染色体病和单基因病课件PPT

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1、染色体病和单基因病 2 染色体 染色质 是细胞内具有遗传性质的遗传物质深度压缩形成的聚合体 易被碱性染料染成深色 染色体和染色质是同一物质在细胞分裂间期和分裂期的不同形态表现而已 染色体 3 人类正常体细胞含有46条染色体 其中44条 22对 为常染色体 2条为性染色体 女性为XX 成对 男性为XY 不成对 生殖细胞含23条染色体 精子为22 Y 或X 卵子为22 X 正常男性 46 XY 正常女性 46 XX 染色体数目 4 每条染色体有两条染色单体 各含一条DNA双螺旋链 两条单体通过着丝粒相连 分短臂 p 长臂 q 和着丝粒 染色体结构和形态 染色单体 次缢痕 短臂 p 长臂 q 随体

2、主缢痕 着丝粒 端粒 根据着丝粒位置的不同 染色体可分为 近中着丝粒染色体 亚中着丝粒染色体 近端着丝粒染色体 染色体结构和形态 6 近中着丝粒染色体 1 2 5 8 亚中着丝粒染色体 5 8 7 8 近端着丝粒染色体 7 8 末端 p q p q q 着丝粒 着丝粒 着丝粒 随体 染色体结构和形态 中期染色体的结构 7 8 人类染色体分组 染色体带命名的国际体制 9 命名方法 1 染色体序号2 染色体臂号3 区的序号4 带的序号5 亚带和次亚带的序号注意 1 离着丝粒最近的区为1区 其次2区 2 在一个区内 离着丝粒最近的带为1带 其次23 带 亚带 与带之间用 隔开 如 1p36 1 10

3、 亚带 这个概念出现在高分辨显带中 高分辨显带染色体的命名遵照ISCN 1978 1981 1985 1 染色体序号 1 22号染色体或XY 2 染色体的臂号 长臂q或短臂p 3 区的序号 区 为位于染色体臂上两相邻界标 界标 是染色体上恒定的 有显著形态特征的带 包括染色体两臂的末端 着丝粒以及臂上某些显著的带 之间的区域 区的序号是从着丝粒部位向两臂远端依次编号 4 带的序号 带 是染色体上宽窄各异 明暗相间的横纹 带的序号从着丝粒侧向臂的远端依次编号 作为界标的带属于该界标以远区的第1条带 5 亚带和次亚带的序号 亚带和次亚带是在带的基础上逐级细分出来的 亚带写在带号的后面 以小数点相隔

4、 编号原则也是从着丝粒的近侧向远侧依次编号 次亚带直接写在亚带后 不加标点 例如 1q42 13表示1号染色体长臂4区2带1亚带3次亚带 染色体带命名的国际体制 11 人类染色体畸变核型的描述 染色体结构畸变的表示方法有两种简式 在核型描述中对结构畸变只用断裂点来表示 简式 46 XX del 1 q21 畸变符号 染色体总数 性染色体组成 变化染色体号 断裂点 12 详式 在核型中对染色体的结构畸变用改变了的染色体的带纹组成来描述 畸变符号 染色体总数 性染色体组成 畸变染色体号 染色体带纹组成 人类染色体畸变核型的描述 详式 46 XX del 1 pter q21 13 中间缺失 1p2

5、1 1p23 1p21 1p23 断裂点在1染色体的p21和p23 简式 46 XX del 1 p21p23 46 XX del 1p21 1p23 详式 46 XX del 1 pter p23 p21 qter 人类染色体畸变核型的描述 染色体病 chromosomedisease 染色体病 因内部或外界的原因导致染色体的数目或结构发生畸变 由其引起的疾病称为染色体病或染色体异常综合征 chromosomesyndrome 染色体数目异常 numericalabnormality 染色体结构畸变 structuralaberration 15 染色体病 chromosomedisease

6、 染色体病的临床特点 通常表现为多发畸形 生长 智力 生殖器官发育迟缓 异常皮纹等 多数散发 畸变的染色体来自于双亲生殖细胞 部分结构异常患者的染色体由双亲遗传而来 双亲之一为平衡结构重排携带者 染色体病的临床诊断 采用侵入性的产前诊断技术获得胎儿细胞或直接抽取病人外周血 再通过实验室细胞培养实施染色体核型分析 16 主要染色体病的群体发生率 17 染色体病常用的的诊断技术 染色体核型分析技术BoBs技术CMA技术基因测序技术FISH技术 染色体病 chromosomedisease 18 19 人类正常体细胞含有46条染色体 生殖细胞含23条染色体 若细胞内染色体数偏离正常数称为染色体数目畸

7、变 包括整倍性改变和非整倍性改变 正常男性 46 XY 正常女性 46 XX 一 染色体数目畸变 一 染色体数目畸变 20 三倍体 3n 四倍体 4n 多倍体 3n以上 单倍体 n 超二倍体2n mm n 三体2n 1 多体型亚二倍体2n mm n 单体2n 1 嵌合体 45 46 47 21 一 染色体数目畸变 1 整倍体异常 69 XXY 由于每一号染色体有三条 在减数分裂中不能正常配对 故性腺不发育 三倍体具有致死性 是导致胚胎流产的主要原因之一 22 一 染色体数目畸变 1 整倍体异常 三倍体形成机制 1 3双雄受精 4 5双雌受精 23 一 染色体数目畸变 1 整倍体异常 四倍体形成

8、机制 核内复制形成四倍体在细胞分裂中DNA复制了两次 但细胞只分裂了一次 结果形成含92条染色体的四倍体 24 一 染色体数目畸变 2 非整倍体异常 细胞中的染色体数目增 减一条或几条的改变叫非整倍性改变 形成的个体或细胞称为非整倍体 aneuploid 包括亚二倍体 超二倍体及罕见的假二倍体 非整倍性改变是人类常见的染色体数目畸变类型 25 一 染色体数目畸变 2 非整倍体异常 亚二倍体 体细胞中少了一条或几条染色体 若某对染色体少了一条 就构成这号染色体的单体型 细胞染色体数为45条 2n l 特纳氏综合征45 X 26 一 染色体数目畸变 2 非整倍体异常 超二倍体 体细胞中增加一条或几

9、条染色体 超二倍体细胞中某号染色体不是2条而是3条以上 若某号染色体多了一条 则构成这号染色体的三体型 trisomy 细胞的染色体总数为47条 2n l 27 一 染色体数目畸变 2 非整倍体异常 非整倍体形成机制 1 染色体不分离 染色体不分离可以发生在配子形成过程中 也可发生在受精卵卵裂的过程中 28 一 染色体数目畸变 2 非整倍体异常 非整倍体形成机制 1 染色体不分离 染色体不分离可以发生在配子形成过程中 也可发生在受精卵卵裂的过程中 29 一 染色体数目畸变 2 非整倍体异常 非整倍体形成机制 2 染色体丢失 染色体丢失又称染色体分裂后期迟滞在卵裂过程中 某一条染色体在向某一极移

10、动时行动迟缓 不能与其他染色体一起移动 滞留在细胞质中 随后丢失 导致某一子细胞及其后代细胞中该条染色体减少成为亚二倍体 如45 X 30 一 染色体数目畸变 3 嵌合体 具有两种或两种以上不同核型细胞系的个体称嵌合体 mosaic 如 47 XX 21 46 XX 45 X 47 XXX 46 XX产生机理 1 受精卵卵裂染色体不分离 2 受精卵卵裂染色体丢失 31 一 染色体数目畸变 3 嵌合体 嵌合体形成机制 1 32 一 染色体数目畸变 3 嵌合体 嵌合体形成机制 2 33 染色体结构畸变产生的基础首先是断裂 其次是断片的变位重接 染色体的重排 染色体断裂后没有原位重接 而是变位重接

11、形成各种结构异常的衍生染色体 二 染色体结构畸变 34 二 染色体结构畸变 染色体结构畸变的描述 常见的染色体结构畸变 缺失 deletion del 易位 translocation t 倒位 inversion inv 环状染色体 ringchromosome r 等臂染色体 isochromosome i 双着丝粒染色体 dicentricchromosome dic 插入 insertion ins 重复 duplication dup 二 染色体结构畸变 36 二 染色体结构畸变 1 缺失 染色体部分片段的丢失称为缺失 位于片段上的基因也随之丢失 染色体缺失分为中间缺失和末端缺失两类

12、 37 二 染色体结构畸变 1 缺失 中间缺失 1号染色体长臂末端缺失简式 46 XX XY del 1 q21 详式 46 XX XY del 1 pter q21 1 缺失 末端缺失 3号染色体长臂中间缺失简式 46 XX XY del 3 q21q25 详式 46 XX XY del 3 pter q21 q25 qter 例 38 5p 综合征 猫叫综合征 Cri du chatsyndrome 发病率1 50 000女性患者多于男性患者主要临床特征 猫叫样哭声 随年龄增长而消失智力低下 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 20 39 二 染色体结构

13、畸变 2 易位 指一条染色体上的片段移到了另一条染色体上 包括单向易位 相互易位和罗伯逊易位 单向易位 nonreciprocaltranslocation 是一条染色体断裂后无着丝粒的片段移到了另一条染色体上 40 二 染色体结构畸变 2 易位相互易位是两条染色体同时发生断裂 断片相互交换位置后重接 形成两条衍生染色体 相互易位是较常见的染色体结构畸变类型 亲代染色体平衡易位携带者配子类型 非同源染色体相互易位 其子代1 18正常 1 18易位 8 9异常 染色体部分缺失或重复 同源染色体相互易位 其子代1 4正常 3 4易位 染色体部分缺失或重复 例 41 10号染色体短臂与13号染色体长

14、臂平衡易位 为携带者 根据遗传学分析 在女方卵子形成过程中 可形成18种类型的卵子 与正常精子受精 可形成18种类型的合子 其中仅有一种为正常 一种为表型正常的易位携带者 其他均为染色体异常胚胎 这些异常胚胎可导致流产 死胎 死产 新生儿死亡及畸形儿的出生 如果一旦妊娠成功必须进行产前诊断 夫妇可通过自然妊娠产前诊断 供卵 精 人工授精 植入前诊断等途径获得正常的后代 42 二 染色体结构畸变 2 易位罗伯逊易位又称为着丝粒融合 centricfusion 是相互易位的一种特殊形式 两条近端着丝粒染色体在着丝粒处或其附近断裂后重接 形成两条衍生染色体 一条由两者的长臂构成 几乎含有全部遗传物质

15、 在以后的分裂过程中能保留下来 而另一条由两者的短臂构成 此条小染色体由于缺乏着丝粒 故常在以后的分裂过程中丢失 43 2 易位 罗伯逊易位 14 21染色体罗伯逊易位的机制 亲代染色体罗氏携带者配子类型 非同源染色体罗氏易位 其子代有1 6染色体正常 1 6染色体罗氏易位携带者 另4 6均为不平衡性异常 表现为发育缺陷或死亡同源染色体罗氏易位 其子代100 异常 单体或三体 二 染色体结构畸变 例 44 13号染色体与14号染色体罗伯逊易位 为携带者 其子代易有多种染色体异常 45 二 染色体结构畸变 3 倒位 指一条染色体发生两次断裂 两断裂点之间的片段颠倒180 后重接 虽然没有染色体片

16、段的丢失 但造成染色体上基因顺序重排 倒位分为臂内倒位和臂间倒位 1号染色体臂内倒位 4号染色体臂间倒位 46 二 染色体结构畸变 3 倒位 亲代染色体倒位携带者配子类型 臂间倒位 其子代1 4染色体正常 1 4染色体倒位携带者 2 4不平衡性异常臂内倒位 其子代1 4染色体正常 3 4异常 倒位圈奇数互换 例 47 世界上已报的臂间倒位有24种 其中9号染色体臂间倒位较为多见 在人群中的发生率达1 一般不会生育表型异常患儿 为正常变异 有学者认为inv 9 本身属于正常多态变异 但近期研究显示 inv 9 经常导致不良后果的发生 故目前多视其为结构异常 一般来说 染色体倒位无遗传物质的增加或减少 因此携带者表型正常 但倒位时若伴发微小的丢失或重接造成基因改变 或断裂点发生在功能基因上 则可能会引起某种遗传效应 一般认为 臂间倒位节段的长短与胚胎能否存活有关 倒位片段越小 则引起流产 不孕不育的风险越高 倒位片段越长 则娩出畸形儿的可能性越高 48 二 染色体结构畸变 4 环状染色体 一条染色体的长臂和短臂远端同时发生断裂 含有着丝粒的片段两端重接 形成环状染色体 缺乏着丝粒的片段通常