倒位（inversion, inv或In）：在同一染色體上某一個(gè)片段作180°的顛倒后重接，造成染色體上基因順序的重排。如果顛倒的片段包括著絲粒在內(nèi)稱為臂間倒位（Pericentric Inversion），不包括著絲粒的倒位稱為臂內(nèi)倒位（Paracentric Inversion）。倒位了的染色體稱為倒位染色體。
事實(shí)上，每條染色體都可以發(fā)生倒位，但發(fā)生率很低，一般為0.05%~0.09%。９號染色體倒位[inv(9)]在人群中較為常見，其發(fā)生率為1.0%，很多為表型正常的攜帶者，故有很多學(xué)者認(rèn)為inv(9)只是染色體結(jié)構(gòu)的正常多態(tài)，因倒位區(qū)域多為高度重復(fù)的并不具有多少遺傳效應(yīng)的序列，故本身并不具有病理學(xué)意義；部分學(xué)者認(rèn)為inv(9)與其他染色體倒位一樣具有遺傳效應(yīng)。臨床上，倒位以臂間倒位多見。臂間倒位在新生兒中發(fā)生率約為0.012%~0.07%，多見于2號和8號染色體。在不育人群中，臂間倒位的發(fā)生率為13%，明顯高于正常人群。
倒位的類型
臂間倒位：倒位的區(qū)段包含著絲粒。
臂內(nèi)倒位：倒位的區(qū)段不包含著絲粒。
圖1 臂間倒位
圖2 臂內(nèi)倒位
染色體臂間倒位者在減數(shù)分裂過程中經(jīng)過配對交換，可形成４種配子：一種為正常，一種為倒位，另兩種則帶有部分序列的重復(fù)和缺失。遺傳效應(yīng)的大小則主要取決于重復(fù)和缺失片段的長短和其所含致死效應(yīng)，即關(guān)系到子代胚胎的存活和發(fā)育是否正常。
圖3 倒位產(chǎn)生的4種配子
通常倒位越短，則重復(fù)和缺失的部分越長，配子和合子正常發(fā)育的可能性越小，臨床表現(xiàn)為不孕不育、流產(chǎn)、死胎的比例高，分娩出異常兒的可能性??；反之，倒位片段越長，則重復(fù)和缺失的部分越短，其配子和合子正常發(fā)育的可能性越大，分娩出先天性畸形兒的風(fēng)險(xiǎn)越大。
染色體倒位可引起先天畸形和智力障礙等發(fā)育異常、不孕不育、胚胎發(fā)育異常及流產(chǎn)，其遺傳學(xué)效應(yīng)可能是由于倒位引起重要基因的斷裂或部分缺失、配子生成障礙和減數(shù)分裂重組產(chǎn)生染色體不平衡配子所致。
無論發(fā)生臂間倒位或臂內(nèi)倒位，它們均可以純合狀態(tài)或雜合狀態(tài)存在。某些倒位，無論處于雜合或純合狀態(tài)都不產(chǎn)生表型效應(yīng)，可能斷裂發(fā)生在基因的非編碼區(qū)。
1. 倒位純合體：某同源染色體的兩個(gè)成員都發(fā)生了相同片段的倒位的細(xì)胞或生物體稱為倒位純合體。
倒位純合體減數(shù)分裂行為：倒位純合體減數(shù)分裂前期Ⅰ完全可以進(jìn)行正常配對和交換，減數(shù)分裂過程和產(chǎn)物都是正常的，只是改變了連鎖群中基因排列順序，交換值也相應(yīng)發(fā)生改變。許多動物的倒位純合體有致死作用。
2. 倒位雜合體：某一條染色體發(fā)生了倒位畸變，其同源染色體的另一成員是正常時(shí)，就具有該同源染色體而言的細(xì)胞或生物體則可稱為倒位雜合體。
倒位雜合體減數(shù)分裂行為：倒位雜合體不可能進(jìn)行正常的線性配對，倒位雜合體在減數(shù)分裂中聯(lián)會時(shí)，根據(jù)倒位區(qū)段的大小，減數(shù)分裂時(shí)倒位雜合體以不同的方式進(jìn)行聯(lián)合。如：
倒位片段很小：其倒位部分可能不配對，其余區(qū)段配對正常；
倒位片段涉及染色體的大部分：倒位的染色體可能倒轉(zhuǎn)180°和正常的染色體配對，而未倒位的末端部分不配對；
倒位片段適當(dāng)大小：聯(lián)會時(shí)就可能形成含倒位片段在內(nèi)的一個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu)，稱為倒位環(huán)(Inversion Loop)。特征性的倒位環(huán)可以在一些良好的減數(shù)分裂粗線期的染色體制片中看到。不論是臂內(nèi)倒位雜合體還是臂間倒位雜合體，在減數(shù)分裂時(shí)正常染色體和倒位染色體聯(lián)會時(shí)形成的“倒位環(huán)”。倒位環(huán)內(nèi)外非姐妹染色單體會發(fā)生交換。
圖4 倒位雜合體聯(lián)會模式圖
1. 交換抑制：倒位的遺傳學(xué)效應(yīng)十分重要。無論是在臂內(nèi)或臂間倒位的雜合體中，由于倒位環(huán)內(nèi)非姊妹染色單體間發(fā)生了一次單交換，而交換的產(chǎn)物都帶有缺失或重復(fù)，不能形成有功能的配子，因而似乎交換被抑制了，或相當(dāng)程度地減少了雜合子中的重組。這種現(xiàn)象稱為交換抑制(Crossover repressor, C)。有時(shí)稱C為交換抑制因子。臂內(nèi)倒位雜合子中的交換抑制效應(yīng)如圖所示。
2. 倒位遺傳學(xué)效應(yīng)：減數(shù)分裂過程中同源染色體配對形成倒位環(huán)，環(huán)內(nèi)兩條非姊妹染色單體間如果發(fā)生一次單交換，隨后減數(shù)分裂所形成的4條染色體中：?一條是交換型的雙著絲粒的染色體，斷裂后形成帶有嚴(yán)重缺失染色體的配子；一條無著絲粒（交換型）染色體片段，不能向兩極移動而被丟失；另兩條是正常的非交換型染色體，其中一條為倒位了的染色體。通常只是帶有兩條完整基因的染色體的配子才能產(chǎn)生存活的后代，因此由于交換抑制作用，無論在臂內(nèi)或臂間倒位的雜合子后代中都看不到遺傳重組的結(jié)果，雖然實(shí)質(zhì)上重組已經(jīng)發(fā)生。所以在這層意義上理解，倒位的遺傳學(xué)效應(yīng)就是抑制或大大地降低了基因的重組。
由于交換抑制作用，使含有重組染色體的配子不育或部分不育，因此，倒位雜合體都有降低育性的趨勢。
注意：
如果在倒位環(huán)內(nèi)發(fā)生了雙交換，其結(jié)果是恢復(fù)了正常的基因組成。
如果交換型的染色體上重復(fù)和缺失的片段很小，并不影響配子的形成或合子的生活力。
3. 倒位環(huán)內(nèi)交換類型
a. 單交換
b. 二線雙交換
c. 三線雙交換
d. 四線雙交換
臂內(nèi)倒位倒位環(huán)內(nèi)交換類型圖示：
臂內(nèi)倒位各種交換結(jié)果
臂間倒位倒位環(huán)內(nèi)交換類型圖示：
臂間倒位各種交換結(jié)果
倒位能被糾正嗎？會影響健康嗎？
不可以。但是臂間倒位或臂內(nèi)倒位一般來說不會有太大的影響，從數(shù)據(jù)來看，全球大約260萬人為倒位攜帶者，由于大多數(shù)的倒位不會影響基因的表達(dá)，大多數(shù)不會對健康或發(fā)育造成影響。如果倒位攜帶者想生育后代，若倒位不影響基因的表達(dá)，那么也不會影響后代的健康和發(fā)育；若倒位引起重要基因的斷裂或部分缺失、配子生成障礙和減數(shù)分裂重組產(chǎn)生染色體不平衡配子，則會引起生育后代先天畸形和智力障礙等發(fā)育異常，或夫婦在生育過程中也可能發(fā)生不孕不育、胚胎發(fā)育異常及流產(chǎn)。
懷孕期間發(fā)現(xiàn)胎兒是倒位怎么辦？
如果產(chǎn)前診斷（絨毛膜取樣或羊膜穿刺）發(fā)現(xiàn)胎兒染色體倒位，應(yīng)該要去檢測夫婦的染色體，首先查看胎兒是否遺傳自夫婦，還是來自于新發(fā)突變。如果是遺傳自父母，而且父母沒有表型異常，胎兒大多數(shù)都是沒有問題的。
如果胎兒的倒位為新發(fā)突變，大多數(shù)來看也是不會影響表型的。但是有一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)是：倒位的位置可能發(fā)生在基因內(nèi)部，影響基因的表達(dá)，或者倒位的斷點(diǎn)不明確。這個(gè)時(shí)候應(yīng)該對母親做一個(gè)更詳細(xì)的超聲檢查，從超聲中看能否發(fā)現(xiàn)一些胎兒體征表型方面的異常。在這種情況時(shí)，夫婦也應(yīng)該盡早去進(jìn)行遺傳咨詢，了解任何可能出現(xiàn)的問題。
有的時(shí)候，利用靈敏度更高的分子或DNA技術(shù)來進(jìn)行檢測是很有幫助的。
自然變異
許多倒位很常見，被認(rèn)為是一些自然變異。他們大多數(shù)發(fā)生在著絲粒區(qū)域附近的不活躍區(qū)，主要發(fā)生在1號、9號、16號和Y染色體上。另外，在2號染色體2p11.2和2q13區(qū)域，3號染色體3p11和3q11區(qū)域，3p11和3q12區(qū)域，3p13和3q12區(qū)域，5號染色5p13和5q13區(qū)域，10號染色體10p11.2和10q21.2區(qū)域倒位發(fā)生也比較常見。
如果攜帶有這些區(qū)域的倒位，一般來說會被認(rèn)為是不會影響表型和發(fā)育的，并且在生育后代時(shí)也不會有太多的問題。
夫婦如果有一方為倒位攜帶者，他們存在生育問題嗎？
大多數(shù)夫婦如果有一方為倒位攜帶者，他們是有可能生育后代的。也有可能需要很長的時(shí)間才能夠懷孕，可能會經(jīng)歷反復(fù)的流產(chǎn)或妊娠失敗。因?yàn)橛锌赡芊驄D的卵子或精子有很大比例上是不平衡的，其胚胎有可能存活不下來。
倒位攜帶者生育后代的四種可能：
孩子為完全正常染色體胎兒
孩子繼承和父母一樣的倒位，為倒位攜帶者
夫婦很難懷孕或出現(xiàn)不孕不育問題
妊娠失敗、反復(fù)流產(chǎn)或出生缺陷患兒出生
一般來說，倒位越短，則重復(fù)和缺失的部分越長，配子和合子正常發(fā)育的可能性越小，臨床表現(xiàn)為不孕不育、流產(chǎn)、死胎的比例高，分娩出異常兒的可能性?。环粗?，倒位片段越長，則重復(fù)和缺失的部分越短，其配子和合子正常發(fā)育的可能性越大，分娩出先天性畸形兒的風(fēng)險(xiǎn)越大。
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