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1、医学遗传学（Medical Genetics）,郭玉萍,染色体遗传（P2859）,本章主要内容正常人类染色体染色体数目和结构畸变染色体疾病,一、人类染色体(chromosome),（一）染色体的基本形态结构,2条染色单体(chromatid)着丝粒(centromere)(主缢痕(primary constriction)短臂(p)&长臂(q)次缢痕(secondary constriction)随体(satellite)端粒(telomere),1、染色体的结构：,中部着丝粒染色体(1,3,16,19,20),亚中部着丝粒染色体(2,4,5,612,17,18,X),近端着丝粒染色体(13,
2、14,15,21,22,Y),2、染色体的类型,体细胞：46条23对（2n）,3、染色体的数量,生殖细胞：性原细胞（卵原细胞和精原细胞）：2n初级性母细胞（初级卵母细胞和初级精母细胞）：2n次级性母细胞（次级卵母细胞和次级精母细胞）：23条染色体（n）配子细胞（精子和卵子）：23条染色单体（n）,RD,RD,配 子,次级性母细胞,初级性母细胞,（二）染色体的核型分析,1、核型和核型分析的定义核型(karyotype)：一个体细胞中的所有染色体按其大小形态等特点排列而成的图像即核型.核型分析(karyotype analysis)：将待测细胞的全套染色体按照Denver体制配对、排列，分析确定其
3、是否正常的过程，称为核型分析.,2、核型分析的方法,染色体非显带核型分析（常规核型分析）根据国际Denver体制（ISCN）将人类体细胞的46条染色体按其相对长度和着丝粒位置分为23对，7个组(AG组)。其中22对为男女共有，称常染色体(autosome)，以其长度递减和着丝粒位置依次编为122号；另1对X和Y染色体与性别形成有关，随性别而异，称为性染色体(sex chromosome)，XX代表女性，XY代表男性。,46，XX,46，XY,人类染色体分组及形态特征,染色体显带核型分析,显带核型分析是用特殊的染色方法使染色体臂上显示出 一条条明暗交替或深浅交替的横纹(带)的核型分析方法。,带型
4、(banding pattern)是指应用显带技术将人类24种 染色体（22条常染色体、X和Y染色体）显示出的各自 特异的带纹的总和。,关于显带核型分析和带型的定义,带型种类,一般显带：500条带纹Q带：明暗交替的带纹G带：深浅交替的带纹R带：Q带或G带的反带C带：Y染色体、着丝粒、副缢痕T带：端粒(末端)N带：随体(NOR),高分辨显带：500条带,G显带,T显带,N显带,G带的带型识别与命名,Xp,Xq,12345678,Xq28,2,1,1,2,臂、区、带逐级划分及编号,带纹的表示方法,染色体序号臂的符号区号带号如：Xq28表示X染色体的长臂的2区8带。,二、染色体畸变(chromoso
5、mal aberration),染色体数目异常整倍体异常：单倍体、多倍体非整倍体异常：单体型、三体型、多体型、嵌合型,染色体结构畸变缺失倒位易位重复双着丝粒染色体 等,(一)染色体数目异常,染色体组：指人类的配子细胞即精子或卵子各自含有的一套 完整的染色体。chr数目23。单倍体：含有一个染色体组的细胞或个体。chr数目23，“n”表示。如人类配子细胞（精子或卵子）。二倍体：含有两个染色体组的细胞或个体。chr数目46，“2n”表示。如人类体细胞。,1、整倍体(euploid)异常,体细胞内染色体数目成组的增减。形成单倍体(n)、多倍体(3n)。单倍体仅见于配子细胞。多倍体中以三倍体为主且多见
6、于自然流产胚胎。形成机制有双雄受精(diandry)或双雌受精(digyny)等,3n69,2、非整倍体(aneuploid)异常,体细胞内个别染色体数目的增减。形成超二倍体(hyperdiploid)（染色体数目2n）、亚二倍体(hypodiploid)（染色体数目2n)。,非整倍体的常见类型,单体型(monosomy)：亚二倍体，45条 性染色体如45,X 三体型(trisomy)超二倍体，47条 性染色体如47,XXY或47,XXX 常染色体如47,XX(XY)+21 多体型(ploysomy)：性染色体如48,XXXX（超雌）48,XYYY（超雄）,非整倍体的形成机制,减数分裂染色体不
7、分离(meiotic non-disjunction),父母均为正常2n双亲之一即父亲或母亲在配子形成过程中减数分裂时，发生了染色体不分离。可以发生在第一次分裂时同源染色体不分离，也可以发生在第二次分裂时姐妹染色单体不分离。形成三体型或单体型.,RD不分离同源染色体不分离,RD不分离姐妹染色单体不分离,三体型,单体型,三体型,单体型,正常核型,父母均为正常2n,父母一方为三体型其生殖细胞在减数分裂时发生的不分离。形成三体型患儿。,三体型,正常核型,父母一方为三体型,减数分裂时，由于某种原因（如纺锤丝或着丝粒功能障碍或者染色体行动迟缓），导致某条染色体在分裂后期和末期不能跟随其他染色体一起进入子
8、细胞核而滞留在细胞质中直至分解消失。形成单体型.,减数分裂染色体丢失(loss),嵌合体的定义体内同时存在两种或两种以上不同核型细胞系的个体,3、嵌合体（型）(mosaic),同源嵌合体（复合非整倍体）,定义 体内不同核型的细胞系起源于同一受精卵。45,X/46,XX 46,XY/47,XXY 46,XY/47,XY21,嵌合体的类型,受精卵的有丝分裂染色体不分离 早期卵裂时发生姐妹染色单体不分离。嵌合体个体中各细胞系的类型和数量的比例，取决于发生染色体不分离的卵裂时间的早晚。,受精卵的有丝分裂染色体丢失,形成机制,47/45 Mosaic,46/47/45 Mosaic,有丝分裂不分离卵裂,
9、异源嵌合体,定义 体内不同核型的细胞系起源于2个或以上的受精卵 46,XX/46,XY 45,X/46,XY 46,XX/47,XXY,2个成熟卵子分别与X精子和Y精子受精所形成的2个胚胎由于某种原因融合成一体。1个卵子分裂（孤雌分裂）为2个细胞分别与x精子和y精子受精所形成的2个胚胎由于某种原因融合成一体。1个卵子和1个极体分别与x精子和y精子受精后所形成的2个胚胎由于某种原因融合成一体。,形成机制,(二)染色体结构畸变,定义：指染色体部分片段的缺失、重复或重排。基础：染色体断裂和/或断裂后的异常连接。衍生染色体(derivative chromosome)：染色体断裂后形成的新畸变染色体。
10、“平衡的”与“不平衡的”,1、缺失(deletion，del)部分单体型(partial monosomy),末端缺失中间缺失环状chr,末端缺失(terminal deletion),4q13,中间缺失(interstitial deletion),环状染色体(ring chromosome，r),2、重复(duplication，dup)部分三体型(partial trisomy),正位重复,倒位重复,3、倒位(inversion，inv),臂内倒位臂间倒位,4q13,臂内倒位(paracentric inversion),4p14,臂间倒位(pericentric inversion),
11、4、易位(translocation，t),相互易位（rcp）罗伯逊易位（rob）复杂易位单方易位,相互易位(reciprocal translocation),罗伯逊易位(robertsonian translocation),平衡易位及平衡易位携带者平衡易位：仅有位置的改变而没有明显的染色体片段 的增减，通常不会引起明显的遗传学效应 的易位。也叫原发性易位。平衡易位携带者：具有平衡易位染色体但表型正常的 个体。,5、等臂染色体(isochromosome，i),（三）染色体异常的后果,1、自然流产（携带者）：见于平衡衍生染色体的结构畸变（倒位、易位）。2、先天缺陷或疾病（染色体病患者）：见
12、于染色体数目异常和不平衡衍生染色体的结构畸变（缺失、重复等）。,三、染色体病,常染色体病：122号常染色体引起性染色体病：x或y性染色体引起,（一）常染色体病,多发畸形生长发育迟缓智力低下皮纹改变先天性心脏病,1、先天愚形(21三体综合征，Down syndrome),临床表现,三大特征：严重智力低下、50%伴有先心、大多有皮纹改变,其他表现：发病率1/8001/600新生儿；生长发育迟缓；特殊面容（眼距宽，外眼角上斜、鼻根低平，舌大）；男性不育、女性偶有生育能力。,类型及形成机制,完全型21三体易位型21三体嵌合型21三体,完全型（游离型）：,占9547,XX(XY),21减数分裂时21号染
13、色体不分离发病率随母亲年龄增高而增大再发风险低,嵌合型：,占24 46/47,21早期卵裂时21号染色体不分离再发风险低,易位型：,患者核型：46,XX(XY),14（13,15）,rob(14q21q)46,XX(XY),21（22）,rob(21q21q)由平衡易位携带者亲代传来携带者核型：45,XX(XY),14,21,rob(14q21q)45,XX(XY),21,21,rob(21q21q)再发风险较高,正常核型正常,携带者表型正常,易位型21三体患者,21单体流产,14单体流产,易位型14三体流产,46,XX(XY),14,rob(14q21q),46,XX(XY),21,rob(
14、21q21q),发病机制,21q22：,过氧化物歧化酶基因,过氧化物歧化酶,H2O2,2、18三体综合征(Edwards syndrome),发病率1/40001/5000 活婴男女比例为 1:4生长发育障碍小眼，眼距宽，内眦赘皮小口，腭弓窄，唇裂或腭裂先天性心脏病(95)特殊握拳姿势；摇椅样畸形足,3、13三体综合征(Patau syndrome),发病率1/50001/21000中枢神经系统严重发育缺陷发育迟缓，严重智力低下小眼或无眼，眼距宽，内眦赘皮唇裂或腭裂预后不佳，45在出生1月内死亡,4、5p综合征(猫叫综合征，Cri-du-chat syndrome),发病率1/50000猫叫样
15、哭声，随年龄增长而消失智力发育迟缓，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(50),（二）性染色体病,性发育不全（性腺、生殖器官、第二性征）两性畸形,1、先天性睾丸发育不全综合征(Klinefelter syndrome，克氏综合症),1942年，Klinefelter首先描述1959年，患者核型为47,XXY或46,XY/47,XXY 发病率：普通男性群体约为1/850 男性精神发育不全患者中约为 1/100 男性“无精子症”不育患者中约为1/10临床表现：睾丸小，无精子，无生育；胡须和喉结等 第二性征不明显，皮肤女性化。身材瘦高。,2、性腺发育不全(Turner sy
16、ndrome，特纳综合征),1938年，Turner首先描述1954年，发现患者的X染色质呈阴性1959年，Ford证实患者核型为45,X发病率：1/25001/5000女性临床表现：卵巢呈条索状，无卵子，不生育；幼稚子宫；原发闭经，乳房不发育等第二性征不明显。身材矮小，肘外翻，蹼颈等。,类型,单体型：45，X,嵌合型：45,X/46,XX 症状较轻,X等臂染色体：46,X,i(xq)身材矮小 46,X,i(xp)身材正常,X部分缺失：46,X,del(xp)身材矮小 46,X,del(xq)身材正常,本章重点染色体核型分析染色体数目异常和结构畸变的主要类型及其产生机制常见染色体病,本章复习题名词概念核型、核型分析、染色体组、嵌合体、同源嵌合体、异源嵌合体、倒位、平衡易位、平衡易位携带者思考题1、根据染色体的改变，先天愚型可分为几种类型？不同类型形成的机制如何？2、一对表型正常的夫妻，生育了一个先天愚型的孩子，前来遗传咨询，请问你对此如何处理和解决？3、分析下列案例的发病原因，确定能否再次生育。一对表型正常的夫妇生育一个47，XY，+21的小孩；一对表型正常的夫妇生育一个46，XY，-14，+t（14q，21q）的小孩；一对表型正常的夫妇生育一个46，XY，-21，+t（21q，21q）的小孩；,谢谢!,
