第九章 染色体畸变
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第九章致畸作用致畸作用是指对胚胎、胎儿或其后代造成的基因突变或畸形影响。
许多物理、化学或生物学因素会对胚胎发育产生危害,导致致畸作用。
本文将介绍致畸作用的定义、影响及预防措施。
1. 定义致畸作用是指在胚胎、胎儿或其后代发育过程中,由某些化学、生物或物理因素引起的染色体畸变、基因突变、产生畸形或影响机体正常发育功能的一种损害。
2. 影响致畸作用可能会导致严重后果,包括:2.1 基因突变或损伤基因突变是指DNA的结构或序列发生变化,导致基因功能异常或消失。
一些因素如X射线和化学物质都可能导致基因突变,有些基因突变可能带来慢性疾病或癌症等严重后果。
2.2 染色体畸变染色体畸变是指染色体结构或数量异常,可能导致阳性染色体畸形,自身免疫疾病等后果。
2.3 影响胚胎发育一些物理或化学物质可能导致胚胎发育异常,如严重的神经管缺陷、心脏病等先天性病变。
3. 预防措施为了预防致畸作用,必须采取一些措施来避免因素的致害作用,包括:3.1 避免化学物质尽量避免接触有毒有害的化学物质,特别是毒性较强或它们能形成危险代谢产物的物质。
3.2 科学合理用药孕期切忌随意用药,必须经过医生指导,科学合理用药。
3.3 保持良好的卫生习惯经常洗手并保持良好的卫生习惯,可以降低感染和接触有害物质的几率。
3.4 定期体检定期检查、筛查并随访高危孕妇以及有遗传疾病家族史的群众,可以及早发现异常情况并制定有效措施。
致畸作用严重影响胎儿或其后代的正常发育,预防致畸作用至关重要。
减少接触有害物质,科学合理用药,保持良好的卫生习惯,定期进行体检是预防致畸作用的有效措施。
第九章染色体畸变的遗传学分析一、填空题1、果蝇棒眼基因B是显性,它的主要效应是使果蝇的小眼数目减少,当基因型为B/B时,小眼数为840个;基因型为BB/BB时,小眼数为68个,基因型为BBB/B时,小眼数为45个,该统计结果说明重复会产生和等遗传效应。
2、自然条件下,多倍体主要通过配子受精结合形成,而人工创造多倍体则是采用生物、化学或物理方法使的染色体数加倍。
3、三体通常由表示,它产生和配子。
4、相互易位杂合体在减数分裂后期Ⅰ会出现或型。
前者称为分离,后者称为分离。
结果前者形成的配子育,后者形成的配子育。
5、易位和交换都是_______,不同的是交换属于正常现象,发生在_______之间,而易位属于异常的染色体畸变,发生在_______之间。
6、染色体结构变异的遗传学效应为:_______,_______,_______等。
7、在诱导多倍体时,最常用的染色体加倍剂有_______,它能使染色体加倍的原因是_______。
8、人类染色体畸变包括_______和_______两大类。
9、按染色体断点的数量和位置可将染色体缺失分为_______和_______。
10、由于同源四倍体主要进行_______染色体分离,因此其育性高于同源三倍体。
11、基因的表现型因其所在位置不同而不同的现象称(),因基因出现的次数不同而不同现象称()。
12、倒位杂合体联会时在倒位区段内形成的“倒位圈”是由()形成的,而缺失杂合体和重复杂合体的环或瘤是由()形成的。
13、染色体结构变异主要有四种类型,在减数分裂前期Ⅰ染色体联会时缺失,重复和倒位都能形成瘤或环。
形成缺失环的是()染色体,形成重复环的是()染色体,形成倒位环的是()染色体。
而相互易位则联会成()结构。
14、染色体结构变异中,假显性现象是由()而引起的,臂内倒位杂合体在减数分裂前期Ⅰ交换而导致后期Ⅰ出现(),易位杂合体在联会时呈()形象。
15、染色体abc.defgh发生结构变异成为abfed.cgh,这种结构变异称为()。
遗传学第九章染色体畸变的遗传学分析94习题第九章染色体畸变的遗传学分析一、填空题1、果蝇棒眼基因B是显性,它的主要效应是使果蝇的小眼数目减少,当基因型为B/B时,小眼数为840个;基因型为BB/BB时,小眼数为68个,基因型为BBB/B时,小眼数为45个,该统计结果说明重复会产生和等遗传效应。
2、自然条件下,多倍体主要通过配子受精结合形成,而人工创造多倍体则是采用生物、化学或物理方法使的染色体数加倍。
3、三体通常由表示,它产生和配子。
4、相互易位杂合体在减数分裂后期Ⅰ会出现或型。
前者称为分离,后者称为分离。
结果前者形成的配子育,后者形成的配子育。
5、易位和交换都是_______,不同的是交换属于正常现象,发生在_______之间,而易位属于异常的染色体畸变,发生在_______之间。
6、染色体结构变异的遗传学效应为:_______,_______,_______等。
7、在诱导多倍体时,最常用的染色体加倍剂有_______,它能使染色体加倍的原因是_______。
8、人类染色体畸变包括_______和_______两大类。
9、按染色体断点的数量和位置可将染色体缺失分为_______和_______。
10、由于同源四倍体主要进行_______染色体分离,因此其育性高于同源三倍体。
11、基因的表现型因其所在位置不同而不同的现象称(),因基因出现的次数不同而不同现象称()。
12、倒位杂合体联会时在倒位区段内形成的“倒位圈”是由()形成的,而缺失杂合体和重复杂合体的环或瘤是由()形成的。
13、染色体结构变异主要有四种类型,在减数分裂前期Ⅰ染色体联会时缺失,重复和倒位都能形成瘤或环。
形成缺失环的是()染色体,形成重复环的是()染色体,形成倒位环的是()染色体。
而相互易位则联会成()结构。
14、染色体结构变异中,假显性现象是由()而引起的,臂内倒位杂合体在减数分裂前期Ⅰ交换而导致后期Ⅰ出现(),易位杂合体在联会时呈()形象。
第九章染色体畸变
第一节染色体结构的变异
一、染色体结构变异的机理
二、染色体结构变异的类型
三、染色体结构变异的应用
1927年穆勒(H.J.Muller)用X射线处理果蝇精子,发现:电离辐射 染色体结构变异。
自然辐射、温度、营养、生理环境等因素的异常变化,都可能使染色体发生断裂。
人为地用某些物理因素(如UV、x-ray、γ-ray、中子等)或化学试剂处理生物体、细胞,染色体断裂的频率还会大大提高。
结构变异的形成:断裂-愈合假说
自发或诱发情况下,染色体可能断裂,形成粘性末端(cohesive end),具有与另一个断裂末端愈合的能力,而不能稳定存在。
A.不愈合:保持断头,无着丝粒的染色体片段丢失,产生结构变异;
B.重建:断裂末端自身愈合,恢复原状;
C.非重建性愈合:错接,产生结构变异。
(一)缺失
(二)重复
(三)倒位
(四)易位
1、缺失的类型:
(1)顶端缺失(末端缺失):丢失染色体某臂的外端。
(2)中间缺失:丢失染色体某臂内部的一段。
(3)整臂缺失:染色体也可能丢失整个一个臂,变成顶端着丝粒染色体和一个无着丝粒的染色体断片。
2、缺失的鉴定
一般采用缺失杂合体在减数分裂时染色体配对的图象来区别。
(1)中间缺失
(2)顶端缺失
(3)断片
(1)中间缺失:
缺失环:如果是中间缺失,且缺失区段较长,那么,缺失杂合体的一对染色体在粗线期可以联会,但正常染色体上多余的区段常呈环状突起。
中间缺失染色体没有断头外露,比较稳定,因而常见的缺失染色体多是中间缺失的。
(3)断片:
在最初发生缺失的细胞内,可见到遗弃在细胞质里无着丝粒的
断片。
但随着细胞多次分裂,断片即消失。
3、缺失的遗传学效应
(1)出现异常或致死:丢失了基因,代谢过程可能部分地中断,使个体生活力降低、表型变化或不能成活。
发生缺失的配子常败育,特别是花粉,几乎不能存活,胚囊忍受缺失的能力略高于花粉,因此缺失多数是
通过雌配子传递的,很难形成缺失纯合体。
缺失小片段染色体有时虽不致死,但也会产生严重的异常,例如:
①人类的猫叫综合症,46 XX(XY),5p-;
②慢粒白血病,46 XX(XY),22q-。
缺失杂合体的拟显性现象
1、重复的类型
(1)顺接重复:重复的区段是按原来在染色体上时的正常顺序重复。
a b c d e f → a b c d c d e f
(2)反接重复:重复的区段和原来在染色体上的顺序相反。
a b c d e f → a b c d d c e f
(3)可以同臂重复或异臂重复:
(1)重复较少且于两端,可能不会有环或瘤出现,不易鉴定。
3、重复的遗传学效应
不等交换与果蝇16A区段重复
(三)倒位:
染色体上某一区段连同它带有的基因顺序颠倒
180度重接,形成新的基因排列顺序的过程。
倒位的符号为inv,inv(5)表示第5号染色体发
生倒位。
有倒位纯合体和倒位杂合体。
1、倒位的类型
(1)臂内倒位:倒位发生在一条染色体臂上,不涉及着丝粒。
(2)臂间倒位:倒位涉及包括着丝粒在内的两条染色体臂。
2、倒位的细胞学鉴定
(1)根据染色体联会情况
◆倒位纯合体:减数分裂前期Ⅰ完全可以进行正常配对和交换。
减数分裂过程和产物都是正常的。
◆倒位杂合体:根据倒位区段的大小,减数分裂时倒位杂合体以不同
的方式进行联合。
①若倒位区段极长:
倒位区段联会,两端非倒位区段则只能保持分离状态;
②若倒位区段较短:
两侧非倒位区段正常配对,倒位区段短,不配对,形成疏松区;
③若倒位区段适中:
倒位段与非倒位段均进行联会,形成倒位圈。
电镜下观察到的倒位圈
(2)桥和断片:
臂内倒位杂合体在减数分裂联会时,如果倒位圈内非姐妹染色单体间发生了奇数次交换,在后期Ⅰ就会
出现桥和断片。
玉米In5a(S.0-L.67) 短臂0.0到长臂0.67之间的臂间倒位
bt1→pr 24%→0.4%
bt1→bm1 1%→0
bt1→a2 8%→4.5%
果蝇第3染色体由es 经ro至ca的一段倒位
sr与es之间的细胞
学距离增大了,而
遗传距离反而变小
了。
(2)倒位可以形成新种,促进生物进化:
倒位改变了基因的序列和相邻基因的位置,其交换值(遗传距离)一般也随之改变,因而可产生多种表型效应。
百合(n=12):两个种(头巾百合、竹叶百合)间的分化是由M1、M2、S1、S2、S3、S4等6个染色体发生臂内倒位形成的(两个种的S5、S6、S7、S8、S9、S10染色体仍相同)。
(四)易位:
易位指非同源染色体之间发生节段转移的现象。
易位是染色体间的结构变异。
是自然界存在的最广泛的一种结构变异。
易位以符号t表示,如46,XY,t(2;5)(q21q31)表示易位发生在2号和5号染色体的长臂之间。
号数小的染色体命名时写在前边。
有易位纯合体和易位杂合体。
1、易位的类型
(1)相互易位(平衡易位):
是指非同源染色体之间发生节段互换。
可以是对称型(等长)的,也可以是
非对称型(不等长)。
(3)罗伯逊易位(罗氏易位、着丝粒融合、整臂融合):
由两个非同源的端着丝粒染色体的着丝粒区断裂,长臂相互重接成一条
长的中央着丝粒染色体;短臂相互连接形成小染色体,最后丢失。
易位与交换的异同
相同点:都是交换染色体片段。
2、易位的鉴定
1、易位纯合体:
有丝分裂、减数分裂均正常。
2、易位杂合体
(1)有丝分裂均正常;
(2)单向易位杂合体的细胞学表现较为简单,在减数分裂时两对同源染
色体常联会成“T”字形。
(3)相互易位杂合体在减数分裂前期Ⅰ粗线期,由于同源染色体配对,
呈现特征性的十字型图象;终变期随着交叉的端化,十字形图像逐
渐开放,呈现圆圈或“8”字形;在中期I由于两对非同源染色体在赤
道面两侧的排列方式不同,有相邻式和交替式之分。
如玉米:
在正常的第9染色体上:
Yg2-yg2与Sh-sh重组率为23%,
Sh-sh与Wx-wx的重组率为30%;
[T5-9a]易位杂合体表示第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。
易位后Yg2-yg2与Sh-sh重组率从23% 11%;Sh-sh与Wx-wx的重组率从30% 5%。
且基因距易位点(T)越近,重组率下降越多。
Yg2-yg2与Sh-sh之间下降了12%,而Sh-sh与Wx-wx之间却下降了25%。
(2)改变连锁关系:
例如在一条染色体上本来有两个基因是连锁的,当其中一个基因易位到另一条非同源染色体上后,它们就不再连锁,而显示出自由组合了。
反之,原来非连锁的基因也可能表现出连锁的遗传现象。
植物在进化过程中不断发生易位可以形成许多变种。
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)易位导致染色体数目变异:
染色体数目由多到少,在物种分化上占有重要地位。
如人类的第2染色体的两条臂在黑猩猩、大猩猩、小猩猩中是分开成两条端着丝粒染色体的(黑猩猩中是第12和第13条,在大猩猩和小猩猩中是第11和12条),由于罗氏易位产生了人的第2染色体。
(5)花斑型位置效应:是位置效应的一种。
位于常染色质区的基因经过染色体重排转移到异染色质附近区域时,表现出不稳定的表型效应(在有些细胞中能够正常表达,在另一些细胞中不能表达)。
又名斑驳型位置效应。
例如,果蝇的白眼基因(w)位于X染色体末端的常染色质区。
如果带有它的等位基因即野生型红眼基因(W+)的X染色体末端被易位到另一染色体的异染色质区,而白眼基因(w)不变,则雌性易位杂合体果蝇(W+/w)的复眼呈现红白嵌合的花斑。
如果被易位的基因是w而不是W+,则雌性果蝇(W+/w)的复眼还是正常的红色。
(一)进行基因定位
(二)改良生物性状
(三)用易位控制虫害
(四)保存致死基因
(五)ClB测定法测定隐性基因的突变频率
(六)利用易位鉴别家蚕性别
[XClB/XClB]纯合体雌蝇和[XClB/Y]雄蝇,都受隐性致死基因的作用而死亡。
只有[XClB/X+]杂合体雌蝇才能存活,∴ l 隐性致死基因只有在这种杂合体雌蝇中才能得以保存和传递。