6+染色体畸变

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3)中期I的8字形或圆环形
十字形配对结构的交替式和相邻式分离
2 易位染色体的联会和鉴定
3 易位的遗传效应
(1)半不育是易位杂合体的突出特点:
①相邻式分离:
后期I产生有缺失-重复染色体,配子不育;
②交替式分离:
后期I产生两条易位染色体和两条正常染色体,具有全 部基因,配子可育。
交替式和两种相邻式分离的机会大致相等(1: 1),即花粉和胚囊均有50%是败育的,结实率 50%。
(1)易位纯合体的染色体联会分离正常, 无明显的细胞学特征。
(2)相互易位杂合体,在减数分裂中会表
现出异常的染色体构型 是作为易位的细胞学检查和识别的标志
2 易位染色体的联会和鉴定
1)粗线期的十字形配对
2)终变期的四体环或四体链
十字形配对结构发生交叉端化后所形成的大环
结构(常用○4表示),或链状结构(用C4表示)
4 重复的遗传效应
(1)剂量效应 打破染色体平衡,影响比缺失轻,主要是改变原 有的进化适应关系。
例:果蝇的眼色遗传: 红(V+)/朱红 (V)为显 性, V+V →红色 V+VV →朱红色 说明:2个隐性基因的 作用大于 1个显性等 位基因,改变了原来 一个显性基因与一个
4 重复的遗传效应
(2)重复引起表现型变异
CLB测定过程
1)x+→ x- 2)x- y×xCLBx+ xCLBx-(棒眼)
x+x-(正常眼) 存活
3)xCLBx-×x+y 目的:测定基因 功能和突变频率
如玉米:T5-9a是第5染色体长臂的外侧一小段染色体 和第9色体短臂包括Wx在内的一大段染色体的易位。 在第9染色体中:
连锁基因 yg2-sh 正常重组率(%) 23 易位杂合体重组率(%) 11
sh-wx
20
5
3 易位的遗传效应
(3)易位可以改变原来的基因连锁群基因:连锁 遗传可能变成独立遗传。 植物在进化过程中不断发生易位可以形成许多 变种。
采用二点测验:计算Tt与邻近基因之间的重组率,确 定易位结合点在染色体上的位置。
* 例题
玉米长节间基因Br(株高正常)为短节间基因br(植 株矮化)的显性。
BrbrTt(正常、半不育)× brbrtt矮化、可育 ↓ BrbrTt brbrtt Brbrtt brbrTt 正常、可育 矮化、半不育 234株 279株 27株 42株 重组率:(69/592)×100%=11.85% * Br-br位于第一染色体 确定交换发生在该染色体上。
*举例:
如:玉米第5染色体5a倒位(臂间倒位)是长臂 0.67到短臂0.0之间的倒位。
连锁基因 正常重组率(%) 5a倒位杂合体 的重组率(%) 0.4 0 4.5
bt1-pr bt1-bm1 bt1-a2
24 1 8
4 倒位的遗传效应
(4)倒位可以形成新种,促进生物进化: 倒位会改变基因间相邻关系→造成遗传性 状变异→种与种之间的差异常由多次倒位 所形成。 例:果蝇(n=4):不同倒位特点的种,分 布在不同地理区域;
4 倒位的遗传效应
(1)倒位杂合体的部分不育:含交换染色单体的 孢子大多数是不育的。 (2)位置效应:倒位区段内、外各个基因之间的 物理距离发生改变,其遗传距离一般也改变。 (3)降低倒位杂合体上连锁基因的重组率: 产生的交换型配子数明显减少,故重组率降低。
倒位区域联会不紧密
**倒位与流产
案例1:女性,24岁,结婚3年,孕3次均发生晚 期流产,孕期分别为5、6、8个月,其中最后一 次为活胎于24小时后不明夭折,3次胎儿有无畸 型不详。夫妇染色体检查:男方核型正常;女性 为:46,XX,inv(9) 案例2:男方9号染色体臂间倒位,女方正常。流 产3次。第一次,末次月经计算孕45天,B超检查 没胎芽,自然流产;第二次,40天,HCG弱阳性, 自然流产;第三次怀孕84天,47天B超有胎心, 70多天出血褐色,黄体酮一周发现胎停,空囊, 人工流产。
3 易位的遗传效应
易位杂合体自交后代中:
1/4:完全可育的正常个体(1,1和2,2);
2/4:半不育易位杂合体(1,12,2,21);
1/4:完全可育的易位纯合体(12,12,21,21)。
***易位接合点相当于一个半不育的显性遗传单位 (T),易位杂合体基因型为(Tt)。
3 易位的遗传效应
(2)易位会降低邻近易位接合点基因之间的重组 率:
例如:直果曼陀罗(n=12)许多变系就是不同染色
体的易位纯合体。
3 易位的遗传效应
(4)造成染色体融合而改变染色体数
在两个易位染色体中,其中产生一个很小的染 色体,形成配子时未被包在配子核内而丢失 后 代中可能出现缺少一对染色体的易位纯合体。
例: 植物还阳参属,出现n=3、4、5、6、7、8等染 色体数目不同的种
4 缺失的细胞学鉴定
(1)最初细胞质存在无着丝点的断片; (2)缺失杂合体中,联会时形成环状或瘤状突起。
①参照染色体的正常长度;
②染色粒和染色节的正常分布; ③着丝点的正常位置;
(3)当顶端缺失较长时,可在双线期检查缺失杂 合体交叉尚未完全端化的二价体,注意非姐妹染 色单体的未端是否有长短。
5 缺失的遗传学效应
**倒位杂合体发生交换后的情况:
①无着丝点断片,在后期Ⅰ丢失 ②双着丝点的缺失染色体单体,在成为后期桥折断后形成 缺失染色体,得到这种缺失染色体的孢子不育; ① ②在臂内倒位杂合体发生 ③单着丝点的重复缺失染色体(臂间倒位杂合体)和缺失 染色体(臂内倒位杂合体),得到它们的孢子也是不育; ④正常或倒位染色单体,孢子可育。 倒位杂合体的大多数含交换染色单体的孢子不育,是倒 位杂合体的连锁基因重组率显著下降的原因。
* 利用缺失进行基因定位
利用假显性现象,杂合体表现隐性性状,进行基
因定位,其关键为:
1.使载有显性基因的染色体发生缺失→隐性等
位基因有可能表现“假显性”;
2.对表现假显性现象的个体进行细胞学鉴定→ 鉴定发生缺失→某一区段的染色体。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 利用易位进行基因定位
1 将易位半不育现象看作一个显性性状(T),与其 相对应等位位点则相当于一个可育性状(t); 2 利用性状的连锁关系进行二点或三点测验 进行 基因定位。
*罗伯逊易位
*罗伯逊易位的影响
(1)主要遗传物质无丢失,个体表型 为正常表型; (2)染色体数量发生改变。 (3)罗伯逊易位也是进化的主要类型
6.2 染色体结构变异的应用
一 基因定位:
*1 利用缺失进行基因定位
*2 利用易位进行基因定位
二 利用重复改良作物品种
三 *果蝇ClB测定法: 四 利用易位控制虫害 五 *利用易位鉴别家蚕的雌雄性别
A剂量效应:同一基因对表型的作用随基因数目的增多 而呈一定的累加增长。
B位置效应(position effect):基因的表现型效应因 其所在的染色体不同位置而有一定程度的改变。
例:果蝇的棒眼遗传
棒眼遗传→由x染色体上16A区段基因决定
棒眼基因(Bar,B)→野生型的复眼,为不完全显性
重复的剂量效应(dosage effect)
(1)缺失对个体的生长和发育不利:
①缺失纯合体很难存活;
②缺失杂合体的生活力很低; ③含缺失染色体的配子一般败育; ④缺失染色体主要是通过雌配子传递。
猫叫综合症(第5号染色体短臂缺失):
猫叫综合症(第5号染 色体短臂缺失):婴儿啼 哭如猫叫,一般伴随有小 头症和智力迟钝。
6 缺失的遗传学效应
(2)含缺失染色体的个体遗传反常(假显性 pweudodominance):玉米X射线辐射试验。
**臂内倒位杂合体的交换
**臂内倒位杂合体的交换结果
奇数次交换产生4种孢子: 1个含正常染色体
1个含倒位染色体
2个含缺失染色体,形成的配子是不育的
无着丝粒染色体丢失
**臂间倒位杂合体的交换
**臂间倒位杂合体的交换
在倒位圈内发生非姊妹染色体交换 奇数次交换产生4种孢子: 1个含正常染色体 1个含倒位染色体 2个含缺失-重复染色体,形成的配子是不 育的。
四 易位(Translocation)
1 易位: 染色体一个区段移接在非同源的另一个染色体 上。 2 类别: 相互易位(reciprocal translation) 嵌入易位 简单易位 罗伯逊易位(Robertsonian translation)
1 易位(Translocation)的类型
2 易位染色体的联会和鉴定
遗传效应
相关概念 细胞学特征
一 缺失(deficiency)
1 概念:染色体的某一区段丢失。
2 类型
顶端缺失(terminal deficiency) (少见)
中间缺失(interstitial deficiency) (多见)
顶端着丝点染色体:染色体整条臂的丢失
* 概念
1 缺失染色体 2 缺失杂合体 (deficiency
重复的位置效应(position effect)
三 倒位(inversion)
1 概念 :染色体某一区段的正常顺序颠倒了。 2 类别 臂内倒位(paracentric inversion):倒位区 段发生在染色体的某一个臂的范围内。 臂间倒位(pericentric inversion):倒位区段 涉及染色体的两个臂,倒位区段内有着丝点。
PL-pl为与植株颜色有关的一对等位基因
PL-pl位于第6染色体长臂的外端
细胞学鉴定的表明:第6染色体上载有PL基因 的长臂外端发生缺失,导致对应位点pl隐性基 因发生作用。
二 重复(duplication)
1 概念:染色体多了与自己相同的某一区段。
2 类型
顺接重复(tandem duplication) :指某区段按照自 己在染色体上的正常顺序重复。
heterozygote)
3 缺失纯合体
(deficiency
homozygote)
一 缺失(deficiency)
3.顶端缺失的
“断裂—融合—桥”
断头与无着丝粒断 片(fragment); 双着丝粒染色体 (decentric chromosome);
果蝇第二染色体右臂44F-45D区间的缺失
*倒位染色体 *倒位杂合体 (inversion heterozygote) *倒位纯合体 (inversion homozygote)
3 倒位杂和体的联会和鉴定
* 注意
减数分裂过程中,若倒位圈内不发生非 姊妹染色单体交换,则减数分裂两次过 程均正常。 若倒位圈内发生交换,则交换次数为奇 数的配子都是不育的,只有交换次数为 偶数的配子可育。
*玉米和果蝇是研究染色体结构变异的理想材料
(1)玉米染色体在 形态上能够互相区 别,具有较为明显 的标记; (2)果蝇唾液腺细 胞染色体比体细胞 大几百倍,具有明 显横纹;
Section 6.1 染色体结构变异
一 缺失(deficiency) 二 重复(duplication) 三 倒位(inversion) 四 易位(translocation)
* 果蝇ClB测定法
倒位杂合体的重组率很低,若倒位区段大小合适, 则可完全抑制交换(完全连锁)。 X射线→果蝇→倒位杂合体的雌蝇(XClB X+) C-抑制交换的倒位区段 l-倒位区段内的一个隐性致死基因,可使胚胎 在最初发育阶段死亡; B-代该倒位区段范围之外有一个16区A段的 重复区段,其表现型为显性棒眼性状,可倒位 的X染色体在某个体内的存在提供可识别的表 现型依据。
反接重复(reverse duplication) :指某区段在重复时 颠倒(180º )了自己在染色体上的正常直线顺序
着丝点所在区段重复→会形成双着丝点染色体→将继续 发生结构变异,难以稳定成型。
重复染色体 重复杂合体 重复纯合体
重复的形成
二 重复(duplication)的类型
3 重复染色体的联会和细胞学鉴定: ①重复区段较长时: 在杂合体中,重复区段的二价体会突出环 或瘤。 ②重复区段很短时: 可能不会有环或瘤出现。 *注意和缺失相区别。
Chapter 6
染色体变异
染色体上基因的重排 (rearrangement)—— 染色体结构变异; 细胞内染色体组成的变 化——染色体数目变异。
* 结构变异的概述
引起染色体结构变异的原因: 内因:温度巨变、营养和生理条件异常、遗传因素等; 外因:物理诱变因素(如紫外线、X射线等)与化学药 剂处理等。 断裂重接假说:每一断裂产生两个断裂端,这些断裂可按 三种方式发展。 正确重接:重新愈合,恢复原状; 错误重接:产生结构变异; 保持断头:产生结构变异。
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