携带者的遗传效应和遗传咨询建议
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携带者的遗传效应和遗传咨询建议
( 3) 4∶ 0 分离 4∶ 0 分离相对比较罕见,如同在2∶ 2
和3∶ 1 分离中一样,考虑到不发生交换 和发生交换的各种情形,4∶ 0 分离可产 生9 种含4 条染色体的配子,1 种不含染 色体的配子,共计10种
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
据前可知,两条染色体平衡易位的携带者在减数分 裂中,理论上通过上述2∶ 2、3∶ 1 和4∶ 0 三种分 离方式共可产生36 种不同的配子类型,而非广为流 传的18 种。在这36 种配子中,有20 种配子的产生 需要在着丝粒与易位位点间发生交换,结合图1a、b 可知只有在上述片段内发生交换才会改变姐妹染色 单体组成,在其他部位发生的交换不能改变姐妹染 色单体组成,也就不会有新的配子产生。
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
inv (9) (p11q13) inv (9) (p12q13) inv (9) (p13q13) inv(9)(p11q12) inv(9)(p21q32)
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
国内有学者统计的inv(9)的发生率最高仍然是次缢痕区的 倒位,即pllq12的倒位,占9号臂间倒位的34.2%。
1 2 3
4
5
R
6
A
B
7
1 2 3
4
5
R
6
A
B7
B7
平衡易位携带者。(同源,异源)
人群中平携衡带易者位的携遗传带效者应比和遗例传可咨达询2建‰议
相互易位 46,XX, t (2;5) (q21;q31) 46,XX, t (2;5) (2pter →2q21::5q31 →5qter; 5pter →5q31::2q21 →2qter)
9号染色体臂间倒位是否有遗传效应,至今仍有争议
来源文章:9号染色体臂间倒位的临床意义
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
其 他
臂 间 倒 位
Y染色体 X染色体 11号染色体 3号染色体 7号染色体
… 均有报道
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
(三)插入(ins)
非同源-同源 正向-反向
非同源正向插入: ✓ 可形成12种配子 ✓ 与正常配子结合,形成1/12正常,1/12携带者,其余为
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
间 期: 进行染色体的复制
前期 I
同源染色体联会
减数第一 次分裂
中期 I 后期 I
四分体排列在赤道板上 同源染色体分开,非同源染色体自由组合
分 裂
末期 I
细胞质一分为二,染色体数目减半
期 减数第二 次分裂
前期II
中期II 着丝点排列 后期II 着丝点分开 末期II 携带者的遗传效应和遗传咨询建议
综上所述,两条染色体平衡易位携带者理论 上可产生36种不同的配子类型,且临床上其 正常配子或平衡型配子的比例从1 /3 ~ 1 /2 不等,远高于以往所认为的1 /9。因此,在遗 传咨询时应结合患者性别、参与易位的染色 体及易位位点、形成的四射体构象等具体因 素,为其提供更科学的咨询信息。
来源文章:《两条染色体平衡易位携带者配子类型的理论分
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
( 2) 3∶ 1 分离
如不考虑交换,四射体的4 条染色体按照3∶ 1 分离,共 有 4 种 可 能 的 方 式 , 将 产 生 8 种 不 同 的 配 子 : [ AB CD CB]、[AD]、[AD CD CB]、[AB]、[AB AD CD]、 [CB]、[AB ADCB]、[CD]。
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
(1) 2∶ 2 分离
对位分离是指四射体分离后互为对位的两条染色体进入同一 子细胞,此时将产生两种配子: [AD BC]和[AB CD]。
邻位- 1 分离是指分离后异源染色体( 根据着丝粒判断) 进入 同一子细胞,此时将产生两种配子: [AB CB]和[AD CD]。
部分单体、部分三体、部分单体并部分三体 非同源反向 ✓ 形成12种配子 ✓ 与正常配子结合,形成1/12正常,1/12携带者, 1/12部
分单体, 1/12部分三体、其余8种均带有双着丝粒或无 着丝粒片段
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
遗传效应:常导致部分单体、部分三体 及双着丝粒/无着丝粒合子
(非同源)相互易位染色体在减数分裂时将形成四射体。
易位
B
四射体 A
C
D
(四射体照片)
四射体形成的18种类型配子,受精后只有一种为正常
人(AB, CD);一种为易位携带者(AD, BC)。其他均含
有不平衡染色体。 携带者的遗传效应和遗传咨询建议
四射体在减数分裂I 中按照进入子细胞中的染色体数不 同可分为2∶ 2 分离、3∶ 1 分离和4∶ 0 分离,其中 2∶ 2 分离相对常见,可以进一步分为对位分离 ( alternate segregation) 、邻位- 1 分离( adjacent - 1 segregation) 和邻位- 2 分离( adjacent- 2 segregation) 。
分离后配子类型
与正常人配子受精后产生合子的染色体核型类型
对位 邻位1 邻位2
3:1
AB CD AD CB AB CB AD CD AB AD CB CD AB AB CD CD CB CB AD AD AB CB CD AD CB CD AD AB CD AD AB CB AD AB CB CD
46,XX(XY) 46,XX(XY),-2,-5,+der(2),+der(5),t(2;5) (q21;q31) 46,XX(XY),-5,+der(5),t(2;5) (q21;q31) 46,XX(XY),-2,+der(2), t(2;5) (q21;q31) 46,XX(XY),-5,+der(2),t(2;5) (q21;q31) 46,XX(XY),-2,+der(5), t(2;5) (q21;q31) 46,XX(XY),+2,-5 46,XX(XY),-2,+5 46,XX(XY),-2,-5 +2der(5), t(2;5) (q21;q31) 46,XX(XY),-2,-5 +2der(2), t(2;5) (q21;q31) 47,XX(XY),+der(5), t(2;5) (q21;q31) 45,XX(XY),-2,-5 ,+der(2), t(2;5) (q21;q31) 47,XX(XY),-2,+der(2),+der(5), t(2;5) (q21;q31) 45,XX(XY),-5 47,XX(XY),+der(2), t(2;5) (q21;q31) 45,XX(XY),-2,-5,+der(5), t(2;5) (q21;q31) 47,XX(XY),-5,+der(2), t(2;5) (q21;q31) 45,XX(XY),-2
携带者的遗传效应和遗传咨 询建议
携带者 -----具有染色体结构异常但表型正常的个体。
临床特征:
婚后引起流产、死产、新生儿死亡或生育畸形或智力低下儿等 妊娠、生育疾患。
发生率: 欧美:0.25% 我国:0.47%
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
(一)相互易位( reciprocal translocation , t)
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
此外,在对染色体平衡易位携带者的遗传咨询中,常常根据之前 的错误认识( 18 种配子) 简单地告知其产生正常配子或的平衡易位 配子的几率为1 /18,有8 /9 的可能性产生部分单体或部分三体, 这也是一种错误认识,因为各种配子产生的几率不是均等的。
事实上,研究显示染色体平衡易位携带者主要发生2∶ 2 分离,发 生3∶ 1 和4∶ 0 的几率均比较小,而且最主要的分离方式为对位 分离,由此产生的正常精子和易位型精子的比例占1 /2 左右,远 远高于一般所认为的1 /9。
析》
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
(二)倒位(inv) 减数分裂时常形成倒位环,产生异常配子。
果蝇唾液腺染色体的倒位 携带者的遗传效应和遗传咨询建议
17 6 54 3 2 8 1 2 3 45 6 7 8
4
3
4
3
5
5 66
12 2
7
78
1
8
倒位环
17 6 5 4 3 28
17 65 4 3 21 87 65 4 3 28 12 34 5 67 8
邻位- 2 分离是指分离后同源染色体进入同一子细胞,此时 若不考虑交换,将产生两种配子: [AB AD]和[CD CB]
2∶ 2 分离(不含姐妹染色体互换)共可产生6 种不同类型配 子
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
以t(2 ;5 ) ( q21;q31 ) 为例
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
2/5染色体互易位携带者与正常人婚配其后代可 能出现的染色体核型类型
(美国学者Grouchy与Turleau认为:①9号染色体在人类进化过程中特别不稳定, ②9号染色体具有丰富的病理学意义)
倒位染色体的遗传效应主要决定倒位片段长短及是否互换 倒位片段越长.越易互换,重组后染色体的重复和缺失部 分越短,合子越易发育,畸形儿发育率越高。 反之,倒位片段越短,越不宜发生互换.一旦互换.重组 后重复和缺失部分越长,合子越难以发育.多表现为不育 和早期流产,却很少有畸形儿的出生
2q21
5q31
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
相互易位
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
某患者,女,27岁,平素体健,现孕22+周,外周 血染色体核型分析显示为 46,XX,t(3;7)(q27;p15)
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
相互易位
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
某患者,女,27岁,平素体健,现孕22+周,外周 血染色体核型分析显示为 46,XX,t(3;7)(q27;p15)
双着丝粒/无着丝粒合子是一种非稳定性畸变 合子在早期 卵裂中致死
重复和缺失片段大小及其所含基因致死的作用决定胚胎 最后的发育
临床表现:不孕不育,月经期延长,早 期流产或畸形患儿生育史
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
遗传咨询
告知患者流产风险 如果自然受孕,建议行产前诊断 可选择胚胎植入前诊断
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
正常染色体 重复1,缺8
重复8,缺1 倒位染色体
四种配子
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
如倒位环内不发生互换,将形成一个正常配子,一个 携带倒位染色体的配子,如倒位圈中发生一次交换, 将形成2种不平衡的配子,均带有部分重复和缺失的染 色体。
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
9号染色体臂间倒位是最常见的染色体倒位 国外报道9号染色体臂间倒位在人群中的发生率1.00%,;国 内夏家辉等报道的发生率为0.82%
由于inv(9)倒位涉及的区带用细胞遗传学传统的G显带很难将其明确定 位分类,而国内文献报告的分类也多为细胞遗传学传统的G显带定位, 故定位并不准确,由此得出的9号染色体断裂点易发生于异染色质区 的结论也不可靠。而有研究发现9号染色体断裂点位于9p12和9q13- q21.1,且较少位于9q12上,从而推断9号染色体臂间倒位更多发生于 异染色质区外。国内也有学者报道inv(9)倒位节段均无1例位于q12或 inv(9)断裂点位于q12者仅1例,其余均在q12远端。由此推断大多数的 断裂点位于异染色质区外,应归结于结构异常。
同有丝分裂
有丝
分裂
复 制
组织
体细 分化 精原
胞
细胞
联会 初级精母细胞(减I)
变 形
次级精母细胞携(减带者I的I遗) 传效应和精遗传子咨询细建议胞
精子
减数第一次分裂:
精原细胞 复 制
初级精母细胞
间期
前期
中期
后期
前期I:同源染色体联会配对,形成四分体
此时,非姐妹染色单体 间发生交叉互换现象。
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
Orlando 等指出四射体的空间构象可能决定其分离方式,四射体严 重不对称,如易位染色体中有一条端着丝粒染色体,且断裂位点 位于着丝粒附近、或易位的两条染色体的长度极度不对称时可能 会导致3∶ 1 分离的比例上升; 此外,女性携带者中不平衡配子的 比例比男性携带者更高
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
这8 种配子加上2∶ 2 分离产生的10 种配子,就是人们所 熟知的、国内各种教科书[3]及《人类细胞遗传学国际命 名体制》( ISCN2009) [4]中所列的18 种配子。
但这18 种配子并没有覆盖所有的配子类型,因为没有考虑 到同源染色体发生交换后再发生3∶ 1 分离的情况。
3∶ 1 分离方式总共可产生的配子类型为16 种
( 3) 4∶ 0 分离 4∶ 0 分离相对比较罕见,如同在2∶ 2
和3∶ 1 分离中一样,考虑到不发生交换 和发生交换的各种情形,4∶ 0 分离可产 生9 种含4 条染色体的配子,1 种不含染 色体的配子,共计10种
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
据前可知,两条染色体平衡易位的携带者在减数分 裂中,理论上通过上述2∶ 2、3∶ 1 和4∶ 0 三种分 离方式共可产生36 种不同的配子类型,而非广为流 传的18 种。在这36 种配子中,有20 种配子的产生 需要在着丝粒与易位位点间发生交换,结合图1a、b 可知只有在上述片段内发生交换才会改变姐妹染色 单体组成,在其他部位发生的交换不能改变姐妹染 色单体组成,也就不会有新的配子产生。
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
inv (9) (p11q13) inv (9) (p12q13) inv (9) (p13q13) inv(9)(p11q12) inv(9)(p21q32)
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
国内有学者统计的inv(9)的发生率最高仍然是次缢痕区的 倒位,即pllq12的倒位,占9号臂间倒位的34.2%。
1 2 3
4
5
R
6
A
B
7
1 2 3
4
5
R
6
A
B7
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平衡易位携带者。(同源,异源)
人群中平携衡带易者位的携遗传带效者应比和遗例传可咨达询2建‰议
相互易位 46,XX, t (2;5) (q21;q31) 46,XX, t (2;5) (2pter →2q21::5q31 →5qter; 5pter →5q31::2q21 →2qter)
9号染色体臂间倒位是否有遗传效应,至今仍有争议
来源文章:9号染色体臂间倒位的临床意义
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
其 他
臂 间 倒 位
Y染色体 X染色体 11号染色体 3号染色体 7号染色体
… 均有报道
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
(三)插入(ins)
非同源-同源 正向-反向
非同源正向插入: ✓ 可形成12种配子 ✓ 与正常配子结合,形成1/12正常,1/12携带者,其余为
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
间 期: 进行染色体的复制
前期 I
同源染色体联会
减数第一 次分裂
中期 I 后期 I
四分体排列在赤道板上 同源染色体分开,非同源染色体自由组合
分 裂
末期 I
细胞质一分为二,染色体数目减半
期 减数第二 次分裂
前期II
中期II 着丝点排列 后期II 着丝点分开 末期II 携带者的遗传效应和遗传咨询建议
综上所述,两条染色体平衡易位携带者理论 上可产生36种不同的配子类型,且临床上其 正常配子或平衡型配子的比例从1 /3 ~ 1 /2 不等,远高于以往所认为的1 /9。因此,在遗 传咨询时应结合患者性别、参与易位的染色 体及易位位点、形成的四射体构象等具体因 素,为其提供更科学的咨询信息。
来源文章:《两条染色体平衡易位携带者配子类型的理论分
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
( 2) 3∶ 1 分离
如不考虑交换,四射体的4 条染色体按照3∶ 1 分离,共 有 4 种 可 能 的 方 式 , 将 产 生 8 种 不 同 的 配 子 : [ AB CD CB]、[AD]、[AD CD CB]、[AB]、[AB AD CD]、 [CB]、[AB ADCB]、[CD]。
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
(1) 2∶ 2 分离
对位分离是指四射体分离后互为对位的两条染色体进入同一 子细胞,此时将产生两种配子: [AD BC]和[AB CD]。
邻位- 1 分离是指分离后异源染色体( 根据着丝粒判断) 进入 同一子细胞,此时将产生两种配子: [AB CB]和[AD CD]。
部分单体、部分三体、部分单体并部分三体 非同源反向 ✓ 形成12种配子 ✓ 与正常配子结合,形成1/12正常,1/12携带者, 1/12部
分单体, 1/12部分三体、其余8种均带有双着丝粒或无 着丝粒片段
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
遗传效应:常导致部分单体、部分三体 及双着丝粒/无着丝粒合子
(非同源)相互易位染色体在减数分裂时将形成四射体。
易位
B
四射体 A
C
D
(四射体照片)
四射体形成的18种类型配子,受精后只有一种为正常
人(AB, CD);一种为易位携带者(AD, BC)。其他均含
有不平衡染色体。 携带者的遗传效应和遗传咨询建议
四射体在减数分裂I 中按照进入子细胞中的染色体数不 同可分为2∶ 2 分离、3∶ 1 分离和4∶ 0 分离,其中 2∶ 2 分离相对常见,可以进一步分为对位分离 ( alternate segregation) 、邻位- 1 分离( adjacent - 1 segregation) 和邻位- 2 分离( adjacent- 2 segregation) 。
分离后配子类型
与正常人配子受精后产生合子的染色体核型类型
对位 邻位1 邻位2
3:1
AB CD AD CB AB CB AD CD AB AD CB CD AB AB CD CD CB CB AD AD AB CB CD AD CB CD AD AB CD AD AB CB AD AB CB CD
46,XX(XY) 46,XX(XY),-2,-5,+der(2),+der(5),t(2;5) (q21;q31) 46,XX(XY),-5,+der(5),t(2;5) (q21;q31) 46,XX(XY),-2,+der(2), t(2;5) (q21;q31) 46,XX(XY),-5,+der(2),t(2;5) (q21;q31) 46,XX(XY),-2,+der(5), t(2;5) (q21;q31) 46,XX(XY),+2,-5 46,XX(XY),-2,+5 46,XX(XY),-2,-5 +2der(5), t(2;5) (q21;q31) 46,XX(XY),-2,-5 +2der(2), t(2;5) (q21;q31) 47,XX(XY),+der(5), t(2;5) (q21;q31) 45,XX(XY),-2,-5 ,+der(2), t(2;5) (q21;q31) 47,XX(XY),-2,+der(2),+der(5), t(2;5) (q21;q31) 45,XX(XY),-5 47,XX(XY),+der(2), t(2;5) (q21;q31) 45,XX(XY),-2,-5,+der(5), t(2;5) (q21;q31) 47,XX(XY),-5,+der(2), t(2;5) (q21;q31) 45,XX(XY),-2
携带者的遗传效应和遗传咨 询建议
携带者 -----具有染色体结构异常但表型正常的个体。
临床特征:
婚后引起流产、死产、新生儿死亡或生育畸形或智力低下儿等 妊娠、生育疾患。
发生率: 欧美:0.25% 我国:0.47%
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
(一)相互易位( reciprocal translocation , t)
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
此外,在对染色体平衡易位携带者的遗传咨询中,常常根据之前 的错误认识( 18 种配子) 简单地告知其产生正常配子或的平衡易位 配子的几率为1 /18,有8 /9 的可能性产生部分单体或部分三体, 这也是一种错误认识,因为各种配子产生的几率不是均等的。
事实上,研究显示染色体平衡易位携带者主要发生2∶ 2 分离,发 生3∶ 1 和4∶ 0 的几率均比较小,而且最主要的分离方式为对位 分离,由此产生的正常精子和易位型精子的比例占1 /2 左右,远 远高于一般所认为的1 /9。
析》
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
(二)倒位(inv) 减数分裂时常形成倒位环,产生异常配子。
果蝇唾液腺染色体的倒位 携带者的遗传效应和遗传咨询建议
17 6 54 3 2 8 1 2 3 45 6 7 8
4
3
4
3
5
5 66
12 2
7
78
1
8
倒位环
17 6 5 4 3 28
17 65 4 3 21 87 65 4 3 28 12 34 5 67 8
邻位- 2 分离是指分离后同源染色体进入同一子细胞,此时 若不考虑交换,将产生两种配子: [AB AD]和[CD CB]
2∶ 2 分离(不含姐妹染色体互换)共可产生6 种不同类型配 子
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
以t(2 ;5 ) ( q21;q31 ) 为例
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
2/5染色体互易位携带者与正常人婚配其后代可 能出现的染色体核型类型
(美国学者Grouchy与Turleau认为:①9号染色体在人类进化过程中特别不稳定, ②9号染色体具有丰富的病理学意义)
倒位染色体的遗传效应主要决定倒位片段长短及是否互换 倒位片段越长.越易互换,重组后染色体的重复和缺失部 分越短,合子越易发育,畸形儿发育率越高。 反之,倒位片段越短,越不宜发生互换.一旦互换.重组 后重复和缺失部分越长,合子越难以发育.多表现为不育 和早期流产,却很少有畸形儿的出生
2q21
5q31
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
相互易位
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
某患者,女,27岁,平素体健,现孕22+周,外周 血染色体核型分析显示为 46,XX,t(3;7)(q27;p15)
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
相互易位
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
某患者,女,27岁,平素体健,现孕22+周,外周 血染色体核型分析显示为 46,XX,t(3;7)(q27;p15)
双着丝粒/无着丝粒合子是一种非稳定性畸变 合子在早期 卵裂中致死
重复和缺失片段大小及其所含基因致死的作用决定胚胎 最后的发育
临床表现:不孕不育,月经期延长,早 期流产或畸形患儿生育史
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
遗传咨询
告知患者流产风险 如果自然受孕,建议行产前诊断 可选择胚胎植入前诊断
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
正常染色体 重复1,缺8
重复8,缺1 倒位染色体
四种配子
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
如倒位环内不发生互换,将形成一个正常配子,一个 携带倒位染色体的配子,如倒位圈中发生一次交换, 将形成2种不平衡的配子,均带有部分重复和缺失的染 色体。
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
9号染色体臂间倒位是最常见的染色体倒位 国外报道9号染色体臂间倒位在人群中的发生率1.00%,;国 内夏家辉等报道的发生率为0.82%
由于inv(9)倒位涉及的区带用细胞遗传学传统的G显带很难将其明确定 位分类,而国内文献报告的分类也多为细胞遗传学传统的G显带定位, 故定位并不准确,由此得出的9号染色体断裂点易发生于异染色质区 的结论也不可靠。而有研究发现9号染色体断裂点位于9p12和9q13- q21.1,且较少位于9q12上,从而推断9号染色体臂间倒位更多发生于 异染色质区外。国内也有学者报道inv(9)倒位节段均无1例位于q12或 inv(9)断裂点位于q12者仅1例,其余均在q12远端。由此推断大多数的 断裂点位于异染色质区外,应归结于结构异常。
同有丝分裂
有丝
分裂
复 制
组织
体细 分化 精原
胞
细胞
联会 初级精母细胞(减I)
变 形
次级精母细胞携(减带者I的I遗) 传效应和精遗传子咨询细建议胞
精子
减数第一次分裂:
精原细胞 复 制
初级精母细胞
间期
前期
中期
后期
前期I:同源染色体联会配对,形成四分体
此时,非姐妹染色单体 间发生交叉互换现象。
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
Orlando 等指出四射体的空间构象可能决定其分离方式,四射体严 重不对称,如易位染色体中有一条端着丝粒染色体,且断裂位点 位于着丝粒附近、或易位的两条染色体的长度极度不对称时可能 会导致3∶ 1 分离的比例上升; 此外,女性携带者中不平衡配子的 比例比男性携带者更高
携带者的遗传效应和遗传咨询建议
这8 种配子加上2∶ 2 分离产生的10 种配子,就是人们所 熟知的、国内各种教科书[3]及《人类细胞遗传学国际命 名体制》( ISCN2009) [4]中所列的18 种配子。
但这18 种配子并没有覆盖所有的配子类型,因为没有考虑 到同源染色体发生交换后再发生3∶ 1 分离的情况。
3∶ 1 分离方式总共可产生的配子类型为16 种