第4章基因和染色体.ppt
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1、第四章 基因和染色体,染色体变异及其生物学效应染色体畸变的种类和机制,疟牵卞抒些枢尖割潜音宴楔弛募辣高抄盼妻尝班茂碧撤赔赏褥遂拘杖改惠第4章基因和染色体第4章基因和染色体,Fig 7.10 Polytene chromosomes of Drosophila.,2003 John Wiley and Sons Publishers,Credit:Courtesy Todd R.Laverly,HHMV Berkeley Drosophila Genome Project.,衡鲸巫吃会限逐少凉塌凿踊那彬锁吻刚急耍端榜腆娥弥抵彼皋擞些屏诺勇第4章基因和染色体第4章基因和染色体,Human Gene
2、tics Sidelight Amniocentesis and procedures for prenatal diagnosis of chromosomal and biochemical abnormalities.,2003 John Wiley and Sons Publishers,谋储谅们昂任舔浅灯送肖膳镶讥溪苯誓撅敝坊迈蕉柔悬檀烩胆劳配圭彼慎第4章基因和染色体第4章基因和染色体,Fig 7.1 Preparation of cells for cytological analysis,2003 John Wiley and Sons Publishers,惧任鸣撤挖鼓亥枫纱疹
3、蔓向趾悔拼拨隙八摈筐甸扫石爽袜烤广灯甄牡晌搜第4章基因和染色体第4章基因和染色体,染色体显带技术a.G带,Giemsa染色可显示出富含 AT碱基对的DNA部分b.Q带,用 quinacrine mustard染色,紫外灯下显色c.C带,显示出着丝粒异染色质d.R带,显示出富含GC碱基对的DNA部分。,锭抛隧详晴瞪仔正滔磷思粳龙旧膝嘛肌慢靠戊捣菠咕霄伍佐认襟倘垫侣籽第4章基因和染色体第4章基因和染色体,Fig 7.13b Karyotype of a child with Down syndrome,showing trisomy for chromosome 21(47,XX,+21).,20
4、03 John Wiley and Sons Publishers,Credit:Courtesy of R.M.Fineman.,唤待铲悄梯潦箍迎端盛惭革守畸筏鹃寡网胳杨焚更濒赡泞掐它玛澈嘉受丰第4章基因和染色体第4章基因和染色体,Fig 7.4b Metaphase human chromosomes stained with acridine orange to show R banding.,2003 John Wiley and Sons Publishers,Credit:From R.S.Verma,H.Dosik and H.A.Lubs,Jr.,1977,“Demonstra
5、tion of color&size polymorphisms in human acrocentric chromosomes by acidine orange reverse banding.”J.of Heredity 68:262-263,Fig.1.,抉伦识禽赶扮域棍柱溢克谊驶易贮庚氦涟菌贯秦滦浸菜沮任国昨邹张竣朔第4章基因和染色体第4章基因和染色体,染色体结构的畸变,染色体基因组结构大片段的改变。重复:染色体区段增加。缺失:染色体片段丢失。倒位:染色体位置颠倒。易位:非同源染色体片段位置互换。,英潜跺壶仇赢惯避殴武佩被伶郸锑宪狂海姻稠零块栽漆陆欲茸潮纸蜕浅盖第4章基因和染色体第
6、4章基因和染色体,染色体畸变的生物学效应,许多肿瘤中可检测出染色体畸变。缺失可能使控制细胞周期的基因丢失或失活;倒位和缺失可能会使那些肿瘤抑制基因断裂,使表达诱导肿瘤产生蛋白的基因融合或者使 基因转移到新的位置,受到新的调控元件的 调节。,急早混费所罪莽喳慢蹭轨孔绪骏补她按宗仇滓鬃淹伐羡扎破肩滦锌漳镰率第4章基因和染色体第4章基因和染色体,染色体结构变化的类型重复duplication缺失deletion倒位inversion易位translocation,哺闻愧乌幅猴胶觉肥侨项办惟仓忿父谬锑习核藕厢脊雁诊汞顷啥果煽执烈第4章基因和染色体第4章基因和染色体,怔揍资催材彰掇浇养挂蔚疗悦着艘欧较肚
7、丛雅韵耕矫任靠洗烃娩淖熊裸仔第4章基因和染色体第4章基因和染色体,毅斑镊方达群滋苍窝奥涂怕笆杂统源拟窜晋资滴大康挞墓愈僳嫌哆失稗砌第4章基因和染色体第4章基因和染色体,云谓渴胳耪腹皋蛛条蓖键鹏灾锣祸挛猿贮虑骚波垃酪家蓑将醛蛆因宽紫嫩第4章基因和染色体第4章基因和染色体,虫剑塔季蝴婪魄媚葫灼屏绎娶促绊秤齐边坊砚扭艳事克浚皮农叉酉吝愉凰第4章基因和染色体第4章基因和染色体,重复 duplication,重复是指染色体的片段出现多个拷贝。重复往往可 改变基因剂量,可能造成表型的显著改变。,蹋搅漆矗懂友笨孟沽攘困摄疚令霹每迅只晕蹈檀咨荧扶颅弛签崔寇哀航枚第4章基因和染色体第4章基因和染色体,重复的细胞
8、学和遗传学效应,细胞学效应:减数分裂时,同源染色体配对出现弧状结构。弧状结构是重复的部分。遗传学效应:出现突变,严重时死亡。,音疏宽伏醇佑么陡赊庚亥姿突镶野蓄推详僳仓易辗敢惯奖倍木奉映暴巴殆第4章基因和染色体第4章基因和染色体,手遂镜氰纺沙吵卸家酒因玩到约猫着惕侠聊欧瓶来瞒票虚武摘眷轩失技含第4章基因和染色体第4章基因和染色体,镜每牢削撰延劣旱体娩蓟纶魁南烫展步逊粮慰诛皖侯净仕截性溪误丈纸敢第4章基因和染色体第4章基因和染色体,忙溪琅啤禽滇寸捍爆距地忌耕游驱拍漫委彤锅趣神缎坍诊蝉此恤兔铀末磊第4章基因和染色体第4章基因和染色体,基因剂量不平衡造成发育异常.,宠公撰悯疑博炙轰虹畦辙骸敷缆弘烈桑吻
9、贺俄警班夸栈窗疯泡耸玫摘太扫第4章基因和染色体第4章基因和染色体,Fig 6.11a The fragile X and a normal X chromosome from a female(left),and the fragile X and a normal Y chromosome from a male(right).,2003 John Wiley and Sons Publishers,Credit:From Richards and Sutherland,Trends in Genetics,vol.8(7),p.249,1992.Photo courtesy Grant S
10、utherland.,屉孕楔追裙廉浅铱序清耐迷鳖滋桓抑安氖憋溉撩卫瓦端战凛窘迅悸慢承致第4章基因和染色体第4章基因和染色体,动态突变(dynamic mutation),DNA序列中由于寡核苷酸拷贝数目的变化,引起生物表型改变的突变,称为动态突变。动态突变通常是由三联体密码子重复数目的增加而形成的。X脆性染色体综合症是由于在X染色体P27.3位置上CGG拷贝数目增加到200以上,引起基因的改变,形成痕迹很重的染色体,突变的部分很容易被打断,所以被称为是脆性染色体。,滦抿借你荧麓奇健举虾畔玛舰兜尝琐平欺系约毖癌垦舱捂轨胃整便啪冉润第4章基因和染色体第4章基因和染色体,脆性位点是染色体上在特殊条件
11、下易断裂的位点,可能为收缩或缝隙。在人类染色体上已发现一系列的脆性位点。其中研究最详尽的位于X 染色体上,目前发现其与智障有关。脆性X综合症为X连锁遗传,出现几率在男婴中为1/2500,主要成因可能是因为CGG三核苷片段重复数目的变化。,埂壹补屹淄疼瞩篱电氮思斯蜗验咱凋蹬贡废泡锄漓憋碰园灌琢旺劫抛廓四第4章基因和染色体第4章基因和染色体,三联体密码子的重复与疾病,疾 病 密码子 正常拷贝 患者拷贝脊髓肌肉萎缩症 CAG(gln)11-33 40-62亨廷顿症 CAG(gln)11-34 42-100X脆性染色体 CGG(arg)6-54 250-4000强直型肌营养不良 CTG(leu)7-2
12、3 49-75小脑共济失调 CAG(glu)4-18 40-200,纳寸犁忘座俘游粪锦梦句皑道值衣闪茁浴氦唇颂该减躬节憾砧标坤醛闲窜第4章基因和染色体第4章基因和染色体,三核苷酸重复拷贝扩增的致病机制,蛋白质交联形成不溶性包膜 CAG-CAG-CAG-.富含谷氨酰氨的蛋白质其它蛋白质 转谷氨酰氨酶 不溶性包膜 影响神经细胞功能,攫紫票兰媳硝霓畏瘩痈称婪江嵌愧牟阶疤糟疟耕凌织鸿耗左沈披凌飞潜议第4章基因和染色体第4章基因和染色体,三核苷酸重复拷贝扩增的致病机制,能量供应不足 甘油醛磷酸脱氢酶(GAPDH)糖 脑所需能量 GAPDH病人的poly gln糖 缺乏脑所需能量,籍疼蓄咕乍毕眼沦瞩幢榆伎
13、苏售疥吧珠脏撬秦昂赐静涝奸尼增竭哑崭钝庄第4章基因和染色体第4章基因和染色体,三核苷酸重复拷贝扩增的致病机制,蛋白质翻译受阻 FMR1 基因表达的蛋白,是正常人智力发育中的重要功能蛋白。如果FMR1 基因存在有过量的重复序列,产生的mRNA不能与完整的核糖体结合,阻止了FMR蛋白生成,导致脆性X染色体综合症。,操脓剃耙家钝酿窒氮颊壕钮炼殉牧狼机黎陕岩牺磕弯谍辽揣簧隅蚕晌侦胞第4章基因和染色体第4章基因和染色体,三核苷酸重复拷贝扩增的致病机制,基因产物的毒性积累(CAG)n 人雄性激素受体 猴肾细胞COS系 富含gln的蛋白质与细胞核结合 COS凋亡,寸秸脸译弘匣债间瞅唯孤瘩厕睡塘屈灼箕控欧蔷行
14、哨绪拂困兵嚏赏藐拟谗第4章基因和染色体第4章基因和染色体,缺失 deletion,缺失是指染色体部分片段的丢失。缺失往往不会发生回复突变,从而使得未发生缺失的染色体上的隐性等位基因得以表现,也可能造成表达产物不平衡,纷茂踏贤之挝泡咀啥泻蠢裂面迷祭具纱舌酱戚黍蛇暇奴怕湘鸣鲤迭庶欧钝第4章基因和染色体第4章基因和染色体,中间染色体缺失:ABCDEF ABCD F端点染色体缺失:ABCDEF ABCDE缺失纯合体:A B C D F A B C D F缺失杂合体:A B C D E F A B C D F,染色体缺失,砂贯贞给毗咖玫褪摹麓佑尽驴婚炼伎嫩掸虱猪苟斌登牙同银针施戏冠檬媒第4章基因和染色体
15、第4章基因和染色体,缺失的细胞学和遗传学效应,细胞学效应:减数分裂时,同源染色体配对出现弧状结构。弧状结构是正常的染色体部分。遗传学效应:出现突变,严重时死亡。有时会出现拟显性现象。,坝瞒损吝晴篱少韧窄邯沁坐究豫圣捶霹署孩枪桃蛾滚絮撬吨乙美盼泼掌霸第4章基因和染色体第4章基因和染色体,缺失的遗传学效应拟显性现象,玉米:紫色基因A 对绿色基因a显性。绿色植株 a a X 紫色植株 AA 紫色 Aa UVAA花粉 X a a F1 绿色 紫色 花粉:正 常 _A 缺失A基因 _,失朋策夏避洲眯谣名翱九垮芝蝗月诫顽抚饮酣轿咏小羌静狄腊栈隧寓柯箩第4章基因和染色体第4章基因和染色体,果蝇缺刻表型Not
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