在真核生物中,染色体是遗传物质脱氧核糖核酸的载体。当染色体数目改变(缺失、增加)或染色体结构改变时,遗传信息也随之改变,导致生物体后代性状的改变,这就是染色体变异。这是一种遗传变异,根据变异的原因,可以分为两类:结构变异和数量变异,结构变异和数量变异用不同的表达式表示,差异较大。
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染色体变异:染色体发生了缺失,易位,增添都叫做染色体变异,特点是一长段的基因跟着部分染色体的变化而变化(因为基因在染色体上)例子就是21三体综合征
基因重组:1指等位基因的重组,是在减数分裂时候才发生的,在减数第一次分裂后期会发生同源染色体的分离及非同源染色体自由组合,跟随着非同源染色体的自由组合,同源染色体上的等位基因就发生了自由组合咯。举个例子,你有2个苹果,A和a,我有2个梨B和b,我们各留下一个,你可以留A或a,我可以留B或b,然后你多出来的苹果就给我了,我多出来的梨就给你,最终,我们都有2个水果,各有一个苹果一个梨(真够2的……)典型例子是那孟德尔的豌豆实验,纯种黄滑的豌豆与绿皱的豌豆的子代的杂交实验~~~~
2还有体外受精,也属于基因重组,基因工程将一个基因片段插入受体的DNA中也属于基因重组,这个例子就多了,什么抗虫棉,抗旱抗倒伏,一大堆的新品种,基本带抗字的都属于,少部分是基因突变,
基因突变:这个就多了,一个DNA有很多的基因片段,而这些片段都是有一个个小个体组成,这些小个体就是碱基,碱基成对存在,A对T,C对G,比如原本有5个碱基对,突然多了一对加进来成6对了,那就属于基因突变,或者A做了变性手术了,成了T,那也叫作基因突变
简而言之,基因突变就是指碱基发生的变化,可以增加,可以减少,可以转化,是在碱基这个单位水平上的变化,比较著名的例子就是镰刀形红细胞贫血,应用的话是在诱变育种方面,主要是用物理及化学的方法使生物的基因产生突变,然后筛选出有益品种。
就这些了~~~~~~~
在真核生物的体内,染色体是遗传物质DNA的载体。当染色体的数目发生改变时(缺少,增多)或者染色体的结构发生改变时,遗传信息就随之改变,带来的就是生物体的后代性状的改变,这就是染色体变异。它是可遗传变异的一种。根据产生变异的原因,它可以分为结构变异和数量变异两大类。
基本介绍中文名 :染色体变异 外文名 :chromosomal variation 生物类别 :真核生物 主要原因 :染色体缺失,增添,易位或倒位 发生时期 :有性生殖形成配子时 产生后果 :遗传病,极少数为有利变异 常见病例 :21-三体综合征,猫叫综合征等 有利套用 :三倍体植株(如无籽西瓜)培育 染色体结构变异,发现,发生,鉴定,缺失,重复,倒位,易位,结果,染色体数量变异,整倍性变异,非整倍性变异,染色体结构变异发现染色体结构变异最早是在果蝇中发现的。遗传学家在1917年发现染色体缺失,1919年发现染色体重复,1923年发现染色体易位,1926年发现染色体倒位。人们在果蝇幼虫唾腺染色体上,对各种染色体结构变异进行了详细的遗传学研究。发生光学显微镜下可见染色体结构的变异或者染色体数目变异,染色体结构变异的发生是内因和外因共同作用的结果,外因有各种射线、化学药剂、温度的剧变等,内因有生物体内代谢过程的失调、衰老等。在这些因素的作用下,染色体可能发生断裂,断裂端具有愈合与重接的能力。当染色体在不同区段发生断裂后,在同一条染色体内或不同的染色体之间以不同的方式重接时,就会导致各种结构变异的出现。下面分别介绍这几种结构变异的情况。鉴定⑴最初细胞质存在着无着丝点的断片。 ⑵缺失杂合体中,联会时形成环状或瘤状突起,但易与重复相混淆,必须: ①参照染色体的正常长度 ②染色粒和染色节的正常分布 ③着丝点的正常位置 ⑶当顶端缺失较长时,可在双线期检查缺失杂合体杂交尚未完全端化的二价体,注意非姐妹染色单体的末端是否有长短。 遗传效应:缺失对个体的生长和发育不利: ①缺失纯合体很难存活 ②缺失杂合体的生活力很低 ③含缺失染色体的染色体一般败育 ④缺失染色体主要是通过雌配子传递的缺失缺失是指染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失,从而引起变异的现象。缺失的断片如系染色体臂的外端区段,则称顶端缺失;如系染色体臂的中间区段,则称中间缺失。缺失的纯合体可能引起致死或表型异常。在杂合体中如携有显性等位基因的染色体区段缺失,则隐性等位基因得以实现其表型效应,出现所谓假显性。在缺失杂合体中,由于部分缺失引起的遗传效应随着缺失片段大小和细胞所处发育时期的不同而不同。在个体发育中,缺失发生得越早,影响越大缺失的片段越大,对个体的影响也越严重,重则引起个体死亡,轻则影响个体的生活力。在人类遗传中,染色体缺失常会引起较严重的遗传性疾病,如猫叫综合症等。缺失可用以进行基因定位。重复染色体上增加了相同的某个区段而引起变异的现象,叫做重复。分为顺接重复和反接重复。前者指的是某区段按照染色体上的正常顺序重复,后者指的是重复时颠倒了某区段在染色体上的正常顺序。在重复杂合体中,当同源染色体联会时,发生重复的染色体的重复区段形成一个拱形结构,或者比正常染色体多出一段。重复引起的遗传效应比缺失的小。但是如果重复的部分太大,也会影响个体的生活力,甚至引起个体死亡。例如,果蝇的棒眼就是X染色体特定区段重复的结果。重复对生物体的不利影响一般小于缺失,因此在自然群体中较易保存。重复对生物的进化有重要作用。这是因为“多余的基因可能向多个方向突变,而不致于损害细胞和个体的正常机能。突变的最终结果,有可能使“多余的基因成为一个能执行新功能的新基因,从而为生物适应新环境提供了机会。因此,在遗传学上往往把重复看做是新基因的一个重要来源。 鉴别:⑴重复区段较长时:在杂合体中重复区段的二价体会突出环或瘤,不能同缺失杂合体的环或瘤相混淆。 ⑵重复区段很短时:可能不会有瘤或环出现。果蝇唾腺染色体体细胞联会时特别大,其中出现很多横纹带,可以作为鉴别缺失和重复的标志。 遗传效应:1、扰乱基因的固有平衡体系 2、重复引起表现型变异: ⑴基因的剂量效应:细胞内某基因出现次数越多,表现型效应越显著 ⑵基因的位置效应:基因的表现型应因其所在的染色体不同位置而有一定程度的改变倒位指某染色体的内部区段发生180°的倒转,而使该区段的原来基因顺序发生颠倒的现象。倒位区段只涉及染色体的一个臂,称为臂内倒位;涉及包括着丝粒在内的两个臂,称为臂间倒位。倒位的遗传效应首先是改变了倒位区段内外基因的连锁关系,还可使基因的正常表达因位置改变而有所变化。倒位杂合体联会时可形成特征性的倒位环,引起部分不育性,并降低连锁基因的重组率。倒位杂合体形成的配子大多是异常的,从而影响了个体的育性。倒位纯合体通常也不能和原种个体间进行有性生殖,但是这样形成的生殖隔离,为新物种的进化提供了有利条件。例如,普通果蝇的第3号染色体上有三个基因按猩红眼—桃色眼—三角翅脉的顺序排列(St—P—Dl);同是这三个基因,在另一种果蝇中的顺序是St—Dl—P,仅仅这一倒位的差异便构成了两个物种之间的差别。 鉴别:⑴较短倒位区段:倒位杂合体联会的二价体在倒位区段内形成“倒位圈” ⑵较长倒位区段:倒位区反转过来与正常染色体的同源区进行联会,倒位区段以外的部分只有保持分离。 遗传效应:1、倒位杂合体的部分不育 2、位置效应:倒位区段内、外基因之间的物理距离发生改变,其遗传距离一般也改变。 3、降低倒位杂合体上连锁基因的重组率 4、倒位可以形成新种,促进生物进化易位易位是指一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上,从而引起变异的现象。如果两条非同源染色体之间相互交换片段,叫做相互易位,这种易位比较常见。相互易位的遗传效应主要是产生部分异常的配子,使配子的育性降低或产生有遗传病的后代。易位杂合体在减数分裂偶线期和粗线期,可出现典型的十字形构型,终变期或中期时则发展为环形、链形或∞字形的构型。易位的直接后果是使原有的连锁群改变。易位杂合体所产生的部分配子含有重复或缺失的染色体,从而导致部分不育或半不育。例如,慢性粒细胞白血病,就是由人的第22号染色体和第14号染色体易位造成的。易位在生物进化中具有重要作用。例如,在17个科的29个属的种子植物中,都有易位产生的变异类型,直果曼陀罗的近100个变种,就是不同染色体易位的结果。 遗传效应:1、半不育是易位杂合体的突出特点 ①相邻式分离:产生重复、缺失染色体,配子不育 ②交替式分离:染色体具有全部基因,配子可育 2、降低临近易位接合点的基因间重组率 3、易位可以改变基因连锁群 4、造成染色体融合而改变染色体数目结果染色体结构变异,使排列在染色体上的基因的数量和排列顺序发生改变,从而导致性状的变异,大多数染色体变异对生物体是不利的,有的甚至导致死亡。染色体数量变异整倍性变异指以一定染色体数为一套的染色体组呈整倍增减的变异。一倍体只有1个染色体组,一般以X表示。二倍体具有 2个染色体组。具有3个或3个以上染色体组者统称多倍体,如三倍体、四倍体、五倍体、六倍体等。单倍体是体细胞中染色体数为本物种配子染色体数目的个体。一般奇数多倍体由于减数分裂不正常而导致严重不孕。如果增加的染色体组来自同一物种,则称同源多倍体。如直接使某二倍体物种的染色体数加倍,所产生的四倍体就是同源四倍体。如使不同种、属间杂种的染色体数加倍,则所形成的多倍体称为异源多倍体。异源多倍体系列在植物中相当普遍,据统计约有30~35%的被子植物存在多倍体系列,而禾本科植物中的异源多倍体则高达 75%。栽培植物中有许多是天然的异源多倍体,如普通小麦为异源六倍体、陆地棉和普通菸草为异源四倍体。多倍体亦可人工诱发,秋水仙素处理就是诱发多倍体的最有效措施。非整倍性变异生物体的2n染色体数增或减一个以至几个染色体或染色体臂的现象。出现这种现象的生物体称非整倍体。其中涉及完整染色体的非整倍体称初级非整倍体;涉及染色体臂的非整倍体称次级非整倍体。在初级非整倍体中,丢失1对同源染色体的生物体,称为缺体(2n-2);丢失同源染色体对中1条染色体的生物体称为单体(2n-1);增加同源染色体对中1条染色体的生物体称为三体(2n+1);增加1对同源染色体的生物体称为四体(2n+2)。在次级非整倍体中,丢失了1个臂的染色体称为端体。某生物体如果有 1对同源染色体均系端体者称为双端体,如果1对同源染色体中只有1条为端体者称为单端体。某染色体丢失了1个臂,另1个臂复制为2个同源臂的染色体,称为等臂染色体。具有该等臂染色体的生物体,称为等臂体。等臂体亦有单等臂体与双等臂体之分。由于任何物种的体细胞均有n对染色体,因此各物种都可能有n个不同的缺体、单体、三体和四体,以及2n个不同的端体和等臂体。例如普通小麦的n=21,因此它的缺体、单体、三体和四体各有21种,而端体和等臂体则可能有42种。染色体数的非整倍性变异可引起生物体的遗传不平衡和减数分裂异常,从而造成活力与育性的下降。但生物体对染色体增加的忍受能力一般要大于对染色体丢失的忍受能力。因 1条染色体的增减所造成的不良影响一般也小于1条以上染色体的增减。非整倍性系列对进行基因的染色体定位、确定亲缘染色体组各成员间的部分同源关系等,均具有理论意义。此外,利用非整倍体系列向栽培植物导入有益的外源染色体和基因亦有重要的套用价值。如小麦品种小偃 759就是普通小麦增加了 1对长穗偃麦草染色体的异附加系,而兰粒小麦则为普通小麦染色体4D被长穗偃麦草染色体4E所代换的异代换系。 许多癌症如肺癌、肠癌等都是由于其肿瘤细胞中染色体数目变异所造成的,而且科学家们也发现细胞调控因子或者纺锤体蛋白的突变会造成染色体不分离(chromosome nondisjunction,即细胞分裂进入中后期时,某一对同源染色体或者姐妹单体未分别移向两极,造成子细胞中一个染色体数目增多,一个减少的现象),从而引起染色体数目变化。 在繁殖过程中减数分裂的时候同源染色体没有分开,或者有部分没有分开,也会导致生殖细胞中染色体对数发生改变
基因重组指交叉互换和减II后期的染色体的自由组合,是正常现象。
狭义的基因突变指DNA中有遗传效应的片段发生碱基对的增添、缺失和替换。
染色体变异分染色体数目变异和形态变异,
染色体数目变异是指染色体数目与该物种正常染色体数目不同的现象,可能是个别染色体数目不同,可能是染色体组数不同。
染色体形态变异指染色体片段发生易位、倒位、重复和缺失的现象。
因重组是指非等位基因间的重新组合.能产生大量的变异类型,但只产生新的基因型,不产生新的基因.基因重组的细胞学基础是性原细胞的减数分裂第一次分裂,同源染色体彼此分裂的时候,非同源染色体之间的自由组合和同源染色体的染色单体之间的交叉互换.基因重组是杂交育种的理论基础.
基因突变是指基因的分子结构的改变,即基因中的脱氧核苷酸的排列顺序发生了改变,从而导致遗传信息的改变.基因突变的频率很低,但能产生新的基因,对生物的进化有重要意义.发生基因突变的原因是 DNA在复制时因受内部因素和外界因素的干扰而发生差错.典型实例是镰刀形细胞贫血症.基因突变是诱变育种的理论基础.
染色体变异是指染色体的数目或结构发生改变.重点是数目的变化.染色体组的概念重在理解.一个染色体组中没有同源染色体,没有等位基因,但一个染色体组中所包含的遗传信息是一套个体发育所需要的完整的遗传信息,即常说的一个基因组.对二倍体生物来说,配子中的所有染色体就是一个染色体组.染色体组数是偶数的个体一般都具有生育能力,但染色体组数是奇数的个体是高度不孕的,如一倍体和三倍体等.
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