染色体遗传(新).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,*,*,第二章染色体畸变与疾病,本章主要内容,正常人类染色体,染色体数目和结构畸变,染色体疾病,一、人类染色体,染色体,(chromosome),染色单体,(chromatid),着丝粒,(centromere),主缢痕,(primary constriction),次缢痕,(secondary constriction),短臂,(p)&,长臂,(q),随体,(satellite),端粒,(telomere),（一）染色体的基本形态结构,（二）染色体的类型,中央着丝粒,(1,3,16,19,20),亚中央着丝粒,(24,12,17,18,X),近端着丝粒,(13,14,15,21,22,Y),随体,随体柄,（核仁组织者）,（三）染色体的数量,体细胞：,46,条,精子和卵子细胞：,23,条,（四）染色体的核型分析,1,、核型和核型分析的定义,核型：,一个体细胞中的全部染色体即构成其核型,(karyotype),。,核型分析：,将待测细胞的全套染色体按照,Denver,体制配对、排列后，分析确定其是否,与正常核型的异同，称为核型分析,(karyotype analysis),。,显带技术可显示出染色体的整体结构的是：,G,显带、,Q,显带、,R,显带。,2,、核型分析的种类,常规核型分析（,非显带核型,分析显带核型分析,补充：,根据国际,丹佛体制（,Denver,体制）将人类体细胞的,46,条染色体按其相对长度和着丝粒位置分为,23,对，,7,个组,(A,G,组,),。其中,22,对为男女共有，称,常染色体,(autosome),，以其长度递减和着丝粒位置依次编为,1,22,号；另一对与性别形成有关，随性别而异，称,为,性染色体,(sex chromosome),。,XX,代表,女性,，,XY,代,表,男性,。,（,1,）常规核型分析,人类染色体分组及形态特征,组号,染色体号,形态大小,着丝粒位置,随体,副缢痕,A,1,3,最大,中央着丝粒,(1,3),无,1,号常见,亚中央着丝粒,(2)B,4,、,5,次大,亚中央着丝粒,无,C,6,12,X,中等,亚中央着丝粒,无,9,号常见,D,13,15,中等,近端着丝粒,有,E,16,18,小,中央着丝粒,无,16,号常见,亚中央着丝粒,F,19,、,20,次小,中央着丝粒,无,G,21,、,22,、,Y,最小,近端着丝粒,21,22,有,Y,无,1968,年，瑞典细胞化学家,Caspersson,用特殊的染色方法使染色体臂上显示出一条条明,暗交替或深浅不一的横纹,带。,带型,(banding pattern),：应用显带技术，将人类,24,种染色体显示出的各自特异的带纹。,（,2,）显带核型分析,一般显带,：,500,条带纹,Q,带：氮芥喹吖因,(QM),G,带：,胰酶,Giemsa,R,带：经处理的标本,Giemsa,或,QM,C,带：,Y,染色体 着丝粒 副缢痕,T,带：染色体末端结构异常,N,带：,AgNO3,Giemsa,NOR,显带类型：,G,带深带,G,带浅带,着丝粒,着色不定带,高分辨显带,：,500,条带,染色体处于不同时期显出的带纹数不同。,中中期：,300500,早中期：,500550,晚中期：,550850,早前期：,8501000,染色体带命名的国际体制,界标,带,区,Xq28,1,2,3,4,5,6,7,8,2,1,1,2,Xp,Xq,染色体序号,臂的符号,区号,带号,如：,Xq27,表示,X染色体的长臂的,2,区,7,带。,带的表达方法,准确认识每一条染色体,准确判断染色体结构异常,有利于对肿瘤机制的探讨和研究,有利于基因定位,显带核型分析的意义,二、染色体畸变,chr,数目改变,整倍体异常,非整倍体异常,单倍体,多倍体,单体型,三体型,多体型,嵌合体,chr,结构畸变,缺失,倒位,易位,重复,双着丝粒染色体,(,一,),染色体数目改变,染色体组：指人类的配子细胞即精子或卵子各含,有一套完整的染色体。,chr,数目,23,。,单倍体：含有一个染色体组的细胞或个体。,chr,数目,23,，“,n”,表示。在人类仅见于精子或卵子。,二倍体：含有两个染色体组的细胞或个体。,chr,数目,46,，“,2n”,表示。如人类体细胞。,染色体数目成倍增加。,类型：,单倍体（,n,）、,三倍体（,3n,）,(triploid),多倍体（,4n,）,(polyploid),形成原因：,双雄受精,(diandry),或双雌受精,(digyny),核内复制,(endoreduplication),多倍体的遗传学效应：,自然流产,。,主要发现在自然,流产的胎儿中（,25%,）。,1,、整倍体,(euploid),异常,3n,69,三极纺锤体,发生在精原细胞或卵原细胞的增殖过程中,有丝分裂,4n(92,条,chr),的性母细胞,2n(46,条,chr),的精子或卵子,3n,的合子细胞,发生在受精卵的第一次有丝分裂,卵裂,4n,的体细胞,RD,受精,细胞内个别染色体数的增加或减少。,体细胞染色体数目少于二倍体,(46,条,),时称为,亚二倍体,(hypodiploid),，体细胞染色体数目多于二倍体时称为,超二倍体,(hyperdiploid),。,2,、非整倍体,(aneuploid),异常,非整倍体改变的类型：,单体型,(monosomy),：亚二倍体，,45,条（,2n-1,）。,性染色体如,45,X,三体型,(trisomy),：超二倍体，,47,条（,2n+1,）。,性染色体如,47,XXY,或,47,XXX,常染色体如,47,XX(XY)+21,多体型,(ploysomy),：性染色体如,48,XXXX,（超雌）,48,XYYY,（超雄）,嵌合体,(mosaic),：,指体内同时存在染色体数目不同的,两种或两种以上细胞系的个体。,如,45,X/46,XX,；,46,XY/47,XXY,形成机制：,染色体不分离,(non-disjunction),RD,时染色体不分离,双亲之一即父亲或母亲在配子形成过程中,减数分裂时，发生了,染色体不分离,。,N,1,N,1,N,1,N,1,N,1,N,1,2N,1,2N,1,2N,1,2N,1,2N,1,N,N,N,N,N,1,N,1,2N,2N,2N,1,2N,2N,N,初级不分离,(primary non-disjunction),父母均为正常二倍体，只是在生殖细胞形成时，由于减数分裂染色体不分离，导致受精后产生三体型患儿。,RD,不分离,：,同源染色体不分离,RD,不分离,：,姐妹染色单体不分离,次级不分离,(secondary non-disjunction),：,由于父母一方为三体型，其生殖细胞在减数分裂时发生的不分离。,2N+1,N,N,1,N,N,N,1,N,1,2N,2N,2N,1,2N,1,N,有丝分裂不分离,是指发生在受精卵或体细胞有丝分裂过程中的姐妹,染色单体不分离，即可形成,嵌合体,。,嵌合体,个体中各细胞系的类型和数量的比例，取决,于发生染色体不分离的卵裂时间的早晚。,2N,2N,1,2N,1,2N,2N,2N,2N,2N,2N,1,2N,1,47/45 Mosaic,46/47/45 Mosaic,染色体丢失,(loss),（,后期延迟,(anaphase lag),）,减数分裂或有丝分裂时，由于某种原因如纺锤,丝或着丝粒功能障碍或者染色体行动迟缓，导,致某条染色体在分裂后期和末期不能跟随其他,染色体一起进入子细胞核而滞留在细胞质中直,至分解消失。,3,、嵌合体类型,同源嵌合体,体内不同,chr,数目,(,核型）的细胞群起源于同一合子。,产生原因：,a,、受精卵头几次卵裂时,chr,不分离,b,、受精卵头几次卵裂时,chr,丢失,后期延迟,异源嵌合体,体内不同核型的细胞群起源于,2,个或以上的合子。,产生的原因：,a,、,2,个成熟卵子分别与,X,精子和,Y,精子受精所形成的,2,个胚胎由于某种原因融合成一体。,b,、,1,个卵子分裂（孤雌分裂）为,2,个细胞分别与,x,精子,和,y,精子受精所形成的,2,个胚胎由于某种原因融合,成一体。,c,、,1,个卵子和,1,个极体分别与,x,精子和,y,精子受精后所,形成的,2,个胚胎由于某种原因融合成一体。,(,二,),染色体结构畸变,定义,：,指染色体部分片段的缺失、重复或重排。,基础：,染色体断裂和,/,或断裂后的异常连接。,衍生染色体,(derivative chromosome),：,染色体断裂后形成的新,畸变染色体。,末端缺失,中间缺失,环状,chr,1,、缺失,(deletion,，,del),部分单体型,(partial monosomy),末端缺失,(terminal deletion),4q27,中间缺失,(interstitial deletion),4q25,4q13,环状染色体,(ring chromosome,，,r),2p21,2q31,p21,q31,2,、重复,(duplication,，,dup),部分三体型,(partial trisomy),正位重复,倒位重复,3,、倒位,(inversion,，,inv),臂内倒位,臂间倒位,臂内倒位,(paracentric inversion),4q13,4q24,臂间倒位,(pericentric inversion),4p14,4q21,4,、易位,(translocation,，,t),相互易位,罗伯逊易位,复杂易位,相互易位,(reciprocal translocation),4q25,20q12,罗伯逊易位,(robertsonian translocation),平衡易位及平衡易位携带者,平衡易位,：,仅有位置的改变而没有明显的染色,体片段的增减，通常不会引起明显,的遗传学效应的易位。也叫原发性,易位。,平衡易位携带者：具有平衡易位染色体但表型,正常的个体。,5,、等臂染色体,(isochromosomei),6,、双着丝粒染色体,(dicentric chromosome,，,dic),6q22,11p15,（三）染色体异常的后果,自然流产,先天缺陷,携带者,三、染色体病,定义：,由于染色体数目和结构异常而引起的疾病,分类,常,chr,病：,122,号常,chr,引起,性,chr,病：,x,或,y,性,chr,引起,临床特征：,多发畸形,生长发育迟缓,智力低下,皮纹改变,先天性心脏病,（一）常染色体病,先天愚形,(21,三体综合征，,Down syndrome,),1,、临床表现,三大特征,严重智力低下,50%,伴有,先心,大多有,皮纹改变,发病率,1/800,1/600,新生儿；严重智力低下；生长发育迟缓；特殊面容（眼距宽，外眼角上斜、鼻根低平，舌大）；通贯手、小指内弯、一指褶纹；男性不育、女性偶有生育能力,完全型,21,三体,易位型,21,三体,嵌合型,21,三体,2,、类型,完全型,：,占,95,47,XX(XY),21,减数分裂时,21,号染色体不分离,发病率随母亲年龄增高而增大,嵌合型：,占,2,4,46/47,，,21,早期卵裂时,21,号染色体不分离,易位型：,46,XX(XY),14,t(14q21q),由,平衡易位携带者,亲代传来,携带者核型：,45,XX(XY),14,21,t(14q21q),21q22,：过氧化物歧化酶,gene,H,2,O,2,过氧化物歧化酶,3,、发病机理：,18,三体综合征,(Edwards syndrome,),发病率,1/4 000,1/5 000,活婴；男女比例为,1:4,生长发育障碍,小眼，眼距宽，内眦赘皮,小口，腭弓窄，唇裂或腭裂,先天性心脏病,(95,),特殊握拳姿势；摇椅样畸形足,13,三体综合征,(Patau syndrome),发病率,1/5 000,1/21 000,中枢神经系统严重发育缺陷,发育迟缓，严重智力低下,小眼或无眼，眼距宽，内眦赘皮,唇裂或腭裂,预后不佳，,45,在出生,1,月内死亡,5p,综合征,(,猫叫综合征，,Cri-du-chat syndrome),发病率,1/50 000,猫叫样哭声，随年龄增长而消失,智力发育迟缓，满月脸,眼距宽，外眼角下斜，内眦赘皮,腭弓高，下颌小,先天性心脏病,(50,),（二）性染色体病,临床特征：,性发育不全,两性畸形,先天性睾丸发育不全综合征,(Klinefelter syndrome,或,克氏综合症,),1942,年，,Klinefelter,首先描述,1959,年，患者核型为,47,，,XXY,或,46,XY/47,XXY,发病率为,1/850,男性,男性精神发育不全中为,1/100,男性不育中为,1/10,临床表现：睾丸小，无胡须和喉结，皮肤女性化，,第二性征不明显，无精子，无生育。身,材瘦高。,性腺发育不全,(Turner syndrome,，特纳综合征,),1938,年，,Turner,首先描述,1954,年，发现患者的,X,染色质呈阴性,1959,年，,Ford,证实患者核型为,45,X,发病率为,1/2 500,1/5 000,女性,临床表现：幼稚子宫，卵巢呈条索状；原发闭经，,乳房不发育等第二性征不明显。无卵子,不生育。身材矮小，肘外翻，蹼颈等。,X,单体型：,45,，,X,嵌合型：,45,X/46,XX,症状较轻,X,等臂染色体,部分缺失,46,X,i(xq),身材矮小,46,Xi(xp),身材正常,46,X,del(xp),身材矮小,46,X,del(xq),身材正常,XYY,综合征,1961,年，,Sandburg,首先描述,核型为,47,，,XYY,发病率为,0.11,男性,男性精神病患者中占为,3/100,180 cm,：,1/200,190 cm,：,1/30,200 cm,：,1/10,X,三体综合征,1959,年，,Jacob,首先描述，核型为,47,，,XXX,发病率为,1/1 000,女性新生儿,女性精神病患者中占为,4/1 000,脆性,X,染色体,(Fra X),综合征,1969,年，,Lubs,在,X,连锁的智力低下家庭中发现,1/1 000,的男性带有致病基因，,20,不发病,实际发病率为,1/1 250,1/1 350,仅次于先天愚形的智力低下性疾病,1/3,的女性杂合子为轻度智力低下，出现率约,1/2 000,脆性部位,(fragile site),：,Xq27.3 Fra X,FMR-1,基因,Xq27,5,端有一个,(CGG)n,n,6,50,正常人,60,200,前突变,(premutation),200,230,全突变,(full mutation),本章节重点,染色体非显带及显带核型,染色体数目异常及产生机制,染色体结构畸变及产生机制,常见染色体病,易位型染色体分离特点,染色体结构畸变的基础是：,染色体断裂及断裂之后的异常重排,