提到主要原因,我们很多人都知道,有人问非整倍体形成的主要原因是,当然了,还有人想问诱发支气管哮喘的因素有哪些,这到底怎么回事呢?事实上非整倍体形成的主要原因是呢,下面小编就会给大家带来非整倍体形成的主要原因是,一起细细了解。
非整倍体形成的主要原因是
个体染色体数目不是成倍增加或者减少,而是成单个或几个的增添或减少。在二倍体植物中,获单倍体容易,获单体(缺少一条染色体)很难,说明缺少单条染色体的影响较少一套染色体的影响还要大。在多倍体植物中,获得单体就比较容易,说明遗传物质的缺失对多倍体的影响比对二倍体的影响来得小
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为什么会造成染色体异常
造成染色体异常的原因
1、遗传因素
很多染色体异常往往来自家族遗传,研究表明染色体畸形与遗传有关系。
2、物理因素
很多辐射环境可以导致染色体异常,除了天然辐射外,很多人工辐射如放射辐射和职业照射,会引起人的淋巴细胞发生变化,导致染色体畸形。
3、化学因素
当很多有害的化学物质通过人体的饮食、呼吸以及皮肤接触进入人体时,可能会引起染色体的畸变。
4、年龄因素
如果受孕妈妈的年龄过高,可能其卵子也可能出现衰老的现象,对后期染色体之间产生相应的影响,导致染色体异常。
重要提示:建议每个孕期妈妈都做好孕期检查,并且在怀孕前就应该做好相应的孕前检查,将发生风险的可能性降至最低。
集落形成和细胞增殖实验有什么区别
细胞集落形成实验
非整倍体无限细胞系和癌细胞株中,仍然存在不同细胞亚群,它们的功能和生长特点有些差异,其中有些亚群细胞对培养环境有较大的适应性和具有较强的独立生存能力,细胞集落率高。纯化细胞群来自一个共同的祖细胞,细胞遗传性状、生物学特性相似,利于实验研究。原代培养细胞和二倍体有限细胞系,细胞集落率很低。细胞集落化培养之前,应先测定细胞集落形成率,以了解细胞在极低密度条件下的生长能力。
目前认为仅有肿瘤干细胞具有形成集落的能力,集落抑制率常用于抗癌药物敏感试验、肿瘤放射生物学试验。
集落抑制率=(1-(实验组集落形成率/对照组集落形成率))×100%
(一)原理
细胞集落形成率 单个细胞在体外增殖6代以上,其后代所组成的细胞群体,称为集落或克隆。每个克隆含有50个以上的细胞,大小在0.3-1.0mm 之间。集落形成率表示细胞独立生存能力。常用方法有平板集落形成试验、软琼脂集落形成试验。
(二)实验用品
1.材料:Hela细胞。
2.器材:(直径 60mm )培养皿、细胞记数板、烧杯、吸管、离心机、离心管、废液瓶、倒置显微镜、二氧化碳培养箱、超净工作台、水浴锅。
3.试剂:Giemsa染液、0.25%胰蛋白酶消化液、血清细胞培养液、安尔碘、琼脂。
(三)方法
1.平板克隆形成试验
本法适用于贴壁生长的细胞,包括培养的正常细胞和肿瘤细胞。
(1)对指数生长期细胞,采用常规消化传代方法,制成细胞悬液。
(2)细胞悬液反复吹打,使细胞充分分散,单个细胞百分率应在95%以上。细胞记数,并用培养基调节细胞浓度,待用。
(3)根据细胞增殖能力,将细胞悬液倍比稀释。一般按照每皿含50、100、200个细胞的浓度分别接种5ml细胞悬液到培养皿(直径 60mm )中,以十字方向轻轻晃动培养皿,使细胞分散均匀。
(4)培养皿置 37℃ 、5%CO2中培养2~3周,中间根据培养液pH变化适时更换新鲜培养液。
(5)当培养皿中出现肉眼可见克隆时,终止培养,弃去培养液,PBS液小心浸洗2次,空气干燥。甲醇固定15分钟,弃甲醇后空气干燥。用Giemsa染液染色10分钟,流水缓慢洗去染液,空气干燥。
2.软琼脂集落形成试验
本法适用于非锚着依赖性生长的细胞,如骨髓造血干细胞、肿瘤细胞株、转化细胞系。利用琼脂液无粘着性又可凝固的特性,将肿瘤细胞混入琼脂液中,琼脂液凝固使肿瘤细胞置于一定位置,琼脂中肿瘤细胞可能向周围作全方位的移动,因此可以用来检测肿瘤细胞的主动移动能力。肿瘤细胞在适宜培养基中又可以增殖,从而可以测定肿瘤细胞克隆形成率。造血系统软琼脂集落形成试验方法相同,主要用于有关细胞分化的研究,但使用培养基不同。
(1)同上(1)~(3)步骤。
(2)调整细胞悬液密度为1×103个/ml细胞。
(3)制备底层琼脂,完全溶化的5%琼脂和 37℃ 左右预温的新鲜完全培养液以1:9比例在 40℃ 均匀混合,加入培养皿(直径 60mm )中,每皿含0.5%琼脂培养基2ml,室温下琼脂完全凝固。
(4)制备上层琼脂,取 37℃ 不同密度梯度(按照每皿含50、100、200个)的细胞悬液1.5ml移入小烧杯中,加入 40℃ 、5%琼脂等体积混匀,即成0.25%半固体琼脂培养基。配好的半固体琼脂培养基立即加入铺有底层琼脂的培养皿中,室温下琼脂凝固。 37℃ 、5%CO2静置培养2-3周。
(四)实验结果
1.定期观察细胞培养过程中集落的形成。
2.显微镜下计数大于50个细胞克隆数,然后按下式计算集落形成率:
集落形成率(%)=(集落数/接种细胞数)×100
(五)注意事项
1.琼脂对热和酸不稳定,如果反复加热,容易降解,产生毒性,同时琼脂硬度下降。故琼脂高压灭菌( 10磅 15分钟)后按一次用量进行分装。
2.细胞悬液中,细胞分散度>95%。
3.软琼脂培养时,注意琼脂与细胞混合时温度不要超过 40℃ ,以免烫伤细胞。
4.接种细胞密度不宜过高。
5.细胞在低密度条件下培养,生存率明显下降,无限细胞系和肿瘤细胞株克隆形成率一般在10%以上。但初代培养细胞和有限细胞系仅为0.5~5%,甚至为零。为提高集落形成率,必要时在培养基中添加胰岛素、地塞米松等促细胞克隆形成物质。
哪些因素可以诱发染色体变异
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。
一 染色体结构变异
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。
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。
1. 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,由于缺失的染色体不能和它的正常同源染色体完全相应地配对,所以当同源染色体联会时,可以看到正常的一条染色体多出了一段(顶端缺失),或者形成一个拱形的结构(中间缺失),这条正常染色体上多出的一段或者一个结,正是缺失染色体上相应失去的部分。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,如猫叫综合征等。缺失可用以进行基因定位。
2. 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。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。
3. 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。
4. 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。
二 染色体数量变异
1. 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。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、陆地棉和普通烟草为异源四倍体。多倍体亦可人工诱发,秋水仙碱处理就是诱发多倍体的最有效措施。
2. 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应用价值。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。