现代遗传学8 染色体畸变
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•罗伯逊易位:也称着丝粒融合,两条近端着丝粒 的非同源染色体在着丝粒区发生横向断裂后重新融 合而成。
•平衡易位的细胞学效应——杂合体在减数分裂时 可见十字型结构,分裂后期会产生单环状或双环状 结构。
•平衡易位的遗传学效应
•配子部分不育:临近分离产生不育的配子(2/3), 只有交互分离才可产生可育的配子(1/3)。
•缺失的遗传学效应——根据丢失的染色体片段的 大小不同,缺失表现为不同的遗传学效应。相对于 其它染色体畸变,缺失的后果往往比较严重,缺失 杂合体即可表现为致死、不育及各种性状。
•缺失法作图——根据假显性(拟显性, pseudodominace)的原理。
四、重复(duplication)
•重复的类型
例:21q22.3表示21号染色体长臂2区2带3亚带。
三、缺失(deletion)
•缺失的类型——末端缺失与中间缺失
•缺失的细胞学效应——中间缺失的杂合体可观察 到缺失圈(环),较大的末端或中间缺失通过染色 体组型或分带技术可以观察到。
例如:猫叫综合征(46,5p-),慢性骨髓性白血 病(46,22q-,也称费城染色体,ph)。
二、其它生物染色体的研究技术
1、非显带染色体
非显带染色体主要用于染色体形态的观察及核型分析。
染色体形态:
•着丝粒:染色体上极度收缩的区域是染色体附着于纺锤丝的位 置,也称初级缢痕。
•短臂及长臂:指着丝粒外侧染色体臂的长短,短臂用p表示, 长臂用q表示。 •染色单体:染色体复制并分开,但着丝粒未分开形成的染色体 称染色单体。
•随体:有些染色体的一端(末端)的圆形小体。 •端粒:染色体末端部位,一般没有可见形态。 •次缢痕:有些染色体除着丝粒外,形成的收缩凹陷处。
短臂 着丝粒
长臂
随体
着丝粒荧光染色
端粒荧光染色
染色体组型分析:
•相对长度:每条染色体的相对长度
相对长度=
Li x 100
(∑LA + LX)
Li 任一染色体的长度,LA 常染色体长度,LX性染色体长度
第八章 染色体畸变
第一节 染色体结构的变异
一、果蝇唾腺染色体 果蝇有四对染色体,其中2、3#为中部着丝粒;
1#为性染色体,端着丝粒;4#最小,称点状染色体。 果蝇唾腺细胞的染色体成配对状态,由多条染
色丝组成(多丝染色体),螺旋程度比较低,所以 果蝇唾腺染色体比较长,比较粗。同时由于螺旋程 度的不同显示出了明暗不一的横纹。这些横纹被分 为102区(1~102),每区6个段(A~F),每个段 有若干横纹,如3C7。
•臂比:长臂与短臂长度之比 臂比=q/p
•着丝粒指数:短臂与染色体全长之比
p
着丝粒指数=
x 100
(p+q)
•随体的有无
X染色体属C组,Y染色体属G组
非显带染色体(核型分析)的书写规则
书写内容及次序包括:染色体总数,性染色体类型及畸变, 常染色体畸变情况。
例1:47,XX,+G:表示47条染色体,性染色体为XX, G组染色体多一条。
染色体内重复——顺向重复(衔接重复)、反向重复(倒 位重复)
12345645678
12345665478
染色体间重复——重复片段存在于另一非同源染色体上。
不等交换产生重复及缺失的染色体:
•重复的细胞学效应——在重复杂合体中可观察到 各种类型的重复圈(环),也可以通过染色体组型 或分带技术进行观察。
显带染色体的书写规则:
显带染色体主要以G、Q或R带为命名依据。
区:以特殊界标来划分。特殊界标包括着丝粒、端粒 或特殊的带(如特别宽的带)。
带:着色较深(亮)或较浅(暗)的带。
亚带:高分辨率显带技术发明后,发现有些带还可以 分成更小的带,称为亚带。
书写时应包括染色体号、长臂或短臂、区、带、亚带。 染色体号、长臂或短臂、区、带之间不用任何符号隔 开,但带与亚带之间要用点号隔开。
•R带:制片后经高温(80~90℃)处理或经BrdU及UV处 理后用Giemsa染色,其带型正好与G带相反。
•C带:制片后以Ba(OH)2处理(65 ℃),再用Giemsa染色, 只有着丝粒及着丝粒周围区域的异染色质被染色。
•高分辨率显带技术:在细胞培养时用特殊的物质如:放 线菌素D、BrdU、秋水仙素等处理,使染色体螺旋程度降 低,提高分辨率。
果蝇的野生型、棒眼及重棒眼
五、易位(translocation)
•易位的类型——平衡易位 、不平衡易位及罗伯逊 易位
•平衡易位:也称相互易位,是指两条非同源染色 体互相交换染色体片段的易位。较常见,也研究得 较多。
•不平衡易位:也称移位(shift),是指一条染色 体的片段转移到另一非同源染色体上的易位。
CB
•重复的遗传学效应
重复的遗传学效应相对于缺失比较缓和,当然 严重时也会致死。
重复有时表现为基因剂量效应。如果蝇 的棒 眼,位于X染色体上的棒眼基因(B)对野生型 (B+)不完全显性,重棒眼(BD)对棒眼也表现 为不完全显性。
棒眼性状也表现为位置效应,如B/B与BD/B+ 的表型效应不同。
利用基因剂量效应也可进行基因定位。如人红 细胞酸性磷酸酶定位在2#染色体上,谷胱苷肽还原 酶定位在8#染色体上。
中等范围倒位——倒位环
大范围倒位
•倒位的遗传学效应
•改变基因间的交换值
•抑制染色体交换——产生交换抑制子,在倒位的 区域内发生交换将产生不育的配子。
例外:
1、只有发生交换的两条染色体才产生不育的配子
•假连锁现象——易位的发生导致连锁群的改变。
可育
交互分离
可育
不育
百度文库
临近分离1
不育
六、倒位(inversion)
•倒位的类型——臂内倒位与臂间倒位 臂内倒位:不包括着丝粒区域的倒位。 臂间倒位:包括着丝粒区域的倒位。
•倒位的细胞学效应——倒位杂合体在减数分裂时 可能有三种不同的配对方式。
小范围倒位——倒位环
例2:46,XY,t(15p+;21q-):46条染色体,性染色 体为XY,15号与21号染色体易位,并使其中一条15号染 色体短臂变长,另外一条21号染色体长臂缺失变短。
2、显带染色体
•染色体分带技术
•Q带:1970年发明的用荧光染料染色后产生的带型。主要 使A-T丰富区着色。
•G带:制片后以热盐溶液或蛋白酶处理后用Giemsa染色产 生的带型。其带型与Q带基本一致。
•平衡易位的细胞学效应——杂合体在减数分裂时 可见十字型结构,分裂后期会产生单环状或双环状 结构。
•平衡易位的遗传学效应
•配子部分不育:临近分离产生不育的配子(2/3), 只有交互分离才可产生可育的配子(1/3)。
•缺失的遗传学效应——根据丢失的染色体片段的 大小不同,缺失表现为不同的遗传学效应。相对于 其它染色体畸变,缺失的后果往往比较严重,缺失 杂合体即可表现为致死、不育及各种性状。
•缺失法作图——根据假显性(拟显性, pseudodominace)的原理。
四、重复(duplication)
•重复的类型
例:21q22.3表示21号染色体长臂2区2带3亚带。
三、缺失(deletion)
•缺失的类型——末端缺失与中间缺失
•缺失的细胞学效应——中间缺失的杂合体可观察 到缺失圈(环),较大的末端或中间缺失通过染色 体组型或分带技术可以观察到。
例如:猫叫综合征(46,5p-),慢性骨髓性白血 病(46,22q-,也称费城染色体,ph)。
二、其它生物染色体的研究技术
1、非显带染色体
非显带染色体主要用于染色体形态的观察及核型分析。
染色体形态:
•着丝粒:染色体上极度收缩的区域是染色体附着于纺锤丝的位 置,也称初级缢痕。
•短臂及长臂:指着丝粒外侧染色体臂的长短,短臂用p表示, 长臂用q表示。 •染色单体:染色体复制并分开,但着丝粒未分开形成的染色体 称染色单体。
•随体:有些染色体的一端(末端)的圆形小体。 •端粒:染色体末端部位,一般没有可见形态。 •次缢痕:有些染色体除着丝粒外,形成的收缩凹陷处。
短臂 着丝粒
长臂
随体
着丝粒荧光染色
端粒荧光染色
染色体组型分析:
•相对长度:每条染色体的相对长度
相对长度=
Li x 100
(∑LA + LX)
Li 任一染色体的长度,LA 常染色体长度,LX性染色体长度
第八章 染色体畸变
第一节 染色体结构的变异
一、果蝇唾腺染色体 果蝇有四对染色体,其中2、3#为中部着丝粒;
1#为性染色体,端着丝粒;4#最小,称点状染色体。 果蝇唾腺细胞的染色体成配对状态,由多条染
色丝组成(多丝染色体),螺旋程度比较低,所以 果蝇唾腺染色体比较长,比较粗。同时由于螺旋程 度的不同显示出了明暗不一的横纹。这些横纹被分 为102区(1~102),每区6个段(A~F),每个段 有若干横纹,如3C7。
•臂比:长臂与短臂长度之比 臂比=q/p
•着丝粒指数:短臂与染色体全长之比
p
着丝粒指数=
x 100
(p+q)
•随体的有无
X染色体属C组,Y染色体属G组
非显带染色体(核型分析)的书写规则
书写内容及次序包括:染色体总数,性染色体类型及畸变, 常染色体畸变情况。
例1:47,XX,+G:表示47条染色体,性染色体为XX, G组染色体多一条。
染色体内重复——顺向重复(衔接重复)、反向重复(倒 位重复)
12345645678
12345665478
染色体间重复——重复片段存在于另一非同源染色体上。
不等交换产生重复及缺失的染色体:
•重复的细胞学效应——在重复杂合体中可观察到 各种类型的重复圈(环),也可以通过染色体组型 或分带技术进行观察。
显带染色体的书写规则:
显带染色体主要以G、Q或R带为命名依据。
区:以特殊界标来划分。特殊界标包括着丝粒、端粒 或特殊的带(如特别宽的带)。
带:着色较深(亮)或较浅(暗)的带。
亚带:高分辨率显带技术发明后,发现有些带还可以 分成更小的带,称为亚带。
书写时应包括染色体号、长臂或短臂、区、带、亚带。 染色体号、长臂或短臂、区、带之间不用任何符号隔 开,但带与亚带之间要用点号隔开。
•R带:制片后经高温(80~90℃)处理或经BrdU及UV处 理后用Giemsa染色,其带型正好与G带相反。
•C带:制片后以Ba(OH)2处理(65 ℃),再用Giemsa染色, 只有着丝粒及着丝粒周围区域的异染色质被染色。
•高分辨率显带技术:在细胞培养时用特殊的物质如:放 线菌素D、BrdU、秋水仙素等处理,使染色体螺旋程度降 低,提高分辨率。
果蝇的野生型、棒眼及重棒眼
五、易位(translocation)
•易位的类型——平衡易位 、不平衡易位及罗伯逊 易位
•平衡易位:也称相互易位,是指两条非同源染色 体互相交换染色体片段的易位。较常见,也研究得 较多。
•不平衡易位:也称移位(shift),是指一条染色 体的片段转移到另一非同源染色体上的易位。
CB
•重复的遗传学效应
重复的遗传学效应相对于缺失比较缓和,当然 严重时也会致死。
重复有时表现为基因剂量效应。如果蝇 的棒 眼,位于X染色体上的棒眼基因(B)对野生型 (B+)不完全显性,重棒眼(BD)对棒眼也表现 为不完全显性。
棒眼性状也表现为位置效应,如B/B与BD/B+ 的表型效应不同。
利用基因剂量效应也可进行基因定位。如人红 细胞酸性磷酸酶定位在2#染色体上,谷胱苷肽还原 酶定位在8#染色体上。
中等范围倒位——倒位环
大范围倒位
•倒位的遗传学效应
•改变基因间的交换值
•抑制染色体交换——产生交换抑制子,在倒位的 区域内发生交换将产生不育的配子。
例外:
1、只有发生交换的两条染色体才产生不育的配子
•假连锁现象——易位的发生导致连锁群的改变。
可育
交互分离
可育
不育
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临近分离1
不育
六、倒位(inversion)
•倒位的类型——臂内倒位与臂间倒位 臂内倒位:不包括着丝粒区域的倒位。 臂间倒位:包括着丝粒区域的倒位。
•倒位的细胞学效应——倒位杂合体在减数分裂时 可能有三种不同的配对方式。
小范围倒位——倒位环
例2:46,XY,t(15p+;21q-):46条染色体,性染色 体为XY,15号与21号染色体易位,并使其中一条15号染 色体短臂变长,另外一条21号染色体长臂缺失变短。
2、显带染色体
•染色体分带技术
•Q带:1970年发明的用荧光染料染色后产生的带型。主要 使A-T丰富区着色。
•G带:制片后以热盐溶液或蛋白酶处理后用Giemsa染色产 生的带型。其带型与Q带基本一致。