医学遗传学-染色体-2

1 第二节染色体畸变 染色体畸变 chromosomeaberration 指体细胞或生殖细胞内染色体发生异常的改变 造成染色体畸变的因素是多方面的 通常可由电离辐射 诱变剂等理化因素和病毒等生物因素诱发产生 是染色体病形成的基础 2 一 染色体畸变发生的原因 一 化学因素 药物 农药 工业毒物 食品添加剂 四 母亲年龄 三 生物因素由生物体产生的生物类毒素所致 某些生物体如病毒本身可引起染色体畸变 二 物理因素 各种射线 3 二 染色体数目异常极其产生机制 二倍体 diploid 2n 一个体细胞中染色体数为46 XX或46 XY 整倍体 euploid n或n的倍数 23 46 69非整倍体 aneuploid 不是n或n的倍数 增加或减少1条或几条 三体性 trisomy 某号染色体多一个拷贝 如21三体 47 XX 21 单体性 monosomy 某号染色体少一个拷贝 如Turner综合征 45 X 4 一 整倍体异常及产生机制 1 三倍体细胞中有三个染色体组 人类全身三倍体是致死的 核型 69 XXX 69 XXY 69 XYY 产生机理 双雄受精 5 双雌受精 整倍体改变的机制主要有双雄受精 双雌受精 核内复制和核内有丝分裂 6 2 四倍体 核内复制 是指细胞具有四个染色体组 临床上更为罕见 在自然流产儿中占5 主要原因是核内复制和核内有丝分裂 核内复制细胞内仅有染色体复制 而没有伴随细胞或核的分裂 这种现象称为核内复制 核内复制如发生在生殖细胞形成的过程中 受精后亦可形成多倍体 如发生在体细胞中 则可形成多倍体与二倍体的嵌合体 7 核内复制 精 卵 原细胞有丝分裂 生殖细胞 8 二 非整倍体异常及产生机制 非整倍体 比二倍体染色体数目增加或减少一条或数条的的细胞或个体称为非整倍体 9 单体性 2n 1 例 21单体45 XX XY 21 2 三体性 2n 1 例 47 XX XY 21 21三体 47 XXX 10 非整倍体产生的机理 染色体不分离 染色体丢失 减数I不分离减数分裂不分离不分离减数II不分离有丝分裂不分离 卵裂不分离 11 1 减数分裂不分离 减数分裂I不分离减数分裂II不分离减I不分离减II不分离精子同源三体性单亲三体型 12 例 第二次卵裂中X染色体不分离 47 XXX 45 X 45 X 46 XX 47 XXX 第二次有丝分裂后期染色体不分离 2 有丝分裂不分离 卵裂不分离 13 例 第二次卵裂中X染色体丢失 46 XX 45 X 46 XX 45 X 46 XX X染色体丢失 14 三 染色体结构畸变极其产生机制 在某种因素的作用下 染色体断裂重接 发生偶尔的错接 导致基因的重组 细胞遗传学把通过 断裂 重接 而出现的染色体结构变异分为如下几种形式 缺失 重复 倒位 易位等 15 染色体结构畸变的描述方法 简式 对染色体结构的改变只用其断点来表示 应依次写明染色体总数 性染色体组成 然后用一个字母或三联字符号 如del 写明重排染色体的类型 其后的第一个括弧内写明染色体的序号 第二个括弧内写明区号 带号以表示断点 46 XY del 1 p36 46 XX t 4 6 q35 q21 详式 染色体总数 性染色体组成 畸变类型 发生畸变的染色体序号 从一端到另一端详细地描述发生了畸变的染色体 46 XY del 1 qter p36 46 XX t 4 6 4pter q35 6q21 6qter 6pter 6q21 4q35 4qter 16 1 缺失deletion del 缺失 染色体片段的丢失 q21 号 末端缺失 46 XX del 1 中间缺失 1号 q21q23 46 XX del 1 q21q23 q21 17 2 重复duplication dup 即染色体某一染色片段在同一条染色体上出现两次或两次以上 2号2号 重复 18 3 倒位inversion inv 号 p21 q31 46 XY inv 2 p21q31 是一条染色体上发生两次断裂后 两个断裂点之间的片段旋转180 重接 包括臂内倒位和臂间倒位两种 19 20 4 易位translocation t 单方易位 转位 是当两条染色体同时发生断裂 一条染色体的断片结合到另一条染色体上 包括单方易位 相互易位 罗氏易位和复杂易位等 21 相互易位 平衡易位 2号 q21 5号 q31 46 XY t 2 5 q21 q31 两条染色体断裂后相互交换无着丝粒断片后重接 从而形成两条新生的染色体 称为衍生染色体 derivativechromosome 2号 5号 22 例7 9平衡易位携带者 携带者配子7p 97p 9p 7 97 9p 正常配子7 977p 9977p 99p 77 9977 99p 部分三体患者平衡易位携带者正常部分单体 23 罗伯逊易位 罗氏易位 着丝粒融合 14号 21号 45 XX t 14q21q 14 21 两条近端着丝粒染色体 D D D G G G 在近端着丝粒处发生断裂 两长臂和两短臂各形成一条新的染色体 两长臂形成的染色体几乎具有全部遗传物质 两短臂形成的染色体由于缺乏着丝粒或因几乎全由异染色质组成 故常丢失 24 D DD GG G 13 14 罗伯逊易位Robertsoniantranslocation rob 25 配子 F1 21三体 21单体 14三体 14单体 26 27 5 双着丝粒染色体 dic 6 插入 ins 具两个着丝粒的染色体 一条染色体的某一中间片段插入到另一条染色体中 28 7 等臂染色体isochromosome iso 29 8 环状染色体ringchromosome r 30 一个个体内同时存在两种或两种以上不同核型的细胞系称为嵌合体 同源嵌合体 mosaic 由同一合子发育而成的具有不同核型的细胞系所组成的嵌合体 异源嵌合体 chimera 源自于两个起源不同的细胞系紧密结合组成的一个胚胎发育而成的机体 三 嵌合体 mosaic 产生机理 受精卵卵裂染色体不分离 受精卵卵裂染色体丢失 31 嵌合体 mosaic 嵌合体的描述方式即以一斜线将不同的核型隔开如 46 XX 47 XX 21 mos46 XX 47 XX 21 等除染色体数目异常的嵌合体外 还可见染色体结构畸变所形成的嵌合体 或染色体数目 结构都有异常的嵌合体 如46 XX 45 XX t 21 22 q11 q11 46 XY 46 XY r 22 p12q13 45 X 46 X I Xq 等 32 四 姐妹染色单体交换 sisterchromatidexchange SCE 姐妹染色单体交换是一姐妹染色单体交换一条染色体的两条单体在同一位置发生同源片段的交换 是一种敏感的遗传学指标 可以检测环境诱变剂 化学药物 病毒 肿瘤因素等对遗传物质的影响 33 染色体畸变的分子细胞生物学效应 细胞的周期不同时相不同特点 G1期和S期发生畸变为染色体型的S期和G2期为染色单体型的能否稳定传给子代 可分为 稳定型染色体畸变非稳定型染色体畸变 无着丝粒和双着丝粒染色体 34 不同染色体结构畸变产生不同的生物学效应 1 末端缺失和中间缺失 大片段的缺失 致死的小片段的缺失 异常个体2 重复的效应比较缓和 3 倒位 小片段 不发生配对大片段 形成倒位环 减数分裂时形成的四个配子中 有两个正常配子 35 相互易位 形成生殖细胞时 形成四射体 出现对位分裂 邻位分离 和3 1分离 形成18种配子 只有一种配子正常 一种是平衡易位 其余16种都是不平衡的 大部分都将形成单体或部分单体 三体或部分三体 导致流产 死胎或畸形儿