《细胞遗传学》复习题
第一章染色体的结构与功能+第三章染色体识别
1.什么是花粉直感？花粉直感是怎样发生的？作物种子的哪些部分会发生花粉直感？
花粉直感又叫胚乳直感，植物在双受精后，在3n胚乳上由于精核的影响而直接表现父本的某些性状。
由雄配子供应的一份显性基因能够超过由母本卵核或两个极核隐形基因的作用，杂交授粉当代母本植株所结的种子表现显性性状。
胚乳和胚性状均具有花粉直感的现象。
2.什么叫基因等位性测验？如何进行基因等位性测验？
确定两个基因是否为等位基因的测验为基因的等位性测验。
将突变性状个体与已知性状的突变种进行杂交，凡是F1表现为已知性状，说明两对基因间发生了互补，属于非等位基因。若F1表现为新性状，表明被测突变基因与已知突变基因属于等位基因。
3.原位杂交的原理是什么？原位杂交所确定的基因位置与遗传学上三点测验所确定的基
因位置有何本质的不同？
根据核酸碱基互补配对原则，将放射性或非放射性标记的外源核酸探针，与染色体经过变性的单链DNA互补配对，探针与染色体上的同源序列杂交在一起，由此确定染色体特定部位的DNA序列的性质；可将特定的基因在染色体上定位。
第一步，制备用来进行原位杂交的染色体制片；第二步，对染色体DNA进行变性处理；第三步，进行杂交；第四步，信号检出和对染色体进行染色；第五步，显微镜检查。
原位杂交是一种物理图谱绘制的方法，它所确定是特定基因在染色体上的物理位置；三点测验是绘制连锁图谱的实验方法，它是利用三对连锁基因杂合体，通过一次杂交和一次测交，确定三对基因在同一染色体上排列顺序以及各个基因的相对距离。
4.什么叫端粒酶(telomerase)？它有什么作用？
端粒酶是参与真核生物染色体末端的端粒DNA复制的一种核糖核蛋白酶,由RNA 和蛋白质组成，其本质是一种逆转录酶。
作用：它以自身的RNA作为端粒DNA复制的模版，合成出富含G的DNA序列后添加到染色体的末端并与端粒蛋白质结合，从而稳定了染色体的结构。
端粒起到细胞分裂计时器的作用，端粒核苷酸复制和基因DNA不同，每复制一次减少50-100 bp，正常体细胞染色体缺乏端粒酶活性，故随细胞分裂而变短，细胞随之衰老。人的生殖细胞和部分干细胞染色体具有端粒酶活性，所以人的生殖细胞染色体末端比体细胞染色体末端长几千个bp。肿瘤细胞和永生细胞系具有端粒酶的活性。端粒酶的活性是癌细胞的一种标誌，可以作为癌症治疗中的一个靶子。
5.染色质修饰和DNA修饰如何影响基因的表达？
染色质修饰包括:
（1）组蛋白的化学修饰：组蛋白乙酰化使之对DNA的亲和力降低，降低了核小体之间的相互作用，异染色质中组蛋白一般不被乙酰化，而功能域中组蛋白常被乙酰化；组蛋白去乙酰化抑制基因组活化区域。
（2）核小体重塑：核小体的重塑影响基因的表达，核小体的重新排列，它可以改变核小体在基因启动子区域的排列，从而增加启动子的可接近性，调节基因的表达。基因激活伴随着DNA酶I敏感位点的形成，影响基因的表达。基因激活伴随着DNA酶I敏感位点的形成。DNA修饰包括：（1）DNA甲基化（2）基因组印记
甲基化是指在甲基化酶的作用下，将一个甲基添加在DNA分子的碱基上。DNA甲基化修饰决
定基因表达的模式，即决定从亲代到子代可遗传的基因表达状态。DNA甲基化修饰主要发生在胞嘧啶上。例如，当一个基因的启动子序列中的胞嘧啶被甲基化以后，尽管基因序列没有发生改变，但基因不能启动转录，也就不能发挥功能。基因组印记即来自父方和母方的等位基因在通过精子和卵子传递给子代时发生了修饰，使带有亲代印记的等位基因具有不同的表达特性。
基因等位性测验，连锁群测验，原位杂交
连锁群测验：在染色体数目较少或者染色体变异尚未充分积累的生物中，可运用现有连锁群的遗传标记材料进行测验，即要具备一套常规的测验种，以每一条染色体为单位，在上面要有一个或几个性状易于识别的标记基因。把新突变体与各连锁群测验种进行一次杂交，F1进行自交或者测交，从F2或测交后代的独立性测验中来确定新突变体与各连锁群标记基因的关系。
第二章染色体的形态与功能
1.染色体有哪些功能？
染色体是遗传的物质基础，对遗传信息的储存和传递及蛋白质的生物合成起重要作用。
伴随着细胞分裂，倍增的染色质平分到两个子细胞中去，则遗传信息由亲代传给子代。2.结构异染色质与常染色质在形态、组成、分布和功能方面有何不同？
3.什么是功能异染色质？它和结构异染色质的主要区别是什么？
功能异染色质起源于常染色质，具有常染色质的所有功能，只是在特殊情况下，在个体发育的特定阶段，常染色质转变为异染色质，并获得了异染色质属性，这种常染色质的异染色质化不是随机的，只限于特定染色质，一旦发生就是一整条染色体，而不是其中的一部分。（如人类女性的X染色体）
结构异染色质与常染色质不能相互转化，其构成为富含AT的高度重复序列，在细胞周期内始终维持压缩状态，从不转录。功能异染色质在生命周期的特定时期内压缩，停止转录，但在其它时期内可表达。
4.玉米B染色体有何细胞学特点？它是如何在群体中长期保持平衡的？
细胞学特点：
a 在雌配子的发育过程中与A染色体相同，均正常；
b 在雄配子的发育过程中，减数分裂后的第一次有丝分裂正常，在第二次有丝分裂时，B染色体的两条染色单体常常发生不分离，形成超倍体和亚倍体的精子，其中超倍体的精子与卵子结合的机会占2/3，与极核结合的机会占1/3，2B配子在受精上的优势叫做定向受精或优先受精。
小孢子第二次分裂中B染色体的不分离现象以及随之而来的定向受精作用使B染色体数目增加，这个效应足以抵消B染色体对生物的有害作用，以及在减数分裂中由于B染色体的落后
消失作用而引起的B染色体数目的减少，从而保持B染色体在自然群体中的持久存在。这是生物自身的一种自然平衡现象。
核仁组织者，超数染色体，超倍体，亚倍体，定向受精
核仁组织者：在着丝粒方向紧挨副缢痕处还有一个大的异染色质染色纽，副缢痕和染色纽两部分构成了核仁组织者。
超数染色体：每种真核生物都有一套基本的染色体组，称为A染色体组。但在某些生物中，除A染色体组之外，还有一些额外的染色体，这称为超数染色体，或者B染色体。
三体（trisomic）：染色体组中某染色体具有三条同源染色体的个体。
初级三体（primary trisomic）：三体中增加的染色体是一条完整的染色体。
次级三体（secondary trisomic）：三体中增加的染色体是一条等臂的染色体。
三级三体（tertiary trisomic）：三体中增加的染色体是一条易位的染色体。
单体（monosomic）：比正常的染色体组少一条染色体的个体。
缺体（nullisomic）：比正常的染色体组少一对同源染色体的个体。
超倍体（hyperploid）：比正常个体染色体数增加的非整倍体。
亚倍体（hypoploid）：比正常个体染色体数减少的非整倍体。
定向受精：在受精过程中，超倍体和亚倍体这两种精子与卵细胞结合的机会不相等，其中超倍体的精子与卵子结合的机会占2/3，与极核结合的机会占1/3，2B配子在受精上的优势叫做定向受精或优先受精。
第四章连锁的细胞遗传学+第五章染色体作图
1.利用三体测验连锁群的原理是什么？如何进行测验？
以玉米的三体测验连锁群为例：
原理：玉米染色体组有10条染色体，因而有10个不同的三体。三体株有21条染色体，在减数分裂中，其中9条染色体可以形成正常的二价体，一条染色体具有3个同源染色体。这3条染色体可以形成三价体，或者一个二价体和一个单价体。单价染色体在减数分裂中常常因落后而丢失。不同染色体三体的传递速率是不一样的，染色体越长，传递率越高。由于花粉竞争的原因，三体很难通过父本传递。在三体上的杂合基因（如Aa）可以有两种组合，即双显性组合（AAa）和单显性组合（Aaa）。他们的自交后代与测交后代的分离比例与二体是不相同的。利用三体测验就是以这种不同分离比例为依据的。
测定步骤如下：
1)把10个不同三体株作母本，分别与被测株进行杂交。
2)让各F1三体株进行自交或与突变株进行测交。
3)让2n株做与三体株相同的平行试验，以便进行核对。
4)同时种植三体株与2n株后代，对它们的分离比例进行比较。其中9个三体株后代都出
现正常的2n比率，只有被测基因所处染色体的三体后代，才出现双显性组合的三体分离比例。
原理：三体由于有3条同源染色体，其遗传方式不同于2n，三体可有4种基因型，AAA, AAa, Aaa, aaa。
（1）依染色体分离(AAa)：理论上，三体做母本，与正常株杂交，后代表型A:a=5:1；反交时，后代表型A:a=2:1（父本不传递n+1配子）
（2）依染色单体分离（AAa）：理论上，三体自交，后代基因型比率为：12AAA:22AAa:10Aaa:1aaa:20AA:20Aa:5aa；A:a=84:6；
当母本只传递1/3（n+1）配子的情况下，后代基因型比例为：12AAA:22AAa:10Aaa:1aaa:40AA:40Aa:10aa；A:a=11.27:1
根据上述分离比，可以利用三体测定基因所属连锁群。
一套三体做母本X突变体做父本，F1会有n-1个组合基因型正常，一个组合基因型为AAa（三体），F1自交或测交，n-1个组合表现出3:1或1:1分离比，另一个表现三体分离比，则基因位于该三体染色体上。
2.通过何种遗传设计才能证明姐妹染色单体之间发生交换？
利用玉米的环形染色体证明姐妹染色单体间的交换。
使用的材料是一个玉米大型环状6号染色体，它是正常的6号染色体在长臂末端和短臂的随体部分分别发生断裂，两头的断片丢失后，染色体在断头处重新连接而成。
玉米环状与棒状6号染色体发生交换后。在各染色单体随机发生交换的情况下，后期I与后期II单桥机会相等；后期II没有双桥，但实际观察并非如此。
后期Ⅱ双桥的出现是环状6号染色体姐妹染色单体之间发生单交换造成的，而后期Ⅱ染色质桥的增加是姐妹染色单体与非姐妹染色单体同时发生单交换的结果。
3.假定A和B两个基因座位间在减数分裂中平均有两个交叉，在多线交换随机发生的情
况下，证明它们之间的最大交换值。
假定有一个相引相杂交组合AB／ab，两个基因座位间同时发生两次交换，分别发生在I区和II区，I区发生交换的位置不变，二区在非姐妹染色单体之间随机发生，则有4种不同组合，即I、II-1二线双交换，I、II-2三线双交换，I、II-3三线双交换，I、II-4四线双交换。这四种双交换产生的配子，在染色体结构和遗传组成上各有不同。
综合全部交换结果，未发生交换的配子，单交换配子以及双交换配子的比例为1:2:1，原组合与新组合的比例为1：1。由于AB基因之间没有遗传标志，双交换与非交换产生的配子在表现型上是无法区别的，只能从单交换结果计算交换值，占总数的一半。由此可见，AB基因之间的最大交换值为0.50
4.主要分子标记的原理。
1)RFLP标记 (restriction fragment length polymorphism)：（基于DNA-DNA杂交的DNA
标记）DNA某一位点上的变异有可能引起该位点特异性的限制性内切酶识别位点的改变，包括原有位点的消失或出现新的酶切位点，致使酶切片段长度随之发生变化。这种变化引起的多态现象即为限制性片段长度多态性（RFLP)。
2)RAPD（random amplified polymorphic DNA）标记：（基于PCR的DNA标记：随机引物
PCR标记）随机扩增多态性DNA，用随机短引物（人工合成的10核苷酸）进行DNA的PCR扩增。所扩增的DNA区段是事先未知的，具有随机性和任意性，因此随机引物PCR 标记技术可用于对任何未知基因组的研究。
3)ISSR (Inter-simple sequence repeats)标记:（基于PCR的DNA标记：随机引物PCR
标记）简单序列重复区间扩增多态性。利用基因组中常出现的SSR本身设计引物，无需预先克隆和测序。有两种类型4），5）。
4)SSR（simple sequence repeats)标记:简单重复序列多态性标记。又称微卫星DNA多态
性，即由二核苷酸，三核苷酸或四核苷酸串联重复的拷贝数目不等而出现的多态现象。
利用SSR本身设计引物，克隆DNA片段。
5)STS（sequence-tagged site）标记:序列标签位点。（基于PCR的DNA标记：特异引物
PCR标记）染色体上位置已定的、核苷酸序列已知的、且在基因组中只有一份拷贝的DNA短片断，一般长200－500bp。STS标记是根据单拷贝的DNA片断两端的序列，设计一对特异引物，经PCR扩增基因组DNA而产生的一段长度为几百bp的特异序列。
6)AFLP（amplified fragments length polymorphism）标记:（基于PCR与限制性酶切技
术结合的DNA标记）扩增片段长度多态性。通过对基因组DNA酶切片段的选择性扩增来检测DNA酶切片段长度的多态性。AFLP揭示的DNA多态性是酶切位点和其后的选择性碱基的变异。
7)SNP（single nucleotide polymorphism）标记:（单核苷酸多态性的DNA标记）单核苷
酸多态性。不同个体基因组DNA序列同一位置上的单个核苷酸的差别。其比较的不是DNA的片段长度，而是相同序列长度里的单个碱基的差别。
交叉干扰，染色单体干扰，体细胞交换，
交叉干扰：在减数分裂中，一个交叉的发生对第二个或以后的其他交叉会有一定的影响，这种影响称为交叉干扰。
染色单体干扰：是指两条同源染色体的4条染色单体参与多线交换的机会的非随机性，它的存在可使二线双交换，三线双交换和四线双交换发生的概率不是1:2:1之比。
体细胞交换：体细胞在进行有丝分裂时，同源染色体一般不配对，但偶然也会发生一些同源染色体之间的交换，这一过程叫体细胞交换。
第六章+第七章+第八章（缺失+重复+倒位+易位）
1.缺失与重复杂合体在减数分裂时都能形成环状物（或称瘤状物），试比较他们的异同。缺失与重复杂合体在减数分裂联会时会形成环状突起。二者的区别在于：
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。
2.如果在杂倒位的倒位圈内发生了一个单交换，那么臂内倒位与臂间倒位在细胞学行为
上有何不同？它们的花粉和胚珠的败育性如何？
1)臂间倒位
若在倒位圈内发生一个单交换，就会产生两条具有互补性的缺失-重复染色单体、一条正常染色体和一条倒位染色体。每一个缺失-重复染色单体都带有一个着丝粒，因而其细胞
学行为是正常的。带有这些缺失-重复染色单体的配子都不能成活，所以其表现特征是部分不育性。而且不育性对花粉和胚珠都是相同的。
2)臂内倒位
若在倒位圈内发生一个单交换，减数分裂后所产生的4条染色单体中，就会有一条正常的，一条倒位的，一条双着丝粒的，一条无着丝粒的。到了后期Ⅰ，由于纺锤丝的牵引，同源染色体着丝粒趋向两级，具双着丝粒染色体会在中间形成一个染色质桥，而无着丝粒染色体断片常常呈自由状态，落后于赤道板附近。即为一桥一断片。
臂内倒位时，具有缺失-重复单体的孢子，也不能正常发育而死亡。但是胚珠的败育率比花粉要低的多，或者说胚珠几乎不存在败育现象，这是由染色单体的纽带效应决定的。3.通过对一个臂内杂倒位体的细胞学观察，在300个小孢子母细胞的减数分裂后期I，发
现“单桥”细胞97个，双“桥”细胞13个。在300个后期II细胞中，有单“桥”细胞9个，试计算倒位段与基部段的遗传距离，这个杂倒位体引起的花粉不育性至少有百分之几？
1)根据后期I的结果先算出倒位圈内的单交换:
假定无染色单体干扰, 则各种双交换自由发生，二、三和四线双交换的理论比值为1:2 :1. 由于后期I形成的双桥细胞是四线双交换的结果：13/300=4.33%。
所以二、三和四线双交换的比值分别为4.33%，8.66%，4.33%。
由于后期I形成的单桥细胞是单交换和三线双交换的结果，所以单交换=97/300-8.66%=23.67%。
所以倒位段的最小遗传距离为23.67/2=11.8。
2)根据圈内、圈外联合双交换的次数计算圈外基部段的交换值
后期II的单桥细胞是联合三线双交换的结果：9/300=3%。联合二线与联合四线双交换的次数的比值各为3%/2=1.5%。
则圈内圈外联合双交换的总值为：1.5%+3%+1.5%=6%。
由于双交换值为两个单交换的乘积，已知圈内单交换值为23.67%。
所以圈外单交换值为：6%/23.67%=25.35%。
则基部段的遗传距离为25.35/2=12.675。
3)花粉的不育性=1/2（单交换值+三线双交换值）+四线双交换值=0.5（23.67%+8.66%）
+4.33%=20.495%
4.杂合臂内倒位在减数分裂过程中，由于交换而产生的染色质“桥”在以后的细胞分裂
中会发生什么样的变化？它们在大孢子发生和小孢子发生过程中表现是否相同？在胚乳及胚中表现又如何？
臂内杂倒位后期I形成的染色质桥随着着丝粒向两极移动，可能被拉断或者被新形成的细胞壁切断。如果是后一种情形，染色质可能停留在演唱状态下而被排除在二分体细胞核之外，知道第二次减数分裂。后期II形成的桥也会在末期II之前被拉断或切断。
染色质桥的断裂，无论发生在何处，他所产生的配子都是不能成活的，因为他必然缺少由断片所携带的末端段染色体部分。这时产生臂内杂倒位花粉败育的主要原因。但是，大孢子母细胞减数分裂所产生的4个大孢子是呈直线排列的，交换后所产生的缺失重复的细胞，由于桥的存在，总是处于中间两个大孢子的位置，而胚囊是由基部大孢子发育而来，这样，缺失的大孢子就被排除在有功能的大孢子之外，造成在植物的胚珠中几乎不存在败育现象。这种现象称为染色单体的纽带效应.
在胚乳中“桥-断裂-融合-桥”循环可以正常进行，但是在胚中，循环终止，断裂染色体变成了稳定的类型。
5.何谓染色体“桥—断裂—融合—桥”循环？它与染色单体循环有何不同？
染色单体循环：染色质桥断裂之后，断头常常是不稳定的，具有粘性末端，这种带有粘性末端的染色体在完成复制时，子染色体会在断头处重新连接起来，形成新的具有双着丝粒的染色体；在下一次细胞分裂时，还会形成染色质桥，这发生在后减数分裂过程中，新的染色质桥在后期又会发生断裂，断裂的染色体复制后还会再次融合，这样就形成了一个“桥--断裂--融合--桥”的周期性循环，由于这种循环发生在染色单体之间，故把这种循环称之为染色单体循环。
染色体循环：如果断裂染色体同时通过母本和父本传递到合子，它们彼此可以在断头处发生融合，形成双着丝粒染色体，它是两条染色体彼此连接的结果，而不是像染色单体循环那样由复制形成的。在细胞分裂后期，可能出现两个桥，也可能完全不出现桥，如果出现两个桥，断裂之后，每极有两个带有粘性末端的染色体，它们还可以再融合，形成新的双着丝粒染色体，如此循环往复，叫染色体循环。可在胚和胚乳中发生。
不同：
a)染色单体循环是经过了染色体复制后才融合的；染色体循环则不经过复制；
b)染色单体循环是单体间的融合，染色体循环是染色体间的融合。
6.杂合易位产生的半不育性与杂合倒位所产生的部分不育性其机制有何不同？
杂易位产生半不育是由于染色体不同的分离方式所致。相邻式分离：产生重复、缺失染色体，4配子全部不育；交替式分离：染色体具有全部基因，4配子全部可育。交替式和相邻式分离的机会大致相等，即花粉和胚囊均有50%是败育的，结实率50%。所以杂易位所形成的育性是半不育。
杂合倒位导致部分不育是因为杂合倒位体在减数分裂的过程中，由于联会圈内发生交换的结果，会产生出正常的，倒位的和缺失-重复的染色单体，这些染色单体进入豹子时，具有正常或倒位单体的孢子发育正常。形成有生活力的花粉或胚珠，而具有缺失-重复染色单体的孢子，将因不能发育而死亡，所以发生交换的配子的育性为1/2，但是，倒位圈内交换不一定能发生，所以，杂合倒位所形成的育性是部分不育。
7.利用B-A易位测定玉米连锁群的原理是什么？有什么优越性？如何进行测定？
B-A染色体易位是指正常的A组染色体的成员与超数染色体B之间的易位。B-A易位中的BA染色体的细胞学行为与B染色体相同，在小孢子第二次分裂时依旧不发生分离，形成一个超倍体和一个亚倍体精子，这两个精子分别于极核或卵细胞结合形成于正常的非易位染色体不同基因型的胚和胚乳，再通过其后代的表现型来判断未知基因是否位于易位段上。
该方法的优点在于迅速，在F1代中一般就可以确定，而且可以具体的确定未知基因所处的染色体臂。
具体方法：把未知隐性突变的纯合体或杂合体作为母本与一整套的B-A易位材料进行杂交。，（1）如果F1出现隐性性状，就说明该基因位于易位段的A染色体上；（2）如果基因位于着丝粒与易位断点之间，则F1不出现隐性性状，须将其中的亚倍体株（A+A B）自交，F2中的绝大部分个体都将表现隐性性状；（3）其余组合F2的显隐性分离比均是3：1。
8.已知玉米Oh43是一个很好的自交系，但3号染色体长臂（3L）上有几个相互连锁感大
斑病基因；而K67自交系3L上有相应的抗病基因，你如何通过B-A易位的方法以K67的3L取代Oh43的3L？
首先把Oh43变成B-A易位，而后实现转移，具体步骤如下：
1) 让一个含有3L的B-A纯易位体做母本与Oh43杂交，得F1杂易位体。
2) 以F1做母本，Oh43做父本进行回交，在回交子代中选择杂易位体继续做母本重复回交4-5次最后得到一个Oh43的B-A易位系。
3) 以K67自交系作母本与具有B-A易位的Oh43杂交。选择F1中的亚倍体做母本继续与含有B-A易位的Oh43回交，直到把K67自交系3L以外全部遗传成分取代完为止。
4) 在回交完成时，对最后得到的亚倍体进行一次自交，就得到一个染色体完全正常的Oh43自交系。因为在每一次回交中选择的都是亚倍体，只有断点以内的同源染色体才能发生交换，易位段染色体处于半合子状态，既不能和B染色体联会，也不能进行交换，故总保持其完整状态。
假显性，非对等交换（不等交换），剂量效应，位置效应，染色单体桥的纽带效应，假连锁假显性：使载有显性基因的染色体发生缺失，让其隐性等位基因表现“假显性”。
基因的剂量效应：细胞内某基因出现次数越多，表现型效应越显著。
基因的位置效应：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。
非对等交换：在减数分裂过程中，当染色体上有重复段或重复DNA序列存在时，同源染色体间可以发生错配对或非对称配对现象，这种现象叫非对等交换，这一交换导致同源染色体的重复和缺失。
染色单体的纽带效应：大孢子母细胞减数分裂所产生的4个大孢子是呈直线排列的，交换后所产生的缺失重复的细胞，由于桥的存在，总是处于中间两个大孢子的位置，而胚囊是由基部大孢子发育而来，这样，缺失的大孢子就被排除在有功能的大孢子之外，这种现象称为染色单体的纽带效应。
假连锁：两对染色体上原来不连锁的基因，由于靠近易位断点，易位杂合体总是以交替式分离方式产生可育的配子，因此就表现出假连锁现象。
第九章四倍体
1.同源四倍体的等位基因在什么条件下以染色体为单位发生分离？在什么条件下以染色
单体为单位发生分离？
1)减数分裂中不形成四价体或基因与着丝粒间不发生交换，等位基因以染色体为单位发生
分离。在双显性的条件下，AAaa可产生6种染色体组合，AA：Aa：aa=1:4:1,配子A:a=5:1。
2)减数分裂中形成四价体，基因与着丝粒距离远，发生交换。4条染色体所产生的8条染
色单体中，任何两条都有同等机会进入一个配子，就会产生以染色单体为单位的分离行为。AAaa产生AAAAaaaa8条染色单体，可产生28个组合，AA：Aa：aa=6:16:6,配子A:a=3.7:1。
2.什么叫双减数？发生双减数的条件有哪些？
双减数：发生交换的染色体形成四价体，而这4条同源染色体在后期I发生完全均等式的随机分离，在后期II，染色单体之间继续发生均等式的随机分离，其结果，两个姐妹染色单体就可能进入一个细胞，因而也会出现aa配子，这种染色体分离方式称为最大均等式分离或称完全均等式分离，也叫双减数。
发生双减数的四个条件：
（1）形成四价体；
（2）基因与着丝粒间发生交换；
（3）交换后的两对染色单体后期I进入同一极；
（4）两对染色单体在后期II发生随机分离。
3.在一个同源四倍体中，假定基因a与着丝粒的遗传距离为0.5，在减数分裂中大约有
50%的细胞形成四价体，试计算发生双减数的次数（α）。
发生双减数的次数α=1/2(ae)，其中a为四价体效应，等于1/3乘以四价体的出现频率；e 为基因与着丝粒之间的交叉率。
a=1/3*(1/2)=1/6；e=2*0.5=1。
α=1/2(ae)=1/2*1/6*1=1/12
4.从3个亲缘关系不同的二倍体植物着手育成一个纯育的异源六倍体新物种，使它的有
关染色体在减数分裂时都能配对，试设计一个合理的育种方案。
以异源六倍体小麦为例
染色体组，整倍体，非整倍体，多倍体
染色体组：一个物种的配子所包含的全套染色体，其数目以“n”表示。它是体细胞或合子染色体数目的一半，合子或体细胞的染色体数以“2n”表示。（n=x或n≠x）。
整倍体：细胞内含有一个或多个完整的基本染色体组（x）的个体。
非整倍体：基本染色体组内的个别染色体数目的增加或减少，使细胞内染色体的数目不成基本染色体组的完整倍数。
多倍体：体细胞内含有两个以上完整基本染色体组的个体。
第十章非整倍体
1.三体株在减数分裂中出现的单价体会发生些什么变化，结局如何？
在减数分裂粗线期，会出现少数的单价体和二价体。
（1）后期I偶尔进入细胞，后期II分裂正常；（2）后期I落后消失；（3）发生错分裂，产生端着丝染色体或等臂染色体。
2.什么是单体转移？为什么会发生单体转移？
单体转移：有些小麦的单体能够诱发其他染色体的部分不联会，从而引起别的染色体丢失，从而产生的n-1卵子中包含有原来的单体染色体，丢失了不联会的染色体，这样的n-1配子与正常的n配子受精后，产生的单体与原来的单体是不同的，这种现象叫做单体转移。
发生单体转移的原因是：其他染色体的部分不联会，使不联会的染色体丢失。
3.试述小麦的5B效应。在育种上，5B效应有何应用价值？
小麦5B染色体的存在与否，对部分同源染色体的配对有重要作用的现象，称为5B效应；此基因位于5B染色体的长臂上，这一基因称为Ph。
基于对5B效应可用一系列的遗传设计来导入外源优良基因，包括利用5B单体，5B缺体，5B缺体5D四体和双隐形的phph突变系等。利用这些设计导入了某些野生种的重要外源基因。
4.如何利用单体来测定突变基因所属的染色体？
单体分析是决定gene所属染色体的最有效的手段。
单体分析（以一套单体做为母本）：
1)隐形基因：如果在单体所在的染色体上，则F1中所有2n-1个体都为隐性；否者全部为
显性。
2)显性基因：如果在单体所在的染色体上，则F1全部为显性；在F2中，来源于2n F1
的后代A:a=3:1，来源于2n-1 F1的后代A：a=1:0。
5.品种间染色体代换需要哪些步骤？种属间染色体代换需要哪些步骤？
1)品种间染色体代换
首先，把被改良的品系转换为要代换染色体的单体系；然后完成代换。
例如：假定小麦品种农大139蛋白含量低，不抗锈病，而Atlas66品系抗锈病且蛋白含量高，此外，这两个基因连锁定位于5D染色体，则我们可以用Atlas66的5D染色体代换农大139的5D染色体。
首先，把农大139转换成5D单体系：用已知的5D单体系做母本与农大139杂交，F1选择单体株做母本与农大139回交4-5代，完成转换；
其次进行代换：以农大139单体系做母本，与Atlas66杂交，后代选择抗病的单体株做父本与农大139单体系回交，4-5代后，待全部性状都与农大139相同时，再选择抗病单体株自交获得二体，即为农大139的Atlas66的5D染色体代换系。
2)种属间染色体代换
在添加系的基础上，可以进行种属间部分同源染色体的代换。
6.新获得了一个全新的水稻矮秆突变体，是由单基因控制的，请你用三体的方法将该基
因定位到染色体上。
参照第四章第一题的答案
7.新发现了一个小麦的矮秆突变体，是由单基因控制的，你如何用单体将该基因定位到
染色体上？
答案同第四题
8.如何测定某单体染色体在上下代间的传递率？
依照机遇法则，单体株应当产生n和n-1两种类型的配子的数量相等，但是由于减数分裂的过程中单价体的落后，以及着丝粒的错分裂等，使n-1配子的比数大大提高，因此可以通过单体与正常株杂交后代单体株的出现频率来测定某染色单体在上下代之间的传递率。当单体做母本与正常植株杂交，即(2n-1)*2n,通过后代中2n-1株的出现频率大体上可以反映出n-1通过母本的传递率。当单体作父本与正常植株杂交，即2n*(2n-1)，后代中2n-1株出现的频率就是n-1通过父本的传递率。另外，也可以通过单体的自交，自交后代中缺体的出现频率来测定父本n-1配子的传递率。
9.异源代换系是如何选育的？
初级三体，次级三体，三级三体，单体，单端体，单端二体
初级三体：三体中增加的染色体是一条完整的染色体。
次级三体：三体中增加的染色体是一条等臂的染色体。
三级三体：三体中增加的染色体是一条易位的染色体。
单体：比正常的染色体组少一条染色体的个体。
单端体：减数分裂时不能形成二价体的染色体为一条端着丝粒染色体单体。
单端二体：2n-1条正常染色体和一条端着丝粒染色体。
第十一章性别决定
1.试分别说明伴性性状、从性性状和限性性状，它们的遗传基础有何不同？
1)伴性性状：决定某些遗传性状的基因处在性染色体上，它们上下代的传递与性别有关。
2)从性性状：有些性状是由常染色体上的基因决定的，但它的表达受性别的影响。（同样
的基因型在不同性别中表现不同）
3)限性性状：基因处于常染色体上，但性状只在一个性别上表达。如公鸡的羽毛。
遗传基础不同：
从性性状和限性性状都是由常染色体上的基因决定的，基因的传递过程符合孟德尔遗传规律，传递方式是随机的。
决定伴性性状的基因在性染色体上，以人为例，在X或者Y 染色体上，这些基因与性别紧密连锁，它的传递方式不再是随机的。如果X染色体上带有显性基因，则父亲把性状传递给他的全体女儿。杂合子的女儿再把性状传递给1/2的外孙及外孙女。而且父亲传递性染色是不是随机的，X传给女儿，Y传给儿子。
2.为什么显性伴性遗传病的发病率女性高于男性，而隐性伴性遗传病的发病率男性高于
女性？
巴氏小体，莱昂化作用
巴氏小体：在人类和哺乳动物胚胎发育早期，雌性胚胎细胞中两条X染色体中的一条出现了异固缩现象，移向核膜处，成为染色很深的异染色质小体，称为性染色质或巴氏小体。
莱昂化作用：（1）哺乳动物的正常发育只需要一条X染色体，多余的X染色体在遗传上都要失活；（2）X染色体的失活是随机的，在一些细胞中可能是母本来源的X染色体失活，在另一些细胞中可能是父本来源的X染色体失活；（3）X染色体的失活发生在胚胎发育的早期，
失活作用是不可逆的。
第十二章无融合生殖
1.试述无孢子生殖和二倍性孢子形成的机制，它们的主要区别是什么？
形成机制：
1)无孢子生殖：大孢子母细胞减数分裂正常，形成4个减数的大孢子，但全部退化，由胚
珠中不同位置的体细胞发育产生类似胚囊的结构，然后不经受精直接发育成种子，其基因型与母本完全相同。
2)二倍性孢子生殖：大孢子母细胞减数分裂不正常，产生了没有减数的大孢子（2n），即
二倍体孢子，该大孢子继续分裂产生类似胚囊的结构，然后不经受精直接发育为种子，基因型与母本完全相同。
主要区别：配子体的来源：无孢子生殖来源于体细胞；二倍性孢子生殖来源于大孢子母细胞。相同点：都不经过受精，没有雌雄配子的融合，故子代基因型与母本完全一致。
无融合生殖，无孢子生殖，二倍性孢子生殖，不定胚生殖，假受精
无融合生殖：指植物不经减数分裂和受精，由花器官中的体细胞直接发育成种子的生殖方式。基因型与母本完全一致。
无孢子生殖：大孢子母细胞减数分裂正常，形成4个减数的大孢子，但全部退化，附近的1至几个珠被细胞（体细胞，称为无孢子起始细胞（AI））开始发育产生类似胚囊的结构，然后不经受精直接发育成种子，其基因型与母本完全相同。
二倍性孢子生殖：大孢子母细胞减数分裂不正常，产生了没有减数的大孢子（2n），该大孢子继续分裂产生类似胚囊的结构，然后不经受精直接发育成种子，基因型与母本完全一致。不定胚生殖：不定胚生殖类似于营养体生殖或组织培养，他的胚由珠心、珠被或子房壁的体细胞发育而来，没有胚囊形成，但最终发育成种子。
假受精：虽然无融合体的发育都不需要雌雄配子的融合过程，但在多数情况下还需要进行授粉，配合胚乳才能正常发育，这称为假受精。
第十三章体细胞遗传学
1.为什么要进行花药培养？在花药培养中要注意哪些技术关键？
目的在于从小孢子或花粉诱发单倍体或纯合二倍体植株。它可以大大缩短培育自交系和品种的培育年限，使自交不亲和系作物自交系培育成为可能，单倍体株或染色体加倍的植株，能够直接显示出隐性突变，因而有利于诱发突变的研究。（也可以用来培育双单倍体群体（DH 群体））
用作外植体的花药中花粉粒的发育时期是能否成功的关键。花药培养的适宜时期是从四分体时期到小孢子后减数分裂的二核期。还需要全新的生长环境条件。
1)温度条件。降低培养温度可以终止小孢子原来的正常代谢路线，开始新的营养细胞分裂
的代谢路线。
2)培养基的成分。需要改变MS培养基中元素的比例。
2.胚培养和花药培养的主要区别是什么？胚培养在作物改良上有何用途？
胚培养是指把未成熟或者已经成熟的胚分离出来，在适当的固体培养基上进行培养，其目的在于获得成活的植株或者愈伤组织，进而诱发再生植株。
花药培养的目的在于从小孢子或花粉诱发单倍体或纯和二倍体植株。
胚培养是植物育种的一种新手段。利用胚培养可用于培育转基因品种；克服远源杂交不亲和性，获得杂种植株；打破种子休眠而迅速获得成活植株；对于远缘杂种的胚培养来说，还可通过染色体排除获得单倍体。
3.如何区别外遗传变异、生理适应变异与基因突变引起的变异？
基因突变引起的变异是可遗传的，是由于遗传物质的改变而引起的。
外遗传变异和生理适应变异不能通过有性的方式传递给后代，这两种变异是不遗传的。
生理适应变异是指由某种外界条件存在而引起变异，一旦这种外界条件不存在，变异也就自行消失。（例如：硝酸盐的存在能够引起硝酸还原酶活性的增强，但硝酸盐不存在时，硝酸还原酶的活性就又恢复到原来的水平）
外遗传变异：也是由外界条件所诱发，但外界条件消失后，变异依旧随着细胞的分裂而持续存在。这种变异是细胞中原有遗传基础的遗传潜力在组织培养的特定条件下得到表达的结果。
某二倍体生物，染色体数为2n=20，如果不考虑染色体交换，请问：在一次杂交和自交之后，产生一个与亲代染色体组成完全相同的个体的概率是多大？
在高杆水稻田里发现了一株矮化植株，你如何验证：它是基因突变还是环境影响产生的？显性遗传还是隐性遗传？单基因还是多基因？已知基因还是未知基因？
细胞和分子遗传学 第一章绪论 1. 遗传：生物信息从上代往下代传递 2. 遗传学：研究遗传规律的科学 3. 基因组Genome : 一整套染色体上的所有遗传物质 4. 基因组学Genomics: 研究基因组的科学，包括研究分析核酸序列、基因成分、基因结构和基因数目. 5. 细胞遗传学: 从细胞学和遗传学发展起来的交叉学科，它涉及染色体的形态、结构、数目、功能和运动等特征，以及这些特征的各种变异对遗传传递、重组、表达与调控的作用和影响，也涉及染色体外的遗传因子。以染色体遗传为研究核心。 6. FISH(fluorescent in situ hybridization):荧光原位杂交 7. 原位杂交：是一项利用标记的DNA或RNA探针直接在染色体、细胞或组织水平定位特定靶核酸序列的分子细胞遗传学技术。 8. FISH工作原理：用已知的标记单链核酸为探针，按照碱基互补的原则，与待检材料中未知的单链核酸进行特异性结合，形成可被检测的杂交双链核酸。由于DNA分子在染色体上是沿着染色体纵轴呈线性排列，因而可以将探针直接与染色体进行杂交从而将特定的基因在染色体上定位。与传统的放射性标记原位杂交相比，荧光原位杂交具有快速、检测信号强、杂交特性高和可以多重染色等特点。 9. FISH的应用：⑴位点特异性探针：能与染色体的特定部位杂交；已经分离出一段基因的一小部分，若要确定这段基因位于哪个染色体，就准备这段基因的探针并观察该探针与哪个染色体杂交。⑵整个染色体探针：能分别与染色体纵轴的不同序列杂交的很短的探针的集合。用这些探针库能画出全部染色体并产生核型谱带，再进行核型分析，用于检测染色体异常10.原位杂交的种类：⑴GISH（Genomic in situ hybirdization)——以基因组为探针（整个染色体）。⑵FISH（Fragment in situ hybridization)——以特定的基因为探针（基因片段）。⑶mFISH (multicolor FISH)——利用不同颜色的荧光素标记不同的探针。⑷Fiber-FISH——利用化学方法对染色体进行线性化，再以此线性化的染色体DNA纤维为载体进行FISH（提高分辨率）。第二章基因组作图与基因定位 1. 结构基因组的研究策略：测序路线——作图（遗传图和物理图）、测序（图谱测序和随机测序）、组装（骨架图和空隙图）。 2. 为何要绘制遗传图与物理图？1)基因组太大,必需分散测序,然后将分散的顺序按原来位
细胞遗传学复习资料 第二章染色体的形态结构 Chromosome: A molecular of DNA, and associated protein bound together. Each chromosome contains: Centromere, Kinetochore, Telomere, Euchromatin and Heterochromatin. 染色质（Chromatin）：在尚未分裂的细胞核中，显微镜下可见的可被碱性染料染色较 深的、纤细的网状物。 染色体（Chromosome）: 细胞分裂时，由染色质卷缩（螺旋化）而形成的呈现为一定数目 和形态的细胞结构，是遗传物质的最主要的载体。 研究染色体形态最适合的时期： ?有丝分裂中期 ?减数分裂第一次分裂前期I的粗线期 第一节有丝分裂中期染色体 大小：不同物种间染色体的大小差异很大，长度的变幅为(0.20-50 μm)，宽度的变幅为(0.20-2.00 μm)。(显微镜的最小分辨率δ=0.61λ/ NA ，λ＝0.55 μm NA=1.4，δ约为0.25 μm。NA为物镜的数值孔径） 同一物种不同染色体宽度大致相同，其染色体大小主要对长度而言。 小麦：染色体平均长度11.2 μm,总长235.4 μm。 在细胞周期中，染色体处于动态的收缩过程中。 绝对长度：实际测量值。 相对长度：特定染色体的长度在单倍染色体组总长度中所占的比例。 染色体大、数目少的物种是细胞遗传学研究的优良实验材料，如果蝇（2n=8)、玉米、蚕豆、洋葱、麦类。 着丝粒（Centromere）：A specialized chromosome region to which spindle fibers attach during cell division. 着丝粒是细胞分裂时，纺锤丝附着(attachment)的区域，又称为着丝点。 着丝粒不会被染料染色，所以在光学显微镜下表现为染色体上一缢缩部位(无色间隔点)，所以又称为主缢痕(primary constriction)。 着丝粒所连接的两部分称为染色体臂(arm)。 着丝点：具有聚合微管蛋白的作用，是微管组织中心(microtubule organized center, MTOC)，因而与细胞分裂过程中牵引染色体移动的驱动力有关系。 1.按着丝粒位置将染色体分为几种类型： 1）中着丝粒染色体 2）近中着丝粒染色体 3）亚中着丝粒染色体 4）亚端着丝粒染色体 5）近端着丝粒染色体 6）端着丝粒染色体 臂比(arm ratio,A)=长臂/短臂（q/p或L/S） 着丝粒指数(Centromeric Index,C)=短臂长度(p)/染色体长度(p+q)×100% 动粒（Kinetochore): 为着丝粒的外层结构，是细胞分裂时纺锤体微管附着部位。 动粒的类型： ?固定位置动粒( localized kinetochore)
多发性骨髓瘤常见分子细胞遗传学异常及其意义多发性骨髓瘤是一种常见的浆细胞恶性肿瘤，重要的染色体与基因异常导 致疾病的进展，在多发性骨髓瘤中具有独立的预后判断价值。随着检测方法的更新及技术的进步，异常染色体与基因的检出率越来越高，主要包括13号染色体全部或部分缺失伴或不伴14q32/IGH的重排等染色体异常。异常染色体与基因的检测具有重要价值，可完善MM预后评估体系，指导临床个体化治疗并为新药开发提供新的靶点。 标签：多发性骨髓瘤；分子细胞遗传学；预后 1染色体数目异常 1.1超二倍体 MM患者超二倍体主要表现为1、3、7、9、11、13、15、17、18、19、21、22三体型[1]；另外，近年来国内也有人发现MM患者8号染色体三体，王晓炜等[2]应用荧光免疫表型和间期细胞遗传学（FICTION）技术对MM骨髓涂片进行8号染色体检测，9例MM患者中，发现8号染色体三体1例，这可能与应用FICTION技术提高了检测效率有一定关系。 1.2亚二倍体 MM患者亚二倍体主要表现为6、8、13、14、X、Y单体型为特征；其中13号染色体单体缺失及其部分缺失是目前研究较为广泛的染色体异常之一。 2染色体结构异常 2.113号染色体异常 13 号染色体部分或完全缺失是MM 最早发现的染色体异常，MM 中较常见，而且是MM预后及生存期预测的指标之一。13号染色体异常，特别是13单体（-13）和13号染色体长臂部分缺失（13q-）与MM预后的关系越来越受到重视。目前认为13号染色体上存在MM 抑癌基因，其缺失与疾病危重、疗效和预后密切相关。Pérez-Simón等[3]采用荧光原位杂交（FISH）方法分析了15 种不同染色体异常在常规剂量化疗患者中的预后价值，发现13号染色体缺失是最重要的预示生存期短的预后指标，但对治疗反应无影响。由于13q-的断裂点范围在13q11~13q14，RB1基因正好也于这个区域，因此有人推测13号染色体完全或部分缺失所致MM预后不良可能与RB1基因改变有关。 Chiecchio等[4]通过FISH技术对400例新发MM患者染色体检测发现，至少有一种染色体数目或结构异常者达99%，其中13号染色体缺失：单体缺失及部分缺失约占47%。Fonseca等[5]采用cig-FISH 技术在54%的MM患者中检测
1 复习题 1. 什么是遗传学？为什么说遗传学诞生于1900年？ 2. 什么是基因型和表达，它们有何区别和联系？ 3. 在达尔文以前有哪些思想与达尔文理论有联系？ 4. 在遗传学的4个主要分支学科中，其研究手段各有什么特点？ 5. 什么是遗传工程，它在动、植物育种及医学方面的应用各有什么特点？ 2 复习题 1. 某合子，有两对同源染色体A和a及B和b，你预期在它们生长时期体细胞的染色体组成应该是下列哪一种：AaBb，AABb，AABB，aabb；还是其他组合吗？ 2. 某物种细胞染色体数为2n=24，分别指出下列各细胞分裂时期中的有关数据： （1）有丝分裂后期染色体的着丝点数 （2）减数分裂后期I染色体着丝点数 （3）减数分裂中期I染色体着丝点数 （4）减数分裂末期II的染色体数 3. 假定某杂合体细胞内含有3对染色体，其中A、B、C来自母体，A′、B′、C′来自父本。经减数分裂该杂种能形成几种配子，其染色体组成如何？其中同时含有全部母亲本或全部父本染色体的配子分别是多少？ 4. 下列事件是发生在有丝分裂，还是减数分裂？或是两者都发生，还是都不发生？ （1）子细胞染色体数与母细胞相同 （2）染色体复制 （3）染色体联会 （4）染色体发生向两极运动 （5）子细胞中含有一对同源染色体中的一个 （6）子细胞中含有一对同源染色体的两个成员 （7）着丝点分裂 5. 人的染色体数为2n=46，写出下列各时期的染色体数目和染色单体数。 （1）初级精母细胞（2）精细胞（3）次级卵母细胞（4）第一级体（5）后期I （6）末期II （7）前期II （8）有丝分裂前期（9）前期I （10）有丝分裂后期 6. 玉米体细胞中有10对染色体，写出下列各组织的细胞中染色体数目。 （1）叶（2）根（3）胚（4）胚乳（5）大孢子母细胞
《细胞遗传学》复习题 第一章染色体的结构与功能+第三章染色体识别 1.什么是花粉直感？花粉直感是怎样发生的？作物种子的哪些部分会发生花粉直感？ 花粉直感又叫胚乳直感，植物在双受精后，在3n胚乳上由于精核的影响而直接表现父本的某些性状。 由雄配子供应的一份显性基因能够超过由母本卵核或两个极核隐形基因的作用，杂交授粉当代母本植株所结的种子表现显性性状。 胚乳和胚性状均具有花粉直感的现象。 2.什么叫基因等位性测验？如何进行基因等位性测验？ 确定两个基因是否为等位基因的测验为基因的等位性测验。 将突变性状个体与已知性状的突变种进行杂交，凡是F1表现为已知性状，说明两对基因间发生了互补，属于非等位基因。若F1表现为新性状，表明被测突变基因与已知突变基因属于等位基因。 3.原位杂交的原理是什么？原位杂交所确定的基因位置与遗传学上三点测验所确定的基 因位置有何本质的不同？ 根据核酸碱基互补配对原则，将放射性或非放射性标记的外源核酸探针，与染色体经过变性的单链DNA互补配对，探针与染色体上的同源序列杂交在一起，由此确定染色体特定部位的DNA序列的性质；可将特定的基因在染色体上定位。 第一步，制备用来进行原位杂交的染色体制片；第二步，对染色体DNA进行变性处理；第三步，进行杂交；第四步，信号检出和对染色体进行染色；第五步，显微镜检查。 原位杂交是一种物理图谱绘制的方法，它所确定是特定基因在染色体上的物理位置；三点测验是绘制连锁图谱的实验方法，它是利用三对连锁基因杂合体，通过一次杂交和一次测交，确定三对基因在同一染色体上排列顺序以及各个基因的相对距离。 4.什么叫端粒酶(telomerase)？它有什么作用？ 端粒酶是参与真核生物染色体末端的端粒DNA复制的一种核糖核蛋白酶,由RNA 和蛋白质组成，其本质是一种逆转录酶。 作用：它以自身的RNA作为端粒DNA复制的模版，合成出富含G的DNA序列后添加到染色体的末端并与端粒蛋白质结合，从而稳定了染色体的结构。 端粒起到细胞分裂计时器的作用，端粒核苷酸复制和基因DNA不同，每复制一次减少50-100 bp，正常体细胞染色体缺乏端粒酶活性，故随细胞分裂而变短，细胞随之衰老。人的生殖细胞和部分干细胞染色体具有端粒酶活性，所以人的生殖细胞染色体末端比体细胞染色体末端长几千个bp。肿瘤细胞和永生细胞系具有端粒酶的活性。端粒酶的活性是癌细胞的一种标誌，可以作为癌症治疗中的一个靶子。 5.染色质修饰和DNA修饰如何影响基因的表达？ 染色质修饰包括: （1）组蛋白的化学修饰：组蛋白乙酰化使之对DNA的亲和力降低，降低了核小体之间的相互作用，异染色质中组蛋白一般不被乙酰化，而功能域中组蛋白常被乙酰化；组蛋白去乙酰化抑制基因组活化区域。 （2）核小体重塑：核小体的重塑影响基因的表达，核小体的重新排列，它可以改变核小体在基因启动子区域的排列，从而增加启动子的可接近性，调节基因的表达。基因激活伴随着DNA酶I敏感位点的形成，影响基因的表达。基因激活伴随着DNA酶I敏感位点的形成。DNA修饰包括：（1）DNA甲基化（2）基因组印记 甲基化是指在甲基化酶的作用下，将一个甲基添加在DNA分子的碱基上。DNA甲基化修
恶性血液病的细胞遗传学 中国医学科学院中国协和医学大学血液学研究所血液病医院 刘世和 一、背景 染色体发展历史 染色体检查在恶性血液病中的应用价值 国内外发展动态 染色体分析发展历史 1960-1971：非显带时期 1971-1980：显带、高分辨 1980-至今：与分子生物学相结合时期，分子细胞遗传学（FISH） 意义 诊断与分型 疗效判断 验证移植成功与否或确定白血病的复发及其来源。 预后分析与指导治疗 查找新的致病基因，探讨发病机制 国内外发展动态 国外：广泛开展，白血病与淋巴瘤必查项目 国内：相对薄弱 原因 技术 劳动强度大 价格 患者经济 开展染色体检查要素 技术 合理的价格 规模化：降低成本，提高效率，缩短报告时间 二、人类细胞遗传学命名 根据1995版人类细胞遗传学国际命名体制，正常核型男：46，XY； 女：46，XX。异常核型包括体质性和获得性：体质性异常；获得性异常 表1 核型命名常用的缩写符号
染色体倒位（inv） 指同一染色体上的两个断点之间的片段发生180o旋转，如发生于单一臂内称为臂内倒位，发生于两臂称臂间倒位。 染色体重复（dup) 在一个染色体的某一位点上重复一段染色体片段。 插入（ins） * 包括2个染色体之间的插入和一个染色体内的插入。2个染色体之间的插入为插入易位，接受插入片段的染色体总是列于前面，而提供易位片段的染色体列于次。 * 一个染色体内的染色体插入可分为正向插入与反向插入。 等臂染色体（iso) 指一条染色体含有完全相同的臂。 易位（t）： 至少2个染色体之间发生的遗传物质的互换。 平衡易位和不平衡易位 两条染色体之间的易位描述方式为按染色体由小到大的排列顺序 易位：3个染色体以上 罗伯逊易位（rob) 发生于D组或/和G组端着丝粒染色体易位，为两个长臂对接。 Rob(14;21) 缺失（del） 在某一个染色体上丢失部分遗传物质；分为中间缺失和末端缺失，如5q- 增加（add) 表示在某一染色体上获得来源不明的遗传物质，通常代表在染色体的末端增加。 15q+ 区带的命名 区的定义是一个染色体上位于两个相邻的界标之间的区段。 带则是根据染色体上染色强度的强或弱与相邻形成反差而划分，每一条带可再分为亚带。 书写方式 书写方式：①染色体号数，②臂的符号，③区号，④带，⑤小数点，⑥亚带 如1p33.11 读作：1号染色体短臂3区3带1亚带1 克隆的定义 来自一个细胞的细胞群体称之为一个克隆， 通常指具有相同或近似的异常染色体组成的一群细胞。标准为：至少2个细胞具有相同的染色体增加或结构异常，或至少3个细胞有一致的染色体丢失。克隆性异常
第二章 孟德尔定律 1、 为什么分离现象比显、隐性现象有更重要的意义 答：因为 （1） 分离规律是生物界普遍存在的一种遗传现象，而显性现象的表现是相对的、有条件的； （2） 只有遗传因子的分离和重组，才能表现出性状的显隐性。可以说无分离现象的存在，也就无显性现象的发生。 9、真实遗传的紫茎、缺刻叶植株（AACC ）与真实遗传的绿茎、马铃薯叶植株（aacc ）杂交，F2结果如下： 紫茎缺刻叶 紫茎马铃薯叶 绿茎缺刻叶 绿茎马铃薯叶 247 90 83 34 （1）在总共454株F2中，计算4种表型的预期数。 （2）进行2 测验。 （3）问这两对基因是否是自由组合的 紫茎缺刻叶 紫茎马铃薯叶 绿茎缺刻叶 绿茎马铃 薯叶 观测值（O ） 247 90 83 34 预测值（e ） (四舍五入) 255 85 85 29 454 .129 )2934(85)85583(85)8590(255)255247()(2 22 222 =-+ -+-+ -=-=∑e e o χ 当df = 3时，查表求得：＜P ＜。这里也可以将与临界值81.72 05.0.3=χ比较。 可见该杂交结果符合F 2的预期分离比，因此结论，这两对基因是自由组合的。 11、如果一个植株有4对显性基因是纯合的。另一植株有相应的4对隐性基因是纯合的，把这两个植株相互杂交，问F2中：（1）基因型，（2）表型全然象亲代父母本的各有多少 解：(1) 上述杂交结果，F 1为4对基因的杂合体。于是，F2的类型和比例可以图示如下： 也就是说，基因型象显性亲本和隐性亲本的各是1/28 。 (2) 因为，当一对基因的杂合子自交时，表型同于显性亲本的占3／4，象隐性亲 本的占1／4。所以，当4对基因杂合的F 1自交时，象显性亲本的为(3/4)4 ，象隐性亲本的 为(1/4)4 = 1/28 。 第三章 遗传的染色体学说
一、名词解释 细胞遗传学（Cytogenetics）是建立在遗传学(genetics) 和细胞学(cytology) 相结合的一个遗传学的分支学科。它是用细胞学和遗传学的方法阐明生物的遗传和变异现象及其表观规律。是遗传学中最早发展起来的学科，也是最基本的学科。 染色体数目：不同种类的动植物染色体数目是相对恒定的，在动植物的体细胞中，染色体往往是成对存在的，以2n表示；而性细胞中的染色体则为体细胞中的一半，以n表示。 三体（trisomic）：是指在双体（2n）染色体中某同源染色体多了一条额外的染色体。2n+1，2m+1+1(双三体)三体一般都能存活、都能繁殖，都会表现与其亲本性状有所不同的变异。 初级三体（primary trisomy）添加的染色体和染色体组中的一对染色体完全同源 次级三体（Secondary trisomy）添加的一条是等臂染色体（两臂组成一样）。 补偿三体（compensating trisomic）一个个体缺少一条染色体，而在遗传上为另外2条分别涉及该染色体2个臂的易位染色体所补偿。用2n-1+c+c表示染色体组成（c代表易位染色体）。 平衡隐性致死：各个复合组内含有一个隐性致死基因。纯合时合子死亡，但v和g组内的致死基因并不是等位的，在杂结合的情况下可以互补，合子得以成活，这种现象叫平衡隐性致死 1、附着X染色体：指两条X染色体在着丝粒一端连在一起的染色体，在减数分裂中部发生分离，像一条染色体一样，其性连锁和性决定行为与一般果蝇不同。 2、交叉一面说：F.A Janssens 等认为在显微镜下观察到的细胞学交叉是遗传学交叉的直接结果，双线期看到的圆环是由姐妹染色单体构成的，二价体中只有一个减数面，因此成为交叉一面说。其要点是：⑴交叉等于交换，认为交叉就表示交换,是非姐妹染色单体间交换的结果。⑵先有交换，后有交叉。⑶双线期所看到的圆环（减数面）都是姐妹染色单体在一起。 3、舒尔兹·雷德菲尔德效应：在倒位杂合体中，倒位二价体自身交换频率的下降，往往会导致其它二价体交换频率的提高，使细胞中整个染色体的交换频率维持不变。 4、B染色体：在有些真核生物中除常染色体（也称为A染色体）外，还存在一些形态较小、类型和数量多样的额外染色体，我们称之为B染色体，也可称之为副染色体、额外的染色体或超数染色体。 5、核仁组织区：在大多数生物中，次缢痕通常出现在核仁所在的区域，在前期与核仁联系在一起，并参与末期核仁的形成，因此此区域被成为核仁组织区。 6、新着丝粒：是一种次级着丝粒（secondary centromere），它是细胞分裂时除了正常的着丝粒外，在染色体上出现的具有类似着丝粒功能的其他区域。 7、G带：是在染色体的全部长度上显示丰富的带纹。现也叫高分辨G带，高分辩带。 8、单端单体：缺失一对同源染色体，但保留由该对同源染色体中的1条染色体臂形成的端着丝粒染色体，染色体组成为2n-2+t。9、染色体消减：指多倍体或混倍体组织回复到二倍体亲本之一原来的染色体数目的趋势。 10、二体异代换系：染色体代换也可以发生在不同的染色体组之间，被代换的个体称为异源染色体代换系或称异代换系，涉及1对外源染色体代换的个体称二体异代换系。 11、灯刷染色体：两栖类卵母细胞减数分裂前期Ⅰ中形成的巨大染色体。由纤细的DNA中轴和许多成对的DNA侧袢组成，形似灯刷状。灯刷染色体是卵母细胞进行第一次减数分裂时, 停留在双线期的染色体。 12、双减数：对于四价体来说，同一区段的分离在减数分离之后，仍然可能发生后减数分离，结果是原来为姐妹染色单体的两个区段，最后同时进入一个子细胞中，这就是双减数。 13、交叉两面说：该学说认为平常所见到的交叉，并不代表一个染色体的实质交换，而是先在交叉处发生断裂，由断裂端重接才产生交换。要点：（1）交叉步等于交换。因为染色体向两极移动时，交叉产生断裂后再重接，如果非姐妹染色单体连在一起，就发生交换。（2）交叉是因，交换是果。（3）均等面与减数面总是交替排列。 二、染色体组分析（genome analysis）：是阐明生物的染色体组的构成，特别是指利用染色体配对，了解染色体之间的同源性，分析染色体组的演变以及物种起源和进化的情况。从而为物种起源和进化的研究提供客观根据，为调查异源染色体的附加、代换乃至易位提供细胞学证明。常用的染色体组分析方法：①研究杂种F1减数分裂时染色体的联会行为。②单倍体减数分裂时染色体的联会行为。 ③原位杂交法。 要想对这一植物进行染色体组来源的分析，其方法可为：将此物种（被测种）与可能的物种A、B、C（基本种）分别进行杂交。然后观察杂交子代在减数分裂过程中染色体的配对行为。 ◆如果被测种与基本种的杂交子代减数分裂过程中发现相当于基本种染色体基数的二价体，便说明异源多倍体的一个染色体组来源于这一基本种。 ◆当有几个物种符合时，染色体联会最广泛最紧密的那个物种就被认为是真正的祖先。 ◆分析是否正确，还要做检验：就是把视为祖先的几个基本种进行人工合成多倍体，当合成的和天然的异源多倍体彼此非常相似，并具有可孕的后代时，就可确定分析是正确的。 三多线染色体的形态特征与结构特点？ ⑴多线性：染色体（染色单体，DNA）反复进行纵向分裂，数目增加，但不分离，成为平行的一束染色体，这样在间期核内染色体增加了很多倍而形成多线的现象，称为多线性。每条多线染色体的纤丝数目是种特异的，最多可达4000多。 ⑵巨大性：正常的染色体只有在细胞分裂时才能看到，在细胞间期只能看到染色质，而多线染色体在间期唾液腺细胞里就可以看到。 ⑶体细胞联会：即体细胞中的同源染色体进行联会。在果蝇的幼虫唾液腺体细胞中，经过多次DNA的复制形成的染色体通过染色体配对聚合在一起，形成4条多线染色体，此时细胞内染色体的数目为正常体细胞染色体数目的一半，即单倍体数。但每一条多线染色体实际上代表着两条紧密联会的同源染色体，从而使得两条同源染色体从外观上看起来像是独立的一条染色体，4条多线染色体在染色中心通过着丝粒区域结合在一起。植物的多线染色体在形态与动物总的有一些差异。最明显的差异是同源染色体的不配对，除偶尔在泻根中有配对的情况外。
医学遗传学习题集 第一单元医学遗传学概论 一、填空题 1.细胞遗传学研究遗传的基础和行为与的关系。 2.免疫遗传学研究免疫反应的和遗传调控。 3.肿瘤遗传学研究的遗传基础，包括的改变，的作用及其异常改变。 4.临床遗传学研究遗传病的等。 5.根据遗传物质改变是染色体畸变还是基因突变，遗传性疾病可分为和。基因病又可分为和，其中病种类较多，而发病率较高。 6.细胞遗传学方法可对染色体病做出诊断，而生物化学或分子生物学的方法适用于的诊断。 7. 是由特定体细胞的遗传物质改变所致的疾病，可在基因层次或染色体层次，特点是。线粒体遗传病是由线粒体基因或是与线粒体成分、功能相关的核基因突变所致的疾病，线粒体基因突变而致的线粒体遗传病呈方式。 二、选择题 1.表现为母系遗传的遗传病是。 A.染色体病 B.单基因病 C.多基因病 D.线粒体病 E.体细胞病 2.先天性疾病是指。 A.出生时即表现出来的疾病 B.先天畸形 C.遗传病 D.非遗传病 E.以上都不是 3.遗传病最主要的特点是。 A.先天性 B.不治之症 C.家族性 D.罕见性 E.遗传物质改变 4.遗传病中种类最多的是。 A.常染色体显性遗传病 B.X连锁隐性遗传病 C.多基因遗传病 D.单基因遗传病 E.Y 连锁遗传病 5.遗传病中发病率最高的是。 A.常染色体隐性遗传病 B.X连锁隐性遗传病 C.单基因遗传病 D.多基因遗传病 E.体细胞遗 传病 6.不能在世代间垂直传递的遗传病是。 A.常染色体遗传病 B.多基因遗传病 C.单基因遗传病 D.体细胞遗传病 E.性连锁隐性遗 传病 7.研究遗传病的诊断、预防、治疗、遗传咨询等内容的学科属于。 A. 医学遗传学 B. 临床遗传学 C. 群体遗传学 D. 人类遗传学 E.群体遗传学 8.细胞遗传学研究遗传的细胞生物学基础和染色体行为与的关系。 A. 遗传变异 B. 疾病发生 C. 遗传性疾病 D. 先天性疾病 E.家族性疾病 9.下列属于单基因遗传病的疾病是。 A.冠心病 B.糖尿病 C.血友病 D.唇裂 E.脊柱裂 三、问答题 1.怎样区别遗传病、先天性疾病和家族性疾病? 2.遗传性疾病有哪些特征？ 3.什么是遗传病？有那些类型？ 4.简要说明多基因遗传病、体细胞遗传病和线粒体遗传病的遗传特点。 答案 一、填空题 1.细胞生物学染色体遗传变异 2.遗传基础 3.肿瘤发生染色体癌基因、抑癌基因 4.诊断、预防、治疗、遗传咨询 5.染色体病基因病单基因病多基因病单基因多基因病
一) 名词解释： 遗传学：研究生物遗传和变异的科学。 遗传：亲代与子代相似的现象。 变异：亲代与子代之间、子代个体之间存在的差异. (二)选择题： １．1900年（2）)规律的重新发现标志着遗传学的诞生。 （1）达尔文（2）孟德尔（3）拉马克（4）克里克 ２．建立在细胞染色体的基因理论之上的遗传学称之（4） （1）分子遗传学（2）个体遗传学（3）群体遗传学（4）经典遗传学 ３．遗传学中研究基因化学本质及性状表达的内容称( 1 )。 （1）分子遗传学（2）个体遗传学（3）群体遗传学（4）细胞遗传学 ４．通常认为遗传学诞生于（３）年。 （1）1859 （2）1865 （3）1900 （4）1910 ５．公认遗传学的奠基人是（３）： （1）J·Lamarck （2）T·H·Morgan （3）G·J·Mendel （4）C·R·Darwin ６．公认细胞遗传学的奠基人是（2）： （1）J·Lamarck （2）T·H·Morgan （3）G·J·Mendel （4）C·R·Darwin 1、有丝分裂和减数分裂的区别在哪里？从遗传学角度来看，这两种分裂各有什么意义？那么，无性生殖会发生分离吗？试加说明。 答：有丝分裂和减数分裂的区别列于下表： 有丝分裂的遗传意义： 首先：核内每个染色体，准确地复制分裂为二，为形成的两个子细胞在遗传组成上与母细胞完全一样提供了基础。其次，复制的各对染色体有规则而均匀地分配到两个子细胞的核中从而使两个子细胞与母细胞具有同样质量和数量的染色体。 减数分裂的遗传学意义： 首先，减数分裂后形成的四个子细胞，发育为雌性细胞或雄性细胞，各具有半数的染色（n）雌雄性细胞受精结合为合子，受精卵（合子），又恢复为全数的染色体2n。保证了亲代与子代间染色体数目的恒定性，为后代的正常发育和性状遗传提供了物质基础，保证了物种相对的稳定性。 其次，各对染色体中的两个成员在后期Ｉ分向两极是随机的，即一对染色体的分离与任何另一对染体的分离不发生关联，各个非同源染色体之间均可能自由组合在一个子细胞里，n对染色体，就可能有2n种自由组合方式。 例如，水稻n＝12，其非同源染色体分离时的可能组合数为212 = 4096。各个子细胞之间在染色体组成上将可能出现多种多样的组合。 此外，同源染色体的非妹妹染色单体之间还可能出现各种方式的交换，这就更增加了这种差异的复杂性。为生物的变异提供了重要的物质基础。 2. 水稻的正常的孢子体组织，染色体数目是12对，问下列各组织染色体数是多少？ 答：（1）胚乳：32；（2）花粉管的管核：12；（3）胚囊：12；（4）叶：24；（5）根端：24；（6）种子的胚：24；（7）颖片：24。 3. 用基因型Aabb的玉米花粉给基因型AaBb的玉米雌花授粉，你预期下一代胚乳的基因型是什么类型，比例为何？ 答：胚乳是三倍体，是精子与两个极核结合的结果。预期下一代胚乳的基因型和比例为下列所示 4. 某生物有两对同源染色体，一对是中间着丝粒，另一对是端部着丝粒，以模式图方式画出：
第一章绪论 一、细胞遗传学的研究对象和任务 细胞遗传学是遗传学与细胞学相互交叉与结合的一个遗传学的分支学科。它是用细胞学和遗传学的方法阐明生物的遗传和变异现象及其表观规律的一门基础科学。 细胞遗传学的研究对象、任务和内容： 以高等动植物为主要研究对象。研究任务：揭示染色体与生物遗传、变异和进化的关系。内容包括：染色体的数目、形态、结构、功能与运动等特征以及这些特征的各类变异对遗传传递、重组、表达与调控的作用和影响。 第二章染色体的形态特征和结构 §1.染色体的一般形态特征 一、染色体数目不同种类动植物染色体数目是相对恒定的。 二、染色体大小不同染色体之间大小有很大差异是染色体最明显的形态特征。 ●影响染色体大小变异的因素 1.与物种亲缘关系有关一般是亲缘关系越远，大小变异越明显。 科间﹥属间﹥种间﹥种内 2.与生长发育有关 3.与外界环境条件有关如化学试剂、温度影响 三、着丝粒及其超微结构 ●定义：着丝粒是一个细长的DNA片段(染色体主缢痕部位的染色质)，不紧密卷曲，连接两个染色单体，是染色体分离与运动装置。缺少着丝粒的染色体不能分离并导致染色体丢失。 ●功能：着丝粒又称动原体，是染色体的运动器官，也是姐妹染色单体在分开前相互连接的部位。两侧为异染色质区，由短的DNA串联重复序列构成。着丝粒断裂、缺失，会使染色体运动受阻，造成染色体丢失。 ●类型根据着丝粒在染色体上的位置和分布，分为： 1.有固定位置的着丝粒在染色体上着丝粒具有永久性的固定区域。 2.新着丝粒细胞分裂时除了正常着丝粒外，在染色体上出现的具有类似着丝粒功能的其他区域。 3.无固定位置的着丝粒指纺锤体附着点在染色体上没有固定的位置。 （1）多着丝粒在一个染色体上可附着多个纺锤丝，且着丝粒被非着丝粒片段隔开。 （2）全身性着丝粒染色体的每一点都表现有着丝粒的活性，即整个染色体上均有着丝粒分布现象，又称为分散型着丝粒。 四、次缢痕、核仁组织区和随体 ●次缢痕和核仁组织区 在一个染色体组中，除了主缢痕外，任何其他的缢痕都属于次缢痕。次缢痕与末期核仁的形成有关，并在间期和前期与核仁联系在一起，又被称为核仁组织区。 核仁的超显微结构： 1）纤维中心2）致密纤维组分3）颗粒组分 ●随体是指位于染色体末端的球形或圆柱形染色体片段，通过次缢痕区与染色体主体部分相连。 根据随体在染色体上的位置，分为两大类： ?端随体位于染色体末端，被一个次缢痕隔开。 ?中间随体位于两个次缢痕之间。 根据随体形状和大小分为四类：小随体、大随体、线状随体和串联随体。 五、染色粒 染色粒：是指局部染色质在减数分裂粗线期的染色体上形成的、染色较深的呈线性排列的念球状突起，是在核小体组装成染色体过程中，连续的DNA丝局部螺旋化产生的结构，是DNA和蛋白质的复合体，是染色体上重复DNA顺序密集的区域。 六、染色纽 染色纽：或染色质结或疖，是粗线期染色体上一种染色特别深的大染色粒。位置和数量对特定物种是恒定的。位置多在染色体的末端或亚末端。主要是由结构异染色质组成，遗传活性很低。
多发性骨髓瘤分子细胞遗传学研究 近年来关于多发性骨髓瘤细胞遗传学方面的研究逐渐深入。分子细胞遗传学的进步推动了多发性骨髓瘤细胞遗传学的研究。随着研究技术的不断改进，证实多发性骨髓瘤的细胞遗传学改变多为复杂畸变，涉及多条染色体的数目和结构的异常，其细胞遗传学结果和疾病的诊断、治疗和预后有密切关系。本文对近年来关于多发性骨髓瘤的细胞遗传学研究状况进行阐述。 标签：多发性骨髓瘤；分子细胞遗传学；荧光原位杂交预后 多发性骨髓瘤（multiple myeloma，MM）是一种浆细胞克隆性增生的恶性肿瘤。在血液系统恶性肿瘤中占10%，具有不稳定的遗传学特点，多表现为明显多变的染色体异常，仍属于不可治愈的疾病。MM患者的生存差异较大，从数月至十余年不等。这说明骨髓瘤患者间存在有遗传异质性，主要表现为分化程度不一及细胞和分子遗传特征的差异。随着新的研究技术的不断发展证实几乎所有的MM患者均存在染色体的异常，包括数目和结构的异常，基因表达的异常。各种异常之间有重要的联系，并且这些细胞遗传学的改变与疾病的临床特点密切相关。通过对MM患者细胞遗传学的研究，有助于深入了解疾病的发生，进展机制，制定更加合理的治疗方案。 1细胞遗传学检测手段 1.1常规细胞遗传学对MM患者进行细胞遗传学的研究开始于20世纪60年代及70年代早期，当时应用的是非显带技术，仅能发现个别染色体的缺失和克隆标记。随后出现运用G显带技术进行核型分析，由于骨髓中异常浆细胞的比例低，且浆细胞的体外有丝分裂指数低，中期分裂相少等因素，导致MM的细胞遗传学分析有一定的难度，CC分析大多低估了MM的核型改变，异常克隆检出率仅为30%～40%。 1.2荧光原位杂交技术胞浆轻链免疫荧光结合FISH（cIg-FISH）技术，与传统FISH相比无需进行磁珠分选，利用单个核细胞滴片后直接与探针杂交，实验时间较短，费用较低，需要采集的骨髓标本量较少，易于标本的收集。仅需要了解患者的轻链类型，以便选择正确的抗体即可。因此，cIg-FISH是现今国外MM核型检测的主要方法，已常规应用于MM的分子遗传学异常的检测。 比较基因组杂交（CGH）能对少量的DNA进行全基因组检测，不需要特殊探针或预先知道畸变发生的区域，可以将基因组的非平衡异常在正常中期染色体上定位及发现新的可能载有重要基因的DNA拷贝数改变。 1.3免疫磁珠分选技术CD138是浆细胞最特异的表面标志之一。CD138分子在正常或恶性细胞表达。但在B淋巴细胞、T淋巴细胞和单核细胞中不表达。还表达在内皮细胞基底外表面、胚胎内质细胞、血管平滑肌细胞、内皮细胞和神经细胞上。以CD138单克隆抗体和免疫磁珠分选出高纯度骨髓瘤细胞，然后进
细胞和分子细胞遗传学技术 发表时间：2012-08-10T08:14:01.827Z 来源：《中外健康文摘》2012年第19期供稿作者：张亚丽[导读] 经典的细胞遗传学技术是指通过制备染色体标本，分析染色体数目和结构改变与人类疾病之间的关系。张亚丽（黑龙江省森工总医院 150040）【中图分类号】R394.2【文献标识码】A【文章编号】1672-5085（2012）19-0151-02 经典的细胞遗传学技术是指通过制备染色体标本，分析染色体数目和结构改变与人类疾病之间的关系。近代分子生物学技术与细胞遗传学技术相结合，形成了细胞和分子遗传学技术。其中比较成熟、具有实用价值的技术是：①荧光原位杂交；②比较基因组杂交。 1 人外周血淋巴细胞染色体检测技术 人外周血淋巴细胞染色体检测属于经典的细胞遗传学技术。用作染色体分析的标本包括外周血、脐带血、羊水、胎盘绒毛组织和肿瘤组织等。外周血是应用最多的材料。其他组织样本染色体制备方法与制备人外周血淋巴细胞的方法基本类同，只是标本的处理和培养条件有所调整。 1.1 基本原理 体外培养的外周血淋巴细胞，在植物凝集素(PHA)的刺激下转化成为能进行有丝分裂的淋巴母细胞；在秋水仙素(纺锤体抑制剂)作用下，淋巴母细胞有丝分裂停滞，从而获得处于有丝分裂中期的淋巴细胞染色体标本。 1.2 基本操作程序 (1)取血3ml(空针用0.1～0.2ml肝素抗凝)。 (2)用7号针头向每瓶培养液(内装有5ml培养液)接种血液标本15～16滴，摇匀后，静置于37℃的隔水式恒温培养箱中培养72h。 (3)终止培养前3h，用7号针头向培养瓶中加入秋水仙素3滴(浓度为20μg/ml)并混匀。 (4)按以下程序制片。 ①收集细胞：由培养瓶中吸取培养物10ml置于离心管中，离,l～,10min(1 500～2 000r/min)离心后，弃上清液，留下沉淀物。 ②低渗处理沉淀物：向沉淀物中加入已预温(37℃)的KCI(0.075mol/L)8ml，充分吹打，以使细胞分散，并将离心管置于37℃水浴中20～30min。 ③固定沉淀物：向每只离心管中加入新鲜配制的甲醇一冰醋酸(3：1)固定液1～2ml(预固定)，轻轻混匀后离心10min(2 500r/min)，去上清液，留沉淀物；向每只离心管中再加上述固定液8ml，轻轻混匀后静置30min以上，离心10min(2500r/min)；然后，再重复固定、离心1次。 ④制作标本片：尽量弃去离心管中的上清液，用吸管轻轻吹打其中的沉淀物，再加入6～7滴新鲜的固定液并混匀，然后，将该沉淀物滴加于已经预冷的载玻片上(预冷载玻片：将清洁载玻片放在盛有蒸馏水的小搪瓷盆中置于4℃冰箱中数小时以上)；将标本片晾干后，置于75℃烤箱中烘烤2.5h，然后自然冷却，也可将标本片吹干后用火焰烘干。 ⑤标本片染色：用Giemsa染液(以pH7.4的磷酸缓冲液配制，1.10)染色10min，自来水冲净并晾干。 ⑥显微镜观察：低倍镜下，选择标本片中染色体分散好、无细胞质背景、处于中期核分裂的培养细胞；然后，在高倍镜、油镜下观察染色体形态，进行计数、分组和性别鉴定；拍摄照片以进行正确的核型分析，并将典型图片存档。可根据需要进行染色体的Q显带、G显带、C显带、R显带和T显带。 1.3 注意事项 PHA是体外细胞培养成败的关键因素，其应用浓度应根据各批号PHA的效价作适当调整。秋水仙素的浓度和作用时间影响标本的分析。浓度低或作用时间短，会使标本中的分裂细胞减少；浓度高或作用时间长，会使染色体过于缩短，以致形态特征模糊。采血和接种培养时，不要加入过多肝素，肝素过多可抑制淋巴细胞转化。显带检测，以存放3d左右的标本片效果较好。观察G显带时，检材要用胰酶液消化。消化液的配制和消化条件的控制要认真探索，以获得最佳结果。 2 荧光原位杂交技术(FISH) 2.1 基本原理 2.1.1 原位杂交是用标记了已知序列的核苷酸片段作为探针，通过核酸杂交，直接在组织切片(冷冻切片或石蜡切片)、细胞涂片、染色体制备标本或培养细胞爬片上，检测或定位某一特定的目的DNA或目的RNA的存在。 2.1.2 FISH是以荧光素标记已知序列的核苷酸片段(探针)，通过检测荧光来定性和定位目的核酸片段，具有敏感、快速、能同时显示多种颜色等优点，不但能显示中期核分裂象的染色体，还能检测间期细胞核的DNA。 (1)FISH的直接法：以荧光素直接标记DNA探针，特异性强，方法简便。随着荧光标记技术的改进，直接法的敏感性不断提高，是目前常用的方法。 (2)FISH的间接法：以非荧光素标记物标记DNA探针，再桥连一个荧光标记抗体。 2.2 基本方法 2.2.1 探针和试剂。用于FISH的探针有不同类型。已有商品化的探针用于 FISH。avidin-FITC、anti-avidin和PI等检测试剂均可购得。 2.2.2 原位杂交。杂交前标本和探针应经变性处理。 2.2.3 检测。杂交后的标本除去封胶，置2×SSC中洗去盖片。经多步骤漂洗后依次在亲和素一荧光素、抗亲和素抗体和亲和素一荧光素中各孵育20min(生物素标记探针)，其间及其后各用1×PBD洗3次，每次2min。若用直接法FISH进行检测，后续免疫结合反应可省略，最后应加抗荧光衰变剂和DNA复染剂后封片。 2.3 注意事项 实验室必须优化FISH操作过程的各项条件。整个杂交和杂交后检测过程要始终保持标本片的湿润，以防载玻片干燥后引起非特异性染色。复染时要避光。根据荧光染料的不同选择相关的荧光显微镜滤色片。 3 比较基因组杂交(CGH)
遗传学研究方法与技术讲义（理论教学部分） 王晓雯 农学与生物科技学院遗传教研室 二O一四年二月
第一讲植物染色体的常规制片技术 第一节染色体制片技术概述 1.染色体制片技术的意义 对染色体的观察是细胞遗传学研究的主要内容之一。可以说，细胞遗传学之所以发展为一门独立的学科，就是通过对染色体行为观察，由些去解释一些遗传现象而发展进来的。观察染色体的目的有两个： 观察染色体的形态、结构和数目的变化； 观察同源染色体在减数分裂中的联会行为，了解染色体之间的同源性，判断物种间亲缘关系的远近。 2.染色体制片的技术流程 2.1概念 染色体的常规制片技术：是指显示染色体的一般形态和结构的技术。 2.2技术类型 压片技术和去壁干燥技术是染色体制片的主要类型。 压片法是以人工外加的机械压力而使染色体分散。 去壁低渗法则是以酶分解细胞壁，以低渗液使细胞膜吸胀和火焰干燥及水表面张力而使染色体自行展开。 图1.1染色体常规制片技术流程图
压片法的优点是操作快速简便，节省材料。 去壁低渗法，染色体易于展开而不易导致染色体变形，尤其对一些含较多成熟细胞的组织，如芽、愈伤组织等效果较好。 两种技术成功的基础和关健是应获得大量染色体缩短适宜的分裂细胞。 第二节取材 一般来说，凡是能进行细胞分裂的植物组织或单个细胞，例如，植物的顶端分生组织(根尖和茎尖)，幼小的花，居间分生组织，愈伤组织，幼胚及胚乳，大、小孢子母细胞的减数分裂时期，以及小孢子发育成雄配子过程中的两次细胞分裂等，都可以作为观察染色体的适宜材料。 在植物的生长发育过程中，各器官的分生组织或细胞的分裂活动，既有其自身发育的阶段性，又受外界环境条件的影响。只有充分掌握这些组织的一般结构和生长发育的一般规律，了解每个具体植物的生长发育特性，创造适宜的环境条件，才便于取得合适的材料。而准确的取材，是制作优良的染色体标本的基础。 1．取材部位 1.1根尖 根尖可以分为根冠、分生区，伸长区和成熟区。 图1.2根尖结构模式图 分生区：此部分约1～2mm长，多为等直径的细胞，细胞质浓厚、细胞核较大并约占整个细胞体积的3/4。分生区细胞均可进行不断的分裂活动，但是，不同部位的细胞分裂的频率是有明显差别的。此外，细胞分裂也是不同步的。 在植物体细胞染色体的研究中，根尖分生组织为最主要的材料，因为取材方
细胞遗传学试题A 一、 .单项选择题 1.1900年（2）规律的重新发现标志着遗传学的诞生。 （1）达尔文（2）孟德尔（3）拉马克（4）魏斯曼 2.通常认为遗传学诞生于（３）年。 （1） 1859 （2） 1865 （3）1900 （4） 1910 3.公认遗传学的奠基人是（３）： （1）J·Lamarck（2）T·H·Morgan （3）G·J·Mendel （4）C·R·Darwin 4.公认细胞遗传学的奠基人是（2）： （1）J·Lamarck（2）T·H·Morgan （3）G·J·Mendel（4）C·R·Darwin 5．对某一种生物来讲，它所具有的连锁群数目总是与它（3）相同。 （1）孢母细胞染色体数（2）合子染色体数 （3）配子染色体数（4）体细胞染色体数 6．两点测验的结果表明a与c两个连锁遗传基因之间相距10个图谱单位，三点测验发现b 的位点在a和c之间，据此，三点测验所揭示的a和c之间的距离（2） （1）仍然是10 （2）大于10 （3）小于10 （4）20 7．已知某两对连锁基因的重组率为24％，说明在该二对基因间发生交换的孢母细胞数占全部孢母细胞的（4） （1）24％（2）50％（3）76％（4）48％ 8．当符合系数为0.5时，就说明实际双交换比率（2） （1）与理论双交换比率相等（2）小于理论双交换比率 （3）大于理论双交换比率（4）不确定 9．在ABC／abc × abc／abc杂交后代中出现比例最少的类型是 abC／abc和ABc／abc，据此可确定这三个基因在染色体上的正确次序为（2）： （1）ABC （2）ACB （3）BAC （4）CBA 10．在一条染色体上存在两对完全连锁的基因(A B)／(a b)，而C基因是在另一染色体上，相互独立，杂种AaBbCc与三隐性个体杂交，后代可能出现（4）： （1）8种表现型比例相等（2）8种表现型中每四种比例相等 （3）4种表现型每两种比例相等（4）4种表现型比例相等 二. 填空题： 1. Mendel提出遗传学最基本的两大定律是_____和_______(分离、自由组合)； 2. Morgan提出遗传学第三定律是____与____(连锁、交换定律)； 3.遗传学研究的对象是____、_____、______和________（微生物、植物、动物和人类）； 4.生物进化和新品种形成的三大因素是___、_____和______（变异、遗传、和选择）