染色体易位学习.pptx
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1、2023/3/251第一节第一节易位的类型与发生易位的类型与发生一、易位的主要类型一、易位的主要类型(一)插入易位图图6-1三种插入易位的发生过程三种插入易位的发生过程.A易位段插入同一染色体臂;易位段插入同一染色体臂;B易位段易位段插入同一染色体的另一臂;插入同一染色体的另一臂;C易位段插入另一条非同源染色体易位段插入另一条非同源染色体第1页/共71页2023/3/252二)简单易位简单易位又称末端易位,指一条染色体发生断裂之后,其无着丝粒节段重新接简单易位又称末端易位,指一条染色体发生断裂之后,其无着丝粒节段重新接到另一非同源染色体的末端。其遗传:如到另一非同源染色体的末端。其遗传:如人类
2、人类t(7;9)(第九号染色体片段易)(第九号染色体片段易位到第七号染色体上)。单向易位的个体减数分裂时可能产生四种不同的配子,位到第七号染色体上)。单向易位的个体减数分裂时可能产生四种不同的配子,和正常人结婚时可能产生四种后代:部分单体;部分三体;正常人和平衡易位的和正常人结婚时可能产生四种后代:部分单体;部分三体;正常人和平衡易位的携带者。部分三体表型异常,智力低下。部分单体虽未在后代中发现,但可以预携带者。部分三体表型异常,智力低下。部分单体虽未在后代中发现,但可以预计对携带者的影响更为严重。因大片段的缺失往往配子难以成活或不育,故未能计对携带者的影响更为严重。因大片段的缺失往往配子难以
3、成活或不育,故未能发现这种个体。平衡易位表型常常是正常的,但带有缺失和重复的染色体,和正发现这种个体。平衡易位表型常常是正常的,但带有缺失和重复的染色体,和正常人婚配后,其后代同常人婚配后,其后代同样出现以上四种类型,形成家族性染色体异常智力低下样出现以上四种类型,形成家族性染色体异常智力低下。第2页/共71页2023/3/253(三)相互易位:非对称易位与对称易位 第3页/共71页2023/3/254二、断点发生的位置与诱发易位的因素二、断点发生的位置与诱发易位的因素 1、易位断点多发生在着丝粒周围异染色质区易位断点多发生在着丝粒周围异染色质区2、自然可诱发易位、自然可诱发易位3、非同源染色
4、体联会、非同源染色体联会4、理化因素如射线等、理化因素如射线等5、转座子诱发、转座子诱发第4页/共71页2023/3/255第二节第二节 易位的细胞学行为易位的细胞学行为一、粗线期联会一、粗线期联会第5页/共71页2023/3/256图6-3玉米T8-9a杂合体粗线期染色体联会的形态图图6-4玉米玉米T2-6a杂合体粗线期:杂合体粗线期:A.同源联会;同源联会;B.部分非同源联会;部分非同源联会;C.局部不联会局部不联会第6页/共71页2023/3/257二、交叉形成与终变期构形二、交叉形成与终变期构形表表6-1几个玉米杂易位的易位段长度、终变期染色体构型与花粉败育率几个玉米杂易位的易位段长度
5、、终变期染色体构型与花粉败育率易位代号断点位置易位段长度染色体构型花粉败育率%1212O4C42IIT8-9aL.2L.4长长108759T1-6aL.2L.54长长大部50T2-3aS.9L.6短长9610450T1-6bL.25随体长很短全部25T5-9aL.7S.4中中9408850*T3-6S.8随体短很短00.310.6919-47%*50%小花粉粒,但大部分具有淀粉粒。*包括小的和具有部分淀粉的花粉粒。第7页/共71页2023/3/258三、中期三、中期I排列与后期排列与后期I分离方式分离方式中期I排列方式:后期I分离方式O型邻近式I同源着丝粒走向两极邻近式II同源着丝粒走向一极Z
6、型交替式第8页/共71页2023/3/259第9页/共71页2023/3/2510第10页/共71页2023/3/2511图6-6玉米T5-6c杂合体粗线期联会模式其它非易位段其它非易位段其它非易位段其它非易位段易位段易位段易位段易位段中间段中间段第11页/共71页2023/3/2512四、交换对配子育性的影响与各分离方式比例交换可以发生在三个部分1、易位段:只影响细胞的遗传组成,不影响NOR数量的变化。交替式分离:产生有功能的四分孢子各具一个核仁。邻近I分离:一极有4个NOR,另一极无NOR。产生的四分孢子,都是缺失重复和不育的,但两个会出现双核仁,另外两个为分散核仁。邻近II分离:a、c与
7、b、d分开)产生的四分孢子,也是缺失重复和不育的,但都有一个NOR,故都有一个集中的核仁。2、着丝粒以外的非易位染色体臂:(同易位段交换)3、中间段:交换发生在中间段,在一个发生单交换或三线双交换的细胞,交替式或邻近I式分离产生一种“交换型四分孢子”,其中一个孢子无NOR,形成分散核仁,一个有两个NOR,可能形成双核仁,另外两个各具一个NOR,因而为单核仁。具单核仁的孢子发育正常,分散核仁与双核仁孢子是缺失重复的。如果发生邻近II式分离,其结果将会产生一个“交换型四分孢子”或者一个类似正常的单核仁四分孢子,但都是缺失重复的(表6-2)。第12页/共71页2023/3/2513中间段无交换(交替
8、式分离)中间段无交换(交替式分离)染色体染色体构成构成后后期期I交交替替式式分分离离656655第13页/共71页2023/3/2514后期II可育可育可育可育每个细胞有1个核仁组织者第14页/共71页2023/3/2515中间段无交换(邻近中间段无交换(邻近I分离)分离)染色体染色体构成构成后期后期I邻近邻近I分离分离656655665565第15页/共71页2023/3/2516后后期期I邻邻近近I式式分分离离第16页/共71页2023/3/2517后期后期II四个配子四个配子均不育均不育第17页/共71页2023/3/2518中间段无交换中间段无交换(邻近邻近II分离)分离)染色体染色体
9、构成构成后后期期I邻邻近近II分分离离656655第18页/共71页2023/3/2519后期后期II四个配子四个配子均不育均不育第19页/共71页2023/3/2520图6-6玉米T5-6c杂合体粗线期联会模式其它非易位段其它非易位段其它非易位段其它非易位段易位段易位段易位段易位段中间段中间段第20页/共71页2023/3/2521有单交换交替式分离有单交换交替式分离656655后后期期I后后期期II染色染色体构体构成成可育可育不育不育655665第21页/共71页2023/3/2522有单交换邻近有单交换邻近I分离分离656655后后期期I后后期期II染色染色体构体构成成可育可育不育不育6
10、56565第22页/共71页2023/3/2523有单交换邻近有单交换邻近II式分离式分离656655后后期期I后后期期II染色染色体构体构成成不育不育665556665565不育不育不育不育第23页/共71页2023/3/2524表6-2玉米T5-6c杂易位产生四分孢子的可能类型第24页/共71页2023/3/2525通过对上述现象的观察得出如下结论1.杂合易位中间段短,不发生交换时杂合易位中间段短,不发生交换时交替分离:邻近交替分离:邻近I:邻近:邻近II2:1:1交替式配子可育,邻近式配子不育,故交替式配子可育,邻近式配子不育,故50不育不育2.中间段发生交换,同源着丝粒趋于两极,邻近中
11、间段发生交换,同源着丝粒趋于两极,邻近II不发生不发生交替:邻近交替:邻近I1:1在交换发生时,交替式分离有在交换发生时,交替式分离有50的不育配子,邻近的不育配子,邻近I有有50的不育配子,故总体上也是半不育的不育配子,故总体上也是半不育第25页/共71页2023/3/2526四、配子与合子的不育性纯易位:植物基本正常,动物多致死纯易位:植物基本正常,动物多致死杂易位:半不育杂易位:半不育第26页/共71页2023/3/2527第三节第三节 多对染色体易位多对染色体易位 一、独立易位二、复合易位第27页/共71页2023/3/2528第28页/共71页2023/3/2529第四节第四节易位染
12、色体的鉴别易位染色体的鉴别玉米易位测验种的组成玉米易位测验种的组成测验染色体序号测验种组1,2,3T1-3,T2-3(或T1-2,T1-3或T1-2,T2-3)4,5,7T4-5,T4-7(或T4-5,T5-7或T4-7,T5-7)8,9,10T8-9,T8-10(或T8-9,T9-10或T8-10,T9-10)第29页/共71页2023/3/2530表6-4玉米3个未知易位染色体鉴定测验种被测系T1-3T2-3T4-5T4-7T8-9T8-106鉴定结果2O42O42O4O62O4O6-T7-102O4O62O4O62O42O4-T2-7O6O62O42O42O42O4+T3-6第30页/共
13、71页2023/3/2531第五节易位的遗传行为一、杂易位的遗传方式半不育可作为显性标记,相当于单基因遗传,以T代表易位断点,t表示正常染色体对应位点,则Tt测交后代杂易位(Tt):正常(tt)=1:1,自交后代为TT:Tt:tt=1:2:1二、杂易位连锁基因的遗传特点基因连锁关系改变易位断点与基因多重连锁假连锁第31页/共71页2023/3/2532表表6-6玉米玉米5号和号和9号染色体上的部分基因在正常情况、号染色体上的部分基因在正常情况、T5-9a杂易位与纯易位体交换值(交换单位)比较杂易位与纯易位体交换值(交换单位)比较正常杂易位(作父本)纯易位9号染色体yg2-sh2311sh-wx
14、20518.6wx-v1211独立5号染色体bm-pr2732pr-wx独立2823.8第32页/共71页2023/3/2533图图6-10玉米玉米T5-9a杂合体粗线期及其有关杂合体粗线期及其有关连锁基因的大致位置连锁基因的大致位置第33页/共71页2023/3/2534三、易位断点的确定因为一个易位包括两个染色体断点,那么半不育性T应与两条染色体上邻近断点的基因发生连锁遗传。利用这种现象可以确定易位断点。例如,以玉米T1-2a分别与1号染色体上的br(节间缩短)、f(细条纹叶)和2号染色体上的lg(无叶舌)及v4(黄绿苗)基因进行测验,获得表6-5结果:测交组合原组合单交换I单交换II双交
15、换总数+Tbrft+ftbr+T+tbrfT+fTbr+t682333273817192516+Tlgv4t+v4tlg+T+tlgv4T+v4Tlg+t58816310512412613251814T/brftbrftT/lgvttlgvtt表6-5玉米T1-2a易位断点与1号、2号染色体上连锁基因的测验结果第34页/共71页2023/3/2535表6-5玉米T1-2a易位断点与1号、2号染色体上连锁基因的测验结果玉米玉米T1-2a易位断点与易位断点与1、2号染色体上连锁基因测验结果号染色体上连锁基因测验结果在在1号染色体测得的遗传距离:号染色体测得的遗传距离:bff=(8+17+1+6)6
16、82=4.7%fT=(19+25+1+6)682=7.5%brT=4.7%+7.5%=12.2%从从2号染色体测得的遗传距离:号染色体测得的遗传距离:lgv4=(124+126+18+14)588=48.0%v4T=(13+25+18+14)588=11.9%lg-T50%用遗传图表示易位断点所在,成为如下情况:用遗传图表示易位断点所在,成为如下情况:第35页/共71页2023/3/2536第六节第六节易位与进化易位与进化一、曼陀罗二、月见草第36页/共71页2023/3/2537普通月见草的7对染色体中,6对发生了连续易位,因而在减数分裂中,形成一个由12条染色体组成的大环和一个二价体。环中
17、染色体各端,因同源性而连在一起。到了中期I,呈Z形排列,因而染色体的分离总是交替式的。形成的配子只有两种,各含有6条染色体,总称为“楞纳氏复组”(Renner scomplex)。这个种的两个复组分别命名为gaudens和velans。每一个复组内含有一个隐性致死基因,在纯合情况下,将使合子死亡。但velans组内的致死基因与gaudens组内的致死基因并不是等位性的,两个复组的结合,由于互补作用合子能够成活。例如velans组为11+,gaudens组为+12,而由v和g相结合的普通月见草应为11+/+12。这个月见草产生的雌雄配子各有v、g两个组。自交中凡v-v和g-g结合的纯种都在合子的
18、早期死亡,应占50%。只有另一半,由v和g结合的才能成活,像它的亲代一样。因此,普通月见草所以能成为一个纯育的物种,就是由于这种纯合致死或平衡隐性致死(balancedrecessivelethal)所致。这种现象叫做“楞纳氏效应”(Renner seffect)。第37页/共71页2023/3/2538普通月见草(O.lamarckiana)欧洲月见草(O.muricata)花粉胚囊G(有功能)V(有功能)花粉胚囊R(无竞争力)C(发育正常)G(有功能)GG(死亡)GV成活R(发育正常)RC成活V(有功能)GV成活VV(死亡)C(受抑制)图6-12楞纳氏效应在月见草属的O.lamarckia
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