1、1,遺傳學實驗,張愛玲2016.09,2,遺傳學實驗,遺傳學實驗要求 （1）按時上課，不遲到早退 （2）分小組做實驗 （3）按照要求撰寫和上交實驗報告 （4）根據實驗需要，可能占用課余時間，合理分配 （5）實驗完畢，值日生打掃衛(wèi)生，清理臺面,3,遺傳學實驗報告撰寫內容（見實驗報告紙）,目的（簡要）原理、意義（簡要）主要實驗步驟（簡要）實驗結果與分析實驗中存在的問題及解決辦法。,4,遺傳學實驗,遺傳

2、學實驗內容 1 人染色體組型分析 3 （第7周） 2 人體X染色質的觀察 3 （第8周） 3 減數分裂細胞標本的觀察 3 （第9周） 4 動物骨髓細胞染色體制片與觀察 5 （第10周） 5 果蠅生活史

3、 3 （第11周） 6 果蠅唾液腺染色體標本制備 3 （第11周） 7 植物葉片DNA提取與檢測/基因頻率的計算 4 （第11周）,5,遺傳學實驗一 人類染色體組型分析,6,對于你,你知道染色體組型分析嗎？你了解哪些相關內容？,7,1 實驗目的：,掌握染色體組型分

4、析的各種數據指標學習染色體組型分析的基本方法,8,2 實驗原理,核型（Karyotype） ：又稱染色體組型，是指將動物、植物、真菌等的某一個體或某一分類群（亞種、種、屬等）的體細胞內的整套染色體，按照一定的順序排列起來的圖像。核型模式圖：指將一個染色體組的全部染色體逐個按其特征繪制下來，再按長短、形態(tài)等特征排列起來的圖像。代表了一個物種的染色體組型特征,9,2 實驗原理,染色體組型分析：是鑒別染色體進行配對分類的基木技術，是在對

5、染色體進行測量計算的基礎上, 進行分組、排隊、配對, 并進行形態(tài)分析的過程。,10,3 染色體核型分析的意義：,◆ 不同物種的染色體都有各自特定的形態(tài)結構（包括染色體的長度、著絲點位置、臂比、隨體大小等）特征，而且這種形態(tài)特征是相對穩(wěn)定的。 因此，染色體核型分析是生物種質資源遺傳性研究的重要內容，在動植物分類和生物進化研究中也得到廣泛的應用；,11,一個有趣的例子：人類與黑猩猩、大猩猩、猩猩的親緣關系。 人類

6、（Homo sapiens）染色體2n=46；黑猩猩2n=48；大猩猩2n=48；猩猩2n=48。 人類的染色體核型與黑猩猩最相似，而和猩猩的差異最大。黑猩猩雖比人類多了2條染色體，但經G帶比較發(fā)現人類2號染色體可能是黑猩猩兩條染色體著絲粒融合的產物，并且有臂間多次倒位，其余的染色體都有很強的同源性，表明人類和黑猩猩的親緣關系較近。,12,◆ 對于高危人群的孕婦，羊水細胞染色體分析是能夠確診胎兒是否有染色體病的檢查

7、方法，對避免患兒出生有著具有十分重要的意義?！?新生兒進行染色體核型分析，可以對染色體存在異常的某些患兒及早采取干預措施?！?疾病診斷：腫瘤細胞的核型分析已被應用于腫瘤的臨床診斷、預后及藥物療效的觀察。絕大多數慢性粒細胞性白血病人的骨髓細胞中都可以發(fā)現有一個小的特殊染色體(在慢性粒細胞白血病中，約90%以上CML患者有一種異常染色體，即第22 號染色體的一條長臂缺失，缺失部分易位到9號染色體之一長臂末端。即t（9q+，22

8、q －）。,3 染色體核型分析的意義,13,4 核型分析的內容：,數目 （2n=？）長度 （絕對長度、相對長度）臂比著絲粒位置 （M\SM\ST\T）隨體與次縊痕的數目、大小和位置帶型分析,,染色體的特征（有絲分裂中期最為顯著）,14,各類常用實驗生物和人細胞染色體數目與DNA含量,,15,染色體長度：,絕對長度通常在放大的照片或圖象上以微米（μm）進行測量，然后按下式換算： 染色體絕對長度 = 放大的染

9、色體長度（μm）× 1000 / 放大倍數 染色體相對長度 =（染色體長度/染色體組總長度）× 100%,16,絕對長度不大穩(wěn)定，這是因為預處理條件和染色體的縮短程度難以完全相同，即使同一個體的不同細胞的染色體，縮短程度也常常不同。因此，絕對長度只有在染色體大小差異明顯的種或屬間的比較才有價值。,染色體長度：,,對于染色體大小差異不明顯的材料間的比較，常常以相對長度作為量度染色體的標準。染色體相對長度是

10、以百分比表示，通常采用Levan（1964）的公式計算： 染色體相對長度 =（染色體長度/染色體組總長度）× 100% 由于相對長度排除了因技術原因引起的染色體短縮程度不同所產生的差異，因此，相對長度值是一個較穩(wěn)定的可比較的數值。而絕對長度則往往只記錄變異范圍。,17,18,不同屬、種，以及不同變種之間，因染色體變異，會引起同源染色體長臂與短臂不一樣，這通常用染色體臂比來進行比較。通用公式如下： 染色

11、體臂比 = 長臂（L）/短臂（S）由于染色體長臂和短臂不一，就表現出著絲點位置不同。,臂比,19,著絲粒位置（ M\SM\ST\T ）,著絲粒指數=短臂長度/該染色體總長*100 M：中著絲粒，50-37.5 SM：亞中著絲粒，37.5-25 ST：亞端著絲粒，25-12.5 T：端著絲粒，12.5-0,20,,21,5 染色體組型分析原則,著絲粒類型相同，相對長度相近的分一組 同一組的按染色體長短順序配對排列，短臂向上

12、各指數相同的染色體配為一對 可根據隨體的有無進行配對,22,染色體數目異常： 首先是書寫染色體總數，加一個逗號，接著寫出性染色體的組成，然后寫出染色體的異常。 “＋”和“－”號當其放在相應的符號之前，表示增加或丟失了整條染色體；當其放在相應符號之后，則表示染色體長度的增加或減少。 例如：47，XX，＋21為一個女性先天愚型的核型，有一條額外的21號染色體； 46，XY，5p-表示一個5號染色體

13、短臂長度減少的男性核型。,6 組型/核型描述方法,23,下列統(tǒng)一的命名符號： A-G 染色體組的名稱； 1-22 染色體編號 X,Y 性染色體 del 缺失； der 結構重排的染色體 dup 重復； inv 倒位 t 易位 +/- 在染色體符號前表示染色體數目增加或減少，在染色體符號后表示染

14、色體多出或缺少一部分,6 核型描述方法,24,6 實驗用品,毫米尺、剪刀、膠水、計算器、白紙人染色體放大照片,,,28,7 實驗步驟,(1) 計數，沿邊緣剪下染色體，編號(2) 初步目測配對，分組(3) 測量長度，計算相對長度、著絲粒指數、 臂比，相同的染色體間配對(4) 將配對好的染色體排列并粘貼在紙上，染色體短臂向上，每一組下面畫一橫線，在兩端注明起止號，并在橫線下的中部寫明A-G組號，染色體從大到小編為1-22號，性

15、染色體單獨列為一組,29,染色體普通染色圖,30,31,染色體帶型分析,32,帶型,借助細胞學的特殊處理程序，使染色體顯現出深淺不同的染色帶。染色帶的數目、部位、寬窄和著色深淺均具有相對穩(wěn)定性，所以每一條染色體都有固定的分帶模式，即稱帶型。,33,帶型分析,34,染色體位置（有助于描述基因的位置）,記述一特定帶時，需要寫明4個內容：染色體號，長短臂，區(qū)的號序和帶的號序。按順序寫，不用間隔或加標點。如果某一帶被再細分，在原帶號數后加一

16、小數點，編號原則仍按從著絲粒往臂端序貫編號。如1p21.2代表1號染色體短臂2區(qū)1帶第2亞帶,35,人染色體G-帶核型,36,男性G顯帶中期分裂相,37,人類Q核型（Q帶與G帶相似）,38,人類C帶核型（顯示著絲粒異染色質）,39,40,人染色體光譜核型分析,41,,DAPI4’,6-二聯脒-2-吲哚苯,FITC異硫氰酸酯,TRITC硫氰酸四甲基羅丹明,人染色體不同熒光素染色結果,42,人類全著絲粒探針 （pan-centr

17、omeric，Green) 和全端粒探針 （pan-telomeric， Red),43,染色體著絲粒熒光（FISH技術）,44,認識染色體畸形,45,46,常見染色體變異導致的疾病,唐氏綜合癥，核型為47，xx（xy），+21表型特征：智力低下、張口伸舌（又稱伸舌樣癡呆）、鼻梁低平、眼裂上斜等。在普通人群中的發(fā)病率是1/700----1/600，現在的醫(yī)學對于這種先天愚型患兒無能為力。,,47,常見染色體變異導致的疾病,18三體

18、綜合征：核型是47，xx，（xy），+18嚴重畸形，出生不久死亡，宮內發(fā)育遲緩，羊水過多，平均出生體重僅2000多克，頭長、枕凸，眼距寬、眼球小，嘴小，頸短，皮膚松弛。手呈特殊握拳狀，搖椅足，智力嚴重低下 。,發(fā)病率為1/25000，女性多余男性。發(fā)病率與母親年齡有關。 45%患兒在一個月內死亡，90% 患兒在六個月內死。,48,常見染色體變異導致的疾病,13-三體綜合征（ Patau綜合征）,臨床表現：發(fā)育畸形，較21-三體

19、和18-三體更嚴重。小頭、兔唇、腭裂、小眼、多指（趾）、宮內發(fā)育遲緩、出生體重輕、低耳位、搖椅足、智力嚴重低下等。,49,常見染色體變異導致的疾病,Turner綜合癥，又稱x單體綜合征：核型為45，x。表現為女性外表，性器官及第二性征發(fā)育不良、頸蹼（頸兩側與肩呈蹼狀連成一片）、肘外翻、身材矮小、輕度智力低下。也稱先天性卵巢發(fā)育不全癥。,50,常見染色體變異導致的疾病,XYY綜合征1961年Sandburg首次報道，核型為47, XY

20、Y，發(fā)病原因為父親減數分裂產生了Y染色體不分離。臨床表現：表型一般正常，身材高大，偶見尿道下裂、睪丸發(fā)育不良、生育力下降，但大多數可以生育。具有攻擊傾向和反社會行為。在監(jiān)獄中調查發(fā)現本病患者較多。,51,常見染色體變異導致的疾病,多X綜合征1959年Jacob首先發(fā)現一例47, XXX女性，稱為“超雌”。臨床表現：大多數正常，可生育，少數卵巢功能低下、原發(fā)或繼發(fā)閉經、乳房發(fā)育不良，1/3患者患有先天性心臟病，部分有精神障礙。2/3

21、患者智力稍低。,,52,常見染色體變異導致的疾病,貓叫綜合征（cat cry syndrome）：Lejeune等在1963年首先報導了3例，患兒的哭聲似貓叫，故得名。由于5號染色體短臂缺失（5P-）所致，因而又稱5P-綜合征，發(fā)病率約為1/50000，女性多于男性，并有生長和智力發(fā)育不全。,53,常見染色體變異導致的疾病,脆性X染色體綜合征（fragile X syndrome）1969年，Lubs在X連鎖的智力低下家庭中發(fā)現。

22、男性發(fā)病率1/1000—1/1500，智力低下10%—20%，大睪丸、長臉、大頭、大耳、前額突出，下頜大而前突，嘴大唇厚發(fā)音障礙。 核型：46，fra X（q27） Y。,54,脆性X染色體病人特殊容貌,55,其它脆性染色體病毛細血管擴張性共濟失調癥（ataxia teleangiectatica）Bloom綜合征（面部紅斑侏儒綜合征 ）著色性干皮癥（xeroderma pigmentosa）Fanconi貧血（先天性血細胞

23、減少癥 ）病人的染色體裂隙和斷裂發(fā)生率增高。,常見染色體變異導致的疾病,56,染色體異常遺傳病特點：,造成遺傳物質較大的改變往往造成較嚴重的后果,57,遺傳疾病的篩查,58,基因測序檢測染色體21三體、18三體、13三體,讓千萬家庭遠離遺傳出生缺陷,2014年7月，國家食品藥品監(jiān)督管理總局（CFDA）首次批準第二代基因測序診斷產品上市，華大基因成為CFDA批準的首個高通量測序診斷產品提供機構。,2014年2月14日，國家食品藥品

24、監(jiān)督管理總局和國家衛(wèi)生計生委聯合出臺《關于加強臨床使用基因測序相關產品和技術管理的通知》，叫停所有基因測序技術，在業(yè)內引起不小震動。,59,基因測序檢測單基因病,6種單基因疾?。ǖ刂泻Ｘ氀⑾忍煨远@、楓糖尿病、腎上腺皮質增生、魚鱗病、假肥大性肌營養(yǎng)不良DMD）的可以通過無創(chuàng)產前基因檢測,華大基因現在已經可以通過單基因遺傳病檢測技術，檢測10大系統(tǒng)中的336種基因遺傳病，包括650種疾病亞型，1000多個基因,60,人類基因組測序計劃的

25、完成,人類基因組信息的共享,基因檢測與核型分析,基因檢測可以一步到位，但是花費高 核型分析是經典的遺傳學檢測方法（染色體易位等可以通過顯帶方式檢測出）,61,62,作業(yè),將給定的人染色體進行組型分析（包括必要的指數描述、分組、性別等染色體號）。,,,66,作業(yè),請描述下列公式的意義： 45，XY, der (14;21) (q21;q14) 47，XY, +21 46，XY，5p- 46，XX,