染色体病遗传学

染色体病遗传学第1页/共127页

人类染色体人类染色体畸变染色体畸变综合症第2页/共127页人类染色体一、人类染色体的数目、结构和形态二、核型及分组三、染色体显带第3页/共127页

染色体的数目、

结构和形态染色体的分子结构人类染色体的数目染色体的形态结构第4页/共127页人类染色体的数目体细胞46条常染色体（22对,44条）性染色体（1对,2条）女：XX男：XY生殖细胞23条卵细胞（22+X）精细胞(22+X)或(22+Y)

染色体组：二倍体生物的每一正常配子中的全部染色体，称为一个染色体组第5页/共127页染色体的分子结构

每条染色(单)体都是由一条DNA双螺旋分子长链盘绕折叠而成的

DNA双螺旋链核小体筒状螺旋体超螺旋体染色单体染色质（体）第6页/共127页

着丝粒和纺锤体微管的连接部位纺锤丝微管染色质纤丝

主缢痕折叠蛋白

次缢痕染色质染色单体

DNA

核粒

DNA双螺旋蛋白质(组蛋白)DNA:1.74米细胞核:5微米第7页/共127页Condense7-10DoublehelixNucleosomesScaffold(Soleniod)6Loopsofchromatin40Chromatids5第8页/共127页染色体的形态结构

典型的染色体形态是指分裂中期的染色体形态根据着丝粒的位置分类近中着丝粒染色体亚中着丝粒染色体（近）端着丝粒染色体第9页/共127页

短臂随体着丝粒长臂中央着丝粒亚中着丝粒近端着丝粒染色体染色体染色体第10页/共127页Chromosomecanbedistinguishedbytherelativesizesandthepositionofthecentromere.

Metacentric(1,3,16,19,20)Submetacentric(2,4-12,17,18,X)Acrocentric(13,14,15,21,22,Y)第11页/共127页染色体显带与识别核型及分组染色体显带染色体区带的定位人类细胞遗传学命名的国际体制（ISCN）第12页/共127页核型及分组核型（Karyotype）：指将一个细胞内的染色体按照一定的顺序排列起来所构成的图像。据此进行分析诊断，以确定是正常还是异常核型，称核型分析（Karyotypeanalysis）人类染色体依次编为122号，并分为7个组（A，B，C，D，E，F和G组）第13页/共127页

人类核型分组与

各组形态特征组别染色体大小着丝粒位置副缢痕随体鉴别编号程度A13最大中央着丝粒1常见可鉴别B45大亚中着丝粒不易鉴别C612，X中等亚中着丝粒9常见难鉴别D1315中等近端着丝粒有难鉴别E1618较小中央或亚中16常见可鉴别着丝粒F1920小中央着丝粒不易鉴别G2122,Y最小近端着丝粒可有可鉴别第14页/共127页非显带染色体模式图第15页/共127页染色体显带Q带：1968Caspersson氮芥喹吖因优点：方法稳定，显带效果好缺点：荧光衰退快G带：1971Seabright用胰酶等预处理染色体，再用Giemsa染色优点：方法简单，带纹清晰，保存期长，省钱，省事第16页/共127页第17页/共127页第18页/共127页第19页/共127页第20页/共127页

G

带

模

式

图

第21页/共127页第22页/共127页

其它带型：

R带：反G带

C带：特异性染色异染色质

N带：染核仁组织者区

T带：染色体末端高分辨显带染色体：得到更长和带纹更丰富的染色体，称高分辨染色体最新进展：

FISH

：间期细胞染色体病诊断染色体涂染：染色体微细易位第23页/共127页第24页/共127页FISH第25页/共127页FISH第26页/共127页X染色体Y染色体13号染色体18号染色体21号染色体FISH第27页/共127页染色体涂染第28页/共127页染色体涂染第29页/共127页染色体区带的定位界标：染色体上具有稳定和显著形态学特征的指标。如两臂顶端，着丝粒和某些特殊带。每一染色体以着丝粒为界标区分出短臂（p）和长臂（q）区：位于相邻两界标之间的染色体区域带：显带后，染色体所呈现的深浅或明暗相间的部分区带顺序：着丝粒两臂末端，依次确定序号第30页/共127页

人类细胞遗传学命名的国际体制（ISCN）

命名及书写规则：

染色体号+臂符号+区符号+带符号+点

+亚带符号+亚亚带符号如：6q21.22第31页/共127页Denver体制染色体臂区带6q216q21.26q21.225322121121456

122357pq621.121.221.321.2121.2221.23第32页/共127页人类染色体畸变

染色体畸变是指染色体数目的增减或结构的改变，故分为数目异常和结构畸变两类

染色体数目异常染色体结构异常第33页/共127页染色体数目异常

多倍体（polyploid）异倍体或非整倍体（aneuploidy）第34页/共127页

多倍体

体细胞的染色体不是由两个染色体组，而是三个、四个染色体组组成时，称多倍体第35页/共127页

三倍体（triploid）：其细胞中有三个染色体组（3n=69）,是流产的重要原因之一产生原因：为双雌受精或双精子受精第36页/共127页三倍体第37页/共127页双雌受精第38页/共127页双雄受精第39页/共127页三级纺锤体第40页/共127页四倍体(tetraploid)：含四个染色体组（4n=92）,全身性更罕见。产生原因：核内复制:分裂前复制两次核内有丝分裂:

因纺锤体的缺陷，细胞不能分裂所致第41页/共127页异倍体或非整倍体

体细胞中的染色体数不是染色体组的整倍数，而是比二倍体少或多一条或几条染色体，如亚二倍体，超二倍体。是临床上最常见的染色体异常第42页/共127页

三体型（trisomy）：某号染色体比正常增多一条。除部分三体型外，三体型多导致流产，但它是最常见的染色体数目异常类型

单体型（monosomy）某号染色体比正常减少一条，常染色体单体型是致死性的第43页/共127页

异倍体形成原因染色体不分离（nondisjunction）：指某一对同源染色体或两条染色单体在分裂的后期不能正常分开而同时进入某一子细胞，导致形成的子细胞中，一为超二倍体，另一为亚二倍体，这一过程称染色体不分离

减数分裂不分离

有丝分裂不分离

染色体丢失（chromosomeloss）：分裂后期染色单体的滞留导致染色体减少第44页/共127页减数分裂不分离

减数分裂包括两次分裂，两次分裂均可发生染色体不分离，但发生染色体不分离的时期不同，产生异常配子的数目不同第45页/共127页减数分裂I不分离正常减数I分离第46页/共127页减数分裂II不分离正常减数II分离第47页/共127页减数分裂不分离第48页/共127页有丝分裂不分离

在受精卵发育的早期的细胞分裂中，如果发生染色体不分离，将导致嵌合体（即同时存在两种或两种以上细胞系的个体）的产生。其各细胞系的类型和数目之比，取决于发生染色体不分离的时期。第49页/共127页有丝分裂不分离与染色体丢失第50页/共127页染色体结构异常：

染色体结构畸变的基础是染色体断裂及断裂后的重接染色体断裂的后果：原位重接

修复异位重接多种染色体结构异常丢失缺失

染色体型—发生在G1期，影响2条单体

单体型—发生在G2期，影响其中1条单体第51页/共127页常见的染色体型结构异常缺失（deletion，del）环状染色体（ringchromosome,r）等臂染色体（isochromosome,i）倒位（inversion,inv）易位（translocation,t）双着丝粒染色体（dicentricchromosome,dic）插入（insertion,ins）重复（duplication,dup）第52页/共127页

缺失(deletion)：染色体部分丢失称为缺失末端缺失:染色体末端断裂后无着丝粒片段丢失中间缺失:两次断裂后的两个断裂点之间片段丢失第53页/共127页末端缺失第54页/共127页中间缺失第55页/共127页

倒位（inversion）：染色体发生两次断裂后形成三个断片，其中间断片倒转180度，然后重接

臂内倒位:两次断裂发生在染色体同一臂的倒位

臂间倒位:两次断裂发生在染色体不同臂的倒位第56页/共127页臂内倒位第57页/共127页臂间倒位第58页/共127页易位（translocation）：

相互易位:两条染色体发生断裂后形成的两个断片，相互交换，形成两条新的衍生染色体罗式易位:又称着丝粒融合，为相互易位的一种特殊形式，指两条近端着丝粒染色体在着丝粒处及其附近断裂后形成两条衍生染色体

第59页/共127页

相互易位第60页/共127页第61页/共127页罗式易位第62页/共127页染色体异常携带者

携有染色体易位、倒位的个体，在没有遗传物质缺少或增加时，其表型往往正常，但他（她）们在减数分裂形成配子过程中会出现问题，产生不正常的配子，导致不孕、流产、死胎或生育染色体异常后代第63页/共127页染色体倒位第64页/共127页倒位环第65页/共127页倒位环第66页/共127页正常情况下同源染色体配对、交换和分离第67页/共127页倒位环、交换与分离第68页/共127页

臂间倒位后在减数

分裂时形成的倒位环

12345678910

12654378910

5445336672819107812910第69页/共127页臂间倒位携带者产生的配子与

正常配子结合后的合子类型

配子类型合子类型

1234567891012345678910正常

123456789101234567891012654378910倒位携带者

12654378910

123456789101,2片段重复

12345621123456217,8,9,10缺失

123456789101,2片段缺失

10987345678910109873456789107,8,9,10重复第70页/共127页t(6q25;7q22)的联会复合体形成染色体易位第71页/共127页相互易位染色体与正常同源染色体配对图解第72页/共127页

相互易位携带者产生的18种配子及与正常配子受精后的合子类型分离类型配子类型与正常配子受精后产生的合子类型对角相邻1相邻23:1ABCDADCBABCBADCDABADCBCD*ABAB*CDCD*CBCB*ADADABCBCDADCBCDADABCDADABCBADABCBCD46,XX(XY)46,XX(XY),-6,-7,+der(6),+der(7),t(6;7)(q25;q22)46,XX(XY),-7,+der(7),t(6;7)(q25;q22)46,XX(XY),-6,+der(6),t(6;7)(q25;q22)46,XX(XY),-7,+der(6),t(6;7)(q25;q22)46,XX(XY),-6,+der(7),t(6;7)(q25;q22)46,XX(XY),+6,-746,XX(XY),+7,-646,XX(XY),-6,-7,+2der(7),t(6;7)(q25;q22)46,XX(XY),-6,-7,+2der(6),t(6;7)(q25;q22)47,XX(XY),+der(7),t(6;7)(q25;q22)45,XX(XY),-6,-7,+der(6),t(6;7)(q25;q22)47,XX(XY),-6,+der(6),+der(7),t(6;7)(q25;q22)45,XX(XY),-747,XX(XY),+der(6),t(6;7)(q25;q22)45,XX(XY),-6,-7,+der(7),t(6;7)(q25;q22)47,XX(XY),-7,+der(6),+(7),t(6;7)(q25;q22)45,XX(XY),-6第73页/共127页等臂染色体（isochromosome）：由于着丝粒处横裂所形成的两臂在形态和遗传物质组成完全一样的染色体

第74页/共127页等臂染色体第75页/共127页等臂染色体第76页/共127页环状染色体（ringchromosome）：染色体两臂各发生一次断裂，两断点中间部分的两断端彼此连接形成的衍生染色体第77页/共127页环状染色体第78页/共127页第79页/共127页双着丝粒染色体（dicentricchromosome）：两个染色体发生断裂后，具有着丝粒的两个片段相连接所形成的染色体第80页/共127页双着丝粒染色体第81页/共127页双着丝粒染色体的分离第82页/共127页插入（insertion）：一条染色体的某一片段插入到另一染色体中正位插入:所插入片段的区、带排列方向与原方向一致倒位插入:所插入片段的区、带排列方向与原方向相反第83页/共127页

正位插入第84页/共127页重复（duplication）：染色体上某一区段多出一份，易位及插入是其主要原因

第85页/共127页

染色体畸变综合症（染色体病）指由于染色体异常而引起的疾病

流产中一半为染色体异常所致

常染色体异常综合症性染色体异常综合症

染色体畸变综合症第86页/共127页常染色体异常综合症

先天愚型

18三体综合症

13三体综合症猫叫综合症

一般特征:多发畸形,智力和生长发育迟缓第87页/共127页

先天愚型(DownSyndrome

)

发病率：1/800

临床表现

实验室检查遗传学

再发风险第88页/共127页DownSyndrome(trisomy21syndrome)第89页/共127页临床表现

智力障碍特殊面容

发育迟缓皮纹异常第90页/共127页正常掌纹通贯掌第91页/共127页核型分析

三体型核型：47,XX(XY)+21，约占95%

嵌合型核型：46,XX（XY）/47，XX（XY）+21，占12%

易位型核型：

有多种,46,XX（XY）-D，+t（Dq；21q）或46,XX（XY）-G,+t(21q；Gq),

占34%第92页/共127页21三体核型第93页/共127页易位型21三体核型第94页/共127页生化检查/其它生化检查：过氧化物歧化酶（SOD—1），可增高约50%其它：X线，皮纹，B超等第95页/共127页发生机理

三体型：绝大多数为新发生的，95%为母亲生殖细胞减数分裂时发生不分离的结果嵌合型：是合子后有丝分裂不分离的结果易位型：Dq21q易位：55%是新发生的，45%为父母之一为罗式易位。罗式易位携带者可形成6种配子，其检出具有重要意义第96页/共127页

易位型21三体形成机理第97页/共127页再发风险

三体型：与母亲生育年龄相关嵌合型：双亲之一是嵌合体者再发风险大

易位型：1/2新发生，1/2是双亲之一为罗式易位。再发风险根据经验估计，与易位类型及双亲哪一方为携带者有关第98页/共127页

母亲年龄与21三体综合症发生率的关系母亲年龄（岁）21三体发生率

20-251:180025-291:150030-341:80035-391:25040-441:10045-1:50第99页/共127页第100页/共127页

易位型21三体综合征再发风险核型再发风险患者父亲母亲(%)D/21正常携带者10～l5

携带者正常521/21正常携带者100

携带者正常10021/22正常携带者10～l5

携带者正常5易位型正常正常等于发病率第101页/共127页18三体综合症

出生体重低肌张力增高多发畸型特殊握拳方式智力低下第102页/共127页18三体核型第103页/共127页13三体综合症

小头畸型眼部异常多指（趾）通贯掌严重智力低下第104页/共127页13三体核型第105页/共127页猫叫综合症

（5p—综合症）

发育迟缓智力低下满月脸肌张力增高多发畸型第106页/共127页

猫叫综合症核型第107页/共127页1212345染色体插入致5p部份缺失家系产前诊断第108页/共127页5

del(5)

11dirins(11)母亲5

del(5)

11dirins(11)511父亲5del(5)

11

患儿表型正常正常部分重复患儿5

11dirins(11)第109页/共127页性染色体异常综合症▲性