范文一:染色体畸变实验
实验十 染色体畸变试验
可用末梢血淋巴细胞,或人和哺乳动物体细胞系作为材料,常用的体细胞系有中国地鼠卵巢细胞(CHO ),中国地鼠肺成纤维细胞(V 79和CHL ),人胚肺2倍体成纤维细胞等。这里介绍外周血淋巴细胞为对象的染色体畸变的试验方法。
1.实验原理
外周血中小淋巴细胞几乎都处在细胞增殖周期的G 1期或G 0期(不同于体外培养的体细胞),一般条件下是不会再分裂的。当在培养物中加入适量的PHA ,在37℃下,经52~72h 的培养,淋巴细胞开始转化,进入细胞增殖周期,此时可获得大量的有丝分裂的细胞。再经过秋水仙素处理,低渗、固定,即可在显微镜下观察到良好的中期染色体分裂相。电离辐射,化学有害物质作用于机体或体外细胞,均可引起细胞染色体的损伤,且与剂量(浓度)呈良好的线性关系。因此,染色体畸变已用于电力辐射事故的生物计量估算。
2.方法与步骤
(1)试剂
①RPMI-1640培养液,含20%小牛血清。
②肝素:每支含肝素12500U ,使用时用生理盐水配成500U/ml,4℃冰箱内保存备用。 ③秋水仙素:配成40ug/ml浓度。称取秋水仙素4mg ,溶解于100ml 0.85%Nacl 溶液中,经6号细菌漏斗过滤,4℃冰箱内保存。使用时吸取0.05或0.1ml 加入到5ml 细胞培养物中,其终浓度为0.4~0.8ug/ml。
④双抗:青霉素100U/ml,链霉素100ug/ml。
⑤PHA:PHA为冰干注射剂(广州生产)每支10mg ,使用时用2ml 生理盐水溶解。 ⑥KCl 低渗液:KCl 1.88g,双蒸水1000ml 使之溶解,其浓度为0.025M.
⑦冰醋酸甲醇固定液:冰醋酸1份,甲醇3份,混合而成。
(2)细胞培养
常规细胞培养。
(3)受试物的处理
实验分组:至少设立五个组,即阳性对照、阴性(溶剂)对照及三个剂量组。最高剂量
和最低剂量之间相差10倍,中间再设一个剂量,阳性对照物为已知的染色体断裂剂,如丝裂霉素C(MMC),剂量为0.02μg/ml;黄曲霉素毒素B1,浓度为10-6M 等。每组中应设2~3个平行样品。
(4)操作步骤
①收集细胞:经受试验处理的细胞,培养开始后52~72h 收集细胞。依不同受试物而有所差异。
②加入秋水仙素:培养终止前于培养物中加入40μg/ml秋水仙素0.05-0.1ml ,终浓度为0.4~0.8μg/ml,37℃下培养4h 。
③低渗处理:小心取出细胞培养物,弃去上清液,细胞沉淀在瓶底(体细胞须经胰酶消化),加入8ml KCl低渗液,用滴管轻轻吹打制成细胞悬液,移入10ml 刻度离心管中,37℃下处理20min 。
④离心:1000转/min,离心7~10min ,弃去上清液,收集细胞,加入Hanks 液。 ⑤固定:加入1:3冰醋酸甲醇固定液3ml 预固定,用滴管轻轻吹打,立即离心,收集细胞,再加入10ml 上述固定液,处理15min ,反复操作两次,每次15min 。
⑥制片:弃去固定液,再加入适量新鲜固定液,混匀。取出预冷的载玻片,每片滴加1~2滴细胞悬液,用嘴轻轻吹散,或用滴管吸取少许细胞悬液,在40~50㎝高度上对准下面玻片滴加悬液,以冲力使细胞分散。自然干燥或用微热电吹风机吹干,也可在酒精灯火焰上略加烘烤。此时可在显微镜下检查有无分裂相细胞。
⑦染色:用Giemsa 染液染色15min ,用自来水轻轻冲洗残留染液,待干。
⑧镜检:先在低倍镜下寻找分散良好的分裂相细胞,然后用高倍镜或目镜观察,进行染色体畸变计数,分析,分别记录染色体畸变细胞数及各种类型染色体畸变细胞数,选择良好的典型的染色体畸变图进行显微照相。
(5)结果表示
①染色体总畸变率及畸变率:
总畸变率(%)=各种畸变类型数/分析总细胞数×100
畸变率(%)=染色体畸变数/染色体总数×100
②畸变类型分析:包括断片(F )、双着丝粒(D )、环(R )、互换(E )等,电力辐射常见断片、双着丝粒、环等,而化学毒物常见单体断裂。
(6)注意事项
①接种的血样要新鲜,如不立即培养,应放在4~25℃温度下,于24h 内作培养。
②培养箱温度以37±5℃为宜。
③培养过程中如发现血样凝集,可将培养瓶轻轻震荡,使凝块散开,然后继续培养。 ④如低渗处理不当,染色体聚集一团,可将固定时间延长数小时或过夜,热低渗过度,往往细胞全部破碎,造成染色体丢失。
⑤离心速度过快,细胞团不易打散,速度过低,则使分裂相细胞大量丢失。 ⑥玻片要严格清洁,使细胞均匀铺开。
人类染色体图谱
范文二:染色体畸变分析实验条件探讨
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染色体畸变分析实验条件探讨
作者:陈洋
来源:《中国实用医药》2014年第21期
【摘要】 目的 探讨如何确立外周血淋巴细胞培养染色体畸变分析实验条件, 以获得良好的制片效果。方法 在已消毒好备用的超净台内, 用碘伏消毒采血管的头部, 轻轻混匀后接种, 加入秋水仙素工作液, 经混匀、培养、收集细胞并离心后, 弃上清液, 加入低渗液混匀, 给予预固定;重复固定后依细胞数量加入适量固定液, 制片、染色、气干。于低倍镜下细致观察, 计数200个分裂相。结果 细胞生长良好, 分裂指数高, 能够满足分析要求, 染色体分散均匀, 着色良好, 长短适中, 两条姐妹染色体大致平行分离, 着丝粒清晰。结论 寻找适合自己实验室的实验条件能提高染色体畸变的检出率和阅片速度, 及时准确地反映辐射损伤情况, 对放射工作人员健康进行监护, 为意外放射性损伤事故进行生物剂量估算, 为放射患者诊断与治疗提供依据。
【关键词】 染色体畸变;实验条件
人体受到一定剂量的电离辐射后, 即可见到染色体的变化, 称为染色体畸变。染色体畸变分析是放射工作人员健康监护和慢性小剂量受众远期医学效应评价的重要指标,是最直接反映辐射损伤的检查项目之一[1, 2]。而细胞遗传学研究的对象是活的细胞, 其手工操作复杂、中间环节多、培养时间长, 易受各种因素的影响, 故容易导致结果的偏离。为确保做出需要的合格的染色体涂片, 寻找适合的标本制备条件显得至关重要。本实验室根据长期的细胞遗传学工作经验, 对实验的方法做如下介绍。
1 材料与方法
1. 1 材料 肝素抗凝外周全血5 ml、RPMI1640培养基、秋水仙素(工作浓度20 μg/ml)、低渗液(为0.075M 氯化钾)、磷酸盐缓冲液(由浓度均为1/15M的磷酸氢二钠和磷酸二氢钾以1:1体积比混合, pH值为6.8)。
1. 2 方法 参照染色体畸变估算生物剂量方法(GB/T 28236-2011)及国内文献[3, 4]并结合作者的实践做适当的调整。
1. 2. 1 接种与培养 在已消毒好备用的超净台内, 用碘伏消毒采血管的头部, 将血样轻轻混匀, 用5 ml注射器取血0.3 ml, 接种到已融化好的培养基中, 同时加入20 μg/ml秋水仙素工作液, 将培养基混匀, 置于37℃恒温培养箱中, 培养50~54 h。
1. 2. 2 收获 首先收集细胞, 将培养基倒入10 ml离心管中, 1000 r/min离心6 min。弃上清液, 加入低渗液8 ml, 用滴管轻打混匀, 于温箱中静置15 min。预固定:加入固定液1 ml , 轻轻混匀。以1000 r/min离心6min 。固定:弃上清液, 加入固定液8 ml混匀, 静置20
范文三:中药提取物RX对染色体畸变作用的实验研究
中药提取物RX对染色体畸变作用的实验研究
【摘要】 目的 观察中药提取物RX 对染色体畸变作用。方法 采用指数生长期CHL 细胞,对受试药6个剂量组进行测试,观察其诱发CHL 细胞染色体畸变率。结果 中药提取物RX 在试验所设6个剂量条件下,经24 h、48 h条件培养,未见有明显染色体畸变。结论 中药提取物RX 在试验剂量范围内,未发现有致突变作用。
【关键词】中药提取物RX ;染色体畸变
中药提取物RX 是吉林省肿瘤防治研究所采用现代科技手段提取的抗肿瘤药物。为保证用药安全,根据我国新药审批办法规定,笔者做了如下实验研究。
1 材料和方法
1.1 一般材料 中药提取物RX 由吉林省肿瘤防治研究所提供,为棕色粉剂。丝裂霉素购于西哥马公司,环磷酰胺购于上海华联制药有限公司。CHL 和S-9均由吉林省肿瘤防治研究所提供。
1.2 方法
1.2.1 采用成指数生长的CHL 细胞1.5×104/ml,培养24 h 。按剂量设计分别为5 mg/ml 、0.5 mg/ml、0.05 mg/ml、0.005 mg/ml、0.000 5 mg/ml、0.000 05 mg/ml,每剂量3个平行样,加入24孔板中,培养24 h,计算活细胞数(采用胎盘兰染色法),并计算50%细胞生长抑制浓度。
1.2.2 将指数生长的CHL 细胞接种在50 ml 的培养瓶中,细胞浓度为
1.5×104/ml,每瓶接种5 ml,共接种36瓶,分别培养24 h和48 h。培养24 h后,分别按中药提取物RX 高剂量100 μg/ml,中剂量50 μg/ml,低剂量25 μg/ml,阴性对照(生理盐水)和阳性对照(环磷酰胺60 μg/ml、丝裂霉素1.25 μg/ml),加入药物,24 h组设S-9组。各组均设3个平行样。
2 结果
采用胎盘兰染色法计算活细胞数,计算出中药提取物RX 对CHL 细胞的50%生长抑制浓度为96.7 μg/ml。
经过细胞制片和染色,在镜下观察染色体的数目和形态,由表1、表2可以看出中药提取物RX 各剂量组与对照组比较差异无统计学意义(P >0.05),而阳性对照组出现明显的染色体畸变(P <0.05)。
范文四:染色体畸变习题
第十章 染色体畸变
一、教学大纲要求
1.掌握染色体畸变的概念、类型和形成机理
2.掌握异常核型的描述方法
3.了解染色体畸变的研究方法
二、习题
(一)A型选择题
1.四倍体的形成原因可能是
A.双雌受精 B.双雄受精 C.核内复制
D.不等交换 E.染色体不分离
2.如果在某体细胞中染色体的数目在二倍体的基础上增加一条可形成
A.单倍体 B.三倍体 C.单体型 D.三体型 E.部分三体型
3.近端着丝粒染色体之间通过着丝粒融合而形成的易位称为
A.单方易位 B.串联易位 C.罗伯逊易位 D.复杂易位 E.不平衡易位
4.如果染色体的数目在二倍体的基础上减少一条则形成
A.单体型 B.三倍体 C.单倍体 D.三体型 E.部分三体型
5.一个个体中含有不同染色体数目的三个细胞系,这种情况称为
A.多倍体 B.非整倍体 C.嵌合体 D.三倍体 E.三体型
6.某一个体其体细胞中染色体的数目比二倍体多了3条,称为
A.亚二倍体 B.超二倍体 C.多倍体 D.嵌合体 E.三倍体
7.嵌合体形成的原因可能是
A.卵裂过程中发生了同源染色体的错误配对
B.卵裂过程中发生了联会的同源染色体不分离
C.生殖细胞形成过程中发生了染色体的丢失
D.生殖细胞形成过程中发生了染色体的不分离
E.卵裂过程中发生了染色体丢失
8.46,XY,t(4;6)(q35;q21)表示
A.一女性细胞内发生了染色体的插入
B.一男性细胞内发生了染色体的易位
C.一男性细胞带有等臂染色体
D.一女性细胞内带有易位型的畸变染色体
E.一男性细胞含有缺失型的畸变染色体
9.若某一个体核型为46,XX/47,XX,+21则表明该个体为
A.常染色体结构异常 B.常染色体数目异常的嵌合体
C.性染色体结构异常 D.性染色体数目异常的嵌合体
E.常染色体结构异常的嵌合体
10.含有三个细胞系的嵌合体可能是由于以下哪种原因造成的
A.减数分裂中第一次有丝分裂时染色体不分离
B.减数分裂中第二次有丝分裂时染色体不分离
C.受精卵第一次卵裂时染色体不分离
D.受精卵第二次卵裂之后染色体不分离
E.受精卵第二次卵裂之后染色体丢失
11.某种人类肿瘤细胞染色体数为56条,称为
A.超二倍体 B.亚二倍体 C.二倍体 D.亚三倍体 E.多异倍体
12.若某人核型为46,XX,inv(9)(p12q31)则表明其染色体发生了
A.缺失 B.倒位 C.易位 D.重复 E.插入
13.染色体非整倍性改变的机制可能是
A.染色体断裂及断裂之后的异常重排 B.染色体易位
C.染色体倒位 D.染色体不分离 E.染色体核内复制
14.染色体结构畸变的基础是
A.姐妹染色单体交换 B.染色体核内复制 C.染色体不分离
D.染色体断裂及断裂之后的异常重排 E.染色体丢失
15.两条非同源染色体同时发生断裂,断片交换位置后重接,结果造成
A.缺失 B.倒位 C.易位 D.插入 E.重复
16.某种人类肿瘤细胞染色体数为93条,称为
A.二倍体 B.亚二倍体 C.超二倍体 D.亚三倍体 E.多异倍体
17.人类精子发生的过程中,如果第一次减数分裂时发生了同源染色体的不分离现象,而第二次减数分裂正常进行,则其可形成
A.一个异常性细胞 B.两个异常性细胞 C.三个异常性细胞
D.四个异常性细胞 E.正常的性细胞
18.染色体不分离
A.只是指姐妹染色单体不分离 B.只是指同源染色体不分离
C.只发生在有丝分裂过程中 D.只发生在减数分裂过程中
E.是指姐妹染色单体或同源染色体不分离
19.一条染色体断裂后,断片未能与断端重接,结果造成
A.缺失 B.易位 C.倒位 D.重复 E.插入
20.若某人核型为46,XX,del(1)(pter?q21:)则表明在其体内的染色体发生了
A.缺失 B.倒位 C.易位 D.插入 E.重复
(二)X型选择题
1.染色体畸变发生的原因包括
A.物理因素 B.化学因素 C.生物因素 D.遗传因素 E.母亲年龄
2.染色体发生结构畸变的基础是
A.染色体断裂 B.染色体丢失 C.染色体断裂后的异常重接
D.SCE E.染色体异常复制
3.染色体数目畸变的类型有
A.二倍体 B.亚二倍体 C.超二倍体 D.三倍体 E.四倍体
4.染色体结构畸变的类型有
A.缺失 B.重复 C.SCE D.倒位 E.易位
5.染色体发生整倍性数目改变的原因包括
A.核内复制 B.染色体重复 C.双雄受精 D.双雌受精 E.染色体重排
6.染色体发生非整倍性数目改变的原因包括
A.染色体丢失 B.姐妹染色单体不分离 C.染色体插入
D.染色体缺失 E.同源染色体不分离
7.嵌合体发生的机理包括
A.减数分裂时染色体不分离 B.卵裂时姐妹染色单体不分离
C.减数分裂时染色体丢失 D.卵裂时同源染色体不分离
E.卵裂时染色体丢失
8.当染色体的两个末端同时缺失时,有可能形成
A.等臂染色体 B.双着丝粒染色体 C.环状染色体
D.衍生染色体 E.倒位染色体
9.下列核型中哪项的书写是错误的
A.46,XX,t(4;6)(q35;q21) B.46,XX,inv(2)(pter→p21::q31→qter)
C.46,XX,del(5)(qter→q21:) D.46,XY,t(4,6)(q35,q21)
E.46,XY/47,XXY
10.罗伯逊易位常发生在下列哪组的染色体之间
A.D/D B.D/G C.D/E D.G/F E.G/G
11.等臂染色体的形成原因包括
A.染色体缺失 B.着丝粒纵裂 C.着丝粒横裂 D.染色体插入 E.染色体易位
12.染色体重复发生的原因可为
A.同源染色体发生不等交换 B.染色单体之间发生不等交换
C.染色体片段插入 D.核内复制 E.双雌受精
13.染色体不分离可以发生在
A.姐妹染色单体之间 B.同源染色体之间 C.有丝分裂过程中
D.减数分裂过程中 E.受精卵的卵裂过程
14.三倍体的形成机理可能是
A.双雌受精 B.双雄受精 C.染色体不分离
D.核内有丝分裂 E.核内复制
15.染色体数目异常形成的可能原因是
A.染色体断裂 B.染色体倒位 C.染色体丢失
D.染色体不分离 E.染色体复制
(三)名词解释
1.euploid
2.haploid
3.deletion
4.inversion
5.translocation
(四)问答题
1.导致染色体畸变的原因有哪些?
2.简述多倍体产生的机理?
三、参考答案
(一)A型选择题
1.C 2.D 3.C 4.C 5.C 6.B 7.E 8.B 9.B 10.D
11.A 12.B 13.D 14.D 15.C 16.E 17.D 18.E 19.A 20.A
(二)X型选择题
1.ABCDE 2.AC 3.BCDE 4.ABDE 5.ACD 6.ABE 7.BE 8.C 9.BCD
10.ABE 11.CE 12.ABC 13.ABCDE 14.AB 15.CD
(三)名词解释
略
(四)问答题
1.①物理因素:大量的电离辐射对人类有极大的潜在危险。当细胞受到电离辐射后,可引起细胞内染色体发生异常(畸变)。其畸变率随射线剂量的增高而增高;②化学因素:如一些化学药品、农药、毒物和抗代谢药等,都可以引起染色体畸变;③生物因素:可导致染色体畸变。它包括两个方面:一是由生物体所产生的生物类毒素所致,另一是某些生物体如病毒。霉菌毒素具有一定的致癌作用,同时也可引起细胞内染色体畸变;④染色体畸变也可由遗传因素所致。当一个新生命形成时,它有可能承继了父母的那条异常的染色体,成为一个染色体异常的患者;⑤母亲年龄: 母亲年龄增大时,所生子女的体细胞中某一序号染色体有三条的情况要多于一般人群。如母亲大于35岁时,生育先天愚型(21三体综合征)患儿的频率增高。这与生殖细胞老化及合子早期所处的宫内环境有关。
2.①双雄受精即同时有两个精子进入卵细胞使卵子受精。由于每个精子带有一个染色体组,所以它们与卵细胞中原有的一个染色体组共同形成了三倍体的受精卵;②双雌受精即含有一个染色体组的精子与含有两个染色体组的异常卵细胞受精,即可形成三倍体的受精卵;③核内复制是指在一次细胞分裂时,DNA复制了两次,这样形成的两个子细胞都是四倍体。
范文五:染色体畸变
(7)人类染色体病(chromosomal disease)
Crepis fuliginosa
Crepis neglecta
7/9易位染色体的形成
§7.2 染色体数目的改变
§7.2.1 染色体组
1 概念 遗传学上把一个配子的染色体数称为 染色体组(genome,也指一配子带有的全 部基因,称基因组)。
§7.2.1 染色体组 §7.2.2 整倍体 §7.2.3 非整倍体
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2 基本特征
一个染色体组由若干个染色体组成,它 们的形态、结构和功能彼此不同,但构成一 个完整而协调的整体,共同控制生物的生长 和发育、遗传和变异,任何一个成员或其组 成部分的缺少对生物都是有害的(生活力、 育性或性状变异)。
§7.2.2 整倍体
染色体数目是染色体的整倍数的生物体称整 倍体(euploid) 。
一倍体(monoploid,x) 2n=x 二倍体(diploid,2x) 三倍体(tripoid,3x) 2n=2x 2n=3x n=x
四倍体(tetraploid,4x) 2n=4x n=2x 例:玉米:二倍体(2n=2x=20,n=x=10) 水稻:二倍体(2n=2x=24,n=x=12) 普通小麦:六倍体(2n=6x=42,n=3x=21,x=7)
单倍体(haploid) 具有配子染色体数的个体。 多倍体(polyploid) 具有三个或三个以上染色体组的整倍体。 即:三倍体及以上均称为多倍体。
同源多倍体(autopolyploid) 指多倍体的染色体组来自同一物种,一般是由二倍 体的染色体直接加倍得到。 异源多倍体(allopolyploid) 指多倍体的染色体组来自不同物种,一般是由不同 种、属间的杂交种染色体加倍形成的。
多倍体的形成及染色体组构成示意图
1 单倍体
单倍体含有合子染色体数目的一半,二倍体生物 的单倍体只有一个染色体组,也只有单套的基因。 正常的单倍体:
一些昆虫雄体,如蜂类膜翅目昆虫。 多倍体植物的单倍体植株,如普通小麦。
诱导单倍体
加倍
二倍体纯系
花药(花粉)培养
如玉米、水稻等
远缘杂交
Hordeum vulgare × Hordeum bulbosum ↓ Hordeum vulgare 单倍性胚
1/ 1024。
不正常的单倍体:
二倍体生物单倍体育性很低,配子高度不育,有效配子 为(1/2)n,如玉米n=10,有效配子为(1/2)10 =
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2 同源多倍体(autopolyploid) 形态特征(随染色体组数增加):
细胞与细胞核体积增大; 组织器官(气孔、保卫细胞、叶片、花朵、 果实等)巨大化,生物个体高大粗壮; 生长慢、矮生、成熟较迟。
生理特征:
由于基因剂量效应,同源多倍体的生化反应与 代谢活动加强;许多性状的表现更强。如: 大麦同源四倍体籽粒蛋白质含量比二倍体 原种增加10%~12%; 玉米同源四倍体籽粒胡萝卜素含量比二倍 体原种增加43%。
3 异源多倍体(allopolyploid) 生殖特征:
多倍体植物:配子育性降低甚至完全不育。 多倍体动物:比较少见,靠无性生殖维持。如甲壳 类中丰年鱼(Artemia)二倍体个体(2n=42)进 行两性生殖,而四倍体个体(4n=48)由单性生 殖来繁殖。蝾螈、蛙以及家蚕等发现过三倍体和 四倍体,未能维持传下去。 是生物进化、新物种形成重要因素之一。
被子植物中 禾本科植物 30%~35% 70%
许多农作物:小麦、燕麦、甘蔗等 其它农作物:烟草、甘蓝型油菜、棉花等
自然界中能正常繁殖的异源多倍体物种几乎 都是偶倍数。
细胞内的染色体组成对存在,同源染色体能正常 配对形成二价体,并分配到配子中去,因而其遗传表 现与二倍体相似。
异源四倍体萝卜甘蓝(Raphanobrassica)的起源
普通烟草(Nicotiana tabacum)的起源
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P33
T.dicoccoides
普通小麦的起源 (Triticum aestivum)
普通小麦(T. aestivum)的染色体 染色体的部分同源性—部分同源群
小麦属染色体的部分同源群 部分同源染色体间可能具有少数相同基因(控制同 一性状,表现为多因一效) 有时可能相互代替(补偿效应) 减数分裂过程中可能发生异源联会(allosynapsis)
染色体组的部分同源关系
染色体组 A
普通小麦 黑麦 大麦
染色体组的染色体数目
H 偶倍数的异源多倍体是二倍体物种的双二倍体, 因此,其染色体数是其亲本物种染色体数之和。 两亲本物种的染色组的基数可能相同
如:烟草属(x=12)、小麦属(x=7)
B
D 1D 2D 3D . . 7D
R 1R 2R 3R . . 7R
部分同源组 1A 1B 2A 2B 3A 3B . . . . 7A 7B
1H 2H 3H . . 7H
也可能不同
如:芸苔属各物种的染色体基数
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芸苔属(Brassica)
各物种的关系
动物的多倍体
马蛔虫(Parascaris equorum)有2n=2x=2和2n=4x=4。
甘蓝
普通仓鼠2n=22 (Cricetulus cricetus)
花背仓鼠2n=22 ×(Cricetulus barabensis)
?
阿比西尼亚油菜 欧洲油菜
金仓鼠2n=44 (Mesocricetus auratus)
黑芥菜
白芥菜
中国油菜
4 多倍体的形成途径及其应用
(1) 多倍体的形成途径 未减数配子结合(自然界) —减数分裂 体细胞染色体数加倍(人工诱发) —有丝分裂
(1)多倍体的形成途径 (2)人工诱导多倍体的应用
未减数配子结合—减数分裂
未减数配子的形成 减数第一分裂复原 减数第二分裂复原 未减数配子融合 桃树(2n=2x=16=8Ⅱ)的未减数配子(n=2x=16)融 合形成同源多倍体 未减数配子⊕未减数配子—四倍体(2n=4x=32=8Ⅳ) 未减数配子⊕正常配子 —三倍体(2n=3x=24=8Ⅲ) 种间杂种F1未减数配子融合形成异源多倍体 例:(萝卜×甘蓝)F1未减数配子融合
体细胞染色体数加倍—有丝分裂 体细胞染色体加倍的方法
最常用的方法:秋水仙素处理分生组织 阻碍有丝分裂细胞纺锤体的形成 处理浓度:0.01%~1.0%(0.2%) 处理时间:视材料而定 间歇处理效果更好
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同源多倍体的诱导
诱导二倍体物种染色体加倍→同源多倍 体(偶倍数)
(2)人工诱导多倍体的应用
①克服远缘杂交的不孕性 远缘杂交 远缘杂种的不孕性 亲本之一染色体加倍可能克服不孕性 ②克服远缘杂种的不实性 杂种不实的原因(配子不育) 解决办法 杂种F1染色体加倍(双二倍体) 亲本物种加倍后再杂交
异源多倍体的诱导
诱导杂种F1染色体加倍→双二倍体 诱导二倍体物种染色体加倍→同源多倍 体(杂交)→双二倍体
③创造种间杂交育种的中间亲本 三倍体无籽西瓜 实质是克服远缘杂交不育性 ④人工合成新物种、育成作物新类型 人工合成同源多倍体(三倍体无籽西瓜) 人工合成异源多倍体(八倍体小黑麦) 二倍体西瓜(Citrullus vulgaris,2n=22 ↓人工加倍 四倍体西瓜 × 二倍体西瓜 ↓ 三倍体种子(2n=3x=33)
得到的三倍体种子与二倍体相间种植 由于其同源三倍体配子的染色体组成极不平 不育的配子,很少能结种子,产生了无籽西
八倍体小黑麦(Triticale)
普通小麦(Triticum eastivum)×黑麦(Secale cereale)
§7.2.3 非整倍体
非整倍体(aneuploid) : 指体细胞核内的染色体不是染色体组的 完整倍数,比该物种正常合子(2n)多或少 一个以至若干个的现象。 双体(disomic): 为了同各种非整倍体区别,通常称2n的 正常个体为双体。
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非整倍体的类型:
超倍体(hyperploid):染色体数多于2n; 亚倍体(hypoploid):染色体数少于2n。
亚倍体:少一条或几条染色体的个体,遗传物质缺失。 单体(monosomic): 2n-1
双单体(double monosomic):2n-1-1 缺体(nullisomic): 2n-2
非整倍体的形成:
减数分裂不正常,产生n+1或n-1配子,后 代为非整倍体。 有丝分裂不正常也能产生非整倍体后代。
超倍体:多一条或几条染色体的个体,遗传组成不平衡。 三体(trisomic): 双三体(double trisomic): 四体(tetrasomic): 2n+1 2n+1+1 2n+2
染色体数目变异的基本类型
1 单体
2n=x 2n=2x 2n=3x 2n=4x 2n=4x
单体的特点
不同倍数的植物单体表现有所不同
二倍体的单体:一般生活力极低而且不育 异源多倍体的单体:具有一定的生活力和育性
普通烟草(2n=4x=TTSS=48)的单体系列 普通小麦(2n=6x=AABBDD=42)的单体系列
普通烟草的单体系列 普通烟草(2n=4x=TTSS=48)有24种单体。
分别用A、B、C、…、V、W、Z字母表示24条染色体; 24种单体的表示为: 2n-IA,2n-IB,2n-IC,…,2n-IW,2n-IZ。 各种单体具有不同的性状变异,表现在: 花冠大小、花萼大小、蒴果大小等性状上。
普通小麦(2n=6x=AABBDD=42)有21种单体。
普通小麦的按ABD染色体组及部分同源关系编号为: A组:1A,2A,3A,…,6A,7A; B组:1B,2B,3B,…,6B,7B; D组:1D,2D,3D,…,6D, 7D。 21种单体对应的表示方法为: 2n-I1A,2n-I2A,…2n-I7A 2n-I1B,2n-I2B,…2n-I7B 2n-I1D,2n-I2D,…2n-I7D
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普通小麦单体:中期
单体染色体的传递 减数分裂
四分体细胞种类:n,n-1 四分体细胞比例:n <>
受精结合
n-1配子的生活力、竞争力远远低于n配子 n-1花粉的竞争力尤其低,n-1胚囊生活力相对较 高,所以n-1主要靠雌配子传递
合子及自交后代
三种类型:双体、单体、缺体
单体自交P203
2 缺体
缺体一般都通过单体自交产生 在异源多倍体生物中可以存在
由于缺失一对染色体,对生物个体的性状表现的影 响更大,生活力更差。 普通烟草的缺体在幼胚阶段即死亡 普通小麦21种缺体都能够生存
遗传效应
1∶2∶1
表现广泛的性状变异 通过缺体的性状变异,可能确定位于该染色体上的基因。
普 通 小 麦 缺 体 系 列 的 穗 形
3 三体
三体的性状变异 不同物种、不同染色体的三体的变异性 状及程度不同。 直果曼陀罗(2n=2x=24)的果型变异 玉米(2n=2x=20)有10个不同的三体 普通小麦(2n=6x=42)有21个三体,但性状 变异较小
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直 果 曼 陀 罗 的 果 形 变 异
本章小结
掌握染色体结构与数目变异的基本 概念、种类及形成过程,理解染色体结 构变异产生的遗传学效应,了解染色体 结构与数目变异在实践中的应用。
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