染色体遗传课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章染色体畸变与疾病,第二章染色体畸变与疾病,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,本章主要内容正常人类染色体,一、人类染色体,一、人类染色体,染色体,(chromosome),染色单体,(chromatid),着丝粒,(centromere),主缢痕,(primary constriction),次缢痕,(secondary constriction),短臂,(p) &,长臂,(q),随体,(satellite),端粒,(telomere),（一）染色体的基本形态结构,染色体(chromosome)（一）染色体的基本形态结构,（二）染色体的类型,中央着丝粒,(1, 3, 16, 19, 20),亚中央着丝粒,(2, 4, 12, 17, 18, X),近端着丝粒,(13, 14, 15, 21, 22, Y),（二）染色体的类型中央着丝粒亚中央着丝粒近端着丝粒,染色体遗传课件,随体,随体柄,（核仁组织者）,随体随体柄,（三）染色体的数量,体细胞：,46,条,精子和卵子细胞：,23,条,（三）染色体的数量体细胞：46条,（四）染色体的核型分析,1,、核型和核型分析的定义,核型：,一个体细胞中的全部染色体即构成其核型,(karyotype),。,核型分析：,将待测细胞的全套染色体按照,Denver,体制配对、排列后，分析确定其是否,与正常核型的异同，称为核型分析,(karyotype analysis),。,（四）染色体的核型分析 1、核型和核型分析的定义,染色体遗传课件,染色体遗传课件,显带技术可显示出染色体的整体结构的是：,G,显带、,Q,显带、,R,显带。,2,、核型分析的种类,常规核型分析（,非显带核型,分析,）,显带核型分析,补充：,显带技术可显示出染色体的整体结构的是：2、核型分析的种类常规,根据国际,丹佛体制（,Denver,体制）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,(A,G,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,1,22,号；另一对与性别形成有关，随性别而异，称,为,性染色体,(sex chromosome),。,XX,代表,女性,，,XY,代,表,男性,。,（,1,）常规核型分析,根据国际丹佛体制（Denver体制）将人类体细胞的（1）常规,人类染色体分组及形态特征,组号,染色体号,形态大小,着丝粒位置,随体,副缢痕,A,1,3,最大,中央着丝粒,(1,3),无,1,号常见,亚中央着丝粒,(2),B,4,、,5,次大,亚中央着丝粒,无,C,6,12, X,中等,亚中央着丝粒,无,9,号常见,D,13,15,中等,近端着丝粒,有,E,16,18,小,中央着丝粒,无,16,号常见,亚中央着丝粒,F,19,、,20,次小,中央着丝粒,无,G,21,、,22,、,Y,最小,近端着丝粒,21, 22,有,Y,无,人类染色体分组及形态特征组号染色体号形态大小着丝粒位置随体副,染色体遗传课件,1968,年，瑞典细胞化学家,Caspersson,用特殊的染色方法使染色体臂上显示出一条条明,暗交替或深浅不一的横纹,带。,带型,(banding pattern),：应用显带技术，将人类,24,种染色体显示出的各自特异的带纹。,（,2,）显带核型分析,1968年，瑞典细胞化学家Caspersson（2）显带核型,一般显带,：,500,条带纹,Q,带：氮芥喹吖因,(QM),G,带：,胰酶,Giemsa,R,带：经处理的标本,Giemsa,或,QM,C,带：,Y,染色体 着丝粒 副缢痕,T,带：染色体末端结构异常,N,带：,AgNO3,Giemsa, NOR,显带类型：,一般显带： 500条带纹显带类型：,染色体遗传课件,染色体遗传课件,G,带深带,G,带浅带,着丝粒,着色不定带,G带深带G带浅带着丝粒着色不定带,染色体遗传课件,染色体遗传课件,染色体遗传课件,染色体遗传课件,染色体遗传课件,高分辨显带,：,500,条带,染色体处于不同时期显出的带纹数不同。,中中期：,300500,早中期：,500550,晚中期：,550850,早前期：,8501000,高分辨显带： 500条带,染色体遗传课件,染色体带命名的国际体制,界标,带,区,Xq28,1,2,3,4,5,6,7,8,2,1,1,2,Xp,Xq,染色体带命名的国际体制界标带区Xq2812 1 1 2 Xp,染色体遗传课件,染色体序号,臂的符号,区号, 带号,如：,Xq27,表示,X,染色体的长臂的,2,区,7,带。,带的表达方法, 染色体序号带的表达方法,准确认识每一条染色体, 准确判断染色体结构异常, 有利于对肿瘤机制的探讨和研究, 有利于基因定位,显带核型分析的意义,准确认识每一条染色体显带核型分析的意义,二、染色体畸变,二、染色体畸变,chr,数目改变,整倍体异常,非整倍体异常,单倍体,多倍体,单体型,三体型,多体型,嵌合体,chr,结构畸变,缺失,倒位,易位,重复,双着丝粒染色体,chr数目改变整倍体异常单倍体单体型chr,(,一,),染色体数目改变,染色体组：指人类的配子细胞即精子或卵子各含,有一套完整的染色体。,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。在人类仅见于精子或卵子。,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。,(一) 染色体数目改变染色体组：指人类的配子细胞即精子或卵子,染色体数目成倍增加。,类型：,单倍体（,n,）、,三倍体（,3n,）,(triploid),多倍体（,4n,）,(polyploid),形成原因：,双雄受精,(diandry),或双雌受精,(digyny),核内复制,(endoreduplication),多倍体的遗传学效应：,自然流产,。,主要发现在自然,流产的胎儿中（,25%,）。,1,、整倍体,(euploid),异常,染色体数目成倍增加。1、整倍体(euploid)异常,3n,69,三极纺锤体,3n69三极纺锤体,染色体遗传课件,发生在精原细胞或卵原细胞的增殖过程中,有丝分裂,4n(92,条,chr),的性母细胞,2n(46,条,chr),的精子或卵子,3n,的合子细胞, 发生在受精卵的第一次有丝分裂,卵裂,4n,的体细胞,RD,受精, 发生在精原细胞或卵原细胞的增殖过程中RD受精,细胞内个别染色体数的增加或减少。,体细胞染色体数目少于二倍体,(46,条,),时称为,亚二倍体,(hypodiploid),，体细胞染色体数目多于二倍体时称为,超二倍体,(hyperdiploid),。,2,、非整倍体,(aneuploid),异常,细胞内个别染色体数的增加或减少。2、非整倍体(aneuplo,非整倍体改变的类型：,单体型,(monosomy),：亚二倍体，,45,条（,2n-1,）。,性染色体如,45,X,三体型,(trisomy),： 超二倍体，,47,条（,2n+1,）。,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）,嵌合体,(mosaic),：,指体内同时存在染色体数目不同的,两种或两种以上细胞系的个体。,如,45,X/46,XX,；,46,XY/47,XXY,非整倍体改变的类型：单体型(monosomy)：亚二倍体，4,形成机制：,染色体不分离,(non-disjunction),RD,时染色体不分离,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,。,形成机制：染色体不分离(non-disjunction),N,1,N,1,N,1,N,1,N,1,N,1,2N,1,2N,1,2N,1,2N,1,2N,1,N,N,N,N,N,1,N,1,2N,2N,2N,1,2N,2N,N,初级不分离,(primary non-disjunction),父母均为正常二倍体，只是在生殖细胞形成时，由于减数分裂染色体不分离，导致受精后产生三体型患儿。,N1N1N1N1N1N12N12N12N1,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,RD不分离：同源染色体不分离,次级不分离,(secondary non-disjunction),：,由于父母一方为三体型，其生殖细胞在减数分裂时发生的不分离。,2N+1,N,N,1,N,N,N,1,N,1,2N,2N,2N,1,2N,1,N,次级不分离(secondary non-disjunctio,有丝分裂不分离,是指发生在受精卵或体细胞有丝分裂过程中的姐妹,染色单体不分离，即可形成,嵌合体,。,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。,2N,2N,1,2N,1,2N,2N,2N,2N,2N,2N,1,2N,1,47/45 Mosaic,46/47/45 Mosaic,有丝分裂不分离2N2N12N12N2N2N2N2N2N,染色体丢失,(loss),（,后期延迟,(anaphase lag),）,减数分裂或有丝分裂时，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,染色体一起进入子细胞核而滞留在细胞质中直,至分解消失。,染色体丢失(loss)（后期延迟(anaphase lag,3,、嵌合体类型,同源嵌合体,体内不同,chr,数目,(,核型）的细胞群起源于同一合子。,产生原因：,a,、受精卵头几次卵裂时,chr,不分离,b,、受精卵头几次卵裂时,chr,丢失,后期延迟,3、嵌合体类型 同源嵌合体,异源嵌合体,体内不同核型的细胞群起源于,2,个或以上的合子。,产生的原因：,a,、,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。,b,、,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。,c,、,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。, 异源嵌合体,(,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。,(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,末端缺失,中间缺失,环状,chr,1,、缺失,(deletion,，,del),部分单体型,(partial monosomy),末端缺失1、缺失(deletion，del),末端缺失,(terminal deletion),4q27,末端缺失(terminal deletion)4q27,中间缺失,(interstitial deletion),4q25,4q13,中间缺失(interstitial deletion)4q2,环状染色体,(ring chromosome,，,r),2p21,2q31,p21,q31,环状染色体(ring chromosome，r)2p212q,染色体遗传课件,染色体遗传课件,2,、重复,(duplication,，,dup),部分三体型,(partial trisomy),正位重复,倒位重复,2、重复(duplication，dup) 正位重复倒位重复,3,、倒位,(inversion,，,inv),臂内倒位,臂间倒位,3、倒位(inversion，inv) 臂内倒位,臂内倒位,(paracentric inversion),4q13,4q24,臂内倒位(paracentric inversion)4q1,臂间倒位,(pericentric inversion),4p14,4q21,臂间倒位(pericentric inversion)4p1,染色体遗传课件,染色体遗传课件,4,、易位,(translocation,，,t),相互易位,罗伯逊易位,复杂易位,4、易位(translocation，t)相互易位,相互易位,(reciprocal translocation),4q25,20q12,相互易位(reciprocal translocation),染色体遗传课件,染色体遗传课件,染色体遗传课件,罗伯逊易位,(robertsonian translocation),罗伯逊易位(robertsonian translocati,染色体遗传课件,染色体遗传课件,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。,平衡易位及平衡易位携带者,5,、等臂染色体,(isochromosome,，,i),5、等臂染色体(isochromosome，i),染色体遗传课件,染色体遗传课件,6,、双着丝粒染色体,(dicentric chromosome,，,dic),6q22,11p15,6、双着丝粒染色体6q2211p15,（三）染色体异常的后果,自然流产,先天缺陷,携带者,（三）染色体异常的后果自然流产,三、染色体病,三、染色体病,定义：,由于染色体数目和结构异常而引起的疾病,分类,常,chr,病：,122,号常,chr,引起,性,chr,病：,x,或,y,性,chr,引起,定义：分类常chr病：122号常chr引起,临床特征：,多发畸形,生长发育迟缓,智力低下,皮纹改变,先天性心脏病,（一）常染色体病,临床特征：（一）常染色体病,先天愚形,(21,三体综合征，,Down syndrome,),1,、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,发病率,1/800,1/600,新生儿；严重智力低下；生长发育迟缓；特殊面容（眼距宽，外眼角上斜、鼻根低平，舌大）；通贯手、小指内弯、一指褶纹；男性不育、女性偶有生育能力,先天愚形(21三体综合征，Down syndrome)1、临,染色体遗传课件,完全型,21,三体,易位型,21,三体,嵌合型,21,三体,2,、类型,完全型21三体2、类型,完全型,：,占,95,47, XX(XY),21,减数分裂时,21,号染色体不分离,发病率随母亲年龄增高而增大,完全型：,染色体遗传课件,染色体遗传课件,嵌合型：,占,2,4,46/47,，,21,早期卵裂时,21,号染色体不分离,嵌合型：,易位型：,46, XX(XY),14,t(14q21q),由,平衡易位携带者,亲代传来,携带者核型：,45, XX(XY),14,21,t (14q21q),易位型：,染色体遗传课件,染色体遗传课件,染色体遗传课件,染色体遗传课件,21q22,： 过氧化物歧化酶,gene,H,2,O,2,过氧化物歧化酶,3,、发病机理：,21q22： 过氧化物歧化酶geneH2O2过氧化物歧化,18,三体综合征,(Edwards syndrome,),发病率,1/4 000,1/5 000,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,18三体综合征(Edwards syndrome)发病率1/,染色体遗传课件,染色体遗传课件,13,三体综合征,(Patau syndrome),发病率,1/5 000,1/21 000,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,13三体综合征(Patau syndrome)发病率1/5,染色体遗传课件,染色体遗传课件,5p,综合征,(,猫叫综合征，,Cri-du-chat syndrome),发病率,1/50 000,猫叫样哭声，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,),5p综合征发病率1/50 000,染色体遗传课件,染色体遗传课件,（二）性染色体病,临床特征：,性发育不全,两性畸形,（二）性染色体病临床特征：,先天性睾丸发育不全综合征,(Klinefelter syndrome,或,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,发病率为,1/850,男性,男性精神发育不全中为,1/100,男性不育中为,1/10,临床表现：睾丸小，无胡须和喉结，皮肤女性化，,第二性征不明显，无精子，无生育。身,材瘦高。,先天性睾丸发育不全综合征1942年，Klinefelter首,染色体遗传课件,染色体遗传课件,性腺发育不全,(Turner syndrome,，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,发病率为,1/2 500,1/5 000,女性,临床表现：幼稚子宫 ， 卵巢呈条索状 ；原发闭经，,乳房不发育等第二性征不明显。无卵子,不生育。身材矮小，肘外翻，蹼颈等。,性腺发育不全1938年，Turner首先描述,染色体遗传课件,X,单体型：,45,，,X,嵌合型：,45,X/46,XX,症状较轻,X,等臂染色体,部分缺失,46,X,i(xq) ,身材矮小,46 ,Xi(xp) ,身材正常,46,X,del(xp),身材矮小,46,X,del(xq),身材正常,X单体型：45，X46,X,i(xq) 身材矮小46,X,染色体遗传课件,XYY,综合征,1961,年，,Sandburg,首先描述,核型为,47,，,XYY,发病率为,0.11,男性,男性精神病患者中占为,3/100,180 cm,：,1/200,190 cm,：,1/30,200 cm,：,1/10,XYY综合征1961年，Sandburg首先描述,染色体遗传课件,X,三体综合征,1959,年，,Jacob,首先描述，核型为,47,，,XXX,发病率为,1/1 000,女性新生儿,女性精神病患者中占为,4/1 000,X三体综合征1959年，Jacob首先描述，核型为 47，X,染色体遗传课件,脆性,X,染色体,(Fra X),综合征,1969,年，,Lubs,在,X,连锁的智力低下家庭中发现,1/1 000,的男性带有致病基因，,20,不发病,实际发病率为,1/1 250,1/1 350,仅次于先天愚形的智力低下性疾病,1/3,的女性杂合子为轻度智力低下，出现率约,1/2 000,脆性X染色体(Fra X)综合征1969年，Lubs在X连锁,脆性部位,(fragile site),：,Xq27.3 Fra X,FMR-1,基因, Xq27,5,端有一个,(CGG)n,n,6,50,正常人,60,200,前突变,(premutation),200,230,全突变,(full mutation),脆性部位(fragile site)：Xq27.3 F,染色体遗传课件,本章节重点,染色体非显带及显带核型,染色体数目异常及产生机制,染色体结构畸变及产生机制,常见染色体病,易位型染色体分离特点,本章节重点染色体非显带及显带核型,染色体结构畸变的基础是：,染色体断裂及断裂之后的异常重排,染色体结构畸变的基础是：染色体断裂及断裂之后的异常重排,个人观点供参考，欢迎讨论！,个人观点供参考，欢迎讨论！,