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1、第九章 人类染色体和染色体病第一节染色体的数目和结构直到直到2020世纪世纪5050年代，人类对自身染色体的年代，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。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：这两个错误是：1 1）认为人类染色体数目为）认为人类染色体数目为4848条；条；2 2）认为哺乳动物的性别是同果蝇一样由常染）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。色体与性染色体数目之比率决定的。 由于限于当时的实验材料和技术，由于限于当时的实验材料和技术，对上述的问题认识不足。徐道觉的实验对上述的问题认识不足。徐道觉的实验中的偶然发现和
2、中的偶然发现和Tijo及及Levan研究证实，研究证实，人类染色体不是人类染色体不是48条而是条而是46条。随之，条。随之，确定了确定了X、Y染色体决定性别。染色体决定性别。Down综合征是由于染色体数目异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。人类开始在细胞遗传学水平认识疾病发生的遗传基础病发生的遗传基础一、人类染色体正常核型一、人类染色体正常核型一、人类染色体正常核型一、人类染色体正常核型 1 1、形态结构、形态结构、形态结构、形态结构 人类中期染色体形态主缢痕：着丝粒所在部位两染色单体缩窄。副缢痕（
3、次级缢痕）：有的染色体在长、短臂上还存在缩窄区或浅染区，称为副缢痕。随体：大部分近端着丝粒染色体短臂末端有一球形小体，借柄部与染色体主体相连称为随体。染染染染色色色色体体体体组组组组（chromosome chromosome chromosome chromosome set)set)set)set) 一个正常生殖细胞（配子）中所含的全套染色体称为一个染色体组 基基因因组组（genomegenome） 一个染色体组所含的全部基因 人类染色体的人类染色体的人类染色体的人类染色体的3 3 3 3种类型图解种类型图解种类型图解种类型图解2 2 2 2、分类：按着丝粒位置不同分三类、分类：按着丝粒位
4、置不同分三类、分类：按着丝粒位置不同分三类、分类：按着丝粒位置不同分三类 中央着丝粒染色体（中央着丝粒染色体（中央着丝粒染色体（中央着丝粒染色体（1/2-5/81/2-5/81/2-5/81/2-5/8） 亚中央着丝粒染色体（亚中央着丝粒染色体（亚中央着丝粒染色体（亚中央着丝粒染色体（5/8-7/85/8-7/85/8-7/85/8-7/8） 近端着丝粒染色体（近端着丝粒染色体（近端着丝粒染色体（近端着丝粒染色体（7/8-7/8-7/8-7/8-末端）末端）末端）末端）人类染色体3、核型（核型（karyotypekaryotype）：）： 一个体细胞中的全部染色体。 一个体细胞（一个体细胞（s
5、omatic cellsomatic cell）中的中的全部染色体称为核型（全部染色体称为核型（KaryotypeKaryotype） 。确切的说核型是指一个体细胞内的全部确切的说核型是指一个体细胞内的全部染色体按其大小和形态特征排列所构成染色体按其大小和形态特征排列所构成的图像。对这种图像进行分析称为核型的图像。对这种图像进行分析称为核型分析。分析。 男性染色体46, XY女性染色体46，XX 核型描述核型描述 按国际标准，正常核型的描述包按国际标准，正常核型的描述包括：第一部分为染色体总数，第二部分括：第一部分为染色体总数，第二部分为性染色体组成，两者之间用为性染色体组成，两者之间用“，”
6、隔隔开。如正常男性的核型为开。如正常男性的核型为4646，XYXY。异常异常核型的描述除包括以上两部分外，还包核型的描述除包括以上两部分外，还包括畸变情况，也是用括畸变情况，也是用“，”与前面部分与前面部分隔开。隔开。 核型的描述染色体总数，性染色体染色体总数，性染色体正常男性正常男性46，XY正常女性正常女性46，XX第二节第二节 染色体研究方法与命名染色体研究方法与命名只有活细胞才可以分裂只有活细胞才可以分裂，才能制备染色体才能制备染色体。一、常规染色体的制备与分析一、常规染色体的制备与分析一、常规染色体的制备与分析一、常规染色体的制备与分析 常用制备染色体的材料：外周血、骨髓、胸腹水、活
7、检组织、羊水、组织培养物等。关键步骤：秋水仙素处理；抑制中期分裂相低渗；使细胞膨胀固定；染色体形态固定滴片；分散染色体染色；染色体着色1）细胞培养与染色体制备正常人外周血或细胞正常人外周血或细胞正常人外周血或细胞正常人外周血或细胞RPMI1640RPMI1640培养基培养基培养基培养基+15%+15%小牛血清小牛血清小牛血清小牛血清=5ml=5ml37370 0C C，培养培养培养培养68hr68hr加秋水仙素，培养加秋水仙素，培养加秋水仙素，培养加秋水仙素，培养24hr24hr（抑制细胞分裂）抑制细胞分裂）抑制细胞分裂）抑制细胞分裂）收集细胞收集细胞收集细胞收集细胞离心，去上清液（离心，去上
8、清液（离心，去上清液（离心，去上清液（1000rpm/10min1000rpm/10min） 低渗处理，低渗处理，低渗处理，低渗处理，0.075MKCI0.075MKCI，37370 0C C，25min25min预固定，甲醇：冰醋酸预固定，甲醇：冰醋酸预固定，甲醇：冰醋酸预固定，甲醇：冰醋酸=3=3：1 1离心，去上清液（离心，去上清液（离心，去上清液（离心，去上清液（1000rpm/10min1000rpm/10min）重复固定三次重复固定三次重复固定三次重复固定三次制片，染色，观察，染色体分析制片，染色，观察，染色体分析制片，染色，观察，染色体分析制片，染色，观察，染色体分析根据人类细胞
9、遗传学国际命名体制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：的位置将染色体分为七组：A组：组：13，大，大B组：组：4、5大大C组：组：612+X中中D组：组：1315中中E组：组：1618，小，小，F组：组：19、20，小，小G组：组：21、22+Y，最小最小人类体细胞的正常核型（人类体细胞的正常核型（Denver体制）体制） 组组 染色体号染色体号 主要特征主要特征A组组B组组 C组组D组组E组组F组组G组组 123亚中着丝粒染色体亚中着丝粒染色体中央着丝粒染色体中央着丝粒染色体4 5亚中着丝粒染色体
10、亚中着丝粒染色体6 12、X亚中着丝粒染色体亚中着丝粒染色体大大小小13 15近端着丝粒染色体、有随体近端着丝粒染色体、有随体161718亚中着丝粒染色体亚中着丝粒染色体中央着丝粒染色体中央着丝粒染色体19 20中央着丝粒染色体中央着丝粒染色体2122、Y近端着丝粒染色体、有随体近端着丝粒染色体、有随体Y染色体略大、长臂平行伸展、无随体染色体略大、长臂平行伸展、无随体人类染色体非显带核型图人类染色体非显带核型图人类染色体非显带核型图人类染色体非显带核型图二、显带染色体模式图和命名原则二、显带染色体模式图和命名原则1、 1971年巴黎会议公布人类细胞年巴黎会议公布人类细胞遗传学命名的国际体制遗传
11、学命名的国际体制(International System for Cytogenetic Nomenclature, ISCN)，以染色体上以染色体上的某些明显而稳定的标志将染色体臂分的某些明显而稳定的标志将染色体臂分成区成区(region)，区再分成带区再分成带(band)。界标界标(landmark) ：确认每一条染色体上具有确认每一条染色体上具有的稳定和有显著形态学特征的指标，包括染的稳定和有显著形态学特征的指标，包括染色体两臂顶端、着丝粒和明显的带。色体两臂顶端、着丝粒和明显的带。区区(region) ：位于相邻两界标之间的染色体位于相邻两界标之间的染色体区域。区域。带带(band)
12、 ：指显带处理后染色体呈现深浅或指显带处理后染色体呈现深浅或明暗的部分，是连续的，没有非显带区。明暗的部分，是连续的，没有非显带区。 “P”和和“Q”分别用于定义分别用于定义染色体的短臂和长臂，着丝粒染色体的短臂和长臂，着丝粒区定义为区定义为10，着丝粒向着短臂，着丝粒向着短臂的部分定义为这的部分定义为这p10，面向长臂面向长臂的部分定义为我的部分定义为我q10。着丝粒附着丝粒附近的两个区各定义为近的两个区各定义为1更远的更远的区定义为区定义为2，依次类推。作为界，依次类推。作为界标的带常被标定为该区的标的带常被标定为该区的1号带。号带。在定义一个特定的带时，在定义一个特定的带时，需要下列四个
13、条件需要下列四个条件：1）染色体）染色体号：号：2）臂的符号：）臂的符号：3）区号：）区号：4）该带在所属区的带号。例如）该带在所属区的带号。例如10q24表示表示10号染色体长臂号染色体长臂2区区4号带号带。染色体号染色体号；臂臂号号；区号区号；带带号；号；(.(.亚带亚带）2、染色体显带技术、染色体显带技术v染染色色体体显显带带：经经不不同同的的方方法法处处理理染染色色体体，经经染染色色后后使使染染色色体体在在纵纵轴轴上上显显示示明明、暗暗或或着色深、浅相间的横纹即显带（着色深、浅相间的横纹即显带（BandingBanding）。）。v这这种种带带对对每每一一条条染染色色体体来来说说都都是
14、是独独特特的的，可以区分和确认每一条染色体。可以区分和确认每一条染色体。显带方法显带方法： G-G-显显显显带带带带：是是是是最最最最常常常常用用用用的的的的方方方方法法法法。标标标标本本本本经经经经胰胰胰胰蛋蛋蛋蛋白白白白酶酶酶酶处处处处理理理理后后后后，应应应应用用用用 GiemsaGiemsa染染染染色色色色，镜镜镜镜检检检检、分分分分析析析析, ,显显显显示示示示深深深深染染染染和和和和浅浅浅浅染染染染相相相相间间间间的的的的带带带带纹。纹。纹。纹。常常规规G-banding使使每每个个单单倍倍体体（24条条染染色色体体）都都可可以以显显示示320550条条带带，每每条条带带大约代表大
15、约代表5x10610x106bp的的DNA。每每个个基基因因长长度度不不等等，从从102bp（a珠珠蛋蛋白白基因）基因）2x106bp（抗肌萎缩蛋白基因）。抗肌萎缩蛋白基因）。估估计计平平均均每每3000bp为为一一个个基基因因，每每条条染染色体可能代表几个或几百个基因色体可能代表几个或几百个基因G显带深染带富含显带深染带富含AT，是，是DNA的的重复区域，不编码表达基因重复区域，不编码表达基因. G显带浅带，富含显带浅带，富含GC，含有许多含有许多转录基转录基 因。这种因。这种DNA在间期核中呈现在间期核中呈现较为伸展的状态。较为伸展的状态。 染色体上大多数断染色体上大多数断裂点和重排被认为
16、是发生在浅染带。裂点和重排被认为是发生在浅染带。vvQQ带带带带：荧荧荧荧光光光光显显显显带带带带，同同同同G G G G显显显显带带带带带带带带纹纹纹纹，氮氮氮氮芥芥芥芥喹喹喹喹吖吖吖吖因因因因(QM)(QM)vvC C带：带：带：带：Y Y染色体染色体染色体染色体 着丝粒着丝粒着丝粒着丝粒 副缢痕副缢痕副缢痕副缢痕vvT T带：带：带：带：末端显带，末端显带，末端显带，末端显带，染色体末端结构异常染色体末端结构异常染色体末端结构异常染色体末端结构异常vvN N带带带带：AgNOAgNO3 3Giemsa, Giemsa, NORNOR特特异异显显示示近近端端着着丝粒染色体的核仁丝粒染色体的
17、核仁 组织区组织区除除G G显带外还有：显带外还有：vvR R带带带带：反反反反G G G G带带带带，经经经经处处处处理理理理的的的的标标标标本本本本GiemsaGiemsa或或或或QMQMR显带显带G-带带R-带带G-、R-带模式图带模式图Q-显带：荧光显带，同荧光显带，同G G显带带纹显带带纹T-显带：末端显带末端显带C-显带：着丝粒显带着丝粒显带NOR：特异显示近端着丝粒染色体特异显示近端着丝粒染色体3 3、人类细胞遗传学研究进展、人类细胞遗传学研究进展（1 1）染色体高分辨显带）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新技术的应用使人们能够观察到前中期染色新技术的应用
18、使人们能够观察到前中期染色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体，比中期染色体更伸展，这样观察的分辨率更体，比中期染色体更伸展，这样观察的分辨率更体，比中期染色体更伸展，这样观察的分辨率更高，可显示高，可显示高，可显示高，可显示550850550850550850550850条带，即条带，即条带，即条带，即高分辨高分辨高分辨高分辨染色体。染色体。染色体。染色体。高分辨显带高分辨显带（2）微细胞遗传学微细胞遗传学（微细胞遗传学（微细胞遗传学（微细胞遗传学（microcytogeneticsmicrocytogenetics）：是运用人：是运用人：是运用
19、人：是运用人类高分辨染色体显带技术，研究染色体细微结类高分辨染色体显带技术，研究染色体细微结类高分辨染色体显带技术，研究染色体细微结类高分辨染色体显带技术，研究染色体细微结构改变后的遗传效应的科学。构改变后的遗传效应的科学。构改变后的遗传效应的科学。构改变后的遗传效应的科学。高分辨染色体高分辨染色体高分辨染色体高分辨染色体: :550550850850条带，分辨染色体的细微结构的变化条带，分辨染色体的细微结构的变化条带，分辨染色体的细微结构的变化条带，分辨染色体的细微结构的变化与疾病的相关性。与疾病的相关性。与疾病的相关性。与疾病的相关性。如：如：如：如：Down Down 综合征，综合征，综
20、合征，综合征，21-21-三体，实质主要涉及三体，实质主要涉及三体，实质主要涉及三体，实质主要涉及21q22.321q22.3这一微小的关键片段这一微小的关键片段这一微小的关键片段这一微小的关键片段. .（3）分子细胞遗传学、荧光原位杂交、荧光原位杂交、荧光原位杂交、荧光原位杂交（Fluorescence in situ hybridizationFluorescence in situ hybridization，FISHFISH）FISHFISHFISHFISH是是是是细细细细胞胞胞胞遗遗遗遗传传传传学学学学方方方方法法法法和和和和分分分分子子子子遗遗遗遗传传传传学学学学方方方方法法法法相
21、相相相结合的产物，可以认为是分子细胞遗传学技术。结合的产物，可以认为是分子细胞遗传学技术。结合的产物，可以认为是分子细胞遗传学技术。结合的产物，可以认为是分子细胞遗传学技术。基基基基本本本本原原原原理理理理：应应应应用用用用DigoxygininDigoxygininDigoxygininDigoxyginin或或或或BiotinBiotinBiotinBiotin标标标标记记记记探探探探针针针针DNADNADNADNA（Nick Nick Nick Nick translation translation translation translation 标标标标记记记记法法法法），变变变变性
22、性性性成成成成单单单单链链链链后后后后与与与与变变变变性性性性后后后后的的的的染染染染色色色色体体体体或或或或细细细细胞胞胞胞核核核核靶靶靶靶DNADNADNADNA杂杂杂杂交交交交。在在在在荧荧荧荧光显微镜下观察并记录结果。光显微镜下观察并记录结果。光显微镜下观察并记录结果。光显微镜下观察并记录结果。FISH荧光标记的荧光标记的DNADNA探（探（200-200-500kb500kb）应 用1、基因定位、基因定位2、检测染色体的数目和结构异常、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、遗传病的诊断和产前诊断4 4、染色体命名、染色体命名人类细胞遗传学国际命名体制人类细胞遗传学国际
23、命名体制(ISCN, 1995)(ISCN, 1995)(An International System for Human Cytogenetic Nomenclature)(An International System for Human Cytogenetic Nomenclature)pp短臂短臂 qq长臂长臂deldel缺失缺失 dupdup重复重复ii等臂等臂 invinv倒位倒位robrob罗氏易位罗氏易位 tt易位易位derder衍生染色体衍生染色体 terter末端末端 核型分析中常用的符号和术语核型分析中常用的符号和术语核型分析中常用的符号和术语核型分析中常用的符号和术语
24、符号术语意 义符号术语意 义A-G染色体组的名称1-22常染色体序号从到+或-在染色体和组号前表示染色体或组内染色体增加或减少；在染色体臂或结构后面，表示这个臂或结构的增加或减少/表示嵌合体？染色体分类或情况不明： 断裂：断裂与重接ace无着丝粒断片（见f）cen着丝粒chi异源嵌合体chr染色体ct染色单体del缺失der衍生染色体dic双着丝粒dir正位dis远侧dmin双微体dup重复e交换end（核）内复制f断片fem女性fra脆性部位g裂隙h副缢痕i等臂染色体ins插入inv倒位mal男性mar标记染色体mat母源的min微小体mn众数mos嵌合体p短臂pat父源的ph费城染色体pr
25、o近侧psu假q长臂qr四射体r环状染色体rcp相互易位rea重排rac重组染色体rob罗伯逊易位s随体tan串联易位ter末端tr三射体tri三着丝粒var可变区核型分析中常用的符号和术语核型分析中常用的符号和术语染色体表达式举例染色体表达式举例：47, XY, +2147条染色体，男性，多一条21号染色体。45, X45条染色体，女性，少一条X染色体。先天性卵巢发育不全综合证。46, XX, del(6)(p24)46条染色体，女性，6号染色体短臂2区4带至短臂末端缺失。45, XY, -14, -21, +rob(14;21)(q11;p11)45条染色体，男性，少一条14号和一条21号
26、染色体，多一条罗氏易位染色体，该染色体为14号长臂1区1带与21号短臂1区1带连接。46, XX, der(16)46条染色体，女性，16号染色体为衍生染色体。47, XXY47条染色体，男性，多一条X染色体，克氏综合证。46, XX, t(5;8)(q23;q24.1)46条染色体，女性，5号与8号染色体相互易位，染色体断裂点分别为5号长臂2区3带和8号长臂2带1亚带。;（分号）涉及一条以上的染色体结构重排中，用来分开个有关染色体和断裂点第三节染色体畸变染色体畸变vv染色体畸变的原因染色体畸变的原因OO物理因素物理因素物理因素物理因素OO化学因素化学因素化学因素化学因素OO生物因素生物因素生
27、物因素生物因素OO年龄因素年龄因素年龄因素年龄因素OO遗传因素遗传因素遗传因素遗传因素OO核内有丝分裂核内有丝分裂核内有丝分裂核内有丝分裂(endomitosis)(endomitosis)四倍体四倍体四倍体四倍体(tetraploid)(tetraploid)：4n4n9292形成原因形成原因形成原因形成原因OO双雄受精双雄受精双雄受精双雄受精(diandry)(diandry)或或或或双雌受精双雌受精双雌受精双雌受精(digyny)(digyny)OO核内复制核内复制核内复制核内复制(endoreduplication)(endoreduplication)三倍体三倍体三倍体三倍体(tri
28、ploid)(triploid)：3n3n6969一、一、数目异常及产生原因数目异常及产生原因vv1、整倍体、整倍体(euploid)三倍体形成原因：双雌受精和双雄受精四倍体形成原因：核内复制和核内有丝分裂细细胞胞内内个个别别染染色色体体数数的的增增加加或或减减少少，形成形成非整倍体非整倍体。体体细细胞胞染染色色体体数数目目少少于于二二倍倍体体(46条条)时时称称为为亚亚二二倍倍体体(hypodiploid)，体体细细胞胞染染色色体体数数目目多多于于二二倍倍体体时时称称为为超超二二倍倍体体(hyperdiploid)。vv2、非整倍体、非整倍体(aneuploid)非整倍体改变的类型非整倍体改
29、变的类型非整倍体改变的类型非整倍体改变的类型OO单体型单体型单体型单体型(monosomy)(monosomy)OO三体型三体型三体型三体型(trisomy)(trisomy)OO多体型多体型多体型多体型(ploysomy)(ploysomy)O嵌合体嵌合体形成机制形成机制形成机制形成机制减数减数减数减数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染色体不分离染色体不分离染色体不分离染色体不分离减数减数减数减数IIII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）
30、a、减数分裂不分离、减数分裂不分离减数分裂减数分裂减数分裂减数分裂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IIII不分离不分离不分离不分离减减减减 I I不分离不分离不分离不分离 减减减减IIII不分离不分离不分离不分离 精子精子精子精子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Crosssing over in meiosisNormal meiotic division and fertilizationNondisjunction in Down syndromeb、有丝分裂不分离、有丝分裂不分离嵌嵌合合体体(mosaic)指指
31、体体内内同同时时存存在在染染色色体体数数目不同的两种或两种以上细胞系的个体。目不同的两种或两种以上细胞系的个体。有有 丝丝 分分 裂裂 不不 分分 离离 (mitotic (mitotic non-non-disjunction)disjunction)是是指指发发生生在在受受精精卵卵或或体体细细胞胞有有丝丝分分裂裂过过程程中中的的姐姐妹妹染染色色单单体体不不分分离离，即即可可形形成成嵌嵌合体合体(mosaic)。4646丢失丢失46464645不分离不分离464647454646454546/47/45嵌合体嵌合体46/45二、结构异常及产生原因及产生原因在在某某种种因因素素的的作作用用下下
32、，染染色色体体发发生生断断裂裂重重接接，染染色色体体重重排排，形形成成特特殊殊结结构构的染色体。的染色体。1、染色体结构异常类型：1 1、缺失、缺失、缺失、缺失 deletion-deletion-deldel2 2、易位易位易位易位 translocation-translocation-t t相互易位相互易位相互易位相互易位罗伯逊易位罗伯逊易位罗伯逊易位罗伯逊易位 Robertsoniantranslocation-Robertsoniantranslocation-robrob3 3、等臂染色体等臂染色体等臂染色体等臂染色体 isochromosome-isochromosome-iso
33、iso4 4、插入插入插入插入 insersion-insersion-insins5 5、倒位倒位倒位倒位 inversion-inversion-invinv6 6、重复重复重复重复 duplication-duplication-dupdup7 7、双着丝粒染色体、双着丝粒染色体、双着丝粒染色体、双着丝粒染色体dicentricchromosome-dicentricchromosome-dicdic8 8、环状染色体环状染色体环状染色体环状染色体 ringchromosomeringchromosomer r 缺失缺失(deletion，del)vv末端缺失末端缺失(terminal
34、deletion)(terminal deletion)4q274q27缺失缺失(deletion，del)vv中间缺失中间缺失(interstitial deletion)(interstitial deletion)4q134q134q254q25重复重复(duplication，dup)正位重复正位重复正位重复正位重复倒位重复倒位重复倒位重复倒位重复倒位倒位(inversion，inv) 4q134q134q244q24vv臂内倒位臂内倒位( (paracentricparacentric inversion) inversion)4p144p144q214q21倒位倒位(inversi
35、on，inv) vv臂间倒位臂间倒位( (pericentricpericentric inversion) inversion)易位易位(translocation，t)4q254q2520q1220q12vv相互易位相互易位(reciprocal translocation)(reciprocal translocation)易位易位(translocation，t)vv罗伯逊易位罗伯逊易位( (robertsonianrobertsonian translocation) translocation)6q2211p15双着丝粒染色体双着丝粒染色体(dicentric chromosome
36、，dic)等臂染色体等臂染色体(isochromosome，i)等臂染色体等臂染色体(isochromosome，i)环状染色体环状染色体(ring chromosome，r)环状染色体环状染色体(ring chromosome，r)A:terminal deletion of long armB:deletion of long armC:Ring chromosomeD: Insertion E:DuplicationABCDEA B C D E FA: Reciprocal translocaton B: Robertsonian translocationC: Paracentric
37、inversion of short armD: Paracentric inversion of long armE: Pericentric inversion F: Isochromosomes结构畸变染色体核型描述有简式和祥式1、简式：染色体结构改变只用断裂点来表示染色体总数+性染色体组成+畸变符号+（染色体序号）+（区号、带号以表示断裂点）2、祥式在详式中，除了简式中应写明的内容外，与简式有所不同，即是在最后一个括弧中不是只描述断裂点，而是描述重排染色体带的组成。简式：46，XX（XY），del（1）（q21）祥式：46，XX（XY），del（1）（pterq21:）简式：46，XX
38、（XY），del（3）（q21q31）；详式：46，XX（XY），del（3）（pterq21:q31qter）。简式：46，XX（XY），inv（1）（p22p34）；详式：46，XX（XY），inv（1）（pterp34:p22p34:p22qter）；简式：46，XX（XY），inv（2）（p15q21）详式：46，XX（XY），inv（2）（pterp15:q21p15:q21qter）2 2、染色体结构畸变的原因、染色体结构畸变的原因染色体结构畸变的原因是染色体断裂染色体结构畸变的原因是染色体断裂、丢失丢失、重排重排。着丝点横裂易位染色体等臂染色体结构畸变导致部分单体和部分三体161
39、61616161号部分三体6号部分单体1号部分单体6号部分三体正常易位携带者易位携带者减数分裂发育不同阶段染色体畸变发育不同阶段染色体畸变*在配子形成期或受精24小时内的畸变将导致畸变纯合体。*在发育2-4天（卵裂及桑椹胚期）将导致不同比例的嵌合体。*在3胚层分化（3周左右）阶段，某一层染色体畸变将导致由该胚层发育而来的组织器官系统异常。在各组织器官染色体异常嵌合体中，仅依外周血检查不一定能够发现嵌合核型。第四节染色体病第四节染色体病目前已发现的染色体异常核型达一万多种。染色体病达100多种。染色体病是由于染色体数目或结构异常而引起的具有一系列临床症状的综合征。常染色体病的共同特征：智力低下、
40、发育迟缓、多发畸形。性染色体病的共同特征：性征发育不全或畸形、智力较低。一、自发流产一、自发流产在在流流产产儿儿中中进进行行染染色色体体研研究究表表明明，大大约约50%或或更更多多的的自自发发流流产产儿儿有有严严重重的的染染色色体体异异常常。几几乎乎涉涉及及到到所所有有的的染染色色体体，但但较较为为集集中中在在某某些些染染色色体体的的改改变变。如如X染染色色体体、13、18、14、和、和21。包包括括三三体体性性、三三倍倍体体、四四倍倍体体、及及单单倍倍体体等。等。二、出生缺陷二、出生缺陷染色体异常的第二大临床后果是出生缺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，临床表现也不尽陷
41、，染色体的改变不同，临床表现也不尽相同。相同。但普遍的特点是但普遍的特点是：生长发育迟缓生长发育迟缓（growthretardation）智力低下智力低下（mentalretardation）特征性异常体征特征性异常体征（specificsomaticabnormalities）。）。 三、常染色体病三、常染色体病 常染色体病是由于常染色体病是由于1-221-22号常染色体数目或结构异常引号常染色体数目或结构异常引起的疾病。男女均发病。共同的发病机制是基因组失衡。起的疾病。男女均发病。共同的发病机制是基因组失衡。1、DownDown综合征综合征综合征综合征 21-21-三体又称先天愚型，三体又
42、称先天愚型，DownDown综合征。综合征。 1866186618661866年，英国医生年，英国医生年，英国医生年，英国医生Langdon DownLangdon DownLangdon DownLangdon Down 首先描述该病的体征，以其名命名，故称首先描述该病的体征，以其名命名，故称首先描述该病的体征，以其名命名，故称首先描述该病的体征，以其名命名，故称Down syndrome Down syndrome Down syndrome Down syndrome 。法国的细胞遗传学家。法国的细胞遗传学家。法国的细胞遗传学家。法国的细胞遗传学家LejeuneLejeuneLejeun
43、eLejeune 证实，核型中多了一条证实，核型中多了一条证实，核型中多了一条证实，核型中多了一条G G G G组染色组染色组染色组染色体，后来证明是体，后来证明是体，后来证明是体，后来证明是21 21 21 21 号，故称为号，故称为号，故称为号，故称为21-21-21-21-三体三体三体三体syndromesyndromesyndromesyndrome。 临床表现：临床表现：1）发病率：）发病率：1/800，1.25，以，以10亿人口计，亿人口计，1.25x10亿亿=125万。万。2）体征）体征：、特殊面容特殊面容眼距宽、鼻塌平、口半开、流口水、耳廓小、手足短眼距宽、鼻塌平、口半开、流口
44、水、耳廓小、手足短。、发育不良、肌张力低、关节松弛、新生儿有第三囟门发育不良、肌张力低、关节松弛、新生儿有第三囟门。、部分患者有特殊肤纹，如通贯手、部分患者有特殊肤纹，如通贯手、atdatd角达角达6464 ( (正常人正常人4141 ) )，、50%患者伴有先天性心脏病，是死亡的主要原因。白血病的发病率高于常人患者伴有先天性心脏病，是死亡的主要原因。白血病的发病率高于常人20倍。倍。男性基本无生育能力，女性少数可有生育能力。大部分寿命不长，少数可达男性基本无生育能力，女性少数可有生育能力。大部分寿命不长，少数可达5050岁岁以上。以上。实验室检查：实验室检查：SOD-1酶活性酶活性增加增加5
45、0%本病最大特点是智力低下本病最大特点是智力低下。 Down SyndromeDownDown（唐氏）综合征患者唐氏）综合征患者生育年龄与21-三体发病率的关系21-三体的分类：、纯合型、纯合型核型为核型为 4 47 7, XX(XY), +21, XX(XY), +21 大部分的大部分的21-21-三体为纯合型，发病原因三体为纯合型，发病原因95%95%为母亲为母亲发生了染色体不分离，且发生在第一次减数分裂。极发生了染色体不分离，且发生在第一次减数分裂。极少一部分为遗传的，既母亲为少一部分为遗传的，既母亲为21-21-三体。三体。、嵌合型、嵌合型核型为核型为47, XX(XY), +21/4
46、6, XX(XY)47, XX(XY), +21/46, XX(XY) 在胚胎发育中某一时刻发生了染色体不分离，形在胚胎发育中某一时刻发生了染色体不分离，形成嵌合体。嵌合体的临床表现较纯合体轻，发病程度成嵌合体。嵌合体的临床表现较纯合体轻，发病程度与异常核型细胞比例有关与异常核型细胞比例有关。、易位型易位型核型为核型为46, XX(XY), -14, 46, XX(XY), -14, +rob(14;21)+rob(14;21) 易位型可以是易位型可以是D/GD/G易位，也可以是易位，也可以是G/GG/G易位。易位。 D/G D/G易位型易位型21-21-三体有三体有45%45%是由平衡易位携
47、带者遗传是由平衡易位携带者遗传而得。而得。55%55%为新发生的。为新发生的。 96% G/G 96% G/G易位型易位型21-21-三体是新发三体是新发生的。生的。1421减数分裂D/G平衡易位携带者遗传图解易位型21-三体死胎正常易位携带者死胎死胎成活的胚胎有成活的胚胎有1/31/3可能性为可能性为21-21-三体三体（种配子）21-21-三体的产前检查三体的产前检查、胎儿染色体检查胎儿染色体检查、孕妇血清标记物检查孕妇血清标记物检查 由于大多数由于大多数2121三体的母亲小于三体的母亲小于3535岁，又不可能对所有孕妇做羊岁，又不可能对所有孕妇做羊水染色体检查，所以检查孕妇血清标记物不失
48、为一种实用的方法。水染色体检查，所以检查孕妇血清标记物不失为一种实用的方法。 血清标记物为血清标记物为: : AFP( AFP(甲胎蛋白甲胎蛋白) ) UE3( UE3(雌三醇雌三醇) ) HCG( HCG(绒毛膜促性腺激素绒毛膜促性腺激素) ) 检出率为检出率为48%83%48%83%。假阳性率为。假阳性率为5%5%。、引物原位扩增、引物原位扩增(PRINS)(PRINS) 研究表明，导致研究表明，导致21-21-三体症状的三体症状的2121号染色体片段主要是号染色体片段主要是21q2221q22，在，在此区域内估计有此区域内估计有5010050100个基因，其中含个基因，其中含SOD1(S
49、OD1(过氧化物歧化酶过氧化物歧化酶) )、CBS(CBS(胱硫醚胱硫醚 - -合成酶合成酶) )、CRYA1(CRYA1(晶体蛋白晶体蛋白A1)A1)、ETS2(ETS2(癌基因）等。所癌基因）等。所以含以含21q2221q22片段的部分三体也将表现出相应体征。片段的部分三体也将表现出相应体征。18-三体综合征 19601960年由年由EdwardEdward报道，又称为报道，又称为EdwardEdward综合征。综合征。 发病率为发病率为1/80001/35001/80001/3500，个别地区达，个别地区达1/8001/3501/8001/350。男女比。男女比为为1:41:4，发病率与
50、母亲年龄有关。，发病率与母亲年龄有关。临床表现临床表现： 严重畸形，出生不久死亡，宫内发育迟缓，羊水过多，平均出严重畸形，出生不久死亡，宫内发育迟缓，羊水过多，平均出生体重仅生体重仅22432243克，头长、枕凸，眼距宽、眼球小，嘴小，颈短，皮克，头长、枕凸，眼距宽、眼球小，嘴小，颈短，皮肤松弛。肤松弛。 手呈特殊握拳状，摇椅足，智力严重低下手呈特殊握拳状，摇椅足，智力严重低下。核型：核型：47, XX(XY), +1847, XX(XY), +1880%80%为纯合型，为纯合型，10%10%为嵌合型，其他为各种易位为嵌合型，其他为各种易位。18-三体综合征照片低耳位手呈特殊握拳1960年，年
51、，Edward首先描述该病的体征。首先描述该病的体征。Edward综合征综合征13-13-三体综合征三体综合征 19571957年年BartholinBartholin首先描述；首先描述；19601960年年PatauPatau确认为确认为13-13-三体，又三体，又称称PatauPatau综合征。综合征。 发病率为发病率为1/250001/25000，女性多余男性。发病率与母亲年龄有关。，女性多余男性。发病率与母亲年龄有关。 45% 45%患儿在一个月内死亡，患儿在一个月内死亡，90% 90% 患儿在六个月内死亡患儿在六个月内死亡。临床表现临床表现： 发育畸形，较发育畸形，较21-21-三体
52、和三体和18-18-三三体更严重。体更严重。 小头、兔唇、腭裂、小眼、多小头、兔唇、腭裂、小眼、多指（趾）、宫内发育迟缓、出生体指（趾）、宫内发育迟缓、出生体重轻、低耳位、摇椅足、智力严重重轻、低耳位、摇椅足、智力严重低下等低下等。核型：核型：47, XX(XY), +1347, XX(XY), +1380%80%的病例为纯合型，其次为易位型，的病例为纯合型，其次为易位型，少数为嵌合型。少数为嵌合型。出生前后生长发育出生前后生长发育迟缓，智力严重低迟缓，智力严重低下，小头，外眼角下，小头，外眼角下斜，高鼻梁鼻根下斜，高鼻梁鼻根宽，小下颌，鱼型宽，小下颌，鱼型嘴，耳大而低位嘴，耳大而低位21单体
53、综合单体综合症症5p-5p-综合征综合征 19631963年又年又LejeuneLejeune首先报道，因患儿哭声似猫叫，又称首先报道，因患儿哭声似猫叫，又称“猫叫猫叫综合征综合征”。 发病率为发病率为1/500001/50000，在常染色体结构畸变中占首位。，在常染色体结构畸变中占首位。 大部分患者能活到儿童期，少数可到成年大部分患者能活到儿童期，少数可到成年。临床表现临床表现： 患儿在婴幼儿时期的哭声似小猫患儿在婴幼儿时期的哭声似小猫叫，侯部畸形、松弛，小头，鼻塌、叫，侯部畸形、松弛，小头，鼻塌、低耳位、牙错位咬合，手足小，肾畸低耳位、牙错位咬合，手足小，肾畸形，脑积水，肌张力亢进，智力严
54、重形，脑积水，肌张力亢进，智力严重低下低下。核型：核型：46, XX(XY), del(5)(5p15)46, XX(XY), del(5)(5p15)80%80%为纯合体，为纯合体，10%10%为不平衡易位，为不平衡易位，少数为环型染色体和嵌合体。少数为环型染色体和嵌合体。四、性染色体病四、性染色体病 性染色体病占所有染色体病的性染色体病占所有染色体病的1/31/3。总发病率为。总发病率为1/5001/500。大多。大多数到青春期因第二性征发育时才显现出症状。数到青春期因第二性征发育时才显现出症状。KlinefelterKlinefelter综合征综合征 19421942年年 Klinefe
55、lter Klinefelter首先发现。又称先天性睾丸发育不全、克首先发现。又称先天性睾丸发育不全、克氏征。氏征。19591959年年JacobJacob证实核型为证实核型为47, XXY47, XXY。发病率。发病率1/10001/5001/10001/500。在。在精神病患者中和收容所中达精神病患者中和收容所中达1/1001/100，不育男性中，不育男性中1/101/10。临床表现临床表现： 阴茎和睾丸小、身材高、第二性征差、四肢修长、有部分女阴茎和睾丸小、身材高、第二性征差、四肢修长、有部分女性特征性特征， 胡须少、无胡须少、无/ /小喉结、部分伴有尿道下裂和隐睾。小喉结、部分伴有尿道
56、下裂和隐睾。1/41/4患患者有乳房发育。纯合体中者有乳房发育。纯合体中97%97%不育，因曲精小管玻璃样变性，无精不育，因曲精小管玻璃样变性，无精子。少数有先天性心脏病，大部分患者智力正常或轻度低下。易子。少数有先天性心脏病，大部分患者智力正常或轻度低下。易患糖尿病、甲状腺疾病、哮喘和乳腺癌。患糖尿病、甲状腺疾病、哮喘和乳腺癌。 嵌合型中正常细胞比例大时，临床表现轻，可有生育力嵌合型中正常细胞比例大时，临床表现轻，可有生育力。本病纯合体的产生原因本病纯合体的产生原因1/21/2是因为父亲第一次减数分裂染色体不分是因为父亲第一次减数分裂染色体不分离所致。离所致。表型男性，阴茎较表型男性，阴茎较
57、小，睾丸小，不育，小，睾丸小，不育，部分有乳房发育。部分有乳房发育。克氏综合症克氏综合症Klinefelter综合怔照片Turner综合征 19381938年年TurnerTurner首先报道，又称先天性卵巢发育不全。首先报道，又称先天性卵巢发育不全。19591959年年FordFord证实核型为证实核型为45, X45, X。发病率在女婴中为。发病率在女婴中为1/50001/5000，在自发流产中，在自发流产中占占18%20%18%20%。临床表现临床表现： 性发育幼稚，身材矮小性发育幼稚，身材矮小(120m-140m)(120m-140m)，肘外翻，上眼睑下垂，肘外翻，上眼睑下垂，后发际低
58、，后发际低，50%50%有蹼颈，乳间距宽，皮肤色素增多。有蹼颈，乳间距宽，皮肤色素增多。 性腺为纤维条索状，无滤泡，子宫、外生殖器和乳房幼稚型，性腺为纤维条索状，无滤泡，子宫、外生殖器和乳房幼稚型，智力正常或轻度障碍智力正常或轻度障碍。 55%55%的病例为纯合型，其他为各种嵌合型和结构异常（如的病例为纯合型，其他为各种嵌合型和结构异常（如46, 46, X,i(Xq)X,i(Xq)）嵌合型表现轻者可生育）嵌合型表现轻者可生育。 研究表明，身材矮小和其他体征是由于研究表明，身材矮小和其他体征是由于XpXp单体决定；卵巢发单体决定；卵巢发育不全和不育则与育不全和不育则与XqXq单体有关单体有关。
59、杜纳综合症表型女性，体矮，表型女性，体矮，蹼颈，后发际低蹼颈，后发际低性腺发育不全，性腺发育不全，原发性闭经，原发性闭经，肘外翻。肘外翻。XYY综合征 19611961年年SandburgSandburg首次报道，发病率为首次报道，发病率为1/9001/900，核型为，核型为47, 47, XYYXYY，发病原因为父亲减数分裂产生了，发病原因为父亲减数分裂产生了Y Y染色体不分离。染色体不分离。临床表现临床表现： 表型一般正常，身材高大，偶见尿道下裂、睾丸发育不良、表型一般正常，身材高大，偶见尿道下裂、睾丸发育不良、生育力下降，但大多数可以生育。具有攻击倾向和反社会行为。生育力下降，但大多数可
60、以生育。具有攻击倾向和反社会行为。在监狱中调查发现本病患者较多在监狱中调查发现本病患者较多。多X综合征 19591959年年JacobJacob首先发现一例首先发现一例47, XXX47, XXX女性，称为女性，称为“超雌超雌”。发病。发病率在女婴中为率在女婴中为1/10001/1000。 临床表现：大多数正常，可生育，少数卵巢功能低下、原发或临床表现：大多数正常，可生育，少数卵巢功能低下、原发或继发闭经、乳房发育不良，继发闭经、乳房发育不良，1/31/3患者患有先天性心脏病，部分有精患者患有先天性心脏病，部分有精神障碍。神障碍。2/32/3患者智力稍低。患者智力稍低。 X X染色体越多智力越
61、低，畸形也越重。染色体越多智力越低，畸形也越重。 多数为纯合体，少数为嵌合体，均为母方减数分裂染色体不分多数为纯合体，少数为嵌合体，均为母方减数分裂染色体不分离离。脆性脆性X X染色体综合征染色体综合征脆脆脆脆性性性性X X染染染染色色色色体体体体（fragilefragile XX chromosomechromosome ，farfarX X），是是是是指指指指在在在在Xq27q28Xq27q28之之之之间间间间呈呈呈呈细细细细丝丝丝丝样样样样部部部部位位位位，而而而而使使使使其其其其连连连连接接接接的的的的末末末末端端端端呈呈呈呈随随随随体体体体样样样样结结结结构构构构，细细细细丝丝丝丝
62、部部部部位位位位易易易易发发发发生生生生断断断断裂裂裂裂、丢丢丢丢失失失失而而而而被被被被称称称称之之之之为为为为脆脆脆脆性性性性部部部部位位位位，（fragilefragilesitesite）。此此此此类染色体称之为类染色体称之为类染色体称之为类染色体称之为脆性脆性脆性脆性X X染色体染色体染色体染色体。1 1）发病率）发病率）发病率）发病率：1/12501/1250男，男，男，男，1/20001/2000女。女。女。女。2 2）体征）体征）体征）体征：中度智力低下，语言障碍，中度智力低下，语言障碍，中度智力低下，语言障碍，中度智力低下，语言障碍，性情孤僻，四大的特征性情孤僻，四大的特征性
63、情孤僻，四大的特征性情孤僻，四大的特征（大头、大耳、大下颌、（大头、大耳、大下颌、（大头、大耳、大下颌、（大头、大耳、大下颌、大睾丸）。大睾丸）。大睾丸）。大睾丸）。3）核）核 型型核型：核型：4646，frafra（X X）Y Y 两性畸形两性畸形 两性畸形（两性畸形（hermaphroditisimhermaphroditisim) )是指患者的性腺或内外生殖器官、是指患者的性腺或内外生殖器官、副性征具有两性特征者。根据患副性征具有两性特征者。根据患者体内性腺组成的不同，两性畸者体内性腺组成的不同，两性畸形可分为真两性畸形和假两性畸形可分为真两性畸形和假两性畸形两类。形两类。 真两性畸形真
64、两性畸形: :患者体内兼有男女两种患者体内兼有男女两种性腺。性腺。 约约40%40%患者性腺一侧为卵巢，另一患者性腺一侧为卵巢，另一侧为睾丸；约侧为睾丸；约40%40%患者一侧为卵巢或患者一侧为卵巢或睾丸，另一侧为卵巢组织和睾丸组织睾丸，另一侧为卵巢组织和睾丸组织混合而成的卵巢睾；混合而成的卵巢睾；20%20%的患者两侧的患者两侧均为卵巢睾。患者的内外生殖器及副均为卵巢睾。患者的内外生殖器及副性征不同程度地介于两性之间，外观性征不同程度地介于两性之间，外观为男性或女性。核型有多种类型，不为男性或女性。核型有多种类型，不同核型的患者其临床表现有一定差异。同核型的患者其临床表现有一定差异。 具有两
65、种生殖腺，外具有两种生殖腺，外生殖腺呈男性、女性、生殖腺呈男性、女性、或男女性混淆，分化或男女性混淆，分化不清，大部分（不清，大部分（2/3）似男性外生殖器，青似男性外生殖器，青春期后，半数有月经来春期后，半数有月经来潮，女性乳房发育，潮，女性乳房发育，外生殖器呈女性者常外生殖器呈女性者常有阴蒂肥大。有阴蒂肥大。真两性畸形真两性畸形 患者体内只有一种性腺，但外患者体内只有一种性腺，但外生殖器、副性征介于两性之间。根生殖器、副性征介于两性之间。根据患者体内的性腺是睾丸还是卵巢，据患者体内的性腺是睾丸还是卵巢，假两性畸形又分为男性假两性畸形假两性畸形又分为男性假两性畸形和女性假两性畸形两类。和女性
66、假两性畸形两类。 假两性畸形假两性畸形 男性假两性畸形：男性假两性畸形：患者性腺为患者性腺为睾丸，外生殖器介于两性之间，睾丸，外生殖器介于两性之间，副性征异常，部分有女性化表型。副性征异常，部分有女性化表型。核型向核型向4646，XYXY。X X染色质阴性，染色质阴性，Y Y染色质阳性。染色质阳性。 女性假两性畸形：女性假两性畸形： 患者性腺患者性腺为卵巢，但外生殖器及副性征发为卵巢，但外生殖器及副性征发育有男性化倾向。核型向育有男性化倾向。核型向4646，XXXX。X X染色质阳性，染色质阳性，Y Y染色质阴性。染色质阴性。 染色体病的种类还有很多，但很多染色体变异所导致的疾病具有不确定性，既同一种染色体变化导致不同症状，或同一种症状可由不同染色体变异引起。 染色体的变化将导致众多基因的变化，在“平衡”变化中，有些没有异常症状，在“不平衡”变化中，大多将导致异常症状。本章节重点本章节重点vv染色体非显带及显带核型染色体非显带及显带核型vv染色体数目异常及产生机制染色体数目异常及产生机制vv染色体结构畸变及产生机制染色体结构畸变及产生机制vv常见染色体病常见染色体病
