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1、 10 染色体畸变染色体畸变chromosome abnormalities前言前言第一节第一节 染色体畸变发生的原因染色体畸变发生的原因第二节第二节 染色体数目异常及其产生染色体数目异常及其产生第三节第三节 染色体结构畸变及其产生机制染色体结构畸变及其产生机制第四节第四节 染色体畸变的分子生物学效应染色体畸变的分子生物学效应 Abnormalities of chromosomes may be either numerical or structural and may involve one or more autosomes , sex chromosomes，or both simu
2、ltaneously.染色体畸变包括染色体畸变包括数目畸变和结构异常数目畸变和结构异常，可发生在，可发生在常染色体常染色体或或性染色体性染色体。 By far the most common type of clinically significant chromosome abnormality is aneuploidy, an abnormal chromosome number due to an extra or missing chromsome , which is always associated with physical or mental maldevelopment
3、or both.迄今，最常见的染色体畸变是迄今，最常见的染色体畸变是非整倍体非整倍体，由一，由一条或多条染色体的增或减而引起，常导致身体条或多条染色体的增或减而引起，常导致身体和智力的发育障碍。和智力的发育障碍。 Reciprocal translations（an exchange of segments between nonhomologous chromosomes ） are also relatively common but usually have no phenotypic effect, although, there may be an associated increa
4、sed risk of abnomal offspring.相互易位相互易位（非同源染色体之间的节段交换）也相对（非同源染色体之间的节段交换）也相对常见，虽然通常没有表型效应，但可能产生异常的常见，虽然通常没有表型效应，但可能产生异常的子代。子代。Abnormal KaryotypeFirst-Trimester AbortusesFetuses of Mothers35 Years Live BirthsTotal incidence1/21/501/160Percentage of abnormalities numerical abnormalities structural abnor
5、malities Balanced Unbalanced96%0 4%85%10% 5%60%30%10%Incidence of Chromosome Abnormalities at Different Stage of Fetal or Postnatal Life第一节第一节 染色体畸变发生的原因染色体畸变发生的原因自发畸变自发畸变诱发畸变诱发畸变 化学因素化学因素物理因素物理因素生物因素生物因素 染色体畸变发生的原因染色体畸变发生的原因一、化学因素一、化学因素 1、药物、药物 2、农药、农药 3、工业毒物、工业毒物 4、食品添加剂、食品添加剂二、物理因素二、物理因素三、生物因素三、生
6、物因素 1、由生物体产生的生物类毒素、由生物体产生的生物类毒素 2、某些生物体本身、某些生物体本身四、母亲年龄四、母亲年龄第二节第二节 染色体数目异常及其产生染色体数目异常及其产生染色体组（染色体组（genome）：）：人体正常生殖细胞精子人体正常生殖细胞精子和卵子所包含的全部染色体称为一个染色体组。和卵子所包含的全部染色体称为一个染色体组。单倍体（单倍体（haploid）：）：n二倍体（二倍体（diploid）：）：2n以二倍体数目为标准，体细胞的染色体数目以二倍体数目为标准，体细胞的染色体数目(整组或整组或整条整条)的增加或减少，称为的增加或减少，称为染色体数目畸变染色体数目畸变。 整倍体
7、改变整倍体改变 非整倍体改变非整倍体改变 整倍体改变整倍体改变如果染色体数目变化是单倍体（如果染色体数目变化是单倍体（n）的整倍数，即的整倍数，即以以n为基数，整倍地增加或减少，则称为整倍体为基数，整倍地增加或减少，则称为整倍体（euploid），），超过二倍体的整倍体被称为多倍体超过二倍体的整倍体被称为多倍体（polyploid）。）。三倍体三倍体多倍体多倍体整倍体改变的机制整倍体改变的机制双雄受精双雄受精双雌受精双雌受精核内复制核内复制核内有丝分裂核内有丝分裂三倍体三倍体的形成原因是双雄或者双雌受精；的形成原因是双雄或者双雌受精；四倍体四倍体形成的主要原因是核内复制或核内有丝分形成的主要原
8、因是核内复制或核内有丝分裂。裂。非整倍体改变非整倍体改变一个体细胞的染色体数目增加或减少一条或数条，一个体细胞的染色体数目增加或减少一条或数条，称称非整倍体非整倍体（aneuploidy）。）。亚二倍体亚二倍体超二倍体超二倍体亚二倍体亚二倍体2n-145，XX(XY)，-2145，XX(XY)，-2245，X超二倍体超二倍体2n+1三体型：三体型： 2n+1，最常见，种类最多最常见，种类最多多体型：多体型：四体型：四体型：48，XXXX； 48，XXYY五体型：五体型： 49，XXXXX；49，XXXYY；缺体型：缺体型：2n-2嵌合体嵌合体mosaic：同时存在两种或两种以上核型的同时存在两
9、种或两种以上核型的细胞系的个体。细胞系的个体。46 , XX/47 , XXY45 , X/46 , XX假二倍体假二倍体pseudodiploid：非整倍体产生非整倍体产生原因：原因：染色体不分离染色体不分离 染色体丢失染色体丢失染色体不分离染色体不分离 non-disjunction染色体不分离发生在受精卵的卵裂早期的有丝分染色体不分离发生在受精卵的卵裂早期的有丝分裂过程裂过程减数分裂时发生染色体不分离减数分裂时发生染色体不分离嵌嵌合合体体细细胞胞中中各各细细胞胞系系的的类类型型及及所所占占的的比比例例大大小小，取决于发生染色体不分离时间的早晚。取决于发生染色体不分离时间的早晚。有丝分裂不
10、分离有丝分裂不分离47/45 Mosaic46/47/45 Mosaic减数分裂时发生染色体不分离减数分裂时发生染色体不分离染色体丢失染色体丢失chromosome lose染色体分裂后期延滞染色体分裂后期延滞 anaphase lag非整倍体的描述方法非整倍体的描述方法“染色体总数，性染色体组成，染色体总数，性染色体组成，+（-）畸变染色体序号）畸变染色体序号”47，XX(XY)，+1845，XX(XY)，-22第三节第三节 染色体结构畸变及其产生机制染色体结构畸变及其产生机制断裂断裂breakage重接重接rejoin结果：结果： 愈合或重合愈合或重合reunion 染色体结构畸变染色体结
11、构畸变（染色体重排）（染色体重排）染色体结构畸变染色体结构畸变 染色体结构畸变的产生基础染色体结构畸变的产生基础O稳定型染色体结构畸变稳定型染色体结构畸变畸畸变变的的染染色色体体能能够够稳稳定定的的通通过过细细胞胞有有丝丝分分裂裂而传给子代细胞。而传给子代细胞。O非稳定型染色体结构畸变非稳定型染色体结构畸变不不能能稳稳定定地地通通过过有有丝丝分分裂裂传传给给子子代代细细胞胞的的畸畸变变。染色体结构畸变染色体结构畸变染色体结构畸变的表示方法染色体结构畸变的表示方法 简式简式染色体总数染色体总数性染色体组成性染色体组成畸变类型的符号畸变类型的符号( (一个字母或三联字母一个字母或三联字母) )在第
12、一个括号内写明受累的染色体序号在第一个括号内写明受累的染色体序号在在第第二二个个括括号号内内以以符符号号注注明明受受累累的的染染色色体体断裂点断裂点染色体结构畸变染色体结构畸变染色体结构畸变的表示方法染色体结构畸变的表示方法 详式详式染色体总数染色体总数性染色体组成性染色体组成畸变类型的符号畸变类型的符号( (一个字母或三联字母一个字母或三联字母) )在括号内写明受累的染色体序号在括号内写明受累的染色体序号在在接接着着的的另另一一括括号号内内还还要要描描述述重重排排染染色色体体带的组成带的组成染色体结构畸变及其产生机制染色体结构畸变及其产生机制染色体结构畸变类型染色体结构畸变类型缺失（缺失（d
13、eletion） 末端缺失、中间缺失末端缺失、中间缺失重复（重复（duplication） 倒位（倒位（inversion） 臂内倒位、臂间倒位臂内倒位、臂间倒位易位（易位（translocation） 相互易位、罗伯逊易位相互易位、罗伯逊易位 、插入易位、插入易位环状染色体环状染色体 （ring chromosome） 双着丝粒染色体（双着丝粒染色体（dicentric chromosome）等臂染色体（等臂染色体（isochromosome） 插入插入 （insertion）染色体结构畸变的产生机制染色体结构畸变的产生机制 断断裂裂及及断断裂裂片片段段的的重重接接是是各各种种染染色色体体结
14、构畸变产生的基本机制结构畸变产生的基本机制缺失缺失(deletion, del)(deletion, del) 指指染染色色体体某某处处发发生生断断裂裂后后其其片片段段丢丢失失所所形形成的一种结构畸变。成的一种结构畸变。类型：类型：末端丢失末端丢失中间丢失中间丢失常见的染色体结构畸变常见的染色体结构畸变缺失缺失(del)l末端缺失末端缺失(terminal deletion)4q2746，XX，del(4)(q27)46，XX，del(4)(pter q27：)4q27缺失缺失(del)l中间缺失中间缺失(interstitial deletion)4q134q2546，XX，del(4) (
15、q13q25)46，XX，del(4) (pterq13: :q25qter)4q254q13重复重复(duplication) 是是一一条条染染色色体体上上的的某某一一片片段段增增加加了了一一份份以以上上的的现现象象，使使这这些些片片段段的的基基因因多多了了一一份份或或几几份。份。常见的染色体结构畸变常见的染色体结构畸变DeletionDuplication倒位倒位(inversion, inv) 一一条条染染色色体体发发生生两两次次断断裂裂，两两断断裂裂点点中中间间片片段段旋转旋转180度度又重接即称倒位。又重接即称倒位。 类型：类型：臂内倒位臂内倒位臂间倒位臂间倒位缺失缺失(deleti
16、on, del)常见的染色体结构畸变常见的染色体结构畸变倒位倒位(inv)4q134q24l臂内倒位臂内倒位(paracentric inversion)46，XX，inv(4)(q13q24)46，XX，inv(4)(pterq13:q24q13:q24qter)着丝粒着丝粒4q244q134p144q21倒位倒位(inv)l臂间倒位臂间倒位(pericentric inversion)46，XX，inv(4)(p14q21)46，XX，inv(4)(pterp14:q21p14:q21qter)4p144q21倒位倒位(inversion, inv)易位易位(translocation)
17、一一条条染染色色体体的的断断片片移移接接到到另另一一条条非非同同源源染染色色体体的的臂上，称之为易位。臂上，称之为易位。 类型：类型： 相互易位相互易位罗伯逊易位罗伯逊易位 插入易位插入易位 缺失缺失(deletion, del)常见的染色体结构畸变常见的染色体结构畸变相互易位相互易位(Reciprocal translocation , t) 两条染色体分别发生一次断裂，相互交换片段后两条染色体分别发生一次断裂，相互交换片段后重接称为相互易位。其结果是形成两条衍生染色重接称为相互易位。其结果是形成两条衍生染色体。体。平衡易位：仅涉及位置的改变而不造成染色体片平衡易位：仅涉及位置的改变而不造成
18、染色体片段的增减。段的增减。相互易位相互易位(t)4q2520q12 46，XX，t(4;20) (q25;q12) 46，XX，t(4;20) (4pter4q25: :20q12 20qter ; 20pter20q12: :4q254qter)罗伯逊易位罗伯逊易位(Robertsonian translocation, t)只发生在只发生在近端着丝粒近端着丝粒染色体的一种易位形式。因染色体的一种易位形式。因其断裂点发生于着丝粒处，故两个近端着丝粒染其断裂点发生于着丝粒处，故两个近端着丝粒染色体发生断裂后，两条染色体长臂在着丝粒处相色体发生断裂后，两条染色体长臂在着丝粒处相互融合后形成一个
19、大的亚中央着丝粒，而各个短互融合后形成一个大的亚中央着丝粒，而各个短臂包括部分着丝粒因遗传物质少，一般会丢失。臂包括部分着丝粒因遗传物质少，一般会丢失。罗伯逊易位罗伯逊易位(t)45，XX，-14，-21，+t(14;21)(p11;q11)Robertsonian translocation环状染色体环状染色体(ring chromosome, r)易位易位(reciprocal translocation, t)倒位倒位(inversion, inv)缺失缺失(deletion, del)常见的染色体结构畸变常见的染色体结构畸变一条染色体的长、短臂同时发生了断裂，含有着一条染色体的长、短臂
20、同时发生了断裂，含有着丝粒的片段两端发生重接，即形成环状染色体。丝粒的片段两端发生重接，即形成环状染色体。环状染色体环状染色体(r)环状染色体环状染色体(r)2q312q312p212p21p21q312q312p21环状染色体环状染色体(r)46，XX，r(2)(p21q31)46，XX，r(2)(p21q31)Ring Chromosome环状染色体环状染色体(ring chromosome, r)易位易位(reciprocal translocation, t)倒位倒位(inversion, inv)缺失缺失(deletion, del)常见的染色体结构畸变常见的染色体结构畸变双着丝粒染
21、色体双着丝粒染色体(dicentric chromosome, dic)6q2211p15双着丝粒染色体双着丝粒染色体(dic)46，XX，dic(6; 11) (q22; p15)46，XX，dic(6; 11) (6pter 6q22:11p1511qter)环状染色体环状染色体(ring chromosome, r)易位易位(reciprocal translocation, t)倒位倒位(inversion, inv)缺失缺失(deletion, del)常见的染色体结构畸变常见的染色体结构畸变双着丝粒染色体双着丝粒染色体(dicentric chromosome, dic)等臂染色体等臂染色体(isochromosome, i)等臂染色体等臂染色体(i)46，X，i(Xp)46，X，i(X)(ptercenpter )46，X，i(Xq)46，X，i(X)(qtercenqter )The EndThe End
