數值染色體畸變/染色體基因組突變




倍性

  • Genomatic mutatioN是染色體發生數值變化或染色體數目變異的一種染色體突變,稱為數值染色體畸變.染色體數目的變異是由於減數分裂和有絲分裂過程中的錯誤引起的。細胞中染色體數目的測定稱為染色體數目的測定倍性
  • 染色體的最小數目作為一個和諧的、完整的單位被稱為染色體基本的染色體數
  • 由二倍體細胞形成的配子中存在的染色體數稱為單倍體(n),在體細胞中成對出現的染色體數稱為二倍體(2n)。如。人類共有23對染色體,為基本染色體數目。
  • 染色體數目在一個物種中世代保持不變,但某些突變會引起體細胞染色體數目的變化。這個條件被稱為倍性
  • 染色體數目的變化包括單個染色體或一組染色體的增減。

類型的倍性:

染色體數目的變化有兩種基本類型:一組中一個或多個染色體數目的變化,導致一種條件稱為非整倍性和變化整個染色體組,產生一種稱為異常的整倍性。

  1. 非整倍性
  2. 整倍性

非整倍性:

  • 它是指在一個二倍體細胞中,一個或多個染色體從基本染色體數目上增加或刪除的情況。
  • 在非整倍體中,染色體數目不是基本染色體數目的倍數。
  • 有這種異常情況的生物體被稱為非整倍體非整倍體。

有兩類非整倍體

  • Hyperploid為二倍體增加一條或多條染色體
  • Hypoploid從二倍體中刪除一條或多條染色體

非整倍性的原因

  • 我)。或非:
    • 它是指在減數分裂後期,一對或多對染色體(二價染色體)不能分離的情況。
    • 由於染色體在兩極的不規則分布,一個子細胞獲得一個或多個額外的染色體,而其他子細胞缺乏一個或多個染色體,它們形成各自的配子。
    • 當有額外染色體的配子與正常的單倍體配子融合時,會導致hyperploids。
    • 當缺少一個或多個染色體的配子與正常配子融合時,就會導致hypoploids。
  • (二)。一個或多個二價體在減數分裂中期i不定向
  • iii)。染色體丟失在減數分裂或有絲分裂中單個染色體的丟失
  • (四)。多倍體條件下減數分裂過程中染色體分離的不規律也會導致非整倍性
  • v)。多極有絲分裂,染色體向子細胞不規則分布

類型的非整倍性

我。單體的:2 n - 1

  • 它是一個二倍體補體集丟失一個染色體副本的結果。
  • 它的染色體數用2n-1表示
  • 缺少一條染色體的二倍體細胞是單體細胞。如果一個細胞缺失了兩條非同源染色體,它被稱為雙單體。
  • 在大多數二倍體生物中,一對染色體的一個拷貝丟失是有害的。
  • 在人類中,任何常染色體的單體狀態都是致命的。而且,x染色體的單體是致命的,然而,很少有可行的案例。如。特納綜合征
  • 例子:特納氏綜合征:(44 + X)
    • 當一個不正常的卵子(O)與正常的精子(X)融合時就會發生這種情況。個體有45條染色體(44條常染色體和1條X)。
    • 患者為不育的女性,乳房發育不全,卵巢減少,身材矮小,頸部和肩部之間常有皮膚網,缺乏月經周期,少有男性特征

2缺體:2 - 2

  • 它是二倍體中一對染色體丟失的結果。
  • 在這種情況下,二倍體生物缺乏一對同源染色體。
  • 它的染色體數用2n-2表示
  • 它在生物體中通常是致命的。
  • 例如:在小麥中,它們可以耐受無染色體突變

3三染色體的:2 n + 1

  • 染色體除二倍體組外還有一條額外染色體的有機體
  • 在正常的減數分裂i中,一對二價染色體分離並進入每個子核。但很少的情況是,一對染色體不能分離,最後它移到一個極點,所以一半的子細胞獲得額外的染色體,另一半子細胞失去一條。使(n+1)和(n-1)配子形成的
  • 當n+1配子與正常配子融合時,形成三體有機體。
  • 例子:唐氏綜合症;稱21三體綜合症
    • 這是由於額外的21號染色體。
    • 唐氏綜合症患者有47條染色體。
    • 該疾病的特點是智力遲鈍,身材矮小,舌頭腫脹,眼瞼褶皺,類似蒙古族。
  • 例子:細精管發育不全綜合症:
    • 其特征為2n+1 (44+XXY)基因型。
    • 當不正常的卵子(XX)與正常的精子(Y)融合時發生。
    • 受影響的個體是不育的雄性,其特征是身體異常長,肥胖和類似雌性的特征

4Tetrasomic: 2 n + 2

  • 二倍體有機體除二倍體外還有一對額外染色體的生物體
  • 它被表示為2n+2
  • 例子:四分體9p,四分體18p,四分體12p (Pallister-Killian綜合征),四分體22(貓眼綜合征)

整倍性:

它是二倍體有機體中完整的一組或多組染色體的增加或丟失的情況。

類型的整倍性:

  1. 單倍性或單倍體
  2. 二倍性
  3. 多倍性

單倍性或單倍體:

  • 單倍體細胞或原核生物中遺傳物質的總量稱為基因組。
  • 單倍體或單倍體是指從二倍體細胞中丟失一組完整的染色體。
  • 單倍體或單倍體生物的細胞中含有單個基因組(n)。
  • 它們包含每種染色體的一個成員。
  • 單倍體細胞是在配子體發生過程中形成的,是二倍體生物。
  • 病毒和細菌含有單基因組,是單倍體
  • 低等植物尤其是苔蘚植物以單倍體形式存在。
  • 在高等植物中,單倍體是孤雌生殖的結果。
  • 在一些動物中,如蜜蜂和黃蜂,雄性雄蜂是單倍體。

迄今己的特點

  • 單倍體植株通常比二倍體植株弱,體型較小,但在辣椒中,單倍體植株與正常二倍體植株一樣健康
  • 單倍體植株葉片一般較小,植株存活率低。
  • 在單倍體雄性蜜蜂中,在精子發生過程中,減數分裂被繞過
    有絲分裂。因此,他們的精子是單倍體和可活的。

二倍性:

  • 通常所有高等植物和動物都是二倍體。
  • 每條染色體都有兩個副本

多倍體:

  • 多倍體是指在二倍體細胞中增加一條或多條完整染色體的條件。
  • 多倍體是由於有絲分裂或減數分裂時染色體組分離失敗而導致一個細胞中存在兩個以上染色體組的結果。
  • 多倍體更為常見,有時會導致新植物物種的進化,獲得更好的產量
  • 許多重要的農業作物,如小麥、燕麥、棉花、土豆和甘蔗都是多倍體。
  • 一般說來,生物體有兩組染色體(2n),稱為二倍體。
  • 有三組染色體的生物體稱為三倍體,4組;tetrapolid 5套;五倍體等等。這些都是多倍體,這種情況被稱為多倍體。

人工多倍體法:

我。輻射

  • X射線、伽馬射線誘導種子、芽、花的細胞分裂速度,也引起染色體數目的倍增(體細胞染色體加倍)。

2受傷

  • 植物受傷的部分會形成愈傷組織。愈傷組織的生長是增強的化學Coumerine,它也帶來染色體加倍。
  • 如。番茄是由受損部位發育而成的四倍體

3化學處理

  • 化學物質如秋水仙堿、8-羥基喹啉、苯乙酚、一氧化二氮、granosan、氯仿、chororal hydrate、一些生物堿可誘導染色體加倍。
  • 秋水仙堿從植物球莖中提取的生物堿藥物是-秋水仙autmunale而且c . luteum),其水溶液可防止紡錘體纖維的形成和組織。因此,當細胞被秋水仙堿處理時,它阻止了染色體的中期板形成,細胞分裂不再進行。秋水仙堿甚至可以阻止細胞分裂。因此,細胞在每次處理中都含有雙染色體數。

類型的多倍性

  1. 同源多倍性:
  2. 異源多倍性

同源多倍性:

  • 它是指一個個體有機體包含兩組以上相同的基因組(同源染色體)的情況。
  • 例如:如果一個生物體有兩組染色體(同源染色體即AA),那麼同源三倍體(一種同源多倍體狀態)將有類似的三條染色體AAA。
  • 同源多倍體是同一種內同一基本組染色體的增殖。

Autoployploidy原因:

  • 同源多倍體的產生是由於染色體後期分離失敗導致基因組複製,或細胞分裂過程中細胞分離失敗導致四倍體細胞。
    • 在減數分裂期間,所有的染色體不能分離,產生二倍體配子,當與單倍體配子受精時,產生的合子有三組染色體。
    • 一個卵細胞與兩個精子受精產生三倍體合子
    • 三倍體可以通過二倍體與四倍體雜交實驗產生

同源多倍體的特征:

  • 同源多倍體並不常見,對進化有一定的影響。
  • 同源多倍體植株具有較強的育性、活力和較大的體積,抗病能力強。如。香蕉、葡萄、甜菜、番茄、西瓜、萬壽菊、玉米、金魚草等
  • 例子:
    • 胚植物(3 n);由二倍體(2n)和單倍體(n)配子受精發育而成
    • 同源四倍體(4 n);通過兩個二倍體配子受精而發育的
  • 同源四倍體(4n)在自然界中比同源三倍體更常見,因為它們具有偶數條染色體,並產生遺傳平衡的植物。
  • 從二倍體細胞經熱休克或冷休克處理,以及用秋水仙堿處理體細胞,均可實驗產生同源四倍體。如果二倍體細胞的染色體發生複製,但細胞不分裂,就會導致染色體數目加倍。
  • 秋水仙素通過幹擾紡錘體纖維的形成來防止後期染色體的分離。在去除秋水仙堿後,細胞可以重新進入間期,在此期間成對的姐妹染色單體分離和解開。現在,細胞核有四組染色體,這就產生了一種稱為同源四倍體(4n)的情況。

同源多倍性的意義:

  • 一般來說,同源多倍體導致大小、活力和力量的增加,通常比二倍體大。在某些情況下,同源多倍體比二倍體更小、更弱
  • 同源倍體的花粉粒、氣孔保衛細胞和木質部薄壁組織比二倍體大
  • 同源多倍體在減數分裂過程中由於高度不規律而表現出較低的育性,從而導致基因型不平衡導致生理紊亂。
  • 通常同源多倍體通過無性繁殖繁殖。
  • 在同源多倍體中,單株花和果實的數量通常比二倍體少
  • 同源多倍體在低染色體數的物種和異花授粉的物種中非常成功。
  • 同源多倍體在園藝中用於玫瑰、大麗花等觀賞植物,也用於無籽植物的生產。的例子;蘋果、梨、香蕉、葡萄、橘子等

異源多倍性:

  • 異源多倍體是兩種基因不同的物種雜交後染色體加倍而形成的一種狀態。
  • 的例子;之間的雜交物種X與AA組染色體和物種Y與BB染色體組的雜交結果物種XY有AB組染色體。在加倍雜交染色體組時,產生的個體具有AABB染色體組,這種情況被稱為異源多倍體
  • 通常與AB組染色體雜交是不育的,但當染色體加倍(AABB),然後產生異源多倍體(雙二倍體)是可育的,因為他們可以產生配子。

Alloploidy的例子:

  • George karpechenko(1927)做了一個多倍體實驗蘿卜(Raddish;2 n = 18)Brasssica oleracea(卷心菜;2n=18)通過屬間雜交。
  • 混合(Raphanobrassica)有18條染色體,其中蘿卜9條,白菜9條,但均不育
  • 當染色體不育時Raphanabrassica人工加倍(秋水仙堿),一個可育的異源多倍體Raphanabrassica產生36條染色體。
  • * Raphanabrassica的生根係統為卷心菜,子實體為蘿卜。

異源多倍性的意義:

  • 用於作物育種
  • 在一個物種向另一個物種轉移所需性狀時作為一個橋梁物種。如。現代的小麥
  • 用於生產新的作物品種;Raphanabrassica
  • 開花植物中1/3為多倍體,多數為異源多倍體

數值染色體畸變/染色體基因組突變