1、第九章 染色體畸變 據能否在顯微鏡下識別： 細胞程度變異染色體畸變顯微鏡下能識別 分子程度變異基因突變顯微鏡下不能識別 據畸變的性質：染色體數目的變化單倍、多倍、非 整倍等染色體構造的變化基因的位置及 相互關系等染色體畸變的鑒別染色體畸變的鑒別一一. 多線染色體多線染色體ploytene chromosome)的察看的察看二二. 染色體帶型的比較染色體帶型的比較三三. 用微鋪展法制備聯會復合體用微鋪展法制備聯會復合體 用微鋪展法制備聯會復合體用微鋪展法制備聯會復合體 畸變畸變chromosome aberrations 斷裂愈合和交換學說斷裂愈合和交換學說breakage- reunion h

2、ypothesis 重建重建restitution 1缺失缺失deletion或或deficiency 2反復反復 (duplication) 3倒位倒位inversion 4易位易位translocation 構造雜合體構造雜合體structral heterozygote 構造純合體構造純合體(structral homozygote)。 染色體構造變異能導致染色體構造變異能導致4種效應：種效應： ( 1 ) 染 色 體 重 排 染 色 體 重 排 c h r o m o s o m a l rearrangements 2核型的改動核型的改動 3構成新的連鎖群構成新的連鎖群 4減少或添加

3、染色體上的遺傳物質減少或添加染色體上的遺傳物質一一 缺失缺失deletion1.末端缺失末端缺失terminal deletion 雙著稱點染色體雙著稱點染色體 環狀染色體環狀染色體ring chromosome 斷裂交融橋斷裂交融橋Breakage fusion bridge 2. 中間缺失中間缺失interstitial deletion 1 (a)末端缺失 斷裂 1 2 3 丟失 1 2 3 4 5 6 末端缺失 自我連接 斷裂融合橋 雙著絲粒染色體環狀染色體 平衡易位 2 (b) 中部缺失 1 2 3 丟失 1 2 3 斷裂 1 3 2 中部缺失 圖 22-1 染色體缺失的類型及異常染

4、色體的形成 產生缺失的緣由： 1.染色體損傷后產生斷裂末端缺失或非重建性愈合中間缺失會直接產生缺失或構成環狀染色體，經斷裂交融橋而產生缺失和反復 2.染色體紐結 3.不等交換：unequal crossing over 4.轉座因子可以引起染色體的缺失和倒位 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 紐結 1 斷裂 重接 圖 22-2 染色體紐結產生中間缺失頂端缺失頂端缺失中間缺失 缺失雜合體：細胞內的染色體一條是 正常的，一條是缺失的 缺失純合體：細胞內的一對染色體都 缺失同一區段 鑒別 中間缺失，且缺失的區段較長正常 染色體上多余區段呈環狀突出缺 失環 頂端缺失染色體，普通很難鑒別。

5、有絲 分裂時看有無斷裂交融橋；減數分 裂時，雜合體常構成較細的末端臂 缺失的遺傳學效應 生活力降低 假顯性 改動基因間的連鎖強度，使相距較遠 的基因間交換率降低 人類染色體的缺失將產生嚴重的遺傳病 可進展詳細染色體的基因定位 缺失的遺傳效應 1.致死或出現異常 貓叫綜合征cri-du-chat syndrome,或cat cry syndrome是Lejeune等在1963年首先報導了三例，患兒的哭聲似貓叫，故得名。它是由于5號染色體短臂缺失5P-所致,因此又稱5P- 綜合征，發病率約為1/5萬，女性多于男性，并有生長和智能發育不全。 2.擬顯性pseudo-dominante (四)缺失的運

6、用： X+XN XwY 紅眼 白眼 + N w 紅眼 白眼 缺刻翅 正常翅X+Xw Xw XN X+ Y XNY + w N + N 紅眼 白眼 紅眼 死亡正常翅 缺刻翅 正常翅 圖 22-7 缺失引起白眼基因的擬顯性表達 二 反復 (一) 反復的類型 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 3 4 5 6 順接重復 1 2 3 4 4 3 5 6 反接重復 1 3 4 2 3 4 5 6 異臂重復 1 2 3 4 a b 5 6 移位重復 圖 22- 重復的類型 (二)反復的產生1.斷裂-交融橋的構成：2.染色體紐結：3.不等交換：4.非同源性重組5.易位的產物6.轉座效應 1 2 3 4

7、1 2 3 4 1 2 3 3 4 1 2 4 .位置效應position effect 穩定位置效應stable position effect， S型位置效應 花斑位置效應variegated position effect V型位置效應果蠅眼色的花斑效應 反復類型及產生 順接反復：反復區段的基因順序與 原染色體上的基因順序一樣 反接反復：基因順序相反順接反復duq 反復的檢出： 雜合體在粗線期時同源染色體的聯會不正常，出現反復環。 與缺失環的區別是：缺失環是正常染色體，聯會后染色體的長度縮短了； 反復環是反復的區段，聯會后染色體的長度不變 區分缺失環與反復環的方法： 利用聯會后染色體的長

8、度進展比較： 假設某個二價體上有環狀突起，但長度與正常染色體相等反復環 利用多線染色體的帶紋進展比較： 假設某條染色體上有環突但帶紋數不 變反復環 反復的遺傳學效應 劑量效應：細胞內某基因出現的次數越多，表型效應越顯著果蠅棒眼 位置效應：由于基因在染色體上的位置不同，表型效應隨之改動， 改動了染色體上基因間的連鎖強度使反復區段外兩基因間的交換率提高 對生物的活力影響不大，但在進化上有重要作用復眼16A區不等交換不等交換三三 . . 倒位倒位( (一一) ) 倒位的類型倒位的類型 臂內倒位臂內倒位pracentric inversionpracentric inversion 臂間倒位臂間倒位p

9、ericentric inversionpericentric inversion( (二二) ) 倒位的產生倒位的產生 (1) (1) 染色體紐結、斷裂和重接染色體紐結、斷裂和重接 (2) (2) 轉座因子可引起染色體倒位轉座因子可引起染色體倒位 (3) (3) 自發倒位自發倒位: : 沙門氏細菌的相轉變沙門氏細菌的相轉變 MuMu噬菌體的噬菌體的G G片段的倒位片段的倒位1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 紐結 1 斷裂重接 2 4 31 2 3 4 1 2 3 4 4 2 4 2 3 3 圖 22-2 染色體紐結產生倒位 倒位類型及產生 臂內倒位：倒位區段只涉及染色體的一條臂

10、，不涉及著絲粒 臂間倒位：倒位的區段涉及染色體的兩條臂 臂內倒位臂內倒位P臂內倒位Q 臂內倒位臂內倒位 臂間倒位臂間倒位 鑒別 如倒位區段很長，倒位染色體可反過來與正常染色體聯會倒位區嚴密聯會，其它區呈分別形狀 倒位區較短，不配對中間有疏松 倒位區較長并先配對，其它區落后 倒位環一對染色體共同構成 (二)倒位遺傳效應 1.產生倒位環，抑制倒位區內的重組 2.引起基因重排 (三)倒位的運用 1.ClB 技術 2.保管帶有致死基因的品系平衡致死 品系balanced lethal system 蠣殼翅beaded ,Bd C l B + + + ? ? C l B + + + C l B + +

11、+ 棒眼 非棒眼 死亡 野生型 C l B ? + + + + + + C l B ? 棒眼 非棒眼 死亡 可顯現隱性突變 可供下次檢測用 和致死突變 圖 22-14 用果蠅進行檢測隱性突變和致死突變的 ClB 技術 Bd + + l + l Bd + Bd + Bd + + l + l Bd + + l Bd + + l 死亡 蠣殼翅 蠣殼翅 死亡 圖 22-15 平衡致死品系的產生。Bd 為顯性性狀(蠣殼翅)， 但 僅純合時方致死。 四四 易位易位 (一) 易位的類型 1.相互易位reciprocal translocation 對稱型 非對稱型 2.單向易位simple transloc

12、ation 3 . 羅 伯 遜 易 位 R o b e r t s o n i a n translocation 著絲粒交融或整臂交融whole-arm fusion 4.移位shift translocation (a) 1 2 4 5 3 1 2 3 4 5 1 3 2 4 5 (b) 1 2 3 4 1 2 4 a b c d a b c 3 d 圖 22-17 移位(a)染色體內移位；(b)染色體間移位。 (二) 易位的產生 1.斷裂非重建性愈合 2. 轉座因子的作用 (三) 遺傳效應 1.位置效應 花斑位置效應 導致癌基因oncogene的活化 假連鎖景象 導致人類家族性染色體異常

13、羅伯遜易位非對稱易位trm 圖 22- 羅伯遜易位 Iso易位雜合體rstp1p2p3p4p5非對稱相互易位簡單易位雜合體 鑒別： 易位純合體 基因總量沒變，功能一 般正常 易位雜合體：簡單易位雜合體：R.D分裂前期I，兩對同源染色體常聯會成“T字型，分裂后，構成半不育配子 相互易位雜合體：常構成“十字型構造，分裂中期呈現“或“O字型陳列在赤道板上。 分裂后期I， “O呈現臨近式分別，每個配子中，都含有一條正常染色體和一條易位染色體，這樣的配子是不育的。 “進展交替式分別，使兩個正常的染色體分向一極，兩個易位的染色體分向另一極，這樣的配子都具有完好的染色體組，是可育的。 結果：配子半不育。 a b A B 易位 a b A B 減數分裂 “十” 字配對 A b a B 交互分離 鄰近分離 a b A B a a A b A b A B a B b B 產生的配子是正常的和平衡 產生的配子都有缺失和重復，是不可育的。這些重組的類型 A-b 易位的，可存活 。a,b 或 a-B,a-A,b-B 都是不能存活的。 A，B 同在一個配子中。 圖 22-19 相互易位在減數分裂中形成了“十”字配對和四