医学遗传学染色体.ppt

1第二节第二节 染色体畸变染色体畸变q染色体畸变（染色体畸变（chromosome aberration）：指体细）：指体细胞或生殖细胞内染色体发生异常的改变。胞或生殖细胞内染色体发生异常的改变。-造成染色体畸变的因素是多方面的，通常可造成染色体畸变的因素是多方面的，通常可由电离辐射、诱变剂等理化因素和病毒等生物因由电离辐射、诱变剂等理化因素和病毒等生物因素诱发产生。素诱发产生。-是染色体病形成的基础。是染色体病形成的基础。2一、染色体畸一、染色体畸变发生的原因生的原因一、化学因素一、化学因素 （药物、农药、工业毒物、食品添加剂）（药物、农药、工业毒物、食品添加剂）四、母亲年龄四、母亲年龄三、生物因素三、生物因素由生物体产生的生物类毒素所致；由生物体产生的生物类毒素所致；某些生物体如病毒本身可引起染色体畸变。某些生物体如病毒本身可引起染色体畸变。二、物理因素（各种射线）二、物理因素（各种射线）3二、染色体数目异常极其二、染色体数目异常极其产生机制生机制二二倍倍体体（diploiddiploid）2n2n，一一个个体体细细胞胞中中染染色色体体数数为为4646，XXXX或或4646，XYXY。整倍体整倍体 （euploideuploid）n n或或 n n 的倍数。的倍数。2323、4646、69 69 非非整整倍倍体体 （aneuploidaneuploid）不不是是n n 或或n n的的倍倍数数。增增加或减少加或减少1 1条或几条。条或几条。三三体体性性 （trisomytrisomy）某某号号染染色色体体多多一一个个拷拷贝贝，如如2121三体，三体，4747，XXXX，+21+21。单单体体性性 （monosomymonosomy）某某号号染染色色体体少少一一个个拷拷贝贝，如如TurnerTurner综合征，综合征，4545，X X。4一)整倍体异常及产生机制1 1、三倍体、三倍体l l细胞中有三个染色体组，人类全身三倍细胞中有三个染色体组，人类全身三倍体是致死的。体是致死的。l l核型：核型：6969，XXXXXX；6969，XXYXXY；6969，XYYXYY。+产生机理：双雄受精双雄受精NNN3N5 双雌受精双雌受精N2N3N整倍体改变的机制主要有整倍体改变的机制主要有双雄受精、双雄受精、双雌受精、双雌受精、核内复制核内复制和和核内有丝分裂核内有丝分裂。62 2、四倍体、四倍体-核内复制核内复制 v 是指细胞具有四个染色体组。临床上更为罕见。在是指细胞具有四个染色体组。临床上更为罕见。在自然流产儿中占自然流产儿中占5%5%。v 主要原因是主要原因是核内复制核内复制 和和核内有丝分裂核内有丝分裂。核内复制核内复制 细胞内仅有染色体复制，而细胞内仅有染色体复制，而没有伴随细胞或核的分裂，这种现象称没有伴随细胞或核的分裂，这种现象称为核内复制。核内复制如发生在生殖细为核内复制。核内复制如发生在生殖细胞形成的过程中，受精后亦可形成多倍胞形成的过程中，受精后亦可形成多倍体；如发生在体细胞中，则可形成多倍体；如发生在体细胞中，则可形成多倍体与二倍体的嵌合体。体与二倍体的嵌合体。7核内复制核内复制精（卵）原细胞有丝分裂精（卵）原细胞有丝分裂2N2N2N2N生殖细胞生殖细胞4N2N2N8二)非整倍体异常及产生机制+非整倍体：比二倍体比二倍体比二倍体比二倍体染色体数目增加或减少染色体数目增加或减少染色体数目增加或减少染色体数目增加或减少一条或数条的一条或数条的一条或数条的一条或数条的的细胞或个体称为非整倍体。的细胞或个体称为非整倍体。的细胞或个体称为非整倍体。的细胞或个体称为非整倍体。非整倍体非整倍体超二倍体超二倍体亚二倍体亚二倍体9 单体性（单体性（2 n 1）例：例：21单体单体45，XX（XY），），21(2)(2)三体性（三体性（2 n+1）例：47,XX（XY）,+21（21三体）47,XXX10非整倍体产生的机理非整倍体产生的机理染色体不分离染色体不分离染色体丢失染色体丢失减数减数减数减数I I I I不分离不分离不分离不分离 减数分裂不分离减数分裂不分离减数分裂不分离减数分裂不分离不分离不分离不分离不分离 减数减数减数减数IIIIIIII不分离不分离不分离不分离 有丝分裂不分离有丝分裂不分离有丝分裂不分离有丝分裂不分离 （卵裂不分离）（卵裂不分离）（卵裂不分离）（卵裂不分离）111)1)减数分裂不分离减数分裂不分离l l减数分裂减数分裂减数分裂减数分裂I I I I不分离不分离不分离不分离 减数分裂减数分裂减数分裂减数分裂IIIIIIII不分离不分离不分离不分离l l减减减减 I I I I不分离不分离不分离不分离 l l l l减减减减IIIIIIII不分离不分离不分离不分离l ll l l l精子精子精子精子l l同源三体性同源三体性同源三体性同源三体性 单亲三体型单亲三体型单亲三体型单亲三体型l l12例：第二次例：第二次卵裂中卵裂中X X染色染色体不分离体不分离47,XXX45,X45,X/46,XX/47,XXX合子（合子（46,XX）（图示两条（图示两条X染色体）染色体）第一次有丝分裂第一次有丝分裂第二次有丝第二次有丝分裂后期染分裂后期染色体不分离色体不分离46,XX46,XX2)2)有丝分裂不分离（卵裂不分离）有丝分裂不分离（卵裂不分离）13例：第二次卵裂中例：第二次卵裂中X X染色体丢失染色体丢失46,XX45,X46,XX合子（合子（46,XX）（图示两条（图示两条X染色体）染色体）第一次有丝分裂第一次有丝分裂46,XX45,X/46,XXX染色体染色体丢失丢失14三、染色体三、染色体结构畸构畸变极其极其产生机制生机制 q在在某某种种因因素素的的作作用用下下，染染色色体体断断裂裂重重接接，发发生生偶偶尔尔的的错错接接，导导致致基基因因的的重重组组，细细胞胞遗遗传传学学把把通通过过“断断裂裂重重接接”而而出出现现的的染染色色体体结结构构变变异异分分为为如如下下几几种种形形式式：缺缺失失、重重复复、倒倒位位、易易位位等。等。15染色体结构畸变的描述方法染色体结构畸变的描述方法q简式：对染色体结构的改变只用其断点来表示。应依简式：对染色体结构的改变只用其断点来表示。应依次写明染色体总数，性染色体组成，然后用一个字母次写明染色体总数，性染色体组成，然后用一个字母或三联字符号（如或三联字符号（如del）写明重排染色体的类型，其后）写明重排染色体的类型，其后的第一个括弧内写明染色体的序号，第二个括弧内写的第一个括弧内写明染色体的序号，第二个括弧内写明区号、带号以表示断点。明区号、带号以表示断点。46，XY，del（1）（）（p36）46，XX，t（4；6）（）（q35；q21）q详式：染色体总数，性染色体组成，畸变类型（发生详式：染色体总数，性染色体组成，畸变类型（发生畸变的染色体序号）（从一端到另一端详细地描述发畸变的染色体序号）（从一端到另一端详细地描述发生了畸变的染色体）生了畸变的染色体）46，XY，del（1）（）（qterp36：）：）46，XX，t（4；6）（）（4pter q35 6q21 6qter；6pter 6q21 4q35 4qter）161 1、缺失、缺失 deletiondeletion-del-del缺失:染色体染色体片段片段的丢失的丢失 q 21号 末端缺失：46,XX,del(1)中间缺失：1号q 21q 2346,XX,del(1)（q21 q23）(q21)172.2.重复重复duplication-duplication-dupdup即染色体某一染色片段在同一条染色即染色体某一染色片段在同一条染色体上出现两次或两次以上体上出现两次或两次以上.2号 2号重复重复183.3.倒位倒位 inversion-inversion-invinv ：号p 21q 3146,XY,inv(2)(p 21q 31)（）是一条染色体上发生两次断裂后，两个断裂点之间的片段是一条染色体上发生两次断裂后，两个断裂点之间的片段旋转旋转180重接，包括臂内倒位和臂间倒位两种。重接，包括臂内倒位和臂间倒位两种。19204 4易位易位 translocation-translocation-t t 单方易位（转位）单方易位（转位）是当两条染色体同时发生断裂，一条染色体的断片结是当两条染色体同时发生断裂，一条染色体的断片结合到另一条染色体上，包括单方易位、相互易位、罗合到另一条染色体上，包括单方易位、相互易位、罗氏易位和复杂易位等。氏易位和复杂易位等。21 相互易位（平衡易位）：2号 q 215号q 3146，XY，t(2;5)(q 21;q 31)两条染色体断裂后相互交换无着丝粒断片后重两条染色体断裂后相互交换无着丝粒断片后重接接,从而形成两条新生的染色体从而形成两条新生的染色体,称为衍生染色称为衍生染色体体（derivative chromosome）。）。2号5号22例7,9平衡易位携带者 携带者配子 7p+，9 7p+，9p-7，9 7，9p-正常配子7,9 77p+，99 77p+，99p-77，99 77，99p-部分三体患者 平衡易位携带者 正常 部分单体23 罗伯逊易位罗伯逊易位(罗氏易位、着丝粒融合）罗氏易位、着丝粒融合）14 号21号21q14q45,XX,t(14q 21q)14,21,两两条条近近端端着着丝丝粒粒染染色色体体（D/D、D/G、G/G）在在近近端端着着丝丝粒粒处处发发生生断断裂裂，两两长长臂臂和和两两短短臂臂各各形形成成一一条条新新的的染染色色体体，两两长长臂臂形形成成的的染染色色体体几几乎乎具具有有全全部部遗遗传传物物质质，两两短短臂臂形形成成的的染染色色体体由由于于缺缺乏乏着着丝丝粒粒或或因因几几乎乎全全由由异异染色质组成，故常丢失。染色质组成，故常丢失。24D/D D/G G/G1314罗伯逊易位罗伯逊易位 Robertsonian translocation-rob2514 21配子F1正常21三体 21单体 14三体14单体携带者携带者14 14/21 2126275双着丝粒染色体（双着丝粒染色体（dic）：）：6插入（插入（ins）：）：正位插入正位插入倒位插入倒位插入具两个着丝粒的具两个着丝粒的 染色体染色体一条染色体的某一中间片段一条染色体的某一中间片段插入到另一条染色体中插入到另一条染色体中28l7.7.等臂染色体等臂染色体 isochromosome-isochromosome-isoiso298.8.环状染色体环状染色体 ring chromosome-ring chromosome-r r30一个个体内同时存在两种或两种以上不一个个体内同时存在两种或两种以上不同核型的细胞系称为嵌合体。同核型的细胞系称为嵌合体。同源同源同源同源嵌合体嵌合体(mosaic)-由同一合子发育而成的具有由同一合子发育而成的具有不同核型的细胞系所组成的嵌合体不同核型的细胞系所组成的嵌合体。异源异源异源异源嵌合体嵌合体(chimera)-源自于两个起源不同的细源自于两个起源不同的细胞系紧密结合组成的一个胚胎发育而成的机体。胞系紧密结合组成的一个胚胎发育而成的机体。三.嵌合体(mosaic)+产生机理：受精卵卵裂染色体不分离受精卵卵裂染色体不分离受精卵卵裂染色体丢失受精卵卵裂染色体丢失31嵌合体嵌合体(mosaic)嵌合体的描述方式即以一斜线将不同的核型隔开嵌合体的描述方式即以一斜线将不同的核型隔开 如如：46，XX/47，XX，+21（mos46，XX/47，XX，+21）等）等除染色体数目异常的嵌合体外，还可见染色体结构除染色体数目异常的嵌合体外，还可见染色体结构畸变所形成的嵌合体，或染色体数目、结构都有异畸变所形成的嵌合体，或染色体数目、结构都有异常的嵌合体。常的嵌合体。如如4646，XX/45XX/45，XX,t(21;22)(q11;q11);XX,t(21;22)(q11;q11);46,XY/46,XY,r(22)(p12q13);46,XY/46,XY,r(22)(p12q13);45,X/46,X,I(Xq)45,X/46,X,I(Xq)等。等。32四姐妹染色单体交换(sisterchromatidexchange,SCE)l l姐妹染色单体交换是一姐妹染色单体交换一条染姐妹染色单体交换是一姐妹染色单体交换一条染色体的两条单体在同一位置发生同源片段的交换。色体的两条单体在同一位置发生同源片段的交换。l l是一种敏感的遗传学指标，可以检测环境诱变剂、是一种敏感的遗传学指标，可以检测环境诱变剂、化学药物、病毒、肿瘤因素等对遗传物质的影响。化学药物、病毒、肿瘤因素等对遗传物质的影响。33染色体畸变的分子细胞生物学效应细胞的周期不同时相不同特点：G1期和S期发生畸变为染色体型的S期和G2期为染色单体型的能否稳定传给子代，可分为：稳定型染色体畸变非稳定型染色体畸变:无着丝粒和双着丝粒染色体34不同染色体结构畸变产生不同的生物学效应1.末端缺失和中间缺失：大片段的缺失致死的小片段的缺失异常个体2.重复的效应比较缓和；3.倒位：小片段:不发生配对大片段：形成倒位环，减数分裂时形成的四个配子中，有两个正常配子。35相互易位形成生殖细胞时：形成四射体，出现对位分裂、邻位分离、和3：1分离，形成18种配子。只有一种配子正常，一种是平衡易位、其余16种都是不平衡的。大部分都将形成单体或部分单体，三体或部分三体，导致流产、死胎或畸形儿。