医学遗传学章染色体病1

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1、第七章第七章第七章第七章 染色体病染色体病染色体病染色体病学习要求学习要求掌握：掌握：核型、核型分析、染色体组、染色体病。核型、核型分析、染色体组、染色体病。 染色体染色体畸变概念、类型畸变概念、类型和和机理机理。染色体畸变染色体畸变描述方法和规则描述方法和规则( (简式、繁简式、繁式式) )。 染色体病的染色体病的主要核型主要核型: : (21 (21三体三体/ /1313三体三体/ /1818三体三体/ /45,X45,X/ /46,XXY)46,XXY)。熟悉熟悉：染色体染色体形态结构、类型、分组形态结构、类型、分组。了解：了解：染色体畸变的染色体畸变的传递传递和和后果后果。 染色体是遗

2、传物质的载体，染色体结构、数目染色体是遗传物质的载体，染色体结构、数目染色体是遗传物质的载体，染色体结构、数目染色体是遗传物质的载体，染色体结构、数目 改改改改变会引发疾病。变会引发疾病。变会引发疾病。变会引发疾病。 对正常染色体、染色体核型、染色体畸变等知对正常染色体、染色体核型、染色体畸变等知对正常染色体、染色体核型、染色体畸变等知对正常染色体、染色体核型、染色体畸变等知 识的熟悉和了解是医学生必需的。识的熟悉和了解是医学生必需的。识的熟悉和了解是医学生必需的。识的熟悉和了解是医学生必需的。 通过通过通过通过核型分析、性染色质检查核型分析、性染色质检查核型分析、性染色质检查核型分析、性染色

3、质检查等，可以从不同等，可以从不同等，可以从不同等，可以从不同 角度了解人类染色体与疾病的关系。角度了解人类染色体与疾病的关系。角度了解人类染色体与疾病的关系。角度了解人类染色体与疾病的关系。 第一节第一节第一节第一节 人类正常染色体结构、类型人类正常染色体结构、类型人类正常染色体结构、类型人类正常染色体结构、类型一、中期染色体一、中期染色体形态结构形态结构主缢痕主缢痕次缢痕次缢痕着丝粒着丝粒短臂短臂（p）长臂长臂（q）随体随体端粒端粒动粒动粒着丝粒着丝粒次缢痕次缢痕纺锤丝纺锤丝 二、染色体类型二、染色体类型生物染色体四种类型生物染色体四种类型1/25/81/25/86/87/86/87/88

4、/88/8 近中部近中部近端部近端部端部端部pqpq人类无人类无87654321中部着丝粒中部着丝粒中部着丝粒中部着丝粒近中着丝粒近中着丝粒近中着丝粒近中着丝粒近端着丝粒近端着丝粒近端着丝粒近端着丝粒1号2号14号着丝粒在染色体上的位置着丝粒在染色体上的位置中部中部三三、人类正常核型人类正常核型 ( (一一) )Denver(丹弗)体制体制 1960(Denver)19951960(Denver)1995共共8次国际会议制订次国际会议制订“人类细人类细胞遗传学国际命名体制胞遗传学国际命名体制”( (An An I International nternational S Systyst- -

5、emem forHumanforHuman C Cytogenetic ytogenetic N Nomenclatureomenclature;ISCN) )。国际上统一了国际上统一了染色体染色体命名符号命名符号和和编写术语体系编写术语体系。常染色体：常染色体：1-221-22性染色体：性染色体：X X、Y Y23对DenverDenver体制体制依依染色体染色体大小大小、着丝粒位置着丝粒位置等进行了等进行了人类人类染色体染色体的的编号、分组编号、分组，制订了识别标准。制订了识别标准。核核型型式式：核型的描述格式；核型的描述格式；如；如；男男-46,XY；女女-46,XX。 核核 型型：一个

6、细胞全部染色体排列构成的图型一个细胞全部染色体排列构成的图型。核型分析核型分析：对待测细胞染色体按丹佛体制进行配对、排对待测细胞染色体按丹佛体制进行配对、排列和判定分析的过程列和判定分析的过程。组组型型：人类染色体按丹佛体制制作的人类染色体按丹佛体制制作的模式化标准图象模式化标准图象。（二二）非显带染色体的核型及识别非显带染色体的核型及识别 常规方法制得的常规方法制得的中期染色体中期染色体标本。标本。 依依DenverDenver体制：体制：人类人类常常染色体染色体从从大大小小编序编序1-221-22； 依依大小大小、着丝粒位置着丝粒位置分分7 7组组( (A A/ /B B/ /C C/ /

7、D D/ /E E/ /F F/ /G G) )， 性染色体性染色体- -X、Y。 染色体经染色体经配对、分组配对、分组排列成图形排列成图形- -核型核型。 分析结果分析结果：核型式核型式书写；书写； 正常核型正常核型：女-46,XX、男-46,XY。人类染色体大小排序人类染色体大小排序人人类类染染色色体体组组主主要要特特点点人人类类染染色色体体组组主主要要特特点点组组 染染 色色 体体 序序 号号 主主 要要 特特 征征 次缢痕次缢痕 随随 体体A组组B组组C组组D组组E组组F组组G组组1 12 23 3亚中亚中着丝粒着丝粒中部中部着丝粒着丝粒14 4 5 5亚中亚中着丝粒着丝粒6 6 12

8、12、6 6 X 7 7亚中亚中着丝粒着丝粒9大大小小13 13 14 14 1515近端近端着丝粒着丝粒有或无有或无161617171818亚中亚中着丝粒着丝粒中部中部着丝粒着丝粒1619 19 2020中部中部着丝粒着丝粒21212222、Y近端近端着丝粒着丝粒有或无有或无1、人类染色体分组、人类染色体分组46,XX46,XY（1）45,X（2）47,XXY（3）46,XY,+18,-21（4）69,XXY（5）46,XY/45,X（6）46,XY,1q+（7 7) )45,XX,-D,-G,+t(Dq;Gq)（8 8) )46,XX,-D,+t(Dq;Gq)2、非显带染色体描述规则非显带

9、染色体描述规则核型式核型式 染色体总数染色体总数 性染色体组成性染色体组成 组别、组别、臂符号臂符号 畸变类型畸变类型（三三）显带染色体的描述规则显带染色体的描述规则 1、染色体显带技术染色体显带技术 特殊技术、方法处理，染色体沿长轴显特殊技术、方法处理，染色体沿长轴显 出出明暗明暗或或深浅深浅相间的相间的带纹带纹称称染色体带染色体带。 每一序号染色体的每一序号染色体的独特带纹独特带纹称称带型带型。Q显带显带(Q bandingQ banding) 用荧光染料用荧光染料(氮芥喹吖因；氮芥喹吖因；QM)处理染色体后，处理染色体后， 荧光显微镜下显示的宽窄、亮度不同的荧光显微镜下显示的宽窄、亮度不

10、同的横纹横纹。 Q Q带特征明显，效果稳定，但荧光持续时间短，带特征明显，效果稳定，但荧光持续时间短， 标本不能长期保存。标本不能长期保存。显带模式图显带模式图XYQ Q- -带带( (荧光带荧光带) )G带带（Gbanding）染色体标本用染色体标本用碱、胰蛋白酶碱、胰蛋白酶处理，处理，吉母萨(Giemsa)染色，染色体呈现深浅相间的染色，染色体呈现深浅相间的横纹横纹，称称G带带。带型带型与与Q带相同。带相同。G带带方法简便，带纹清晰方法简便，带纹清晰，标本可，标本可长期保存长期保存，广泛用于染色体病的诊断和研究。广泛用于染色体病的诊断和研究。GG带带带带深染带深染带深染带深染带，富含，富含

11、，富含，富含ATAT和和和和长分散序列长分散序列长分散序列长分散序列，是是是是DNADNA的重复区域，一般的重复区域，一般的重复区域，一般的重复区域，一般不编码基因不编码基因不编码基因不编码基因。GG带带带带浅染带浅染带浅染带浅染带，富含，富含，富含，富含GCGC和较多和较多和较多和较多结构结构结构结构基因基因基因基因。A AB BC CD DE EF FG GA BA BC CD ED EF GF GX YX YG带2、显带染色体的描述规则、显带染色体的描述规则 依依ISCNISCN规定，规定，显带显带染色体染色体长、短臂长、短臂分别划分别划区区， 每每区内区内再分再分带带。 区区界标：界标

12、：染色体两臂染色体两臂显著显著的的带、末端带、末端及及着丝粒着丝粒。 着丝粒区着丝粒区定为定为10；短臂短臂-p10、长臂长臂- -q10。 界标带：界标带：定为定为远端区远端区的的第一带第一带。 区区内内带连贯带连贯组成，组成，无无非带区非带区。P P1010q q1010 显带染色体定位描述显带染色体定位描述 染色体序号染色体序号 臂的符号臂的符号 区序号区序号 带序号带序号 如：如：1p36pq321123464321 521312 21 12 21 12 23 35 54 412132 24 41P361号染色体号染色体短短臂臂3区区6带带显带核型书写规则显带核型书写规则1.染色体总数

13、染色体总数2.2.性染色体组成性染色体组成3.3.染色体序号染色体序号4.4.染色体臂号染色体臂号5.5.区序号区序号6.6.带序号带序号7.7.重组染色体重组染色体（衍生染色体衍生染色体）部分染色体分析常用的规定符号部分染色体分析常用的规定符号符号术语符号术语 意意 义义 符号术语符号术语 意意 义义A-GA-G分组编号分组编号1-221-22染色体序号染色体序号从从.到到.+或或-整条整条或或片段片段增减增减/ 表示嵌合体表示嵌合体?情况不明情况不明1:断裂断裂:断裂与重接断裂与重接cne着丝粒着丝粒chr染色体染色体ct染色单体染色单体del缺失缺失der衍生染色体衍生染色体dic双着丝

14、粒双着丝粒染色体染色体dmin双双微体微体dup重复重复e交换交换end核内复制核内复制f断片断片fem女性女性fra脆性部位脆性部位g裂隙裂隙inv倒位倒位ins插入插入mal男性男性p短臂短臂ph费城染色体费城染色体q长臂长臂r环状染色体环状染色体ter末端末端rac重重组染色体组染色体t易位易位简式简式:46,XY,del(1)(q21)繁式繁式:46,XY,del(1)(pterq21:)末端末端缺失缺失中间中间缺失缺失简式简式: 46,XX,del(1)(q21;q31) 繁式繁式: 46,XX,del(1)(pterq21:q31qter)相互相互易位易位简式简式: 46,XY,t

15、(2;5)(q21;q31)繁式繁式: 46,XY,t(2;5)(2pter2q21:5q315qter;举例：举例：5pter5q31:2q212qter)等等臂臂染色体染色体简式简式:46,X,i(Xq)繁式繁式:46,X,i(X)(qtercenqter) 环环状状染色体染色体简式简式:46,XY,r(2)(p21;q31)繁式繁式:46,XY,r(2)(p21cenq31) Q、G显带显带外的其它外的其它带带： R- -带：带：反反G G带带( (着色深浅与着色深浅与G G带相反带相反) ) T- -带：带：末端末端显带显带( (端粒带端粒带) ) C- -带：带：着丝粒着丝粒显带显带

16、( (着丝粒带着丝粒带) ) N- -带带(NOR)(NOR)：特异显示特异显示核仁形成区核仁形成区 (13(13、1414、1515、2121、22)22) 研究目的不同，可用不同显带方法。研究目的不同，可用不同显带方法。T- -显带显带( (端粒带端粒带) )C C- -显带显带(着丝粒带)R显带显带( (G- -反带反带) )描述显带技术的密码描述显带技术的密码技术技术/ /染料染料不同的不同的显带显带,常用常用13个字母组成的个字母组成的密码书写密码书写；-第第1字母示字母示带型带型；第；第2字母示字母示技术技术；第；第3字母示字母示染料染料。密码密码名名称称技技术术和和染染料料密码密

17、码名名称称技技术术和和染染料料Q-Q带带QF-荧光显示荧光显示QFQ-喹喹丫因丫因染色染色,荧光显示荧光显示QFH-3325833258染色染色,荧光显示荧光显示G-GG-G带带GF-GF-胰酶处理胰酶处理GTG-GTG-胰酶处理胰酶处理,吉吉姆萨姆萨染色染色GAG-GAG-乙酸盐处理乙酸盐处理,GiemsaGiemsa染色染色R-RR-R带带(反带反带)RF-RF-荧光显示荧光显示C C-C C带带;着丝粒着丝粒(centromere)BrdU=5-溴溴脱氧尿苷脱氧尿苷RFA-RFA-丫啶橙染色丫啶橙染色,荧光显示荧光显示RHG-RHG-吉姆萨染色吉姆萨染色,加热处理加热处理RBG-RBG-

18、吉姆萨染色吉姆萨染色,BrdU处理处理RBA-RBA-丫啶橙染色丫啶橙染色,BrdU处理处理T-TT-T带带(末端末端)TH-TH-加热处理加热处理THG-THG-吉姆萨染色吉姆萨染色,加热处理加热处理THA-THA-喹丫因染色喹丫因染色,加热处理加热处理一条常规带内又显示出的带一条常规带内又显示出的带称称亚带亚带；亚带亚带常规带常规带122+X+Y可分出可分出320条带。条带。特殊方法处特殊方法处理细胞，可得到更细长染色体，显示出更多带。理细胞，可得到更细长染色体，显示出更多带。122+X+Y可分出可分出440850100010000440850100010000条带。条带。321321次亚

19、带次亚带6 3 3、高分辨染色体描述规则、高分辨染色体描述规则如如1p1p3636的的6 6带又分带又分1 1、2 2、3 3条条带；带；写为；写为；1p1p3636. .1 1、1p1p3636. .2 2、1p1p3636. .3 3亚带内再显示出的带亚带内再显示出的带称称次亚带次亚带。如如亚带亚带3又分出又分出1、2、3条带带；写为；写为；1p1p3636. .3 31 1、1p1p3636. .3 32 2、1p1p3636. .3 33 3高分辨高分辨G显带显带46,XY46,XX染染 色色 体体 检检 查查 报报 告告 格格 式式XX46,XX第二节第二节 染色体多态性染色体多态性

20、 染色体多态性染色体多态性: 正常健康正常健康人群中人群中存在的一些存在的一些恒定恒定的染色的染色 体体微小差异微小差异( (变异变异) )。 如如随体随体、次缢痕、带纹宽窄、次缢痕、带纹宽窄、着色着色等。等。 这些这些变异变异是是遗传遗传的且发生的且发生频率较高频率较高，但，但 一般不引起机体明显的一般不引起机体明显的性状差异性状差异和和疾病疾病。 特定特定变异变异有有个体、民族个体、民族和和种族种族差异。差异。染色体多态的特征染色体多态的特征差异差异集中在特定染色体的集中在特定染色体的一定部位一定部位，都是含有，都是含有高度重复高度重复DNA的的异染色质区异染色质区，通常仅涉及，通常仅涉及

21、一对一对同源染色体中的一个同源染色体中的一个。一般无明显的一般无明显的临床表型临床表型或或病理学病理学意义。意义。差异在个体中差异在个体中恒定恒定，并按孟德尔方式，并按孟德尔方式遗传遗传。有有个体个体和和种族差异种族差异。 在在亲权鉴定、基因定位亲权鉴定、基因定位和人类和人类遗传性状分析遗传性状分析的的研究上有重要价值。研究上有重要价值。一、染色体长度一、染色体长度( (异染色质区；异染色质区；h) )多态多态1、两条两条同源染色体同源染色体在长度上存着真实的差异，在长度上存着真实的差异，多无多无遗传效应遗传效应，称，称染色体长度多态。染色体长度多态。有报道；有报道；Y染色体染色体长度的变异与

22、长度的变异与不良不良生产史、智力低下生产史、智力低下有一定的相关性有一定的相关性？（80）2、Y染色体长度多态：染色体长度多态：大大Y：Y18，记作，记作Yq+小小Y：Y22，记作，记作Yq-1qh+ inv(9)(p1qh+ inv(9)(p1111q q1313) 9qh+) 9qh+1 1、人类人类13、14、15和和21、22号染色体短号染色体短臂臂随体随体的的形态、大小、数目、有无形态、大小、数目、有无及及随随体柄体柄(stk)长度长度存在变异。存在变异。2 2、随体区变异一般不会引发临床症状。随体区变异一般不会引发临床症状。二、随体二、随体( (S S) )多态性多态性2121P

23、Pstkstk+ +2121cencenh h+ +异染色质异染色质- -h随体柄随体柄-stkD组染色体的多态性组染色体的多态性frafra1、定义：定义：因染色体因染色体浓缩程度低浓缩程度低而形成一个相对而形成一个相对解旋解旋区区，该部位，该部位缢缩缢缩致长度增加、易断裂。致长度增加、易断裂。2、部位：部位：主要在于主要在于1、9、16和和Y染色体染色体q上及近端着上及近端着丝粒染色体短臂丝粒染色体短臂stk处。处。3、后果：后果：可可造成造成同源染色体同源染色体配对困难配对困难而产生不平衡而产生不平衡配子，形成配子，形成非整倍体非整倍体的的合子合子而引发流产。而引发流产。三、副缢痕多态性

24、三、副缢痕多态性1 1、在在Q、G、C带标本上，可见带标本上，可见不同个体间不同个体间染色染色 体的同一带的体的同一带的大小大小、形态形态存在恒定变异。存在恒定变异。2 2、C带有广泛多态性，其带有广泛多态性，其大小大小和和位置位置的变化在的变化在 个体、民族、种族个体、民族、种族呈不同的多态类型。呈不同的多态类型。3 3、G带的多态性表现在带的多态性表现在带带的的深浅深浅和和宽窄宽窄； 着丝粒区；着丝粒区； D、G组的短臂组的短臂随体区；随体区； 1、9、16的的次缢痕区；次缢痕区； Y的的q区区。四、带的多态性四、带的多态性(Q(Q、G G、C)C) 五、脆性位点五、脆性位点( (部位；部

25、位；Fra) ) P81表7-5 染色体易发生断裂的部位。染色体易发生断裂的部位。 断裂点稳定，按孟德尔方断裂点稳定，按孟德尔方 式呈共显性遗传。式呈共显性遗传。脆性位点描述式脆性位点描述式中文说明中文说明 fra(10)(q25.2) 10fra(10)(q25.2) 10号染色体上号染色体上 fra(10)(q25.1) ; fra(10)(q25.5) fra(10)(q25.1) ; fra(10)(q25.5) fra(16)(q22.1) 16fra(16)(q22.1) 16号染色体上号染色体上畸变畸变数目数目结构结构整整 倍倍 性性 改改 变变非整倍性改变非整倍性改变单倍体单倍

26、体多倍体多倍体亚亚二倍体二倍体超二倍体超二倍体假二倍体假二倍体缺失缺失(del)倒位倒位(inv)易位易位(t)重复重复(dup)第三节第三节第三节第三节 染色体畸变染色体畸变染色体畸变染色体畸变( ( ( (异常异常异常异常) ) ) )染色体染色体的的结构结构和和数目数目的改变。的改变。等臂染色体等臂染色体(i)环状染色体环状染色体(r) 一、一、 染色体畸变发生的原因染色体畸变发生的原因1、自发畸变：自发畸变：无明显诱因的无明显诱因的自然发生自然发生。2、诱发畸变：诱发畸变：因各种不同因各种不同人为因素人为因素引发。引发。 物理因素：物理因素：射线射线( ()、高热辐射等。、高热辐射等。

27、自然空间的射线因剂量极微，影响不大。自然空间的射线因剂量极微，影响不大。大量大量电离辐射电离辐射对人类具极大潜在危害。对人类具极大潜在危害。如如核爆核爆炸后放射性尘埃、医疗用炸后放射性尘埃、医疗用射线射线，工业放射，工业放射性物质污染都可引起畸变。性物质污染都可引起畸变。畸变率畸变率随射线剂量的增高而增高随射线剂量的增高而增高；最常见畸变有；最常见畸变有断裂、缺失、双着丝粒、易位、不分离断裂、缺失、双着丝粒、易位、不分离等。等。 长期长期射线治疗射线治疗或或放射工作放射工作者，因微小剂量射线者，因微小剂量射线不断积累，可致染色体畸变率增高。不断积累，可致染色体畸变率增高。实验证明，射线作用实验

28、证明，射线作用生殖细胞生殖细胞；受照射卵细胞；受照射卵细胞中染色体中染色体不分离不分离频率明显高于未受照射组。频率明显高于未受照射组。有报道，受过电离辐射的母亲生育有报道，受过电离辐射的母亲生育21三体三体患儿患儿的风险明显增高。的风险明显增高。化学因素：化学因素：药物药物( (5BrDU5BrDU、抗癌药、抗生素、抗癌药、抗生素) )等，等，农药，工业毒物，食品添加剂农药，工业毒物，食品添加剂等。等。生物因素：生物因素：致染色体畸变的机制；致染色体畸变的机制；A、侵染细胞后产生的后产生的类毒素类毒素的作用。的作用。霉菌霉菌毒素毒素具一定具一定致癌致癌和和致染色体畸致染色体畸变作用，变作用，如

29、如杂色曲霉素、黄曲霉素、棒曲霉素杂色曲霉素、黄曲霉素、棒曲霉素等。等。B、病毒核酸的病毒核酸的插入插入引起染色体畸变。引起染色体畸变。病毒感染细胞病毒感染细胞( (风疹病毒、乙肝病毒、麻疹病风疹病毒、乙肝病毒、麻疹病毒、巨细胞病毒毒、巨细胞病毒) )时，影响细胞时，影响细胞DNADNA复制制过程，程，可引发可引发多种多种染色体畸变。染色体畸变。年龄因素：年龄因素：随母亲随母亲年龄增大年龄增大生育三体生育三体机率升高机率升高。高龄母亲高龄母亲( (3535岁岁) )生三体子女的风险较高，女性生三体子女的风险较高，女性年龄越大，生年龄越大，生21三体儿的危险性越高。儿的危险性越高。原因原因与与生殖

30、细胞老化生殖细胞老化及及合子合子所处所处宫内环境宫内环境有关。有关。生殖细胞在母体停留的生殖细胞在母体停留的时间越长时间越长，受各种因素影响，受各种因素影响的的机会越多机会越多，减数分裂时易发生染色体，减数分裂时易发生染色体不分离不分离。遗传因素：遗传因素：易位、倒位、脆性染色体易位、倒位、脆性染色体携带者携带者。 人类人类单倍体单倍体仅见于仅见于生殖细胞生殖细胞(n=23)。 2n基础上基础上增加一个增加一个n(3n=69)称称三倍体三倍体。 2n基础上基础上增加两个增加两个n(4n=92)称四倍体四倍体。3n以上的统称以上的统称多倍体多倍体。二、染色体数目的畸变二、染色体数目的畸变1、整倍

31、性改变整倍性改变人生殖细胞一套染色体人生殖细胞一套染色体称称一个一个染色体组染色体组(23)。含含一个染色体组的细胞一个染色体组的细胞称称单倍体单倍体(n)人人体细胞二个染色体组体细胞二个染色体组称称二倍体二倍体(2n2n= =4646) )。以以2n为标准为标准, ,以以n为基数为基数增减增减称称整倍性改变整倍性改变。1 2 3 4 51 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 6 7 8 9 10 11 1213 14 15 16 17 1813 14 15 16 17 1819 20 21 22 19 20 21 22 X X流产胚胎流产胚胎三倍体细胞三倍体细胞(3n=69)四

32、倍体细胞四倍体细胞2、非整倍性改变非整倍性改变 以以2n为标准，以为标准，以条条为基数的增减为基数的增减。 亚二倍体、假二倍体亚二倍体、假二倍体、超二倍体超二倍体等。等。 （1）亚二倍体亚二倍体 某序号的染色体少了一条或几条某序号的染色体少了一条或几条( (35-45) )。 细胞染色体总数少于正常二倍体细胞染色体总数少于正常二倍体称称亚二倍体亚二倍体。 细胞的某序号染色体仅一条细胞的某序号染色体仅一条, ,称该序号称该序号单体单体。 如；如；45,XY,-21；称称21单体单体。 细胞两个以上序号的染色体发生数目改变细胞两个以上序号的染色体发生数目改变称复复 合非整倍体；合非整倍体；如如 4

33、5,X,+15,-13。45,X（2）超二倍体超二倍体( (三体型或多体型三体型或多体型) ) 某序号染色体多一条或几条某序号染色体多一条或几条称称超二倍体超二倍体。 某序号染色体多一条某序号染色体多一条称称三体型三体型(2n+1)。 某序号染色体增加两条以上某序号染色体增加两条以上称称多体型多体型(2n+n)。 性染色体多体常见。47,XX(Y),+21 47,XX(Y),+18 47,XYY、 47,XXX 48,XXXX、 48,XXYY等。等。（3)假二倍体假二倍体 不同序号的染色体不同序号的染色体增、减增、减的数目相等，染色的数目相等，染色 体体总数总数仍是二倍体数仍是二倍体数(46

34、)称称假二倍体假二倍体。46,XY,-15,+21 46,X,+2146,XY,-14,+t(14q;21q) （易位型先天愚型） 三、染色体结构畸变三、染色体结构畸变 1、缺失、缺失( (deldel):):染色体断裂后染色体断裂后断片断片的丢失的丢失。末端缺失末端缺失:46,XX,del(1)(pterq21:)染色体末端断裂后，染色体末端断裂后，无着丝粒无着丝粒的的片段片段多丢失。多丢失。中间缺失中间缺失: 染色体两次断裂后重接，两染色体两次断裂后重接，两断点之间断片断点之间断片丢失。丢失。46,XX,del(1)(pterq21:q41qter) 2、倒位、倒位(invinv)(臂间、

35、臂内)臂间倒位臂间倒位 长、短臂各自断裂后，断片倒转长、短臂各自断裂后，断片倒转1801800 0重接。重接。46,XX,inv(4)(pterp15:q21p15:q21ter) 染色体断裂后，断片旋转染色体断裂后，断片旋转1801800 0后重接后重接。 123456125 4 36臂间倒位臂间倒位1234567123456734124356734343443臂内倒位臂内倒位 染色体臂内断裂，染色体臂内断裂，断片断片转转1800后重接。后重接。 46,inv(1)(p46,inv(1)(pterterq21:q21:q41q21q41q21:q41:q41qter)qter) 染色体染色体

36、倒位倒位无遗传物质缺失，一般无临床症状。无遗传物质缺失，一般无临床症状。 带有倒位染色体表型正常的个体带有倒位染色体表型正常的个体称称携带者。携带者。 携带者生育携带者生育时多常发生时多常发生习惯性流产习惯性流产( (2 2次以上次以上) )。 1236541234561234567臂内倒位臂内倒位123456756565656565665臂间臂间倒位倒位(inversion) 1号染色体臂间倒位号染色体臂间倒位减数分裂时倒位染色体为保证同源片段的联会而形成倒位圈(环)臂间倒位臂间倒位臂内倒位臂内倒位同源片段联会同源片段联会交换交换3、易位易位(t translocationranslocat

37、ion)：染色体断裂的染色体断裂的断片断片错误接到另一条染色体上。错误接到另一条染色体上。单向易位单向易位、相互易位相互易位、罗伯逊易位罗伯逊易位。 单向易位单向易位(转位转位)一条染色体的一条染色体的断片断片转移连接到转移连接到另一染色体上。另一染色体上。46,XY,t(2;5)2pterq21:5q315qter) 相互易位相互易位不同序号的不同序号的2条染色体的条染色体的断片断片相互交换相互交换连接。连接。 46,XY,t(2;5)(2p46,XY,t(2;5)(2pterter2q2q2121:5q5q31315q5qterter; ; 5p 5pterter5q5q3131:2q2q

38、21212q2qterter) )相互易位相互易位25514 1421 21142114/21 罗伯逊易位罗伯逊易位( (着丝粒融合着丝粒融合) ) 近端着丝粒染色体在着丝粒处断裂后，长臂近端着丝粒染色体在着丝粒处断裂后，长臂 或短臂在或短臂在着丝粒处着丝粒处融合连接。融合连接。 45,XX,der(14;21)(15q45,XX,der(14;21)(15qterter14q14q1010:21q:21q101021q21qterter) )(15q(15qterteroneone21q21qterter) )罗氏易位罗氏易位的的携带者携带者一般表型正常；一般表型正常；核型：核型：45,XX

39、,-14,-21,+t(14q45,XX,-14,-21,+t(14qoneone21q)21q)在形成生殖细胞时会发生特殊的联会和分离。（四射体照片四射体照片） 45,XX,der(13;14)(13q 45,XX,der(13;14)(13qterter13q13q1010:14q:14q101014q14qterter) )12345671234567 4 4、插入插入插入插入(ins(insertionertion；中间易位中间易位中间易位中间易位）1234567123456712345675123467染色体两处断裂，断裂点之间的染色体两处断裂，断裂点之间的断片断片转移到转移到另一另

40、一染色体的断裂处染色体的断裂处插入插入连接。连接。46,XX,46,XX,insinsinsins(2;4)(2p(2;4)(2pterterqq2121:q:q3131qqterter; ; 4p 4pterterqq3131:2q2q21212q2q3131:4q:4q3131qqterter) )5、重复重复(dup）同源同源染色体或染色体或姐妹姐妹染色体间断片单向易位；染色体间断片单向易位；相同片段在一条染色体上出现两次或两次以上。相同片段在一条染色体上出现两次或两次以上。正位重复正位重复和和倒位重复倒位重复倒位倒位重复重复76正位正位重复重复6、等臂染色体等臂染色体(i)： 着丝粒着

41、丝粒横裂横裂，长短臂各自形成，长短臂各自形成两臂相等两臂相等的染色体。的染色体。 简式：简式：46,X,i(X)(q)或46,X,i(X)(p)详式：详式：46,X,i(X)(qteroneqter)46,X,i(X)(pteronepter)横裂横裂等臂染色体的形成等臂染色体的形成横裂横裂7、环状染色体环状染色体(r)P、q末端各自断裂，两断端连接成染色体末端各自断裂，两断端连接成染色体环。环。p21p21q31q312q312q312p212p21简式简式简式简式 46,XY,46,XY,r r(2)(p(2)(p2121q q3131) )详式详式详式详式 46,XY,46,XY,r r

42、(2)(2)(: :p p2121oneoneqq3131: :) )cencen环状染色体环状染色体环状染色体环状染色体环状染色体环状染色体 8、双着丝粒染色体、双着丝粒染色体(dic)： 两条染色体断裂后，带有着丝粒的两个片段两条染色体断裂后，带有着丝粒的两个片段 相互连接，形成有相互连接，形成有2个着丝粒的染色体。个着丝粒的染色体。双着丝粒染色体双着丝粒染色体( (dicdic) )11p1511p15简式简式简式简式: : : :45,XY,dic(6;11)(q22;p15)45,XY,dic(6;11)(q22;p15)45,XY,dic(6;11)(q22;p15)45,XY,d

43、ic(6;11)(q22;p15)详式详式详式详式: : : :45,XY,dic(6;11)(6pter6q22:11p1511qter)45,XY,dic(6;11)(6pter6q22:11p1511qter)45,XY,dic(6;11)(6pter6q22:11p1511qter)45,XY,dic(6;11)(6pter6q22:11p1511qter)cencencencencencencencencencencencencencencencen6q226q22三、染色体畸变的机理三、染色体畸变的机理1、结构畸变的机理结构畸变的机理断裂断裂正确连接正确连接-修复修复错误连接错误连

44、接-易位、插入、倒位易位、插入、倒位缺失缺失-无着丝粒片段丢失无着丝粒片段丢失异常重接形成的各种结构异常的染色体异常重接形成的各种结构异常的染色体称称衍生染色体衍生染色体( (重组；重排重组；重排) )。2、染色体染色体数目畸变的机理数目畸变的机理 双雌受精、双雄受精、核内复制双雌受精、双雄受精、核内复制和细胞分和细胞分 裂时染色体的裂时染色体的不分离不分离及及丢失丢失。 （1)整倍性改变整倍性改变 原因：原因：双雌受精、双雄受精、核内复制双雌受精、双雄受精、核内复制。 在人类；以在人类；以n(23)为基数的增减。为基数的增减。 如；如；配子配子- -n=23；体细胞体细胞2n=46、69(3

45、n)、92(4n)等。 双雌受精双雌受精( (三倍体三倍体) ) 极体极体+卵子卵子+精子精子三倍体合子。三倍体合子。 卵细胞卵细胞生成的第二次减数分裂时，生成的第二次减数分裂时，次级卵母细次级卵母细 胞胞形成的形成的第二极体第二极体未排出未排出，应分给，应分给第二极体第二极体的染的染 色体组仍留在色体组仍留在卵子(2n)中。中。 极体(n)+卵子(n)+精子精子(n)合子合子(3n=69)极体极体雄原核雄原核雌原核雌原核透明带透明带卵细胞膜卵细胞膜透透明明冠冠 双雄受精双雄受精( (三倍体三倍体) ) 两精子与一个卵子结合，形成两精子与一个卵子结合，形成3n的合子的合子。 偶然的两精子偶然的

46、两精子( (2n) )同时进入一个卵细胞同时进入一个卵细胞( (n) )， 合子合子含含三个染色体组三个染色体组( (3n=69) ), ,即即三倍体三倍体。 核内复制核内复制和和核内有丝分裂核内有丝分裂(4n) 核内复制：核内复制： DNADNA复制复制2 2次次，细，细 胞胞分裂一次，分裂一次，形成形成 4n细胞。细胞。四条染色单体四条染色单体 核内有丝分裂：核内有丝分裂： 细胞内细胞内DNADNA复制复制( (2n4n) )后，核膜后，核膜没有没有 破裂，破裂，细胞无法分裂。细胞无法分裂。（2）非整倍性改变的机理非整倍性改变的机理 细胞分裂时发生染色体细胞分裂时发生染色体不分离不分离或或

47、丢失丢失( (遗失遗失) )。 有丝分裂有丝分裂期期姐妹染色单体姐妹染色单体不分离不分离，两条姐妹染，两条姐妹染 色体进入同一子细胞，则一个子细胞为色体进入同一子细胞，则一个子细胞为亚二倍体亚二倍体； 另一个为另一个为超二倍体超二倍体。【见后图见后图】 如如卵裂卵裂时时不分离不分离，则形成，则形成嵌合体嵌合体。 如；第如；第一一次次卵裂卵裂时时不分离：不分离：47/45 ；第第二二次次卵裂卵裂时时不分离：不分离：47/45/46。 不分离不分离2n+1 2n-12n+1 2n-1卵裂时卵裂时不分离不分离* *受精第一次时发生受精第一次时发生, ,形成形成嵌合体嵌合体。 如；如；47/45。*

48、*胚发的胚发的2-4天内，导致天内，导致不同核型不同核型 比例比例的嵌合体。的嵌合体。如；如；46/47/45。* *在在3 3胚层胚层分化分化( (3 3周左右周左右) )期发生期发生, , 导致导致组织组织 、器官器官或或系统系统异常。异常。 如；如；46/47/45。47/45 减数分裂减数分裂时时同源同源或或姐妹染色体姐妹染色体不分离不分离， 形成形成n+1(24)和n-1(22)配子。配子。n+1 n+1 n-1 n-1 n n n+1 n-1不分离不分离不分离不分离减数分裂减数分裂不分离不分离24 24 2424 22 22 222223 23 2323 24 22 24 22丢失

49、丢失( (遗失遗失) )2n 2n-12n 2n-1有丝分裂有丝分裂nnn-1n-1 nnnn-1减数分裂减数分裂细胞分裂时，染色体遗留在了细细胞分裂时，染色体遗留在了细胞质中，最终分解消失。胞质中，最终分解消失。是是亚二倍体亚二倍体和和嵌合体嵌合体形形成的主要成的主要 原因。原因。如如45,X、46/45嵌合体嵌合体。 四、姐妹染色单体交换四、姐妹染色单体交换( (SCE)两条染色单体两条染色单体( (姐妹染色体姐妹染色体) )发生片段的互换。发生片段的互换。 两条染色单体两条染色单体对等片段对等片段基因的基因的数量数量和和性质性质是完全相是完全相同的，所以发生对等片段的交换后，同的，所以发

50、生对等片段的交换后，基因的数量和性基因的数量和性质质都没改变。常用于都没改变。常用于毒理遗传学毒理遗传学的研究。的研究。常常规规交换交换SCE1、方法方法：2、姐妹染色单体出现染色差异的机理姐妹染色单体出现染色差异的机理：细胞在加细胞在加5-溴脱氧尿苷溴脱氧尿苷(BrdU)的培养液中培养，特的培养液中培养，特殊处理后，殊处理后，Giemsa染色。染色。在细胞培养在细胞培养第一个周期第一个周期DNA复制过程中，培养液中的复制过程中，培养液中的BrdUBrdU可替代可替代脱氧胸腺嘧啶核苷脱氧胸腺嘧啶核苷(T)掺入到掺入到DNADNA单链中单链中，结，结果两个子代果两个子代DNA双链双链中各有一条链

51、含中各有一条链含BrdU，这时这时两条两条染色单体仍都是深染的。染色单体仍都是深染的。经经第二个周期第二个周期，DNA又复制一次又复制一次，结果一条，结果一条DNA仅一仅一条单链含有条单链含有BrdU，而另一条而另一条DNA的的两条链均以两条链均以BrdU代代替了替了T。染色时前者染色时前者深染深染，后者，后者着色浅着色浅。亲代DNAF1DNA浅染浅染 深染深染BrdUBrdUSCESCEF F2 2DNADNASCE的的发生率发生率，能体现，能体现出出外界因素外界因素(化学、物理、化学、物理、生物生物)对对DNA的的损伤率损伤率和和染色体染色体修复修复程度程度,以及机以及机体体DNA自我修复

52、自我修复能力。能力。所以作为一种所以作为一种简便简便和和敏感敏感的遗传学指标的遗传学指标,SCESCE被广泛应用于被广泛应用于诱变诱变和和肿瘤肿瘤研究中。研究中。 五、染色体结构畸变的传递五、染色体结构畸变的传递1、有丝分裂的传递、有丝分裂的传递 稳定型的染色体结构畸变：稳定型的染色体结构畸变： 畸变畸变后的染色体可在子细胞中稳定的后的染色体可在子细胞中稳定的 继续存在。即继续存在。即能够稳定地通过细胞有丝能够稳定地通过细胞有丝 分裂而传给子代细胞分裂而传给子代细胞。 如；如；缺失、重复、倒位、易位、等臂缺失、重复、倒位、易位、等臂 染色体染色体等。等。 其其遗传学效应遗传学效应与携带基因的与

53、携带基因的重要性重要性及及 平衡破坏平衡破坏的程度有关。的程度有关。 非稳定型结构畸变：非稳定型结构畸变： 有些染色体的畸变直接造成细胞死亡，有些染色体的畸变直接造成细胞死亡， 不能稳定地通过有丝分裂传给子代细胞。不能稳定地通过有丝分裂传给子代细胞。 如如无着丝粒片段无着丝粒片段和和双着丝粒染色体双着丝粒染色体。 染色体型畸变染色体型畸变和和染色单体型畸变。染色单体型畸变。 2、减数分裂的传递减数分裂的传递 平衡易位平衡易位和和平衡倒位：平衡倒位：染色体染色体平衡平衡的结构畸变，如仅有位置的结构畸变，如仅有位置的改变而的改变而无明显片段的增减无明显片段的增减，通常无明显，通常无明显遗传效应，对

54、个体发育一般无严重影响。遗传效应，对个体发育一般无严重影响。如如相互易位相互易位和和倒位倒位。 平衡易位携带者平衡易位携带者和和倒位携带者：倒位携带者：具有易位或倒位染色体，但表型正常具有易位或倒位染色体，但表型正常的个体称的个体称平衡易位携带者平衡易位携带者或或倒位携带者倒位携带者。 细胞中一对同源染色体中的一条发生细胞中一对同源染色体中的一条发生平衡易位和倒位结构畸变，另一条正平衡易位和倒位结构畸变，另一条正常常称称染色体结构杂合体染色体结构杂合体。(1）相互易位相互易位易位染色体易位染色体在在配子发生配子发生时，为保证同时，为保证同源染色体间的同源节段源染色体间的同源节段联会联会，两对同

55、，两对同源染色体间可形成源染色体间可形成四射体四射体。（P91图7-18）如较大的染色体如较大的染色体2、5间发生间发生相互易位相互易位，理论上可，理论上可形成形成18种类型配子，类型配子，仅一种完全正常仅一种完全正常。2、5相互易位联会形成四射体相互易位联会形成四射体对位分离对位分离-；邻位分离邻位分离1 1；邻位分离邻位分离2 2相互易位形成的相互易位形成的18种类型配子类型配子A AB BC CD D对对位位:ABCDADCB邻位邻位1:ABCBADCD邻位邻位2:ABADCBCD*ABAB*CDCD*CBCB*ADAD3:l;ABCBCDADCBCDADAB3:l;CDADABCBAD

56、ABCBCD仅一种仅一种正常正常( (AB,CD);); 一一易位型易位型( (AD,BC);); 其余均是染色体其余均是染色体不平不平 衡衡的配子。的配子。*在着丝粒与原互换点之在着丝粒与原互换点之 间发生交换。间发生交换。臂间倒位臂间倒位臂内倒位臂内倒位（2）倒位倒位臂间倒位臂间倒位臂内倒位臂内倒位倒位染色体倒位染色体形成形成双着丝粒双着丝粒和和无着丝粒无着丝粒染色体染色体配子正常。配子正常。配子染色体配子染色体倒位倒位，受精，受精后仍后仍为为倒位携带者倒位携带者。配子染色体部分片段配子染色体部分片段缺失缺失。 配子染色体部分片段配子染色体部分片段重复重复。、配子与正常配子结合，配子与正常配子结合，形成形成部分单体部分单体、部分三体部分三体胚胎。胚胎。遗传物质严重失衡，多遗传物质严重失衡，多自然流产自然流产。E FE F四、染色体畸变的后果四、染色体畸变的后果（一一）自然流产自然流产（二二）先天缺陷先天缺陷基本特点为生长发育迟缓、智力基本特点为生长发育迟缓、智力低下和特征性异常体征。低下和特征性异常体征。（三三）携带者携带者染色体畸变携带者表型正常，易染色体畸变携带者表型正常，易多发性流产。多发性流产。