1、 人类染色体与染色体病 第二章 第一节 人类染色体形态与核型特征 一、人体染色体数目、结构和形态 染色单体 次缢痕 短臂（p）长臂（q）随体 常染色质区 异染色质区 主缢痕（初级缢痕）染色体的类型 1/2-5/8 中央着丝粒 染色体 5/8-7/8 亚中着丝粒 染色体 7/8 近端着丝粒 染色体 中部 亚中部 近端部 端部-末端处 二、正常人类染色体核型 1、核型：一个体细胞中的全部染色体称为核型。即指是一个体细胞内的全部染色体按其大小和形态特征排列所构成的图像 正常核型的描述 包括两部分：第一部分为染色体总数，第二部分为性染色体组成，两者之间用“，”隔开。如正常男性的核型为46，XY 异常核
2、型的描述 除包括以上两部分外，还包括畸变情况，也是用“，”与前面部分隔开，如47，XY，+21 3、核型描述 1、人类染色体标本的制备（非显带染色体）原理：细胞经过体外培养，并用秋水仙素积累分裂相，使大量分裂细胞停留在分裂中期；再用低渗液处理细胞，使细胞体积膨大，染色体分散；最后固定、染色，即得到分散的染色体 材料：外周血淋巴细胞、羊水细胞、骨髓细胞、腹水细胞等 步骤（以人类外周淋巴细胞为例）采血接种培养秋水仙素处理收集细胞低渗固定制片染色观察 三、核型分析的常用技术 非显带染色体存在的问题 由于不能将每条染色体的特征完全显示出来 若染色体的结构发生畸变，均不能检出，在染色体畸变的研究和临床应
3、用中受到很大的限制 二、染色体的显带技术 用特殊的染色方法可使染色体在其长轴上显出一条条明暗交替或染色深浅不同的横纹带 p q 3 2 1 1 2 3 4 6 4321 5 21 31 2 1 2 123 5 4 12 13 24 1p31 1、Q带：Q显带用荧光染料对染色体标本进行染色，然后在荧光显微镜下进行观察。Q带保存时间短，而且需要在荧光显微镜下进行观察，因而，限制了Q显带技术的应用 常见带型的类型、特点及临床应用 2、G显带：染色体标本用热、碱、蛋白酶等预处理后，再用Giemsa染色，可以显示出与Q带相似的带纹。G带标本可长期保存，而且可在光学显微镜下观察，因而得到了广泛的应用 3、
4、R显带：所显示的带纹与G带的深、浅带带纹正好相反，故称为R带（reversed band）4、C显带：专门显示着丝粒的显带技术。C显带也可使第1、9、16号和Y染色体长臂的异染色质区染色 5、T显带：专门显示染色体端粒的显带技术，用来分析染色体端粒 6、N显带：专门显示核仁组织区的显带技术 采用细胞同步化方法和改进的显带技术，获得细胞分裂前中期、晚前期或早前期的分裂相，可以得到带纹更多的染色体，能显示550-850条带，甚至2000条带以上 高分辨显带技术，对染色体的分析达到了亚带的水平，使我们能确认那些更微小的染色体结构改变 高分辨显带 第三节 人体染色体畸变 染色体畸变的概念 是指染色体数
5、目或结构发生改变 染色体畸变原因 1、化学因素；2、物理因素；3、生物因素；4、母亲年龄 染色体的畸变类型 1、染色体数目畸变 ；2、染色体结构畸变：染色体数目以染色体组为单位的增减 ：染色体数目只有少数几条的增减 三倍体 多倍体 单倍体 超二倍体 三体 亚二倍体 单体 整倍性改变 非整倍性改变 染色体数目畸变的机制 1、多倍体产生的机制（1）双雄受精 23X 23Y 23X 69XXY 23X 23Y 23Y 69XYY 23X 23X 23X 69XXX（2）双雌受精 69XXY 23X 23X 23Y 69XXX 23X 23X 23X（3）核内复制 (4)核内有丝分裂 2、非整倍体产生
6、的机制 主要是由于细胞分裂时染色体不分离或丢失引起 染色体不分离可以发生在有丝分裂，也可发生在减数分裂，但两者导致的遗传学效应不同 染色体丢失只发生在有丝分裂中 减数分裂染色体不分离 46 46 46 嵌合体：同时存在两种或两种以上核型的细胞系的个体 46 46 46 后期延滞所致染色体遗失与嵌合体形成图解 45 45 46 46 47 45 46 46 有丝分裂不分离与嵌合体形成图解 二、染色体结构畸变 （一）染色体结构畸变产生的基础 染色体结构畸变的基础首先是断裂及断裂后的重接；发生结构重排的染色体称为衍生染色体 重接方式：1、原位（愈合）；2、异位（结构重排，畸变）；3、丢失（结构重排，
7、畸变）常见的结构畸变类型：缺失、倒位、易位、重复等 （二）人类染色体畸变核型的描述 两种表示方法:1、简式：在这一方式中，染色体的结构畸变只用断裂点来表示 2、繁式：在这一方式中，对染色体的结构畸变用改变了的染色体的带纹组成来描述 简式：46，XX，del （1）（q21）畸变 符号 染色体 总数 性染色 体组成 变化染 色体号 断裂点 繁式：46，XX，del （1）（pterq21：）畸变 符号 染色体 总数 性染色 体组成 畸变 染色体号 改变了的染色体 带纹组成 q21 核型分析中常用符号及意义 符号术语 意义 符号术语 意义 从到 t 易位：断裂 ins 插入/嵌合体 ter 末端
8、del 缺失 der 衍生染色体 dup 重复 rcp 相互易位 i 等臂染色体 ace 无着丝片段 inv 倒位 1-22 常染色体序号（二）染色体结构畸变的类型 1、缺失（deletion，del）1 2 3 4 5 6 7 5 1 2 3 4 6 7 1 2 3 4 5 6 7 中间缺失 末端缺失 46,XY,del(1)(pter q21:)46,XY,del(1)(q21q23)1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 2、重复（duplication，dup）1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 5 1 2 3 4 6 7
9、 插入 同源染色体错误配对不等交换 abcdefg abcdefg adefg abc bcde fg adefg abcbcdefg 1 2 3 4 5 6 7 臂内倒位 3、倒位（inversion，inv）1 2 3 4 5 6 7 6 5 46,XY,inv(1)(p22p34)臂间倒位 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 4 3 5 6 7 46,XY,inv(2)(p15q23)R A B 1 2 3 4 5 6 7 4、易位（translocation，t）A.相互易位（reciprocal translocation）R A B 1 2 3 4 5
10、6 7 7 B 46,XY,t(2;5)(q21;q31)R A B 1 2 3 R B.罗氏易位（着丝粒融合）R A B 1 2 3 R R R A B B A 平衡易位:相互易位仅有位置改变，没有可见的染色体片段增减 通常没有明显的遗传效应 但平衡易位携带者与正常人生育的子女有可能得到一条衍生的异常染色体，导致某一易位节段的增多（部分三体性）或减少（部分单体性）D/G平衡易位携带者遗传图解 成活的胚胎有1/3可能性为21-三体 减数分裂（种配子）21 14 21 14 21 21 14 14 14 21 14 21 正常 21 14 21 14 易位 携带者 21 14 21 14 易位型
11、 21-三体 21 21 14 21 14 死胎 21 14 14 死胎 21 14 21 14 14 死胎 21 14 21 21 14 21 14 21 14 14 21 C.插入易位（insertion，ins）R A B 1 2 3 4 5 6 7 R A B 1 2 3 4 5 6 7 B 5 6 7 发生在非同源染色体间 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 5 1 2 3 4 6 7 发生在同源染色体间 p p q q 5、等臂染色体（isochromosome，I）p p q
12、q 着丝点横裂 p p q q 46,XY,i(Xq)46,XY,i(X)(qter cen qter)6、双着丝粒染色体(dicentric chromosome，dic)7、环状染色体（ring chromosome，r）46,XY,r(2)(p21q31)46,XY,r(2)(p21 q31)第四节 染色体病 概念：染色体数目或结构畸变引起的疾病称为染色体病 1、由于它有多种临床表现，故称为综合症 2、绝大多数患者呈散发性，无家族史 3、少数患者的双亲之一为平衡的染色体重排携带者 染色体病种类：1、常染色体病；2、性染色体病 一、常染色体病 概念：常染色体数目或结构异常引起的疾病，男女均
13、发病 发病机制:基因组失衡 常染色体病的共同特征：智力低下、发育迟缓、多发畸形 种类：三体综合症、单体综合症、部分单体综合症、部分三体综合症和嵌合体等(占染色体病2/3）1、发病率：新生儿中约为1/800，男性多于女性。母亲年龄是影响发病率的重要因素 2、临床表现：出生时体重和身长偏低，肌张力低下，突出的是颅面畸形，头小而圆，脸圆而扁平，鼻扁平，眼距宽，常有斜视，嘴小唇厚，舌大外伸，耳小，耳廓畸形，颈背部短而宽，患者四肢较短，手宽而肥，通贯掌，指短，皮纹也有一定特点，约1/2以上患者有先天性心脏病，消化道畸形（如十二指肠狭窄、巨结肠等）也偶见，男性尚未见能有生育者，少数女性患者能生育。精神发育
14、迟滞或智力低下是本病最突出最严重的表现（一）21三体综合征（Down syndrome）21-三体的核型、游离型 大部分的21-三体为游离型，占95%，病情严重 核型：47，XY（XX），+21 遗传学：几乎都是新发生的，与双亲的核型无关。发病原因：95%为母亲发生了染色体不分离，且发生在第一次减数分裂；极少一部分为遗传的，既母亲为21-三体 生育年龄与21-三体发病率的关系 Y15-19 Y20-24 Y25-29 Y30 Y32 Y35 Y38 Y40 0.012 0.01 0.008 0.006 0.004 0.002 占1%2%原因：在胚胎发育中某一时刻发生了染色体不分离（有丝分裂）；
15、嵌合体的临床表现较纯合体轻，发病程度与异常核型细胞比例有关 核型：46/47，+21 、嵌合型、易位型 占1%2%，患者体细胞中有一条易位染色体。该易位染色体通常由一条D组或G组染色体与21号染色体长臂通过罗氏易位而成 遗传学：Dq21q易位型三体中，有45%是由平衡易位携带者遗传而得，55%为新发生的。96%21qGq易位型三体是新发生的 注意：21q22q和21q21q易位的遗传学意义完全不同 D/G平衡易位携带者遗传图解 成活的胚胎有1/3可能性为21-三体 减数分裂（种配子）21 14 21 14 21 21 14 14 14 21 14 21 正常 21 14 21 14 易位 携带
16、者 21 14 21 14 易位型 21-三体 21 21 14 21 14 死胎 21 14 14 死胎 21 14 21 14 14 死胎 21 14 21 21 14 21 14 21 14 14 21 21-三体的诊断 临床筛查：症状典型，临床诊断的正确率高（90%）染色体检查：新生儿期患儿有时面容不够典型，需作核型分析（决定性）酶学分析：患者过氧化物歧化酶（SOD1）活性可增 高50，该酶基因定位21q22，即具有基因剂量效应 21-三体的预防 1、对35岁以上的孕妇、30岁以下但生育过DS患儿的孕妇或其双亲之一为平衡易位携带者或嵌合体者应作产前检查，如取孕1620周羊水细胞或912周的绒毛膜细胞做染色体检查 2、年龄在30岁以下，且生育过患儿及一级亲属中有患者或有平衡易位携带者的妇女应作染色体检查 孕妇血清标记物检查 血清标记物:1、AFP(甲胎蛋白)2、UE3(雌三醇)3、HCG(绒毛膜促性腺激素)（二）18 三体综合征（Edward综合征）发病率:1/8000，女性多于男性。发病率与母亲年龄有关。1/3患儿在一个月内死亡，90%患儿在一岁内死亡。临床表现：严重畸形，出生