染色体畸变医学宣教培训课件.ppt

1、染色体畸变医学宣教染色体畸变医学宣教 结构杂合体结构杂合体（structral heterozygote）结构纯合体结构纯合体(structral homozygote)。染色体结构变异能导致染色体结构变异能导致4种遗传效应：种遗传效应：(1)染色体重排染色体重排（chromosomal rearrangements）（2）核型核型的改变的改变（3）形成新的形成新的连锁群连锁群（4）减少或增加染色体上的遗传物质减少或增加染色体上的遗传物质2染色体畸变医学宣教第二节第二节 染色体结构的改变染色体结构的改变缺失（缺失（deletion）中间缺失中间缺失末端缺失末端缺失3染色体畸变医学宣教 缺失的类

2、型缺失的类型 1.末端缺失末端缺失（terminal deletion）双着称点染色体双着称点染色体 环状染色体环状染色体（ring chromosome）断裂融合桥断裂融合桥（Breakage fusion bridge）2.中间缺失中间缺失（interstitial deletion）4染色体畸变医学宣教(b)端粒融合(a)末端断裂，首尾相连 环状染色体的形成环状染色体的形成5染色体畸变医学宣教在有丝分裂后期形成染色体桥A B CA B CA B C A B C C B A A B C C B A末端断裂断裂端融合形成双着丝粒染色体染色体桥断裂，产生了重复和缺失末端断裂的染色体，复制后易形

3、成双着丝粒染色末端断裂的染色体，复制后易形成双着丝粒染色体。后期形成染色体染色体桥，染色体断裂后产体。后期形成染色体染色体桥，染色体断裂后产生重复和缺失生重复和缺失6染色体畸变医学宣教复制交换着丝点被牵引向两极，形成染色体双桥染色体断裂，产生重复和缺失111111 122222122221333333333444444 44 4 环状染色体形成的断裂融合桥，后期导致染环状染色体形成的断裂融合桥，后期导致染色体的重复与缺失色体的重复与缺失7染色体畸变医学宣教 产生缺失的原因产生缺失的原因：1.染色体损伤后产生断裂（末端缺失）染色体损伤后产生断裂（末端缺失）或非重建性愈合（中间缺失）会直接或非重建

4、性愈合（中间缺失）会直接产产 生缺失或形成环状染色体，经断裂融生缺失或形成环状染色体，经断裂融合合 桥而产生缺失和重复桥而产生缺失和重复2.染色体纽结染色体纽结 3.不等交换不等交换（unequal crossing over）4.转座因子转座因子可以引起染色体的缺失和倒可以引起染色体的缺失和倒 位位8染色体畸变医学宣教 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 纽结 1 断裂 重接 图 22-2 染色体纽结产生中间缺失9染色体畸变医学宣教（三）缺失的遗传效应（三）缺失的遗传效应 1.致死或出现异常致死或出现异常 猫叫综合征猫叫综合征（cri-du-chat syndrome,或或cat

5、 cry syndrome）是）是Lejeune等在等在1963年首先报导了年首先报导了三例，患儿的哭声似猫叫，故得名。它是由于三例，患儿的哭声似猫叫，故得名。它是由于5号染色体短臂缺失（号染色体短臂缺失（5P-）所致）所致,因而又称因而又称5P-综合综合征，发病率约为征，发病率约为1/5万，女性多于男性，并有生万，女性多于男性，并有生长和智能发育不全。长和智能发育不全。2.拟显性拟显性（pseudo-dominante）(四四)缺失的应用：缺失的应用：10染色体畸变医学宣教人类的猫叫综合人类的猫叫综合征是由于第五号征是由于第五号染色体短臂缺失染色体短臂缺失所致所致11染色体畸变医学宣教Ccc

6、cc缺失有色无色玉米胚乳颜色的拟显性玉米胚乳颜色的拟显性12染色体畸变医学宣教 X+XN XwY 红眼 白眼 +N w 红眼 白眼 缺刻翅 正常翅X+Xw Xw XN X+Y XNY +w N +N 红眼 白眼 红眼 死亡正常翅 缺刻翅 正常翅 图 22-7 缺失引起白眼基因的拟显性表达13染色体畸变医学宣教14染色体畸变医学宣教二二.重复重复（duplication）15染色体畸变医学宣教二二.重复的类型重复的类型16染色体畸变医学宣教(二)重复的产生 1.断裂-融合桥的形成：2.染色体纽结：3.不等交换：4.非同源性重组 5.易位的产物 6.转座效应 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2

7、 3 3 4 1 2 4 17染色体畸变医学宣教18染色体畸变医学宣教 位置效应位置效应（position effect）稳定位置效应稳定位置效应（stable position effect）S S型位置效应型位置效应 花斑位置效应花斑位置效应（variegated position effect）V V型位置效应型位置效应19染色体畸变医学宣教20染色体畸变医学宣教果蝇眼色的花斑效应21染色体畸变医学宣教transvection 移位，转介移位，转介 果蝇中的一种位置效应果蝇中的一种位置效应。即某基因座中的一个等位。即某基因座中的一个等位基因是突变型的，但其调控元件是正常的；而另一基因是突

8、变型的，但其调控元件是正常的；而另一个等位基因相反，等位基因是正常的，其调控元件个等位基因相反，等位基因是正常的，其调控元件是有缺陷的。这两个等位基因单独都不能表达，但是有缺陷的。这两个等位基因单独都不能表达，但在同源染色体联会时，正常的调控元件可能接近同在同源染色体联会时，正常的调控元件可能接近同源染色体上那个野生型基因，使其表达。这个现象源染色体上那个野生型基因，使其表达。这个现象称为称为联会依赖性等位基因互补联会依赖性等位基因互补（synapsis-dependent allelic complementation），亦被称），亦被称为为移位移位或或转介转介。22染色体畸变医学宣教a1

9、a2 解释移位机制的模型解释移位机制的模型注：注：X表示无义突变表示无义突变RE同源同源联会联会无义突变无义突变TUX23染色体畸变医学宣教三三.倒位（倒位（in version）24染色体畸变医学宣教(一)倒位的类型 臂内倒位臂内倒位（pracentric inversion）臂间倒位臂间倒位（pericentric inversion）(二)倒位的产生 (1)染色体纽结、断裂和重接 (2)转座因子可引起染色体倒位 (3)自发倒位:沙门氏细菌的相转变 Mu噬菌体的G片段的倒位25染色体畸变医学宣教1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 纽结 1 断裂重接 2 4 31 2 3 4 1

10、 2 3 4 4 2 4 2 3 3 图 22-2 染色体纽结产生倒位26染色体畸变医学宣教(二)倒位遗传效应 1.产生倒位环，抑制倒位区内的重组，形 成假连锁假连锁 2.引起基因重排(三)倒位的应用 1.ClB ClB 技术 2.保存带有致死基因的品系平衡致死 品系（balanced lethal system）蛎壳翅（beaded,Bd）27染色体畸变医学宣教28染色体畸变医学宣教29染色体畸变医学宣教 C l B +?C l B +C l B +棒眼 非棒眼 死亡 野生型 C l B?+C l B?棒眼 非棒眼 死亡 可显现隐性突变 可供下次检测用 和致死突变 图 22-14 用果蝇进行

11、检测隐性突变和致死突变的 ClB 技术 30染色体畸变医学宣教 Bd +l +l Bd +Bd +Bd +l +l Bd +l Bd +l 死亡 蛎壳翅 蛎壳翅 死亡 图 22-15 平衡致死品系的产生。Bd 为显性性状(蛎壳翅)，但 仅纯合时方致死。31染色体畸变医学宣教 四四.易位易位 交互易位交互易位平衡易位平衡易位 不平衡易位不平衡易位32染色体畸变医学宣教 单向易位单向易位33染色体畸变医学宣教(一一)易位的类型易位的类型 1.相互易位（相互易位（reciprocal translocation）对称型对称型 非对称型非对称型 2.2.单向易位（单向易位（simple translo

12、cation）3.3.罗伯逊易罗伯逊易（Robertsonian translocation）着丝粒融合或整臂融合（着丝粒融合或整臂融合（whole-arm fusion）4.4.移位（移位（shift translocation）34染色体畸变医学宣教 (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 图 22-17 移位(a)染色体内移位；(b)染色体间移位。35染色体畸变医学宣教罗伯逊易罗伯逊易（Robertsoniantranslocation）36染色体畸变医学宣教(二)易位的产生易位的产生1.1.

13、断裂非重建性愈合断裂非重建性愈合 2.2.转座因子的作用转座因子的作用 (三三)遗传效应遗传效应 1.1.位置效应位置效应 花斑位置效应花斑位置效应 导致癌基因（导致癌基因（oncogeneoncogene）的活化）的活化 假连锁现象假连锁现象 导致人类家族性染色体异常导致人类家族性染色体异常37染色体畸变医学宣教 a b A B 易位 a b A B 减数分裂 “十”字配对 A b a B 38染色体畸变医学宣教 交互分离 邻近分离 a b A B a a A b A b A B a B b B 产生的配子是正常的和平衡 产生的配子都有缺失和重复，是不可育的。这些重组的类型 A-b 易位的，

14、可存活。a,b 或 a-B,a-A,b-B 都是不能存活的。A，B 同在一个配子中。图 22-19 相互易位在减数分裂中形成了“十”字配对和四体环，不同分离的结果产生了假连锁39染色体畸变医学宣教 7 9p 7 p+9 邻近分离 交互分离 平衡易位亲本 产生配子 合子 正常亲本 产生配子 未发现 9p 7p+正常 7p+9p 部分单体部分三体，弱智 正常人平衡易位，携带者 图 22-20 单向平衡易位的个体和正常人结婚，可能生育四种不同的后代 40染色体畸变医学宣教 用微铺展法制备联会复合体用微铺展法制备联会复合体42染色体畸变医学宣教43染色体畸变医学宣教第四节第四节 染色体数目的改变染色体

15、数目的改变一一.整倍体（整倍体（enpeoid）一倍体一倍体(monoploid number(x)单倍体单倍体(haploid)二倍体（二倍体（diploid）三倍体（三倍体（triploid）四倍体（四倍体（tetraploie）多倍体（多倍体（ployploid)同源多倍体（同源多倍体（autopolyploids）异源多倍体（异源多倍体（allopolyploids）44染色体畸变医学宣教烟草2倍体，4倍体和8倍体叶片表皮细胞的比较45染色体畸变医学宣教2倍体和4倍体葡萄的比较46染色体畸变医学宣教 二二 非整倍体非整倍体 二倍体又可称为二倍体又可称为 双体（双体（disomy）（2n

16、）缺体缺体（nullisomy)2n-2，又称为零体，又称为零体 单体单体（monosomy）2n-1,）三体三体（trisomytrisomy），），2n+1）（1）21-三体即三体即Down氏综合征氏综合征;（2）18-三体，即三体，即Edward综合征综合征;（3）13-三体，即三体，即Patau综合征综合征;双三体双三体（double trisomy）,2n+1+147染色体畸变医学宣教48染色体畸变医学宣教49染色体畸变医学宣教50染色体畸变医学宣教51染色体畸变医学宣教In human,Patau syndrome(47,+13)in 1960the cleft lip,extra

17、 fingers,large triangular nose,widespaced eyes.52染色体畸变医学宣教 表 22-2 母亲年龄和 21-三体发生率的关系母亲的年龄21-三体发生率291/300030-341/60035-391/28040-441/7045-491/4053染色体畸变医学宣教 母亲年龄的频率分布（）40 正常群体 Down s 综合征 30 患儿的母亲 20 10 0 10 15 20 25 30 35 40 45 50 母亲的年龄 图 22-Down s 综合征患儿的母亲的年龄频率分布和 正常人群年龄频率分布的比较54染色体畸变医学宣教 T.turgidum A

18、ABB 7+7 AA T.monococcum (2n=28)(2n=14)14+7 7+14 7+7 T.aestivum(2n=42)14 AABBDD 14 7+14 7+14 T.searsii BB 14 DD T.taus (2n=14)(2n=14)图 22-38 小麦属(Tyiticum)中，几种野生小麦和普通小麦的染色体组分析 55染色体畸变医学宣教 伞花山羊(A.umbellulata)二粒小麦(T.dicoccoides)CC AABB 不育杂种 ABC 染色体加倍 普通小麦(T.aestivum)异源多倍体 AABBDD AABBCC 杂种 普通小麦 AA BB C D

19、 回交 AA BB DD 配子 配子 某些配子：A B D+几条 C 染色体 A B D 选择：AA BB DD+抗性染色体 诱变 小麦 AA BB DD 经照射后的花粉 选育成抗性 AA BB DD 染色体上含抗性基 图 22-37 E.R.Sears 培育具有抗锈病小麦的技术路线56染色体畸变医学宣教 培养成单粒小麦 一种野生二倍体小麦 一种野生二倍体小麦 AA (T.monococcum)可能(T.searsii)AA BB A B (2)一种野生四倍体小麦 (T.turgidum)AA BB 一种野生二倍体小麦 经一万年栽培成二粒小麦 DD AA BB A B D (2 约 8 千年前

20、)六倍体小麦 (T.aestivum)AA BB DD 图 22-33 现在的六培体小麦可能的演化途径 (引自 Griffiths A.J.F.et alAn Introduction to Genetic Analysis5th Ed.1993,Fig.9.12.)57染色体畸变医学宣教 花椰菜(2n=18)(B.oleracea)n=9 n=9 阿比西尼亚芥菜(2n=34)芜菁(2n=38)(B.carinata)(B.napus)n=8 n=10 黑芥菜(2n=16)n=8 卷叶甘蓝(2n=36)n=10 中国甘蓝(2n=20)(B.nigra)(B.juncea)B.campestris 图 22-32 芸苔属植物中由三个亲本种相互杂交，经染色体加倍形成了不同的四倍体新种 (仿 Griffiths A.J.F.et alAn Introduction to Genetic Analysis5th Ed.1993,Fig.9.1.)58染色体畸变医学宣教