遗传学医用 (8)

《遗传学医用 (8)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《遗传学医用 (8)（127页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、1,第四章 染色体病,2,本章重点内容提示,染色体数目畸变: 三倍体、四倍体、非整倍体及其原因。 结构畸变: 各类型缩写符号、缺失、易位的简式、详式描述；平衡易位携带者，罗氏易位； 三体综合征（21、18、13）中文、英文名称、主要临床症状、核型、发病机制；5p-综合征； 性染色体异常综合征：中文、英文名称、主要临床症状、核型、发病机制； Lyon假说、X染色质、X染色体失活证据、Y染色质、核性别； 脆性X染色体、脆性位点、脆性X染色体综合征,3,第一节 染色体研究方法 一、染色体制备 二、染色体形态学和显带 三、人类细胞遗传学研究进展 第二节 染色体变异与多态 一、长度变异 二、随体 三、副

2、缢痕 四、Q、G和C带的多态 第三节 染色体畸变 一、 数目异常及其产生原因 二、 染色体结构异常 第四节 染色体异常与疾病 一、自发流产 二、出生缺陷 三、常染色体异常综合征 四、性染色体异常综合征,4,直到20世纪50年代，人类对自身染色体的认识才通过对两个错误概念的纠正得到了发展。这两个错误是： 1）认为人类染色体数目为48条； 2）认为哺乳动物的性别是同果蝇一样由常染色体与性染色体数目之比率决定的。,5,由于限于当时的实验材料和技术，对上述的问题认识不足。徐道觉的实验中的偶然发现和Tijo及Levan研究证实，人类染色体不是48条而是46条。随之，确定了X、Y染色体决定性别。 Down

3、 综合征、Turner 综合征和Klinefelter 综合征是由于染色体数目异常。随之，发现染色体结构改变引起疾病。人类开始在细胞遗传学水平认识疾病发生的遗传基础,6,第一节 染色体研究方法,一、常规染色体的制备与分析,7,1） 细 胞 培 养 与 染 色 体 制 备,正常人外周血或细胞 RPMI1640培养基+15%小牛血清=5ml 370C，培养68 hr 加秋水仙素，培养24 hr（抑制细胞分裂） 收集细胞 离心，去上清液（1000rpm/10 min） 低渗处理，0.075 M KCI，370C，25min 预固定，甲醇：冰醋酸=3：1 离心，去上清液（1000rpm/10 min）

4、 重复固定三次 制片，染色，观察，染色体分析,8,9,二、染色体形态学和显带,在染色体狭窄处是着丝粒(centromere,cen), cen将染色体分为短臂(p)和长臂(q)。 染色体形态： 中央着丝粒染色体, cen 位于染色体的1/2处。 亚中着丝粒染色体, cen 位于染色体的5/8处 近端着丝粒染色体, cen 位于染色体的7/8处,10,端粒,Sister chromatids,随体,11,1、核型（Karyotype）分析,将一个体细胞中全套染色体按一定方式排列起来，构成图像。 根据人类细胞遗传学国际命名体制（ISCN），根据染色体的形态、大小和着丝粒的位置将染色体分为七组： A

5、组：13，大 B组：4、5 大 C组：612+X 中 D组：1315 中 E组：1618 ，小， F组：19、20，小 G组：21、22 +Y，最小,12,13,chr.groups: A: 13 B: 4, 5 C: 612, X D: 1315 E : 1618 F : 19, 20 G:21, 22, Y,14,染色体的两端为端粒，是一种蛋白-DNA结构，含有TTAGGG六核苷酸重复延伸序列，保护染色体不被降解，防止染色体末端融合，端粒缩短与细胞的寿命有关。 近端着丝粒染色体（1315，21、22和Y）除Y以外都具有随体，位于短臂末端介细丝连接的球状小体，细丝部位是rDNAgene所在部

6、位，转录rRNA 进而形成核仁。,15,核型的描述,染色体总数，性染色体 正常男性 46 ，XY 正常女性 46 ，XX,16,2、染色体显带技术,染色体显带：经不同的方法处理染色体，经染色后使染色体在纵轴上显示明、暗或着色深、浅相间的横纹即显带（Banding）。 这种带对每一条染色体来说都是独特的，可以区分和确认每一条染色体。,17,显带方法：,G-显带：是最常用的方法。标本经胰蛋白酶处理后，应用Giemsa染色，镜检、分析,显示深染和浅染相间的带纹。,18,46, XY,19,46, XX,20,常规G-banding使每个单倍体（24条染色体）都可以显示350550条带， 每条带大约代

7、表5x10610x106bp的DNA。 每个基因长度不等，从102bp（a珠蛋白基因）2x106bp（抗肌萎缩蛋白基因）。 估计平均每3000bp为一个基因，每条染色体可能代表几个或几百个基因,21,G显带深染带富含AT，富含长分散DNA序列（long interspersed sequence，LINES）是DNA的重复区域，不编码表达基因. G显带浅带，富含GC，含有许多转录基 因。这种DNA在间期核中呈现较为伸展的状态。 除了转录基因之外，它含有短分散DNA序列（short interspersed DNA sequence， SINES）。包括Alu序列。染色体上大多数断裂点和重排被认

8、为是发生在浅染带。,22,G显带,23,G-banging 界标 区和带,24,除G显带外还有： R-显带：反G带 Q-显带：荧光显带，同G显带带纹 T-显带：末端显带 C-显带：着丝粒显带 NOR：特异显示近端着丝粒染色体的核仁 组织区,25,R显带,26,Q-显带：荧光显带，同G显带带纹,27,T-显带：末端显带,28,C-显带：着丝粒显带,29,NOR：特异显示近端着丝粒染色体,30,三、人类细胞遗传学研究进展,（一）染色体高分辨显带 新技术的应用使人们能够观察到前中期染色体，比中期染色体更伸展，这样观察的分辨率更高，可显示550850条带，即高分辨染色体。,31,高分辨显带,32,（二

9、）微细胞遗传学,微细胞遗传学（microcytogenetics）：是运用人类高分辨染色体显带技术，研究染色体细微结构几结构改变后的遗传效应的科学。 高分辨染色体: 550850条带，分辨染色体的细微结构的变化与疾病的相关性。 如：Down 综合征，21-三体，实质主要涉及21q22.3这一微小的关键片段.,33,（三）分子细胞遗传学 、荧光原位杂交 （Fluorescence in situ hybridization，FISH）,FISH是细胞遗传学方法和分子遗传学方法相结合的产物，可以认为是分子细胞遗传学技术。 基本原理：应用Digoxyginin或Biotin标记探针DNA（Nick

10、translation 标记法），变性成单链后与变性后的染色体或细胞核靶DNA杂交。在荧光显微镜下观察并记录结果。,34,FISH,35,应 用,1、基因定位 2、检测染色体的数目和结构异常 3、遗传病的诊断和产前诊断,36,FISH 技术的发展,1、单色FISH 2、多色FISH（24种染色） 3、DNA纤维FISH 4、比较基因组杂交,37,1、单色FISH 21三体FISH,38,单色FISH,基因定位,t （11；19）,39,2、多色FISH （24种染色）,40,染色体涂染,41,第二节 染色体变异与多态性,一、染色体长度上的差异 二、随体 三、副溢痕 四、Q、G、C带多态,42,

11、第三节 染色体畸变,一、 数目异常及产生原因 二倍体 diploid 2n，一个体细胞中染色体数 。 46，XX。46，XY。 整倍体 euploid n或 n 的倍数。 23、46、69 - 非整倍体 aneuploid 不是n 或n的倍数。 增加或减少1条或几条。 三体性 trisomy 某号染色体多一个拷贝。 如21三体，47，XX，+21。 单体性 monosomy 某号染色体少一个拷贝。 如Turner综合征，45，X。,43,三倍体形成原因：双雌受精和双雄受精,44,四倍体形成原因： 核内复制和核内有丝分裂,45,非整倍体 是不分离（non-disjunction）的结果，即在细胞

12、分裂时染色体不能正常分开.,减数I不分离 减数分裂不分离 不分离 减数II不分离 有丝分裂不分离 （卵裂不分离）,46,1、减数分裂不分离,减数分裂I不分离 减数分裂II不分离 减 I不分离 减II不分离 精子 同源三体性 单亲三体型,47,2、有丝分裂不分离（卵裂不分离）,46 46 丢失 46 46 46 45 不分离 46 46 47 45 46 46 45 45 46/47/45 嵌合体 46/45,48,二、结构异常,在某种因素的作用下，染色体发生断裂重接，染色体重排，形成特殊结构的染色体。,49,染色体结构异常类型：,1、缺失 deletion-del 2、易位 transloca

13、tion-t 相互易位 罗伯逊易位 Robertsonian translocation-rob 3、等臂染色体 isochromosome-iso 4、插入 insersion-ins 5、倒位 inversion-inv 6、重复 duplication-dup 7、双着丝粒染色体dicentric chromosome -dic 8、环状染色体 ring chromosome r,50,1、缺失 deletion-del,简式 46,XX/XY,del(1)(q21) 详式 46，XX/XY，del（1）（pterq21:）,51,缺 失,52,2、易位 translocation-t,

14、2q21,5q31,简式 46，XY，t（2；5）（q21；q31） 详式 46，XY，t（2；5）（2pter2q21：5q315qter； 5pter5q31：2q212qter）,53,易 位,54,55,D/D D/G G/G,13,14,罗伯逊易位 Robertsonian translocation-rob,56,57,等臂染色体 isochromosome-iso,58,插入 insertion-ins,59,重复 duplication-dup,60,A B,B A,倒位 inversion-inv,61,倒 位,62,双着丝粒染色体 dicentric chromosome-

15、dic,63,环状染色体(ring chromosome，r),64,环状染色体(ring chromosome，r),65,环状染色体(ring chromosome，r),66,第三节、染色体异常的危害,一、自发流产 在流产儿中进行染色体研究表明，大约50%或更多的自发流产儿有严重的染色体异常。几乎涉及到所有的染色体，但较为集中在某些染色体的改变。如X染色体、13、18、14、和21。 包括三体性、三倍体、四倍体、及单倍体等。,67,二、出生缺陷,染色体异常的第二大临床后果是出生缺陷，染色体的改变不同，临床表现也不尽相同。 但普遍的特点是： 生长发育迟缓（growth retardation）智力低下（mental retardation） 特征性异常体征（specific somatic abnormalities）。,68,三、常染色体异常综合征,1、 Down 综合征 1866年，英国医生Langdon Down 首先描述该病的体征，以其名命名，故