《醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)》染色體遺傳課件

醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)（MedicalGenetics）郭玉萍1醫(yī)學(xué)資料染色體遺傳

（P28–59）2醫(yī)學(xué)資料本章主要內(nèi)容正常人類染色體染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)畸變?nèi)旧w疾病3醫(yī)學(xué)資料一、人類染色體

(chromosome)4醫(yī)學(xué)資料（一）染色體的基本形態(tài)結(jié)構(gòu)2條染色單體(chromatid)著絲粒(centromere)(主縊痕(primaryconstriction))短臂(p)&長臂(q)次縊痕(secondaryconstriction)隨體(satellite)端粒(telomere)1、染色體的結(jié)構(gòu)：5醫(yī)學(xué)資料6醫(yī)學(xué)資料中部著絲粒染色體(1,3,16,19,20)亞中部著絲粒染色體(2,4,5,6–12,17,18,X)近端著絲粒染色體(13,14,15,21,22,Y)2、染色體的類型7醫(yī)學(xué)資料體細(xì)胞：46條23對（2n）3、染色體的數(shù)量生殖細(xì)胞：性原細(xì)胞（卵原細(xì)胞和精原細(xì)胞）：2n初級性母細(xì)胞（初級卵母細(xì)胞和初級精母細(xì)胞）：2n次級性母細(xì)胞（次級卵母細(xì)胞和次級精母細(xì)胞）：23條染色體（n）配子細(xì)胞（精子和卵子）：23條染色單體（n）8醫(yī)學(xué)資料2NNNNNNNRDⅡRDⅠ配子次級性母細(xì)胞初級性母細(xì)胞9醫(yī)學(xué)資料（二）染色體的核型分析1、核型和核型分析的定義核型(karyotype)

：

一個體細(xì)胞中的所有染色體按其大小形態(tài)等特點(diǎn)排列而成的圖像即核型.

核型分析(karyotypeanalysis)：

將待測細(xì)胞的全套染色體按照Denver體制配對、排列，分析確定其是否正常的過程，稱為核型分析.

10醫(yī)學(xué)資料11醫(yī)學(xué)資料2、核型分析的方法⑴染色體非顯帶核型分析（常規(guī)核型分析）根據(jù)國際Denver體制（ISCN）將人類體細(xì)胞的46條染色體按其相對長度和著絲粒位置分為23對，7個組(A～G組)。其中22對為男女共有，稱常染色體(autosome)，以其長度遞減和著絲粒位置依次編為1～22號；另1對X和Y染色體與性別形成有關(guān)，隨性別而異，稱為性染色體(sexchromosome)，XX代表女性，XY代表男性。12醫(yī)學(xué)資料46，XX46，XY13醫(yī)學(xué)資料人類染色體分組及形態(tài)特征組號染色體號形態(tài)大小著絲粒位置隨體副縊痕A1～3最大1,3中央著絲粒無1號常見2亞中央著絲粒B4、5次大亞中央著絲粒無C6～12,X中等亞中央著絲粒無9號常見D13～15中等近端著絲粒有E16～18小16中央著絲粒無16號常見17、18亞中央著絲粒F19、20次小中央著絲粒無G21、22、Y最小近端著絲粒21,22有Y無14醫(yī)學(xué)資料⑵

染色體顯帶核型分析顯帶核型分析是用特殊的染色方法使染色體臂上顯示出一條條明暗交替或深淺交替的橫紋(帶)的核型分析方法。

帶型(bandingpattern)是指應(yīng)用顯帶技術(shù)將人類24種染色體（22條常染色體、X和Y染色體）顯示出的各自特異的帶紋的總和。①關(guān)于顯帶核型分析和帶型的定義15醫(yī)學(xué)資料②

帶型種類一般顯帶：﹤500條帶紋Q帶：明暗交替的帶紋G帶：深淺交替的帶紋R帶：Q帶或G帶的反帶C帶：Y染色體、著絲粒、副縊痕T帶：端粒(末端)N帶：隨體(NOR)高分辨顯帶：﹥500條帶16醫(yī)學(xué)資料17醫(yī)學(xué)資料G顯帶18醫(yī)學(xué)資料G帶深帶G帶淺帶著絲粒著色不定帶19醫(yī)學(xué)資料20醫(yī)學(xué)資料21醫(yī)學(xué)資料22醫(yī)學(xué)資料T顯帶23醫(yī)學(xué)資料N顯帶24醫(yī)學(xué)資料25醫(yī)學(xué)資料③

G帶的帶型識別與命名XpXq12345678Xq282112臂、區(qū)、帶逐級劃分及編號26醫(yī)學(xué)資料27醫(yī)學(xué)資料④

帶紋的表示方法染色體序號臂的符號區(qū)號帶號如：Xq28表示X染色體的長臂的2區(qū)8帶。28醫(yī)學(xué)資料二、染色體畸變

(chromosomalaberration)29醫(yī)學(xué)資料染色體數(shù)目異常整倍體異常：單倍體、多倍體非整倍體異常：單體型、三體型、多體型、嵌合型染色體結(jié)構(gòu)畸變?nèi)笔У刮灰孜恢貜?fù)雙著絲粒染色體

等30醫(yī)學(xué)資料(一)

染色體數(shù)目異常染色體組：指人類的配子細(xì)胞即精子或卵子各自含有的一套完整的染色體。chr數(shù)目23。單倍體：含有一個染色體組的細(xì)胞或個體。chr數(shù)目23，“n”

表示。如人類配子細(xì)胞（精子或卵子）。二倍體：含有兩個染色體組的細(xì)胞或個體。chr數(shù)目46，“2n”

表示。如人類體細(xì)胞。31醫(yī)學(xué)資料1、整倍體(euploid)異常體細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目成組的增減。形成單倍體(n)、多倍體(≥3n)

。單倍體僅見于配子細(xì)胞。多倍體中以三倍體為主且多見于自然流產(chǎn)胚胎。形成機(jī)制有雙雄受精(diandry)或雙雌受精(digyny)等

32醫(yī)學(xué)資料3n＝6933醫(yī)學(xué)資料34醫(yī)學(xué)資料2、非整倍體(aneuploid)異常體細(xì)胞內(nèi)個別染色體數(shù)目的增減。形成超二倍體(hyperdiploid)（染色體數(shù)目＞2n）、亞二倍體(hypodiploid)（染色體數(shù)目＜2n)。35醫(yī)學(xué)資料⑴

非整倍體的常見類型單體型(monosomy)：

亞二倍體，45條

性染色體如45,X

三體型(trisomy)

超二倍體，47條

性染色體如47,XXY或47,XXX

常染色體如47,XX(XY)+21

多體型(ploysomy)：

性染色體如48,XXXX（超雌）

48,XYYY（超雄）36醫(yī)學(xué)資料⑵非整倍體的形成機(jī)制①

減數(shù)分裂染色體不分離(meioticnon-disjunction)父母均為正常2n雙親之一即父親或母親在配子形成過程中減數(shù)分裂時，發(fā)生了染色體不分離?？梢园l(fā)生在第一次分裂時同源染色體不分離，也可以發(fā)生在第二次分裂時姐妹染色單體不分離。形成三體型或單體型.37醫(yī)學(xué)資料N＋1N－1N＋1N＋1N－1N－12N＋12N＋12N－12N－1NN2NNNN－1N＋12N2N2N＋12N－1N2NRDⅠ不分離同源染色體不分離

RDⅡ不分離姐妹染色單體不分離三體型單體型三體型單體型正常核型父母均為正常2n38醫(yī)學(xué)資料39醫(yī)學(xué)資料父母一方為三體型其生殖細(xì)胞在減數(shù)分裂時發(fā)生的不分離。形成三體型患兒。40醫(yī)學(xué)資料2N+1NN＋1NNN＋1N＋12N2N2N＋12N＋1N三體型正常核型父母一方為三體型41醫(yī)學(xué)資料減數(shù)分裂時，由于某種原因（如紡錘絲或著絲粒功能障礙或者染色體行動遲緩），導(dǎo)致某條染色體在分裂后期和末期不能跟隨其他染色體一起進(jìn)入子細(xì)胞核而滯留在細(xì)胞質(zhì)中直至分解消失。形成單體型.②減數(shù)分裂染色體丟失(loss)42醫(yī)學(xué)資料⑴嵌合體的定義體內(nèi)同時存在兩種或兩種以上不同核型細(xì)胞系的個體3、嵌合體（型）(mosaic)43醫(yī)學(xué)資料①

同源嵌合體（復(fù)合非整倍體）

定義體內(nèi)不同核型的細(xì)胞系起源于同一受精卵。

45,X/46,XX46,XY/47,XXY46,XY/47,XY＋21⑵嵌合體的類型44醫(yī)學(xué)資料受精卵的有絲分裂染色體不分離

早期卵裂時發(fā)生姐妹染色單體不分離。

嵌合體個體中各細(xì)胞系的類型和數(shù)量的比例，取決于發(fā)生染色體不分離的卵裂時間的早晚。受精卵的有絲分裂染色體丟失

形成機(jī)制45醫(yī)學(xué)資料2N2N－12N＋12N2N2N2N2N2N－12N＋147/45Mosaic46/47/45Mosaic有絲分裂不分離——卵裂46醫(yī)學(xué)資料②

異源嵌合體定義體內(nèi)不同核型的細(xì)胞系起源于2個或以上的受精卵

46,XX/46,XY45,X/46,XY46,XX/47,XXY47醫(yī)學(xué)資料2個成熟卵子分別與X精子和Y精子受精所形成的2個胚胎由于某種原因融合成一體。1個卵子分裂（孤雌分裂）為2個細(xì)胞分別與x精子和y精子受精所形成的2個胚胎由于某種原因融合成一體。1個卵子和1個極體分別與x精子和y精子受精后所形成的2個胚胎由于某種原因融合成一體。形成機(jī)制48醫(yī)學(xué)資料(二)

染色體結(jié)構(gòu)畸變定義：指染色體部分片段的缺失、重復(fù)或重排?；A(chǔ)：染色體斷裂和/或斷裂后的異常連接。

衍生染色體(derivativechromosome)：

染色體斷裂后形成的新畸變?nèi)旧w。

“平衡的”與“不平衡的”49醫(yī)學(xué)資料1、缺失(deletion，del)——部分單體型(partialmonosomy)末端缺失中間缺失環(huán)狀chr50醫(yī)學(xué)資料末端缺失(terminaldeletion)4q2751醫(yī)學(xué)資料4q134q25中間缺失(interstitial

deletion)52醫(yī)學(xué)資料2p212q31p21q31環(huán)狀染色體(ringchromosome，r)53醫(yī)學(xué)資料54醫(yī)學(xué)資料55醫(yī)學(xué)資料2、重復(fù)(duplication，dup)

——部分三體型(partialtrisomy)正位重復(fù)倒位重復(fù)56醫(yī)學(xué)資料3、倒位(inversion，inv)

臂內(nèi)倒位臂間倒位57醫(yī)學(xué)資料4q244q13臂內(nèi)倒位(paracentricinversion)58醫(yī)學(xué)資料4p144q21臂間倒位(pericentricinversion)59醫(yī)學(xué)資料60醫(yī)學(xué)資料61醫(yī)學(xué)資料4、易位(translocation，t)相互易位（rcp）羅伯遜易位（rob）復(fù)雜易位單方易位62醫(yī)學(xué)資料4q2520q12相互易位(reciprocaltranslocation)63醫(yī)學(xué)資料64醫(yī)學(xué)資料羅伯遜易位(robertsoniantranslocation)65醫(yī)學(xué)資料66醫(yī)學(xué)資料67醫(yī)學(xué)資料平衡易位及平衡易位攜帶者平衡易位：僅有位置的改變而沒有明顯的染色體片段的增減，通常不會引起明顯的遺傳學(xué)效應(yīng)的易位。也叫原發(fā)性易位。平衡易位攜帶者：具有平衡易位染色體但表型正常的個體。68醫(yī)學(xué)資料69醫(yī)學(xué)資料70醫(yī)學(xué)資料5、等臂染色體(isochromosome，i)71醫(yī)學(xué)資料72醫(yī)學(xué)資料73醫(yī)學(xué)資料（三）染色體異常的后果1、自然流產(chǎn)（攜帶者）：見于平衡衍生染色體的結(jié)構(gòu)畸變（倒位、易位）。2、先天缺陷或疾?。ㄈ旧w病患者）：見于染色體數(shù)目異常和不平衡衍生染色體的結(jié)構(gòu)畸變（缺失、重復(fù)等）。74醫(yī)學(xué)資料三、染色體病75醫(yī)學(xué)資料常染色體病：1—22號常染色體引起性染色體?。簒或y性染色體引起76醫(yī)學(xué)資料（一）常染色體病多發(fā)畸形生長發(fā)育遲緩智力低下皮紋改變先天性心臟病77醫(yī)學(xué)資料1、先天愚形(21三體綜合征，Downsyndrome)⑴臨床表現(xiàn)三大特征：嚴(yán)重智力低下、50%伴有先心、大多有皮紋改變其他表現(xiàn)：發(fā)病率1/800～1/600新生兒；生長發(fā)育遲緩；特殊面容（眼距寬，外眼角上斜、鼻根低平，舌大）；男性不育、女性偶有生育能力。78醫(yī)學(xué)資料79醫(yī)學(xué)資料⑵類型及形成機(jī)制完全型21三體易位型21三體嵌合型21三體80醫(yī)學(xué)資料①完全型（游離型）：占95％47,XX(XY),＋21減數(shù)分裂時21號染色體不分離發(fā)病率隨母親年齡增高而增大再發(fā)風(fēng)險低81醫(yī)學(xué)資料82醫(yī)學(xué)資料83醫(yī)學(xué)資料②嵌合型：占2～4％46/47,＋21早期卵裂時21號染色體不分離再發(fā)風(fēng)險低84醫(yī)學(xué)資料③易位型：患者核型：46,XX(XY),－14（13,15）,＋rob(14q21q)

46,XX(XY),－21（22）,＋rob(21q21q)由平衡易位攜帶者親代傳來攜帶者核型：45,XX(XY),－14,－21,＋rob(14q21q)

45,XX(XY),－21,－21,＋rob(21q21q)再發(fā)風(fēng)險較高85醫(yī)學(xué)資料86醫(yī)學(xué)資料正常核型正常攜帶者表型正常易位型21三體患者21單體流產(chǎn)14單體流產(chǎn)易位型14三體流產(chǎn)46,XX(XY),－14,＋rob(14q21q)87醫(yī)學(xué)資料46,XX(XY),－21,＋rob(21q21q)88醫(yī)學(xué)資料⑶發(fā)病機(jī)制21q22：過氧化物歧化酶基因過氧化物歧化酶H2O289醫(yī)學(xué)資料2、18三體綜合征(Edwardssyndrome)發(fā)病率1/4000～1/5000活嬰男女比例為1:4生長發(fā)育障礙小眼，眼距寬，內(nèi)眥贅皮小口，腭弓窄，唇裂或腭裂先天性心臟病(95％)特殊握拳姿勢；搖椅樣畸形足90醫(yī)學(xué)資料91醫(yī)學(xué)資料92醫(yī)學(xué)資料3、13三體綜合征(Patausyndrome)發(fā)病率1/5000～1/21000中樞神經(jīng)系統(tǒng)嚴(yán)重發(fā)育缺陷發(fā)育遲緩，嚴(yán)重智力低下小眼或無眼，眼距寬，內(nèi)眥贅皮唇裂或腭裂預(yù)后不佳，45％在出生1月內(nèi)死亡93醫(yī)學(xué)資料94醫(yī)學(xué)資料95醫(yī)學(xué)資料4、5p－綜合征(貓叫綜合征，Cri-du-chatsyndrome)發(fā)病率1/50000貓叫樣哭聲，隨年齡增長而消失智力發(fā)育遲緩，滿月臉眼距寬，外眼角下斜，內(nèi)眥贅皮腭弓高，下頜小先天性心臟病(50％)96醫(yī)學(xué)資料97醫(yī)學(xué)資料98醫(yī)學(xué)資料（二）性染色體病性發(fā)育不全（性腺、生殖器官、第二性征）兩性畸形99醫(yī)學(xué)資料1、先天性睪丸發(fā)育不全綜合征(Klinefeltersyndrome，克氏綜合癥)1942年，Klinefelter首先描述1959年，患者核型為47,XXY或46,XY/47,XXY

發(fā)病率：普通男性群體約為1/850

男性精神發(fā)育不全患者中約為1/100

男性“無精子癥”不育患者中約為1/10臨床表現(xiàn)：睪丸小，無精子，無生育；胡須和喉結(jié)等第二性征不明顯，皮膚女性化。身材瘦高。100醫(yī)學(xué)資料101醫(yī)學(xué)資料102醫(yī)學(xué)資料2、性腺發(fā)育不全(Turnersy