《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
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)
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
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。
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
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。
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)
Chapter 1 An Introduction to Genetics (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 Chapter 2 Mitosis and Meiosis 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，各具有半数的染色体（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：
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
朱军遗传学（第三版）习题答案第一章绪论 1．答：遗传学：是研究生物遗传和变异的科学，是生物学中一门十分重要的理论科学，直接探索生命起源和进化的机理。同时它又是一门紧密联系生产实际的基础科学，是指导植物、动物和微生物育种工作的理论基础；并与医学和人民保健等方面有着密切的关系。 遗传：是指亲代与子代相似的现象。如种瓜得瓜、种豆得豆。 变异：是指亲代与子代之间、子代个体之间存在着不同程度差异的现象。如高秆植物品种可能产生矮杆植株：一卵双生的兄弟也不可能完全一模一样。 2．答：遗传学研究的对象主要是微生物、植物、动物和人类等，是研究它们的遗传和变异。 遗传学研究的任务是阐明生物遗传变异的现象及表现的规律；深入探索遗传和变异的原因及物质基础，揭示其内在规律；从而进一步指导动物、植物和微生物的育种实践，提高医学水平，保障人民身体健康。 3．答：生物的遗传是相对的、保守的，而变异是绝对的、发展的。没有遗传，不可能保持性状和物种的相对稳定性；没有变异就不会产生新的性状，也不可能有物种的进化和新品种的选育。遗传和变异这对矛盾不断地运动，经过自然选择，才形成形形色色的物种。同时经过人工选择，才育成适合人类需要的不同品种。因此，遗传、变异和选择是生物进化和新品种选育的三大因素。 4．答：因为任何生物都必须从环境中摄取营养，通过新陈代谢进行生长、发育和繁殖，从而表现出性状的遗传和变异。生物与环境的统一，是生物科学中公认的基本原则。所以，研究生物的遗传和变异，必须密切联系其所处的环境。 5．答：孟德尔在前人植物杂交试验的基础上，于1856~1864年从事豌豆杂交试验，通过细致的后代记载和统计分析，在1866年发表了"植物杂交试验"论文。文中首次提出分离和独立分配两个遗传基本规律，认为性状传递是受细胞里的遗传因子控制的，这一重要理论直到1900年狄·弗里斯、柴马克、柯伦斯三人同时发现后才受到重视。因此，1900年孟德尔遗传规律的重新发现，被公认为是遗传学建立和开始发展的一年。1906年是贝特生首先提出了遗传学作为一个学科的名称。 6．答：遗传学100余年的发展历史，已从孟德尔、摩尔根时代的细胞学水平，深入发展到现代的分子水平。其迅速发展的原因是因为遗传学与许多学科相互结合和渗透，促进了一些边缘科学的形成；另外也由于遗传学广泛应用了近代化学、物理学、数学的新成就、新技术和新仪器设备，因而能由表及里、由简单到复杂、由宏观到微观，逐步深入地研究遗传物质的结构和功能。因此，遗传学是上一世纪生物科学领域中发展最快的学科之一，遗传学不仅逐步从个体向细胞、细胞核、染色体和基因层次发展，而且横向地向生物学各个分支学科渗透，形成了许多分支学科和交叉学科，正在为人类的未来展示出无限美好的前景。 7.答：在生物科学、生产实践上，为了提高工作的预见性，有效地控制有机体的遗传和变异，加速育种进程，开展动植物品种选育和良种繁育工作，都需在遗传学的理论指导下进行。例如我国首先育成的水稻矮杆优良品种在生产上大面积推广，获得了显著的增产。又例如，国外在墨西哥育成矮杆、高产、抗病的小麦品种；在菲律宾育成的抗倒伏、高产，抗病的水稻品种的推广，使一些国家的粮食产量有所增加，引起了农业生产发展显著的变化。医学水平的提高也与遗传学的发展有着密切关系。 目前生命科学发展迅猛，人类和水稻等基因图谱相继问世，随着新技术、新方法的不断出现，遗传学的研究范畴更是大幅度拓宽，研究内容不断地深化。国际上将在生物信息学、功能基因组和功能蛋白质组等研究领域继续展开激烈竞争，遗传学作为生物科学的一门基础学科越来越显示出其重要性。 第二章遗传的细胞学基础 1．答：原核细胞：一般较小，约为1~10mm。细胞壁是由蛋白聚糖（原核生物所特有的化学物质）构成，起保护作用。细胞壁内为细胞膜。内为DNA、RNA、蛋白质及其它小分子物质构成的细胞质。细胞器只有核糖体，而且没有分隔，是个有机体的整体；也没有任何内部支持结构，主要靠其坚韧的外壁，来维持其形状。其DNA存在的区域称拟核，但其外面并无外膜包裹。各种细菌、蓝藻等低等生物由原核细胞构成，统称为原核生物。 真核细胞：比原核细胞大，其结构和功能也比原核细胞复杂。真核细胞含有核物质和核结构，细胞核是遗传物质集聚的主要场所，对控制细胞发育和性状遗传起主导作用。另外真核细胞还含有线粒体、叶绿体、内质网等各种膜包被的细胞器。真核细胞都由细胞膜与外界隔离，细胞内有起支持作用的细胞骨架。 染色体：含有许多基因的自主复制核酸分子。细菌的全部基因包容在一个双股环形DNA构成的染色体内。真核生物染色体是与组蛋白结合在一起的线状DNA双价体；整个基因组分散为一定数目的染色体，每个染色体都有特定的形态结构，染色体的数目是物种的一个特征。