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遗传学课件6-第六章 染色体结构变异


例如
玉米T 1-2易位点的定位
选择第1,第2染色体上的标记基因

将易位纯合体(TT)与具有相对性状的测验种(tt)杂交 ↓ 再与隐性个体(tt)测交 ↓
根据交换值确定大致位置
↓ 对照正常连锁图找出邻近标记基因进一步测定。
2. 利用易位创造玉米不育系的双杂合保持系
核不育 msms× 正常 MsMs → Msms 半不育 ?不育性状的保持 6 6 9 9 两种胚囊,一种花粉可育
易位杂合体和易位纯合体
A B C D
A B C D A B C E A B C D A B C E A B C E E F G H E F G H D F G H E F G H
正常个体
易位杂合体
D F G H
易位纯合体
E F G H
二. 相互易位的细胞学特征
1. 联会
易位杂合体的两对同源染色体由于发 生节段互换,联会时常由四条染色体组成 一个四重体(quadruple)的构型。
c b a
五.常用符号和编写术语
第二节 缺失
一. 缺失的类型 顶端缺失(terminal deficency) 中间缺失(interstitial deficency)
二. 缺失杂合体的染色体联会
三. 缺失的遗传学效应
• 缺失区段太大,个体难以存活。
• 缺失纯合体比缺失杂合体 生活力更低。含缺失 染色体的配子往往不育,尤其是雄配子。


核仁组织者的位置
染色粒状态


常染色质和异染色质
带型
人染色体大小
人染色体的G-带
人染色体的R带 (acridine orange 染色)
Allium carinatum
Q带
二. 果蝇幼虫唾液腺染色体
• 多拷贝 • 同源染色体配对(联会) • 异染色质区形成染色中心 • 横纹 • 五条长臂和一条短臂
• 假显性现象
一条染色体某区段缺失后,另一条同源 染色体上隐性基因的作用表现出来。 • 出现突变性状
假显性现象
玉米植株 颜色的假 显性遗传
猫叫综合症 人5号染色体短臂 部分缺失
果蝇的翅缺刻性状
四. 缺失与基因定位
猫叫综合症 5号染色体短臂顶端 缺失5p15.2和5p15.3 两条带
成神经细胞瘤 黑素瘤
A B C D E F A B F A D E D C B C F E F
A B
C
D
E
二. 倒位杂合体的染色体联会
三. 倒位的遗传效应

改变了基因的邻里关系和重组率 倒位杂合体连锁基因的重组率降低 导致倒位杂合体的部分不育



产生新的变异
不育


臂内倒位杂合体交换形成染色体桥和无着丝粒断片
的重组频率。正常的纯系(A)重组率为26%,异常的纯系(B)为
8%。两个纯系杂交,产生的杂种育性有些下降。问①B系中的
重组率低的可能原因是什么?是否缺失造成的,为什么?②绘 图说明染色体畸变与Pl和sm基因的大致关系(可自定符号表示
第6染色体上其它基因);③为什么杂种的育性会下降?
答案 ①Pl—sm重组率26%,故包括的染色体区段 较大,如果缺失则会致死,倒位比较合理。 ②Pl a b c d sm e f Pl a e sm d c b f 正常染色体 倒位染色体
如果倒位圈内发生双交换(偶数次交换),产生的 重组型配子育性如何?
倒位圈内发生双交换(偶数次交换)产生的配子不 会有缺失-重复,重组型配子能正常成活
位置效应(Position effect): 倒位改变基因位置
倒位是物种进化的重要因素之一,可能导致新物种 的产生(倒位使连锁基因发生改变,从而使得种间产 生遗传性状差异)
↓ ↓
肺小细胞癌

肾胚细胞瘤

睾丸肿瘤

利用原位杂交 技术定位基因
染色体原位杂交技术
270片段 的位置
第三节 重 复
一 . 重复的类型
顺接重复(tandem duplication)
反接重复(reverse duplication)
a b c
a b c
d e f g h
d e f g e f g h
9
ms Ms
Ms
ms
Ms 胚囊
ms
ms
花粉
双杂合保持系 DP—DF 雄性可育
雄性不育
3.利用易位鉴别家蚕的雌雄性别
4. 利用易位产生缺失和重复材料
5. 利用易位控制虫害
用一定剂量的射线照射雄性害虫使染色 体发生易位,易位的雄虫与自然群体中的雌虫 交配,造成后代半不育,50%的卵不能孵化。
练习 1. 两个玉米纯系在第6染色体上Pl和sm的区域具有不同
第六章 染色体结构变异
本章重点


染色体结构变异的类型
细胞学特征和主要遗传学效应


倒位、易位杂合体的分析及鉴定
染色体结构变异与应用
第一节


一. 染色体的细胞学性质 二. 果蝇幼虫唾液腺染色体 三. 染色体结构变异的类型
四. 常用符号和编写术语
一. 染色体的细胞学性质


染色体的大小
着丝粒的位置
异常后代
例如:进化中的染色体重排
5、杂易位的假连锁现象
例: A(迟熟),a(早熟);B(高杆),b(矮杆)
A
a b B a B 减数分裂 A b
表明 A-b和a-B表现假连锁现象
6. 位 置 效 应
表明:基因表达存在位置 效应
原癌基因
伯基特氏 淋巴瘤
易位与人的疾病
Burkitt’s 淋巴瘤中8和14易位使c-myc 基因被置于抗 体基因的增强子附近。
则Hale Waihona Puke 易位纯合体 T T 易位杂合体 T t 正常个体 tt
育性正常 半不育 育性正常
采用两点测验和三点测验进行定位
Tt
Tt × tt 1Tt : 1tt
半不育 可育
TT × tt Tt
半不育

1TT : 2Tt : 1tt
可育 半不育 可育
例如,玉米长节间基因Br(株高正常)对短节间基因br(矮化)为 显性,Br位于chr1;某玉米1、2染色体易位杂合体株高正常、 配子半不育(BrBrTt)与完全可育的矮生品系(brbrtt)测交:
大麦
k-Bi
正常4染色体 t2-4a
40% 23%
t3-4a
28%
t4-5a
31%
3. 纯易位改变基因连锁关系
连锁群1
abc d abc d
efghI efghI
ef c d ef c d ab g h i ab g h i
连锁群2
… …
连锁群发生改变 →
… …
新变种
例如
直果曼佗罗将近一百个变异类型是
位置效应(position effect)
由于重复的基因或染色体片段的相对位置改变而 引起个体表型改变的效应。
果蝇棒眼的遗传
表现剂量效应和位置效应
重复纯合体 ↓ 不对称配对和 重组 ↓ 产生重棒眼
地中海贫血症 Lepore
地中海贫血症 Kenya
四. 重复与进化
重复是染色体的重要改变,
可提供发展新功能的额外遗传物质。
血红蛋白(Hb)结构基因
衔接重复(及其相互缺失)的不等交换 基因座位 多肽链 血红蛋白 胚 胎儿 成人
不同发育时期多肽链不同结合,
产生有功能的血红蛋白分子
第四节 倒
一. 倒位的类型

臂内倒位(paracentric inversion)
臂间倒位 (pericentric inversion)
通过易位形成的易位纯合体。(2n=24,X=12) 原型一系 1· 2,3· 4,5·6 … 23·24
原型二系
原型三系
1· 和 2· 18 17的易位纯合体
11· 和 12· 21 22的易位纯合体
4. 造成染色体融合,产生数目变异
罗伯逊易位(robertsonian translocation) 人 2n=46 发现异常核2n=45 14,21,t(14,21)
带型划分
X(I ) Ⅱ(L) Ⅱ(R) Ⅲ(L) Ⅲ(R) Ⅳ 1-20区 21-40区 41-60区 61-80区 81-100区 101-102区 端部→中心 端部→中心 中心→端部 端部→中心 中心→端部 端部→中心
三.染色体结构变异的类型
1. 2.
缺失(deficency):染色体的某一区段丢失了。
a b c
d e f g g f e h
二.重复杂合体的染色体联会
重复纯合体 ↓
不对称配对 ↓
交换 ↓
三重复 ↓
↓正常
重复纯合体中不对称配对和重组产生较高阶次的重复
三. 重复的遗传学效应
扰乱了基因的固有平衡
重复区段太大,生活力降低,甚至不能存活。
剂量效应(dosage effect)
同一基因或片段对表型的作用随数目增多而呈一 定的累加增长。
靠近非必要末端的臂间倒 位圈内单交换产生一个存活 的反接重复
两个重迭倒位产 生一个反接重复
人染色体
仓鼠染色体
例如 对3号染色体倒位杂合 体的某男性的分析 在其配子中发现了四种3号染色体:
正常
倒位
38%
32%
Dup q,Del p
Dup p,Del q
17%
13%
四. 倒位的应用
——果蝇的ClB测定法
F1
六体环
Tx-y 就是 T 1-2
xy
yx ×
12
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