核型與帶型分析課件

1、第五章 染色體核型與帶型分析 1第五章 染色體核型與帶型分析 1第一節(jié) 染色體核型（Karyotype ）分析的意義與內(nèi)容1 概念：1.1核型 是動(dòng)物、植物、真菌等真核生物的某一個(gè)體或某一分類群（亞種、種、屬等）的細(xì)胞內(nèi)具有的相對(duì)恒定特性的單倍或雙倍染色體組在有絲分裂中期的表型, 是染色體數(shù)目、大小、形態(tài)特征的總和。2第一節(jié) 染色體核型（Karyotype ）1 概念：21.3 染色體核型分析 是鑒別染色體進(jìn)行配對(duì)分類的基木技術(shù)，是在對(duì)染色體進(jìn)行測(cè)量計(jì)算的基礎(chǔ)上, 進(jìn)行分組、排隊(duì)、配對(duì), 并進(jìn)行形態(tài)分析的過(guò)程。1.2 核型模式圖 將一個(gè)染色體組的全部染色體逐條按其特征畫(huà)下來(lái)，再按長(zhǎng)短、形態(tài)等特

2、征排列起來(lái)的圖稱為核型模式圖，它代表一個(gè)物種的核型模式。人染色體組型模式圖31.3 染色體核型分析1.2 核型模式圖人染色體組型模式圖2 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(jié)構(gòu)（包括染色體的長(zhǎng)度、著絲點(diǎn)位置、臂比、隨體大小等）特征，而且這種形態(tài)特征是相對(duì)穩(wěn)定的。因此，染色體核型分析是生物種質(zhì)資源遺傳性研究的重要內(nèi)容，在動(dòng)植物分類和生物進(jìn)化研究中也得到廣泛的應(yīng)用；42 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對(duì)于高危人群的孕婦，羊水細(xì)胞染色體分析是目前惟一能夠確診胎兒是否有染色體病的檢查方法，對(duì)避免患兒出生有著具有十分重要的意義。 新生兒進(jìn)行染色體核型分析，可

3、以對(duì)染色體存在異常的某些患兒及早采取干預(yù)措施。疾病診斷：腫瘤細(xì)胞的核型分析已被應(yīng)用于腫瘤的臨床診斷、預(yù)后及藥物療效的觀察。絕大多數(shù)慢性粒細(xì)胞性白血病人的骨髓細(xì)胞中都可以發(fā)現(xiàn)有一個(gè)小的特殊染色體。5對(duì)于高危人群的孕婦，羊水細(xì)胞染色體分析是目前惟一能夠確診胎3 核型分析的內(nèi)容： 染色體核型分析主要包括染色體長(zhǎng)度、染色體臂比、著絲點(diǎn)位置、次縊痕等。3.1 染色體長(zhǎng)度：染色體的長(zhǎng)度差異有兩種，一種是不同種、屬間染色體組間相對(duì)應(yīng)的染色體的絕對(duì)長(zhǎng)度差異，一種是同一套染色體組內(nèi)不同染色體的相對(duì)長(zhǎng)度差異。絕對(duì)長(zhǎng)度通常在放大的照片或圖象上以微米（m）進(jìn)行測(cè)量，然后按下式換算：染色體絕對(duì)長(zhǎng)度 = 放大的染色體長(zhǎng)度

4、（m） 1000 / 放大倍數(shù)63 核型分析的內(nèi)容： 3.1 染色體長(zhǎng)度：染色體的長(zhǎng)度差異有 絕對(duì)長(zhǎng)度不大穩(wěn)定，這是因?yàn)轭A(yù)處理?xiàng)l件和染色體的縮短程度難以完全相同，即使同一個(gè)體的不同細(xì)胞的染色體，縮短程度也常常不同。因此，絕對(duì)長(zhǎng)度只有在染色體大小差異明顯的種或?qū)匍g的比較才有價(jià)值。 而對(duì)于染色體大小差異不明顯的材料間的比較，常常以相對(duì)長(zhǎng)度作為量度染色體的標(biāo)準(zhǔn)。染色體相對(duì)長(zhǎng)度是以百分比表示，通常采用Levan（1964）的公式計(jì)算：染色體相對(duì)長(zhǎng)度 =（染色體長(zhǎng)度/染色體組總長(zhǎng)度） 100% 由于相對(duì)長(zhǎng)度排除了因技術(shù)原因引起的染色體短縮程度不同所產(chǎn)生的差異，因此，相對(duì)長(zhǎng)度值是一個(gè)較穩(wěn)定的可比較的數(shù)值。

5、而絕對(duì)長(zhǎng)度則往往只記錄變異范圍。7 絕對(duì)長(zhǎng)度不大穩(wěn)定，這是因?yàn)轭A(yù)處理?xiàng)l件和染色體的縮短程臂比：不同屬、種，以及不同變種之間，因染色體變異，會(huì)引起同源染色體長(zhǎng)臂與短臂不一樣，這通常用染色體臂比來(lái)進(jìn)行比較。通用公式如下：染色體臂比 = 長(zhǎng)臂（L）/短臂（S）由于染色體長(zhǎng)臂和短臂不一，就表現(xiàn)出著絲點(diǎn)位置不同。8臂比：不同屬、種，以及不同變種之間，因染色體變異，會(huì)引起同源 此外，在核型分析中，次縊痕或核仁組成區(qū)（NOR）和隨體（SAT）的數(shù)目、分布和大小的差異，常常成為區(qū)分某些近緣種或?qū)俚闹饕卣鳎虼?，它們識(shí)別與判斷極為重要。例如，蔥、洋蔥和大蒜的染色體數(shù)目和基本形態(tài)都相近似，但是，其隨體的數(shù)目、大

6、小和位置明顯不同，而易于區(qū)分。9 此外，在核型分析中，次縊痕或核仁組成區(qū)（NOR）和隨4 核型的描述4.1 常用的符號(hào)與術(shù)語(yǔ)ace無(wú)著絲粒片段r環(huán)狀染色體cen著絲粒rcp相互易位del缺失rea重排der衍生染色體rob羅氏易位dic雙著絲粒染色體：斷裂dup重復(fù)斷裂后重接h次縊痕()括號(hào)內(nèi)為結(jié)構(gòu)異常的染色體i等臂染色體；重排中用于分開(kāi)染色體ins插入/嵌合體中用于分開(kāi)不同的細(xì)胞系inv倒位t易位p短臂ter末端q長(zhǎng)臂 從到104 核型的描述ace無(wú)著絲粒片段r環(huán)狀染色體cen著絲粒rc4.2.1 染色體數(shù)目異常的核型描述 首先是書(shū)寫(xiě)染色體總數(shù)，加一個(gè)逗號(hào)，接著寫(xiě)出性染色體的組成，然后寫(xiě)出染

7、色體的異常?！啊焙汀啊碧?hào)當(dāng)其放在相應(yīng)的符號(hào)之前，表示增加或丟失了整條染色體；當(dāng)其放在相應(yīng)符號(hào)之后，則表示染色體長(zhǎng)度的增加或減少。 例如：47，XX，21為一個(gè)女性先天愚型的核型，有一條額外的21號(hào)染色體； 46，XY，5p-表示一個(gè)5號(hào)染色體短臂長(zhǎng)度減少的男性核型。 4.2 核型描述方法114.2.1 染色體數(shù)目異常的核型描述4.2 核型描述方法114.2.1 染色體結(jié)構(gòu)異常的核型描述末端缺失 ：46,XX，del(1)(q21)（簡(jiǎn)明型）46,XX,del(1)(pterq21： )（詳盡型） 表示1號(hào)染色體長(zhǎng)臂2區(qū)1帶處斷裂造成了該處以遠(yuǎn)的末端缺失，異常的染色體由完整的短臂和著絲粒與1q2

8、1帶之間的部分長(zhǎng)臂構(gòu)成。124.2.1 染色體結(jié)構(gòu)異常的核型描述末端缺失 ：12等臂染色體46，X, i (Xq)46, X, i (X) (qter cen qter)女性核型，有一條正常的X染色體和一條X染色體長(zhǎng)臂形成的等臂染色體（在細(xì)胞分裂期間，染色體的著絲粒區(qū)在水平方向上發(fā)生斷裂，使染色體的兩個(gè)臂分開(kāi)，從而形成兩條等臂染色體 ）。 13等臂染色體13ppqqppqq著絲點(diǎn)橫裂ppqq等臂染色體14ppqqppqq著絲點(diǎn)橫裂ppqq等臂染色體145 人類染色體的核型分析染色體分組 A,B,C,D,E,F,G七組A:13；最大，中(1,3號(hào))，亞中(2號(hào))，1號(hào)常見(jiàn)副縊痕，可鑒別B：45；

9、次大，亞中，難鑒別C：612,X，中等，亞中，9號(hào)常見(jiàn)副縊痕，難鑒別E：1718；小，中(16號(hào))，亞中(17,18號(hào))，16號(hào)可鑒別,17、18難鑒別F：1920，次小，中，難鑒別G：2122,Y，最小，近端，21,22號(hào)有隨體,Y無(wú)，難鑒別155 人類染色體的核型分析染色體分組 A,B,C,D,E,F,女性未顯帶核型，較難鑒定16女性未顯帶核型，較難鑒定16第二節(jié) 染色體帶型分析以及染色體的分區(qū)與表示法 1 染色體帶型的概念 借助細(xì)胞學(xué)的特殊處理程序，使染色體顯現(xiàn)出深淺不同的染色帶。染色帶的數(shù)目、部位、寬窄和著色深淺均具有相對(duì)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。 17第二

10、節(jié) 染色體帶型分析以及1 染色體帶型的概念17 普通染料直接染色在染色體標(biāo)本上。由于整條染色體都均勻著色，在顯微鏡下只能看到染色體的外形，看不清其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，只能根據(jù)染色體的相對(duì)長(zhǎng)度和著絲粒位置等外形體征來(lái)識(shí)別染色體。 這種染色方法只能正確地識(shí)別出第1、2、3、16、17、18號(hào)及Y染色體，不能正確地識(shí)別出其他染色體及染色體上的不同片段。對(duì)各條染色體的微小結(jié)構(gòu)變化，如缺失、易位等也不能檢出。所以，對(duì)許多染色體異常，特別是染色體結(jié)構(gòu)變化的研究，受到很大的限制。2 染色體染色技術(shù)2.1 普通染色18 普通染料直接染色在染色體標(biāo)本上。由于整條染色染色體普通染色圖19染色體普通染色圖192.2 多種顯帶

11、技術(shù)a）Q顯帶 ：70年代初，瑞典細(xì)胞化學(xué)家Caspersson首先應(yīng)用熒光染料喹吖因氮芥（quinacrine mustard）處理染色體標(biāo)本，發(fā)現(xiàn)在熒光顯微鏡下每條染色體出現(xiàn)了寬窄和亮度不同的紋，即熒光帶，富含AT堿基的DNA區(qū)段表現(xiàn)為亮帶, 富含GC堿基的區(qū)段表現(xiàn)為暗帶，而各條染色體有其獨(dú)特的帶型，由此可以清楚地鑒別人類的每一條染色體。缺點(diǎn)是標(biāo)本易褪色,不能做成永久性標(biāo)本片。202.2 多種顯帶技術(shù)20人類Q核型（Q帶與G帶相似）21人類Q核型（Q帶與G帶相似）21b）G顯帶（G banding）：染色體標(biāo)本用熱、堿、蛋白酶等預(yù)處理后，再用Giemsa染色，可以顯示出與Q帶相似的帶紋。在

12、光學(xué)顯微鏡下，可見(jiàn)Q帶亮帶相應(yīng)的部位，被Giemsa染成深帶，而Q帶暗帶相應(yīng)的部位被Giemsa染成淺帶。這種顯帶技術(shù)稱為G顯帶。G顯帶克服了Q顯帶的缺點(diǎn)，G帶標(biāo)本可長(zhǎng)期保存，而且可在光學(xué)顯微鏡下觀察，因而得到了廣泛的應(yīng)用，是目前進(jìn)行染色體分析的常規(guī)帶型。22b）G顯帶（G banding）：染色體標(biāo)本用熱、堿、蛋白酶人染色體G-帶核型23人染色體G-帶核型23男性G顯帶中期分裂相 24男性G顯帶24c）R顯帶（R banding）: 所顯示的帶紋與G帶的深、淺帶帶紋正好相反，故稱為R帶（reversed band）。G帶淺帶如果發(fā)生異常，不易發(fā)現(xiàn)和識(shí)別，而R顯帶技術(shù)可以將G帶淺帶顯示出易于識(shí)

13、別的深帶，所以R顯帶對(duì)分析染色體G帶淺帶部位的結(jié)構(gòu)改變有重要作用。25c）R顯帶（R banding）: 所顯示的帶紋與G帶的深、d）C顯帶（C banding）：專門顯示著絲粒的顯帶技術(shù)。C顯帶也可使第1、9、16號(hào)和Y染色體長(zhǎng)臂的異染色質(zhì)區(qū)染色。用NaOH或者Ba（OH）2預(yù)處理標(biāo)本后，再用Giemsa染液染色，可以特異地把著絲粒和副縊痕處染成深色，因而，C帶可用來(lái)分析染色體這些部位的改變。26d）C顯帶（C banding）：專門顯示著絲粒的顯帶技術(shù)。人類C帶核型（顯示著絲粒異染色質(zhì)）27人類C帶核型（顯示著絲粒異染色質(zhì)）27e）T顯帶（T banding）：專門顯示染色體端粒的顯帶技術(shù)

14、，用來(lái)分析染色體端粒: 87高溫處理、pH=6.7姬姆薩染色可以使染色體末端區(qū)域著色，所呈現(xiàn)的帶型稱為T-帶，可以確定端粒斷點(diǎn)的精確位置。28e）T顯帶（T banding）：專門顯示染色體端粒的顯帶技f）N顯帶（N banding）：專門顯示核仁組織區(qū)的顯帶技術(shù),將核仁形成區(qū)染得很深，染色體的其它部分則是淡染。g）Ag-NOR帶：顯示核仁形成區(qū)的顯帶技術(shù)，試劑為甲酸-硝酸銀混合液，使該具有轉(zhuǎn)錄活性的核仁形成區(qū)染成黑色。29f）N顯帶（N banding）：專門顯示核仁組織區(qū)的顯帶技h）高分辨顯帶（high-resolution banding）：分裂中期一套單倍染色體一般顯示320條帶。70

15、年代后期，采用細(xì)胞同步化方法和改進(jìn)的顯帶技術(shù)，獲得細(xì)胞分裂前中期、晚前期或早前期的分裂相，可以得到帶紋更多的染色體，能顯示550-850條帶，甚至2000條帶以上。高分辨顯帶技術(shù)，對(duì)染色體的分析達(dá)到了亞帶（subband）的水平。使我們能夠確認(rèn)那些更為微小的染色體結(jié)構(gòu)改變了。 30h）高分辨顯帶（high-resolution bandini）SCE（sister chromatid exchange）顯示方法： 5-BrdUT 5-BrdU31i）SCE（sister chromatid exchang3232 優(yōu)缺點(diǎn)：染色體顯帶技術(shù)能夠識(shí)別不同的染色體，從染色體水平上了解許多疾病的遺傳變異

16、，但是受到分辨率（超過(guò)3Mb的DNA才會(huì)識(shí)別）的影響，檢測(cè)出像染色體微缺失的綜合癥的微小染色體變異可能性較?。恢荒芊治鲋衅诜至严嗉?xì)胞；而且，由于許多腫瘤是實(shí)體，染色體重組非常復(fù)雜，無(wú)法通過(guò)顯帶技術(shù)得到全部的核型。33 優(yōu)缺點(diǎn)：染色體顯帶技術(shù)能夠識(shí)別不同的染色體，從染色體顯帶染色體模式圖（巴黎會(huì)議，1971） 1971，單倍染色體帶紋數(shù)為320條；后來(lái)，可以顯示出550、850或者更多的條帶，這種染色體被稱為高分辨顯帶染色體（high resolution banding chromosome ，HRBC）3 染色體的分區(qū)與表示法 34顯帶染色體模式圖（巴黎會(huì)議，1971） 1971，單倍染色體

17、已經(jīng)劃分好的帶可以再細(xì)分，在原來(lái)的帶號(hào)數(shù)之后加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，并寫(xiě)明每一個(gè)亞帶的號(hào)數(shù)，其編號(hào)原則仍按照從著絲粒往臂端序貫編號(hào)。如圖：細(xì)分之前的編號(hào)：1p1，表示1號(hào)染色體短臂1區(qū)，而1p1.1則表示1號(hào)染色體短臂1區(qū)1亞區(qū)。依此類推，1p11.1則表示在1亞區(qū)上有細(xì)劃分的區(qū)帶。 1p11.11則表示1p11.1上的次亞帶，后面不再加標(biāo)點(diǎn)，人類1號(hào)染色體帶的識(shí)別圖解注意：小的編號(hào)是靠近著絲點(diǎn)一端的。35已經(jīng)劃分好的帶可以再細(xì)分，在原來(lái)的帶號(hào)數(shù)之后加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，并pq3 2 11 2 3 46 4321 5213121 2123 541213241p31顯帶染色體：用特殊的染色方法使染色體沿其長(zhǎng)軸顯示

18、出明暗交替或染色深淺不同的橫紋帶。36pq3 1 6 5213121 123 5412134 光譜核型分析(Spectral karyotyping, SKY) 1996 年 Schroch等首次描述了SKY技術(shù)。應(yīng)用5種熒光素同時(shí)標(biāo)記24條人染色體，制成染色體涂染探針，應(yīng)用Fourier光譜儀，CC成像和熒光顯微鏡進(jìn)行檢測(cè)分析，經(jīng)計(jì)算成像處理，46條染色體形成具有不同顏色的核型影像,可用以分析各種染色體異常。優(yōu)勢(shì)： 特異性和分辨率比傳統(tǒng)的顯帶技術(shù)高 一次雜交即可分辨人的24條染色體374 光譜核型分析(Spectral karyotyping,人染色體光譜核型分析38人染色體光譜核型分析38

19、乳腺癌細(xì)胞染色體復(fù)雜的畸變39乳腺癌細(xì)胞染色體復(fù)雜的畸變395.分子細(xì)胞遺傳學(xué)與核型分析5.1 原位雜交（In situ hybridisation） 標(biāo)記的核酸探針變性后與已變性的靶核酸在退火溫度下復(fù)性，在不改變被分析對(duì)象，即維持其原位的前提下對(duì)靶核酸進(jìn)行分析。405.分子細(xì)胞遺傳學(xué)與核型分析405.2 熒光原位雜交 ( Fluorescent in situ hybridisation ，F(xiàn)ISH) 核酸探針用熒光染料標(biāo)記，熒光信號(hào)通過(guò)顯微鏡觀察。熒光原位雜交，據(jù)標(biāo)記物不同可分為： 間接法：用生物素或地高辛標(biāo)記探針， 通過(guò)與熒光染料結(jié)合的抗生物素或抗 地高辛抗體將信號(hào)放大而進(jìn)行檢測(cè)。 直接

20、法：直接用熒光素標(biāo)記，如Vysis 公司的FISH探針。415.2 熒光原位雜交 ( Fluorescent in siM-FISH技術(shù): 1996，M-FISH技術(shù)得以建立。運(yùn)用幾種不同的熒光染色，將人類的22對(duì)染色體核2條性染色體著色染成24種不同的顏色組合，原理是：將幾種熒光染料混合后產(chǎn)生的顏色要多于所使用的混合染料數(shù)目，理論上，如果使用n種染料，則會(huì)檢測(cè)出2n-1個(gè)目標(biāo)。需要特殊的軟件來(lái)識(shí)別虛擬顏色代表的不同熒光組合。42M-FISH技術(shù): 1996，M-FISH技術(shù)得以建立。運(yùn)用熒光標(biāo)記探針的優(yōu)點(diǎn)：不對(duì)環(huán)境構(gòu)成污染靈敏度能得到保障可進(jìn)行多色觀察分析，可同時(shí)使用多個(gè)探針，縮短因單個(gè)探針

21、分開(kāi)使用導(dǎo)致的周期過(guò)長(zhǎng)和技術(shù)障礙。43熒光標(biāo)記探針的優(yōu)點(diǎn)：43熒光原位雜交原理示意圖 44熒光原位雜交原理示意圖 44熒光原位雜交過(guò)程45熒光原位雜交過(guò)程45DAPI4,6-二聯(lián)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(jié)果46DAPIFITCTRITC人染色體不同熒光素染色結(jié)果46人類全著絲粒探針 （pan-centromeric，Green) 和全端粒探針 （pan-telomeric， Red)47人類全著絲粒探針 （pan-centromeric，Gree 5.3 染色體涂染(Chromosome painting) 又稱為多重?zé)晒庠浑s交(mu

22、ltiplex- fluorescence in situ hybridisation, M-FISH) 將熒光原位雜交與染色體原位抑制雜交技術(shù)相結(jié)合，用單鏈DNA封閉基因組重復(fù)序列，以減少非特異性雜交信號(hào)，增強(qiáng)特異性雜交的強(qiáng)度，并用染色體特異性DNA庫(kù)作為探針池，以不同熒光染料涂染整條染色體或染色體區(qū)段的新技術(shù)。48 48染色體涂染技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：可同時(shí)檢測(cè)多個(gè)染色體，一次雜交即可檢 測(cè)人的24條染色體；可檢測(cè)簡(jiǎn)單及復(fù)雜的染色體重排。49染色體涂染技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：49小麥簇毛麥F1 代染色體間易位50小麥簇毛麥F1 代染色體間易位50染色體涂染顯示人染色體組51染色體涂染顯示人染色體組515.4 比

23、較基因組雜交 Comparative Genomic Hybridization (CGH) 原理：在熒光原位雜交基礎(chǔ)上，結(jié)合消減雜 交技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的技術(shù)，主要用于腫瘤的檢測(cè)及其基因組分析 是由Kallioniemi等在1992年首先提出的，是檢測(cè)整個(gè)腫瘤基因組DNA增加或減少的強(qiáng)有力的工具。525.4 比較基因組雜交原理：在熒光原位雜交基礎(chǔ)上，結(jié)合消減雜比較基因組雜交原理示意 腫瘤DNA和對(duì)照DNA在染色體上的相對(duì)結(jié)合量取決于兩種DNA標(biāo)本中相應(yīng)雜交序列的多少 因此可根據(jù)不同熒光強(qiáng)度的比率而定量分析腫瘤基因組中DNA的增加或丟失等比混合53比較基因組雜交原理示意 腫瘤DNA和對(duì)照DNA在染

24、色體上的相數(shù)字化圖像54數(shù)字化圖像54FITC/TRITC 熒光強(qiáng)度比率分析圖Ratio image FITC/TRITC55FITC/TRITC 熒光強(qiáng)度比率分析圖555656比較基因雜交的應(yīng)用：主要應(yīng)用在檢測(cè)腫瘤細(xì)胞的遺傳變化物種間染色體同源性比較優(yōu)勢(shì)：可快捷檢測(cè)中期、間期基因組不需預(yù)先知道DNA發(fā)生改變的部位一次實(shí)驗(yàn)即可檢出待測(cè)樣本整個(gè)基因組拷貝數(shù)的增減57比較基因雜交的應(yīng)用：57 此外，還有染色體顯微切割、引物介導(dǎo)的原位標(biāo)記（原位引物啟動(dòng)技術(shù)，PRINS） 、SKY、CGH、彩色顯帶、纖維FISH、陣列CGH等技術(shù)也開(kāi)始應(yīng)用染色體。58 此外，還有染色體顯微切割、引物介導(dǎo)的原位標(biāo)記（原

25、位引第三節(jié) 染色體進(jìn)化進(jìn)化（廣義）：是一種變異的過(guò)程，它是地球上原已經(jīng)存在的生命形式產(chǎn)生新的動(dòng)物、植物和微生物類型的過(guò)程，進(jìn)化形成新的物種。59第三節(jié) 染色體進(jìn)化進(jìn)化（廣義）：是一種變異的過(guò)程，它是地球物種形成的主要途徑：物種轉(zhuǎn)型（線系進(jìn)化）：自體物種形成；種的數(shù)目減少（兩個(gè)中融合）；種的數(shù)目增加（真種）瞬時(shí)物種形成（通過(guò)不同個(gè)體形成）遺傳變異：無(wú)性生殖的種中發(fā)生單基因突變；驟變式發(fā)生細(xì)胞學(xué)變異：染色體突變（易位、倒位等結(jié)構(gòu)變異）；同源多倍體（植物）；雙二倍體（即異源四倍體 ）漸變式物種形成）（通過(guò)群體形成新種）同域物種形成；半地理物種形成；地理物種形成（異域物種形成）60物種形成的主要途徑：

26、60染色體進(jìn)化的基礎(chǔ)：一是染色體倍數(shù)的變化或通常所稱的多倍體。這尤其在植物界，是相當(dāng)普遍的現(xiàn)象。被子植物的多倍體頻率，雖有不同估計(jì)，但有7成至8成的物種的進(jìn)化過(guò)程可能涉及染色體的異源多倍化。在動(dòng)物界，除了魚(yú)類核型演化過(guò)程中有比較清楚的例子外，多倍體尚不多見(jiàn)。不過(guò)70年代以后在昆蟲(chóng)、兩棲類、爬行類也陸續(xù)觀察到不少多倍體現(xiàn)象。二是染色體結(jié)構(gòu)的改變或稱染色體重排。這在動(dòng)物染色體進(jìn)化中可能是主要的機(jī)制 。三是異染色質(zhì)擴(kuò)增。結(jié)構(gòu)異染色質(zhì)的數(shù)量與分布，在不同的生物類群可有很大差異。 61染色體進(jìn)化的基礎(chǔ)：一是染色體倍數(shù)的變化或通常所稱的多倍體四是染色體上能夠移動(dòng)位置的部分有可能引發(fā)物種向兩個(gè)不同的方向進(jìn)化

27、。舉例：雜種不育的基因在黑腹果蠅4號(hào)染色體上，在中國(guó)大陸擬果蠅卻轉(zhuǎn)移到了3號(hào)染色體上-如果某種基因可以在基因組中來(lái)回跳躍，那么會(huì)產(chǎn)生一些不能與普通個(gè)體雜交的新的群體，如果還有其它物種形成壓力，如地理隔離存在的話，這些壓力有可能使一個(gè)物種向2個(gè)方向進(jìn)化，形成兩個(gè)新的物種。62四是染色體上能夠移動(dòng)位置的部分有可能引發(fā)物種向兩個(gè)不同的方向人類和動(dòng)物染色體進(jìn)化狗、大鼠、小鼠、雞的X染色體比較發(fā)現(xiàn)：人類X染色體與狗的X染色體上的基因排列基本相同，鼠類的部分X染色體片段有重排-這提示：鼠與人類從共同的祖先分化后，鼠類的X染色體上的丟失了9百萬(wàn)的堿基對(duì)的片段，徹底和人類華清了界限。63人類和動(dòng)物染色體進(jìn)化狗

28、、大鼠、小鼠、雞的X染色體比較發(fā)現(xiàn)人類與雞的基因組之間的比較：大多數(shù)人類X染色體短臂上的基因可以在雞的1號(hào)染色體上找到，而大多數(shù)在人類X染色體長(zhǎng)臂上的基因則可以在雞的4號(hào)染色體上找到，這個(gè)發(fā)現(xiàn)支持了這一觀點(diǎn)-哺乳動(dòng)物的XY染色體是從其祖先的一對(duì)常染色體進(jìn)化而來(lái)。64人類與雞的基因組之間的比較：大多數(shù)人類X染色體短臂上的基X染色體-1098個(gè)基因，只有54個(gè)基因在Y染色體有相應(yīng)功能的等位基因，Y染色體上只有78個(gè)基因。X染色體上的基因?qū)儆诘兔芏?，提示可能那些需要雙拷貝的、編碼關(guān)鍵蛋白質(zhì)的基因在哺乳動(dòng)物漫長(zhǎng)的進(jìn)化歷程中已經(jīng)從X染色體轉(zhuǎn)移到了其它染色體上，從而保證雙拷貝-至少一個(gè)壞了還有一個(gè)替補(bǔ)。6

29、5X染色體-1098個(gè)基因，只有54個(gè)基因在Y染色體有相應(yīng)45年前，人們發(fā)現(xiàn)女性的一對(duì)X染色體中的一條上大多數(shù)基因被關(guān)閉-這種修飾稱為X-失活，這個(gè)機(jī)制能降低女性染色體上基因的表達(dá)，使之與只有單個(gè)X染色體的男性達(dá)到平衡，注意男性的Y染色體上基因數(shù)目只有78個(gè)，比X染色體少1000多個(gè)，但是上世紀(jì)80年代末期發(fā)現(xiàn)這個(gè)沉默的染色體的部分基因依然是活躍的，至少15%仍在表達(dá)。男性和女性的染色體：6645年前，人們發(fā)現(xiàn)女性的一對(duì)X染色體中的一條上大多數(shù)基因人染色體的第23對(duì)為性染色體。在男性，兩個(gè)性染色體不一樣大，X染色體包含正常生活必需的基因，如編碼凝血因子的基因,小的Y染色體上似乎只存在決定男性化

30、的基因。X染色體上基因如有缺陷，因Y染色體不能補(bǔ)償而必然顯現(xiàn)出來(lái)。在女性,兩個(gè)都是 X染色體,彼此同源，因而一方有缺陷，正常的一方有可能補(bǔ)償。所以只有在女性才談得到性顯性或隱性。67人染色體的第23對(duì)為性染色體。67但在女性存在一種特殊情況使疾病表現(xiàn)復(fù)雜化。在女性，在發(fā)育早期(可能在人胚著床之際)兩個(gè) X染色體之一濃縮起來(lái)失去功能。在一個(gè)細(xì)胞里究竟是父方還是母方的X染色體失活，完全是隨機(jī)的。在體細(xì)胞中這種失活是不可逆的，由這個(gè)細(xì)胞衍生出的一切細(xì)胞里都是這同一方 X染色體失活。但在生殖細(xì)胞要開(kāi)始減數(shù)分裂時(shí)，這個(gè)失活 X染色體又復(fù)活。如果一方性染色體含有缺陷基因，由于這種隨機(jī)失活的緣故，這個(gè)女性實(shí)際變成一個(gè)嵌合體：一部分細(xì)胞正常，一部分細(xì)胞異常，而且正常與異常細(xì)胞數(shù)的比例也是不定的。例如假肥大性肌營(yíng)養(yǎng)不良是性聯(lián)隱性遺傳病，男性患兒很早就出現(xiàn)癥狀，很少活到成年。他的母親往往毫無(wú)癥狀，但也有肢帶肌無(wú)力和腓腸肌肥大者，這就是因?yàn)榇嬖谙喈?dāng)數(shù)目異常細(xì)胞所致。 68但在女性存在一種特殊情況使疾病表現(xiàn)復(fù)雜化。在女性，在發(fā)育早期 一個(gè)有