸变宣讲第33页倒位应用保留带有致死基因品系

果蝇No.3染色体展翅基因D为纯合致死D/+×D/+D/DD/++/+死亡展翅正常翅在保留这么品系时，必须每代进行选择，不然D基因数目会逐代降低。染色体畸变宣讲第34页利用倒位抑制构建永久杂种平衡致死品系：永远以杂合状态保留下来，不发生分离品系，也叫永久杂种。染色体畸变宣讲第35页易位类别相互易位：对称不对称：产生双着丝粒染色体单向易位：相当于转座整臂易位：整臂转移或交换罗伯逊易位（一个整臂易位）：着丝粒融合移位（片段在染色体上改变位置）染色体畸变宣讲第36页罗伯逊易位染色体畸变宣讲第37页易位杂合体配对十字型环型8字型染色体畸变宣讲第38页产生原因：断裂非重建性愈合转座因子作用易位易位与交换有什么不一样？染色体畸变宣讲第39页易位判定：分带染色减数分裂双线期“十”或“T”结构染色体畸变宣讲第40页位置效应（V型）

位于常染色质基因经过易位到异染色质区时，不能表示。引发表型效应改变是不稳定。果蝇白眼基因位于X染色体常染色质区，杂合体X+Xw野生型“+”基因易位到另一染色体异染色质区（No4着丝粒附近），杂合体复眼展现红白嵌合花斑。易位遗传学效应染色体畸变宣讲第41页花斑型位置效应染色体畸变宣讲第42页易位遗传学效应假连锁染色体畸变宣讲第43页易位遗传学效应假连锁染色体畸变宣讲第44页染色体畸变宣讲第45页易位遗传学效应7、9平衡易位染色体畸变宣讲第46页易位遗传学效应Burkitt淋巴瘤No.8与No.14或与其它染色体相互易位t(8;14)(q24;q32)8q24上癌基因c-myc，易位到14号染色体上后被激活。染色体畸变宣讲第47页易位应用：控制虫害：射线诱发易位不育。育种：雄蚕对桑叶利用率高且生丝质量好。

染色体畸变宣讲第48页家蚕性别自动判别品系染色体畸变宣讲第49页染色体数目标改变染色体在数目上改变，会造成其性状遗传方式发生改变。染色体组genome（单倍体数）

一个配子所含全部染色体数，以n表示。一倍体数：一套基本染色体数目（基数），各个染色体在形态、结构和功效方面互不相同以x表示染色体畸变宣讲第50页整倍体euploid染色体倍性一倍体monoploid：含有一套基本染色体数目细胞或个体。1x二倍体：含有二套基本染色体数目标细胞或个体。2x三倍体：含有三套基本染色体数目标细胞或个体。3x多倍体polyploid：含有多个基本染色体数目标细胞或个体。单倍体haploid：含有配子染色体数细胞或个体。1n二倍体diploid：含有二套配子染色体数细胞或个体。2n染色体畸变宣讲第51页染色体倍数性改变

生物增加或降低整套染色体。染色体非整倍性改变

以二倍体（2n）为标准，增加或降低一条或几条染色体。

单体monosomic2n-1；双单体2n-1-1；缺体nullisomic2n-2；三体trisomic2n+1；双三体ditrisomic2n+1+1四体tetrasomic2n+2；染色体数目标改变染色体畸变宣讲第52页单倍体正常单倍体

蜜蜂♂n=16，♀2n=32。产生配子n=16异常单倍体

不育。减数分裂时，各单价体随机分离，形成可育配子概率为(1/2)n，因而高度不育。染色体畸变宣讲第53页同源多倍体autopolyploid产生

杂交或细胞分裂时胞质不分裂。多数育性不高。自然界中香蕉、黄花菜、水仙都是同源三倍体。

染色体畸变宣讲第54页同源多倍体同源三倍体不育。减数分离时形成三价体或二价体和单价体。其分离是随机，形成可育配子概率为(1/2)n-1。同源四倍体

育性不高染色体畸变宣讲第55页同源三倍体染色体畸变宣讲第56页同源四倍体染色体畸变宣讲第57页同源四倍体自交子代有5种基因型AAAAAAAaAAaaAaaaaaaa自交子代表型比为35：1染色体畸变宣讲第58页异源多倍体异源多倍体allopolyploid异源四倍体也叫双二倍体amphidiploid

可育。植物中不一样种杂交，其杂种经加倍后形成，可形成2n个双价体，因而可育。染色体畸变宣讲第59页烟草2倍体，4倍体和8倍体叶片表皮细胞比较

染色体畸变宣讲第60页2倍体和4倍体葡萄比较染色体畸变宣讲第61页六倍体小麦起源染色体畸变宣讲第62页多倍体诱发物理法

高低温、离心、超声波、嫁接等。化学法

秋水仙素等秋水仙素溶液最为有效（0.01～1.0%）。作用：抑制纺锤体形成，对分裂中细胞起作用。注意处理时间、温度、浓度。染色体畸变宣讲第63页多倍体应用三倍体无籽西瓜八倍体小黑麦染色体畸变宣讲第64页人类非整倍体性染色体增减克氏综合症（47，XXY）2n+1特纳氏综合症（45，XO）2n-1XYY个体（47，XYY）2n+1染色体畸变宣讲第65页常染色体增加2n+1先天愚型（21三体）Down氏综合症，发病率为1/500~1/1000英国医生Down最早描述这个病例。1959年法国细胞遗传学家Lejeune观察到患者细胞中多了一条21号染色体。1965年Yunis等证实多出来并不是21号，而是22号。1971年巴黎会议决定将21和22染色体编号对换，以保持人们早已习惯21三体称呼。染色体畸变宣讲第66页先天愚型染色体畸变宣讲第67页先天愚型母亲年纪是影响发病率主要原因21三体患儿母亲平均年纪34.4，正常为28.8孕妇年纪增加，产出患儿风险就增高21三体患者智力低下原因SOD1活性增高，患者比正常人SOD1酶活性高50%，sod1基因位于21q22染色体畸变宣讲第68页常染色体增加2n+1Patau综合症（13三体）发病率为1/50001960年发觉，女性多，比21三体严重。平均寿命120天。核型为47，XX/XY，+13染色体畸变宣讲第69页常染色体增加2n+1Edwards综合症（18三体）发病率为1/3500女性多，多患有先天性心脏病，平均寿命71天，核型为47，XX/XY，+18表型特征有智力低下、小头、