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染色体倒位及其分子生物学效应(吴白燕-北京大学)
Ø 教学要求
1、掌握:染色体畸变的概念、类型及产生机制;异常核型的描述方法。
2、熟悉:嵌合体的概念;假二倍体和多体型的概念。
3、了解:染色体畸变发生的原因;染色体异常携带者。
Ø 教学手段 多媒体课件+超星平台
Ø 教学时数 2学时
教学内容
一.染色体畸变发生的原因
染色体畸变、自发畸变和诱发畸变概念
(一)化学因素
1.药物 2.农药 3.工业毒物 4.食品添加剂
(二)物理因素
射线 电磁波射线、高能量基本粒子所产生的射线
(三)生物因素
1.霉菌毒素 2.病毒
(四)机体内在因素
1. 与母亲生育年龄有关 2. 与胚胎发育的宫内环境有关 3. 与遗传病因素有关
二.染色体数目异常及其产生机制
(一)整倍体
1.三倍体(triploid)
1.1 产生机制:双雄受精 双雌受精
2.四倍体(tetraploid)
2.1 产生机制:核内复制 核内有丝分裂
(二)非整倍体
1.单体型(monosomy)
2.三体型(trisomy)
3.多体型(polysomy)
4.非整倍体的产生机制 (重点)
4.1 减数分裂不分离
(三)嵌合体及产生机制 (重点)
1.有丝分裂不分离
2.染色体丢失(后期滞后)
三. 染色体结构畸变及其产生机制(难点)
(一)缺失
(二)倒位
(三)易位
1.相互易位 2. 罗氏(罗伯逊)易位 3. 插入易位
(四)重复
(五)环状染色体 (了解)
(六)双着丝粒染色体 (了解)
(七)等臂染色体 (了解)
1. 什么叫染色体畸变?
2. (1)缺失;(2)重复;(3)倒位;(4)易位。
3. Tjio 等(1956)的工作和Lejeune 等(1959)的工作是人类细胞遗传学上的两块里程碑。请说明为什么这样说?
解答:1956年Tjio等确立了人类正常染色体数为46,1959年Lejeune等在患有先天愚型疾病患者的组织培养材料中发现多一个小小的近端着丝粒染色体—第21号染色体,患者的体细胞染色体数是2n+1=47个,是21三体。因此正是由于Tjio等(1956)和Lejeune等(1959)的工作找到了先天愚型疾病的病因,从而称其工作是人类细胞遗传学上的两块里程碑。
(一)判断题:
1. 三体型是人类最常见的染色体数目畸变类型。
2. 具有染色体畸变的个体一定有临床症状。
3. 因为女性的两条X染色体中有一条失活,所以45,X个体应该表型正常。
4. 重复携带者形成正常配子的概率是1/6。
5. 罗伯逊易位携带者形成正常配子的概率为0。
6. 双着丝粒染色体可以通过有丝分裂稳定传递。
7. G1期和早S期发生的畸变是染色体型畸变。
8. 晚S期和G2期发生的畸变是染色单体型畸变。
9. 有丝分裂中期,由于纺锤体机制被部分破坏,可形成三体型或单体型子细胞。
10.多倍体可由有丝分裂中期纺锤体机制被完全破坏而引起。
11.射线只能对体细胞产生致畸作用,而不能对生殖细胞产生致畸作用。
12.核内复制的结果是产生了三倍体细胞。
13.双雌受精或双雄受精的结果是产生了嵌合体。
14.单体型的体细胞内的染色体数目为n。
15.三体型的体细胞内的染色体数目为3n。
16.嵌合体可以是数目异常之间、结构异常之间以及数目和结构异常之间的嵌合。
17.染色体丢失可以产生亚二倍体。
18.染色体丢失也是嵌合体形成的一种方式。
19.插入实际上也是一种易位.
20.染色体不分离发生在第一次卵裂,则形成具有两个细胞系的嵌合体。
21.在胚胎发育过程中,染色体不分离发生得越晚,正常二倍体细胞系的比例越小。
22.重复可以由同源染色体之间的不等交换或染色单体之间的不等交换以及染色体片段的插入等原因引起。
23.染色体的长臂或短臂末端仅发生一处断裂可形成倒位。
24.染色体的长臂和短臂各发生一处断裂,其末端相互交换位置后重接,形成相互易位。
25.一条染色体的长、短臂同时发生了断裂,含有着丝粒的片段两断端发生重接,即形成环状染色体。
26.等臂染色体一般是由于着丝粒分裂异常造成的。
27.只有发生了三次断裂时,才可能发生插入易位。
28.所有结构畸变的染色体在细胞有丝分裂中能完整地传给子细胞。
29.重复会导致减数分裂时同源染色体发生不等交换。
30.倒位可以抑制或降低基因的重组。
31.相互易位的两个染色体片段是等长的。
32.具有倒位染色体的细胞在减数分裂时必然形成倒位环。
33.某患者细胞中一对同源染色体同时缺失,即减少了一对同源染色体,称为缺体型。
34.插入的染色体片断如果是倒转了180度,则称为倒位。
35. 染色体的长臂和短臂各发生一处断裂即可引起插入。
36.染色体病的实质是染色体上的基因或基因群的增减或变位影响了众多基因的表达和作用,严重地破坏了基因的平衡状态,因而妨碍了人体相关器官的分化发育,造成机体形态和功能的异常。
37.染色体病表型的轻重程度主要取决于染色体上所累及基因的多少。
38.Edward综合征为常染色体病,80%患者的核型为47,XX(XY),+13,其发生与母亲年龄增大有关。
39.流产胎儿的核型如果正常,再流产的胎儿多半核型正常;而当母亲有过1例染色体异常的自发流产胎儿后,再发风险增高。
40.因X染色体失活、Y染色体外显基因少,使性染色体不平衡的临床表现减少到最低限度,故性染色体病症状没有常染色体病严重。
(三)问答题
1. 简述人类染色体的多态性及其应用。
2. 导致染色体畸变的原因有哪些?
3. 整倍体形成的机制。
4. 各种方式的易位有何不同?
5. 染色体结构畸变的描述方法。
6. 倒位产生机制及遗传学效应。
7. 相互易位有何遗传学效应。
8. 重复的产生机制及遗传学效应。
9. 缺失拉生机制及遗传学效应。
10. 何谓缺失,如何分类?
11. 何谓倒位,如何分类?
12. 何谓易位,如何分类?
13. 等臂染色体及其形成的机制。
14. 插入与易位、重复之间有何关系。
15. 畸变发生的时期及畸变染色体的着丝粒数目对染色体畸变有何影响?
16. 染色体不分离与嵌合体有何关系?