8染色体畸变分析
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基因重复是进化过程中新基因起源的基 础 例：众多基因家族来源于基因重复 如肌红蛋白和血红蛋白亚基基因 胰蛋白酶和糜蛋白酶
三 . 倒位 (一)倒位的产生
(1) 染色体纽结、断裂和重接 (2) 自发倒位:
沙门氏菌鞭毛的相转变
(二)倒位的类型 臂内倒位（pracentric inversion） 臂间倒位（pericentric inversion）
1 234 1 2 3 4 纽结
1234
4
2
123 4
1
断裂重接
2
4
3 1234
4
2
3
3
在反向重复处染色体纽结、交换产生倒位
臂内倒位 Paracentric inversion
臂间倒位 Pericentric inversion
(三)倒位的遗传效应
1.倒位杂合体产生倒位环，抑制倒位区 内的重组
2.倒位杂合体部分不育
果蝇唾腺染色体------ 示倒位环
臂内倒位：环 内的一次交换 产生后期的染 色体桥和无着 丝粒断片，分 裂后产生的配 子半数带有大 片断的缺失或 重复，这些配 子或受精后形 成的合子通常 不能存活。
臂间倒位：环内 的一次交换，导 致分裂后产生的 配子半数带有大 片断的缺失和重 复，这些配子或 形成的合子通常 不能存活。
D：展翅，位于3号染色体上，显性表型，纯合致死。
D+ × D+
DD（死）， 2/3 D+ （展翅） 1/3 ++ (野生型)
为了保存D基因，需人工挑选。
Gl：粘胶眼，位于3号染色体上，显性表型，纯合致死。利 用Gl来“平衡”D, 达到同时保存这两个致死基因的目的。
利用倒位作为交换抑制因子，抑制D与Gl间的交换。
第九章 染色体畸变
畸变（chromosome aberrations or chromosome mutations） 第一节 断裂愈合和交换学说（breakage-
reunion hypothesis） 重建（restitution）
（1）缺失（deletion或deficiency） （2）重复 (duplication) （3）倒位（inversion） （4）易位（translocation）
3.罗伯逊易位（Robertsonian translocation） 又称着丝粒融合（centric fusion）或整
臂融合whole-arm fusion
正常染色体
相互易位纯合体 相互易位杂合体
单向易位（simple translocation）
结构杂合体（structral heterozygote） 结构纯合体(structral homozygote)。
染色体结构变异能导致4种遗传效应： (1) 染色体重排（chromosomal rearrangements） （2）核型改变 （3）形成新的连锁群 （4）减少或增加染色体上的遗传物质
2.拟显性（pseudo-dominant）
♀ X+XN × XwY ♂红眼来自白眼+
Nw
红眼 缺刻翅
X+Xw
Xw XN
+
w
N
白眼 正常翅
X+ Y
+
N
结合缺刻翅果蝇
唾腺染色体带型
分析，可为白眼 XNY 基因定位
红眼 正常翅
♀
白眼 缺刻翅
♀
红眼 正常翅
♂
死亡 ♂
缺失引起白眼基因的拟显性表达
二 重复
(一) 重复的类型
2. 中间缺失（interstitial deletion） 中间缺失通常比较稳定
（二）产生缺失的原因：
1. 染色体损伤后产生断裂（末端缺失） 或非重建性愈合（中间缺失）；
末端缺失染色体和双着丝粒染色体经 断裂融合桥而产生缺失（和重复）；
2. 重复序列可引起染色体纽结，通过染 色体内的交换引起中间缺失 ；
Cy +
Cy + 死亡
Cy +
Cy +
×
+l
+l
Cy +
+l
+l 翻翅
Cy + 翻翅
+l
+l 死亡
平衡致死品系的产生。2 号染色体上基因 Cy 决定显性性状(翻翅)， 但纯合时致死。Cy 染色体的两臂都带有一个大倒位，几乎覆盖整 个 2 号染色体，因此 2 号染色体上任一致死基因 l 都可用 Cy 平衡。
四． 易位
(一) 易位的类型 1.相互易位（reciprocal translocation）
两条非同源染色体各产生一个断裂，互换片断重接。
2.单向易位（simple translocation）
1条染色体的断片插入另一条非同源染色体的一个断裂 中。要求供方染色体有2处断裂，受方染色体有一处断裂。
第二节 染色体结构的改变 一 缺失 (一)缺失的类型
细胞学效应：中间 缺失在减数分裂粗 线期形成缺失环
缺失（deletion）的类型 1.末端缺失（terminal deletion）
末端缺失通常会在后续的细胞分裂中
继续变化，可能形成：
a. 双着丝粒染色体 b. 环状染色体（ring chromosome） c. 断裂融合桥的循环（Breakage fusion bridge）
12 3456
12
3434 56
12
34 4356
1 34 2
3456
图 重复的类型
顺接重复 反接重复 异臂重复
(二)重复的产生
1. 基因扩增 (duplication) 2.不等交换 3.断裂-融合-桥 4.易位的产物
（三）重复的效应 果蝇染色体片断的重复和由此引起的棒眼表型
（四）重复的意义
3. 不等交换：（unequal crossing over）
纽结
1
断裂
重接
在同向重复序列上染色体纽结产生中间缺失
不等交换产生重复和缺失
（三）缺失的遗传效应
1.致死或出现异常
猫叫综合征（cri-du-chat syndrome,或cat cry syndrome）:Lejeune等在1963年首先报导了 三例，患儿的哭声似猫叫，故得名。它是 由于5号染色体短臂缺失（5P-）所致,因而 又称5P- 综合征，发病率约为1/5万，女性多 于男性，并有生长和智能发育不全。
需注意的是， 1. 倒位环内的偶数次交换，形成的配子既没 有缺失，也没有重复，重组子能正常存活；
2.倒位环附近区域由于不能很好联会，交换 率下降；
3. 由于雄果蝇减数分裂时不发生交换，倒位 杂合体的育性不受影响。
(四)倒位的应用
保存带有致死基因的品系——平衡致死品系 （balanced lethal system，或称永久杂种 permanent hybrid）
三 . 倒位 (一)倒位的产生
(1) 染色体纽结、断裂和重接 (2) 自发倒位:
沙门氏菌鞭毛的相转变
(二)倒位的类型 臂内倒位（pracentric inversion） 臂间倒位（pericentric inversion）
1 234 1 2 3 4 纽结
1234
4
2
123 4
1
断裂重接
2
4
3 1234
4
2
3
3
在反向重复处染色体纽结、交换产生倒位
臂内倒位 Paracentric inversion
臂间倒位 Pericentric inversion
(三)倒位的遗传效应
1.倒位杂合体产生倒位环，抑制倒位区 内的重组
2.倒位杂合体部分不育
果蝇唾腺染色体------ 示倒位环
臂内倒位：环 内的一次交换 产生后期的染 色体桥和无着 丝粒断片，分 裂后产生的配 子半数带有大 片断的缺失或 重复，这些配 子或受精后形 成的合子通常 不能存活。
臂间倒位：环内 的一次交换，导 致分裂后产生的 配子半数带有大 片断的缺失和重 复，这些配子或 形成的合子通常 不能存活。
D：展翅，位于3号染色体上，显性表型，纯合致死。
D+ × D+
DD（死）， 2/3 D+ （展翅） 1/3 ++ (野生型)
为了保存D基因，需人工挑选。
Gl：粘胶眼，位于3号染色体上，显性表型，纯合致死。利 用Gl来“平衡”D, 达到同时保存这两个致死基因的目的。
利用倒位作为交换抑制因子，抑制D与Gl间的交换。
第九章 染色体畸变
畸变（chromosome aberrations or chromosome mutations） 第一节 断裂愈合和交换学说（breakage-
reunion hypothesis） 重建（restitution）
（1）缺失（deletion或deficiency） （2）重复 (duplication) （3）倒位（inversion） （4）易位（translocation）
3.罗伯逊易位（Robertsonian translocation） 又称着丝粒融合（centric fusion）或整
臂融合whole-arm fusion
正常染色体
相互易位纯合体 相互易位杂合体
单向易位（simple translocation）
结构杂合体（structral heterozygote） 结构纯合体(structral homozygote)。
染色体结构变异能导致4种遗传效应： (1) 染色体重排（chromosomal rearrangements） （2）核型改变 （3）形成新的连锁群 （4）减少或增加染色体上的遗传物质
2.拟显性（pseudo-dominant）
♀ X+XN × XwY ♂红眼来自白眼+
Nw
红眼 缺刻翅
X+Xw
Xw XN
+
w
N
白眼 正常翅
X+ Y
+
N
结合缺刻翅果蝇
唾腺染色体带型
分析，可为白眼 XNY 基因定位
红眼 正常翅
♀
白眼 缺刻翅
♀
红眼 正常翅
♂
死亡 ♂
缺失引起白眼基因的拟显性表达
二 重复
(一) 重复的类型
2. 中间缺失（interstitial deletion） 中间缺失通常比较稳定
（二）产生缺失的原因：
1. 染色体损伤后产生断裂（末端缺失） 或非重建性愈合（中间缺失）；
末端缺失染色体和双着丝粒染色体经 断裂融合桥而产生缺失（和重复）；
2. 重复序列可引起染色体纽结，通过染 色体内的交换引起中间缺失 ；
Cy +
Cy + 死亡
Cy +
Cy +
×
+l
+l
Cy +
+l
+l 翻翅
Cy + 翻翅
+l
+l 死亡
平衡致死品系的产生。2 号染色体上基因 Cy 决定显性性状(翻翅)， 但纯合时致死。Cy 染色体的两臂都带有一个大倒位，几乎覆盖整 个 2 号染色体，因此 2 号染色体上任一致死基因 l 都可用 Cy 平衡。
四． 易位
(一) 易位的类型 1.相互易位（reciprocal translocation）
两条非同源染色体各产生一个断裂，互换片断重接。
2.单向易位（simple translocation）
1条染色体的断片插入另一条非同源染色体的一个断裂 中。要求供方染色体有2处断裂，受方染色体有一处断裂。
第二节 染色体结构的改变 一 缺失 (一)缺失的类型
细胞学效应：中间 缺失在减数分裂粗 线期形成缺失环
缺失（deletion）的类型 1.末端缺失（terminal deletion）
末端缺失通常会在后续的细胞分裂中
继续变化，可能形成：
a. 双着丝粒染色体 b. 环状染色体（ring chromosome） c. 断裂融合桥的循环（Breakage fusion bridge）
12 3456
12
3434 56
12
34 4356
1 34 2
3456
图 重复的类型
顺接重复 反接重复 异臂重复
(二)重复的产生
1. 基因扩增 (duplication) 2.不等交换 3.断裂-融合-桥 4.易位的产物
（三）重复的效应 果蝇染色体片断的重复和由此引起的棒眼表型
（四）重复的意义
3. 不等交换：（unequal crossing over）
纽结
1
断裂
重接
在同向重复序列上染色体纽结产生中间缺失
不等交换产生重复和缺失
（三）缺失的遗传效应
1.致死或出现异常
猫叫综合征（cri-du-chat syndrome,或cat cry syndrome）:Lejeune等在1963年首先报导了 三例，患儿的哭声似猫叫，故得名。它是 由于5号染色体短臂缺失（5P-）所致,因而 又称5P- 综合征，发病率约为1/5万，女性多 于男性，并有生长和智能发育不全。
需注意的是， 1. 倒位环内的偶数次交换，形成的配子既没 有缺失，也没有重复，重组子能正常存活；
2.倒位环附近区域由于不能很好联会，交换 率下降；
3. 由于雄果蝇减数分裂时不发生交换，倒位 杂合体的育性不受影响。
(四)倒位的应用
保存带有致死基因的品系——平衡致死品系 （balanced lethal system，或称永久杂种 permanent hybrid）