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1、第九章 染色体畸变一、教学目的与要求： （1）掌握染色体结构变异的类型（缺失、重复、倒位、易位），细胞学鉴别依据，遗传机理和遗传效应及应用 （2）掌握染色体数量变异的类型（染色体组、单倍体、多倍体、单体等）、遗传机理、遗传效应及在生产、生活中的应用。二、教学重点、难点、疑点：教学重点 （1）. 染色体缺失的类型、细胞学鉴别及遗传效应。（2）.染色体位的类型、细胞学鉴别及遗传效应（3）.染色体易位的类型、细胞学鉴别及遗传效应（4）整倍体的类型、遗传表现及应用（5）非整倍体的类型、遗传表现及应用 三、教学方法设计： 四、教具或教学手段： 多媒体教学法 五、教学过程与板书设计：突变（mutation
2、）：遗传物资本身发生变化。主要包括染色体的畸变（Chromosomal aberration）和基因突变（点突变）（gene mutation or point mutation）第一节 染色体结构变异 Section 1 Variation of chromosomal structure 一 果蝇唾腺染色体 The chromosomes in salivary gland of fruit flies 果蝇为双翅目昆虫，消化道（唾腺）中的染色体为巨大染色体。有丝分裂间期核中染色体具有如下特点：1、巨大性和伸展性 三龄幼虫发育到一定阶段后，细胞不再分裂，停留在间期，细胞数目不增加，但细胞的
3、体积增加，染色体的常染色质区核蛋白纤维不断复制，形成多线染色体；又由于不断复制，螺旋的程度低，充分伸展，具有伸展性。2、体联会somatic synapsis 2n=8体细胞配对第对： 性染色体第、对：中性着丝点染色体第对： 点状染色体 3、染色体臂伸展呈菊花状 4、横纹结构bard structure 带纹区（bards）：染色质浓缩而致密的染色粒DNA被碱性染料染色较深的带纹间带区（Inter bands）：带纹区之间的染色较浅的区域带纹区 85%螺旋化程度高 果蝇染色体 间带区15%螺旋化程度低 共102个区，与基因的线性排列等同 缺失 外因：（outer factor）射线、化学因素温
4、 重组 原因 度改变染色体畸变类型 倒位 内因：（inter factor）生理生化过程、代 易位 谢失调、衰老等二 缺失deletion(概念)1 类型(Type of deletion) 末端缺失terminal deletion 缺失的位置 中间缺失interstitial deletion 染色体组成 缺失杂合体 deletional heterozygote ：体细胞中杂合有正常和缺市一对的染色体 缺失纯合体 deletional homorozygote ：缺失了相同区域的一对染色体 2、细胞学鉴定（Cytological identification ） a：无着丝点的片段Seg
5、ments without centromeres b：杂合体缺失环 deletion loop 3遗传效应（inheritant effects ）a：大片段缺失杂合体时，雄配子死亡b：假显性pseudodominant ：如果缺失一部分包括显性基因与原来不应显现出来的隐性基因的效应表现出来的现象c：利用缺失和假显性可进行基因定位gene mapping 方法：人工方法造成x 染色体的不同位置发生断裂，形成各种缺失类型，分别与待定定位的x染色体某隐性基因个体杂交，后代呈现杂合体，如果隐性基因表达，证明该隐性基因位于缺失的区域上 。d：引发人类疾病：猫叫综合症 5P 综合症cried-chat
6、 syndrome . 5号染色体短臂缺失 又如： 慢性骨髓炎白血病一特异性标记90%的患者22号长臂缺失一大段 ，记作 del. 22q- 三、重复duplication 概念：染色体多了本身的一段。1、重复的类型 (types of duplication) B C 顺接重组tandem duplication A B C D 纯合体A B C D 反接重组reverse duplication A C B B C DA B C D 杂合体2、细胞学鉴别（Cytological identification ） 重组杂合体：细胞重组环，与正常的染色体长度一致。3、遗传效应inheritan
7、t effects(1)致死效应比缺失缓和，当重复区段大时，也会影响个体的生活力(2)重复可产生特定的表型 例如，果蝇棒眼表型. X 16A116A6 六条横纹串联重复（16A116A6 ，16A116A6 ）(3)重复产生的原因：染色体的不等交换四：倒位（Inversion）概念1 倒位的类型Types of inversion 臂内倒位(pare centric inversion ):不包括着丝点的倒位臂间倒位(per centric inversion):包括着丝点的倒位 2 细胞学鉴别 Cytological identification 倒位纯合体：细胞正常，减数分裂只是原来的连锁
8、群基因顺序发生变化，交换值改变 倒位杂合体：出现以下形态变化a配对：如果倒位区段大时，倒位染色体倒过来与正常的染色体配对，两端不配对的部位分开 b倒位区段很小时，倒位区段不配对，其余部位正常配对。 c介于两者之间时，形成一个倒位圈inversion loopd臂内倒位减数分裂中期出现染色体桥3 遗传效应(1)倒位杂合体，基因顺序改变，交换值变化；(2)倒位杂合体产生半不育配子；(3)倒位杂合体又作为交换抑制因子(Cross repressor )。由于产生重组配子是重复、或缺失配子，多数死亡，降低了重组，类似于重组被抑制(4)倒位杂合体可作为平衡致死品系，保留两个致死基因永久品系（balanc
9、ed lethal system ）：永久的杂合状态保存下来的，同时保存两个致死基因的品系叫永久品系。某些显性基因在纯合态死亡，保存时很难，随着代数增多，显性基因丢失。利用倒位抑制效应设计平衡致死品系，第二条染色体Cy双翅向背卷曲，杂合态时表现为该性状，纯合态时反之。Bridges等人发现，Cy品系在二号染色体的左臂各有一个大片段的倒位，这样几乎把2号染色体的交换全部抑制，2号染色体的任何致死基因都可用Cy品系来平衡，如下致死基因lethal(l)在人类遗传中，世界上已报导过的臂内倒位有23种，臂间倒位有24种。9号染色体臂间倒位较常见，人群中发生率1%，9号染色体臂间倒位比一般的多。五、易位
10、Translation 易位：发生在两对非同源染色体之间1、易位的类型（1）相互易位：Reciprocal translation （2）单相易位（转座）transposition （3）整臂易位Whole arm：两条非同源染色体之间整臂转移或交换 非近端染色体之间：着丝点发生断裂，整臂易位 近端染色体之间： 着丝点发生断裂，产生整臂易位，又称罗伯逊易位，或着丝点融合，形成一条大的双着丝点染色体，两短臂也可能连接成一条小染色体。在人类和动物中都能找到染色体着丝点的融合，这是一种普遍现象。2、细胞学证据易位纯合体没有明显的细胞学特征，可以从一个细胞世代传到另一个世代。易位杂合体前期（1）单相易
11、位杂合体在粗线期呈“T”字型（2）相互易位杂合体在粗线期呈“+”字型后期：（1）相间式分离（ alternative segregation）（2）相邻式分离3、遗传效应1）易位杂合体产生半不育配子2）假连锁Pseudolinkage概念：位于不同染色体上的两个基因在后代遗传时表现出与亲本一致的表型而没有出现重组类型的现象。果蝇雄性为完全连锁，易位杂合体表现为假连锁更明显。例如：果蝇第二号染色体褐眼 bw 红眼 +第三号染色体黑檀体e 灰体 +易位引发人类遗传病相互易位可引起个体不良遗传效应，其可致死，如：7 、9相互易位Burkitt 淋巴瘤致病的分子机制- 8号染色体重排致基因表达的失控
12、Burkitt 淋巴瘤常见的染色体重排是 t（8；14）（q24；q32） 约占75%; t（8；22）（q24；q11） 约占16%; t（2；8） （p12；q24） 约占 9%; 三种易位都涉及8q24的MYC基因，另一关键之处是参与易位的三条染色体点断裂点恰好均在免疫球蛋白重链或轻链基因处. MYC基因转位后，在免疫球蛋白基因有关增强子的影响下出现异常激活和过量表达，量的变化导致了Burkitt 淋巴瘤。第二节 染色体数目变异一、染色体组及染色体基数的概念1、染色体组（genome）：遗传学上把二倍体生物一个正常配子中所含的全部染色体称为一个染色体组。染色体基数：每个染色体组所包含的染
13、色体数目称为染色体基数，用“x”表示。2、染色体组的基本特征v 每个染色体组中各个染色体具有不同的形态、结构和连锁基因，构成一个完整而协调的体系，任何一个成员或其组成部分的缺少对生物都是有害的(生活力降低、配子不育或性状变异) v 不同属的生物往往具有独特的染色体基数，同属不同种的生物其染色体基数很多是相同的。如茄属x=12，棉属x=13，小麦属x=7等。葱属（x=7，8，9） 、芸苔属（x=8，9，10）等则不同。3、 整倍体与非整倍体v 整倍体（euploid）：指体细胞中的染色体数成完整的染色体组的个体。v 非整倍体（aneuploid）：指体细胞中的染色体数比正常个体染色体数（2n）增加或减少1条至数条的个
