1、第三章 染色体与染色体病,永州职业技术学院 唐鹏程,第一页，共六十七页。,学 习 目 标,描述人类染色体的形态结构并说出其类型解释核型的概念、学会核型的描述方法解释染色体畸变的概念、简述染色体畸变的原因及类型解释染色体病的概念 详述21三体综合征形成的原因，说出常见染色体病的临床表现及核型,第二页，共六十七页。,这是一张在显微镜下观察到的染色体照片。请问：1、你容易数清染色体的数量吗？说出染色体的形态吗？2、你能看出哪些是常染色体吗？3、你能分辨出是男性的还女性的吗？4、要想解答上述3个问题，你有什么好方法吗？请从本章中寻找答案吧！,【临床案例】,第三页，共六十七页。,前言,染色体chromo
2、some 是遗传物质(基因)的载体。它由DNA和蛋白质等构成，具有储存和传递遗传信息的作用。人类的24种染色体上共载有2000025000个基因，每条染色体平均带有1000个以上的基因。,第四页，共六十七页。,第1节 人类染色体的根本特征,一、人类染色体的数目、形态结构与类型,人类染色体的类型,中期染色体模式图,第五页，共六十七页。,二、人类染色体的正常核型,核型karyotype是指将一个体细胞中的全部染色体，按其大小、形态特征分组编号排列所构成的图形。将待测细胞全部染色体按照丹弗体制经配对、排列、识别和判定的分析过程称为核型分析。,核型表示:染色体总数，性染色体组合 例：,；,第六页，共六
3、十七页。,一 非显带染色体核型及识别,1、丹佛体制：46条染色体，常染色体编为122号，分为A、B、C、D、E、F、G七个组。2、描述方法：如：46，XX；47，XY，+21。,第七页，共六十七页。,二显带染色体核型,单纯用吉姆萨常规染色的标本，只能根据染色体大小和着丝点的位置大致识别出染色体，无法准确识别，至于染色体的细微结构就更难发现。1.染色体显带技术 用特殊的方法染色，使染色体在其长轴上显示出明暗交替的带纹的技术叫显带技术。显带分为整体显带和局部显带。主要有Q带、G带、R带、C带、T带、N带和高分辨G带等。,第八页，共六十七页。,1.染色体显带技术,1Q带 荧光染料氮芥奎吖因处理 显带
4、效果稳定但荧光持续时间短，标本不能长期保存，必须即刻观察并摄影。2G带 胰蛋白酶、碱或其他盐溶液预处理后，吉姆萨染色。标本可长期保存，重复性好，是目前使用最广泛的一中带型。3R带 热磷酸盐处理，吉姆萨染色 R带的带纹刚好与G带相反。R带有利于观察末端区的结构异常。4C带 局部显带 热碱处理，吉姆萨染色。每条染色体的着丝粒区特异性着色，近着丝粒处的次级缢痕及Y染色体长臂远端为结构异染色质区，呈深染带。C带技术通常用于检测着丝粒区、Y染色体及次级缢痕区结构上的变化。,第九页，共六十七页。,1.染色体显带技术,5N带 硝酸银染色 随体及核仁组织区NOR黑色银染 NOR可决定其功能活性，具转录活性的N
5、OR被着色。研究肿瘤细胞及减数分裂等方面。6T带 加热后吉姆萨染色 可使染色体末端端粒特异性深染。用以分析染色体末端有无异常。7高分辨G带 应用细胞增殖同步化技术和秋水仙碱短时间处理以及改进的显带技术。鉴别更微小的染色体结构畸变、更准确的进行基因定位以及肿瘤染色体研究。,第十页，共六十七页。,二染色体显带核型的命名,2、描述方法：写明四个内容：染色体序号；臂的符号；区号；带号。如，1q32,第十一页，共六十七页。,显带染色体的界标、区和带示意图,第十二页，共六十七页。,三、性别决定,男性为46，XY 女性为46，XX 性别是由性染色体决定的，但由于Y染色体断臂上又一个决定睾丸形成的SRY基因，
6、该基因具有强烈的男性化作用，不管几条X染色体，只要有SRY基因都将发育为男性。,第十三页，共六十七页。,一、染色体畸变的概念,二、染色体畸变的原因,三、染色体畸变的类型,第二节 染色体畸变,第十四页，共六十七页。,一、染色体畸变的概念 在某些条件下，细胞中染色体的形态结构和数目会发生异常改变，称为染色体畸变。二、染色体畸变的原因,物理因素：电离辐射、电磁辐射,化学因素：一些药物、农药、工业毒物、食品添加剂等,生物因素：一些生物类毒素、病毒,遗传因素：继承父母异常的基因或染色体,母亲年龄：年龄越大生育患儿的几率越大,第十五页，共六十七页。,三、染色体畸变的类型,一染色体数目畸变1.整倍性改变：体
7、细胞中染色体数以染色体组为单位成组的增加或减少，称为整倍性改变。如三倍体3n、四倍体4n等等 2.非整倍性改变：体细胞中染色体数目在2n的根底上增加或减少一条或数条，称为非整倍性改变。有单体型2n-1、三体型2n+1和多体型如47，XXX和48，XXXY等等 3.嵌合体：是指体内同时存在两种或两种以上不同核型细胞系的个体。如47，XXX/45，X,第十六页，共六十七页。,一染色体的数目畸变,多倍体和多倍性 多倍体：体细胞染色体数目成倍增加的个体 产生机理：双雄受精,第十七页，共六十七页。,双雌受精,核内复制,精卵原细胞有丝分裂,生殖细胞,第十八页，共六十七页。,2.非整倍体和非整倍性,非整倍体
8、：体细胞染色体数目增加或减少一条或数条的个体,单体型2 n 1 例：21单体 45，XXXY，21,第十九页，共六十七页。,第二十页，共六十七页。,第二十一页，共六十七页。,例：47,XXXY,+21 21三体 47,XXX 非整倍体产生的机理 减数分裂染色体不别离 减数分裂染色体丧失,(2)三体型2 n+1,第二十二页，共六十七页。,减数分裂同源染色体别离,减数分裂姐妹染色单体别离,精子卵子,精卵原细胞,生殖细胞形成过程演示减数分裂,第二十三页，共六十七页。,47,XXX,45,X,减同源染色体不别离,图示两条X染色体,个体,第二十四页，共六十七页。,减同源染色体丢失,图示两条X染色体,个体
9、,第二十五页，共六十七页。,由两种或多种不同核型的细胞系所组成的个体 例：46，XX/47，XX，+21 45，X/46，XX/47，XXX 产生机理：受精卵卵裂染色体不别离 受精卵卵裂染色体丧失,3.嵌合体,第二十六页，共六十七页。,例：第二次卵裂中X染色体不别离,47,XXX,45,X,45,X/46,XX/47,XXX,第一次有丝分裂,第二次有丝分裂后期染色体不别离,第二十七页，共六十七页。,例：第二次卵裂中X染色体丧失,46,XX,45,X,46,XX,第一次有丝分裂,45,X/46,XX,X染色体丧失,第二十八页，共六十七页。,(二)染色体结构畸变,导致染色体结构畸变的根底是染色体发
10、生断裂及断裂后的异常重接。1.结构畸变的描述方法:有简式和详式两种2.结构畸变的类型 见下页的示意图 缺失del:分末端缺失和中间缺失 倒位inv:分臂内倒位和臂间倒位 易位t:分相互易位和罗伯逊易位 重复dup:分正位重复和倒位重复 特殊的结构畸变染色体:如环状染色体、双着丝粒染色体、等臂染色体等。,第二十九页，共六十七页。,缺失del):染色体臂的丧失,q 21,号,末端缺失：,46,XX,del,(1),中间缺失：,1号,q 21q 23,46,XX,del,(1),q21 q23,(q21),第三十页，共六十七页。,2.重复dup),同一染色体某一区段含两份或两份以上发生在两条同源染色
11、体或两条姐妹染色单体上,2号 2号,重复,第三十一页，共六十七页。,3.倒位 inv：,号,p 21,q 31,46,XY,inv,(2),(p 21q 31),4易位 t：,单方易位转位,某一染色体中间片段发生两个断裂，断片倒转180后重接。,一条染色体的断片接到另一条 染色体上,第三十二页，共六十七页。,相互易位平衡易位：,2号,q 21,5号,q 31,46，XY，,t,(2;5),(q 21;q 31),两条染色体断裂后相互交换无着丝粒断片后重接,2号,5号,第三十三页，共六十七页。,罗伯逊易位(罗氏易位、着丝粒融合,14 号,21号,45,XX,t,(14q 21q),14,21,两
12、条近端着丝粒染色体在着丝粒区断裂后，两长臂彼此连接成一条染色体,第三十四页，共六十七页。,第三十五页，共六十七页。,第三节 染色体病,染色体病染色体畸变综合症 先天性的染色体数目或结构异常所引起的疾病。共有表型：智力低下，发育缓慢,染色体病,常染色体病性染色体病,第三十六页，共六十七页。,一、常染色体病,概念：人类第122号常染色体数目或结构畸变所引起的疾病。共同的临床表现：主要有智力低下、生长发育缓慢、多发畸形和皮肤纹理异常等。种类：主要包括三体综合征、局部三体综合征、单体综合征、局部单体综合征和嵌合体5类。,第三十七页，共六十七页。,先天愚型 21三体、owns 综合症 主要临床表现：智力
13、低下，生长发育迟 缓，特殊面容、皮纹。核型：47,XXXY,+21-95%,-5%,产生机理：母亲的卵子形成过程中21 号染色体不别离,嵌合型46/47,+21 易位型46，XX，-14，+14q；21q,第三十八页，共六十七页。,第三十九页，共六十七页。,第四十页，共六十七页。,第四十一页，共六十七页。,2.18三体Edwards 综合症核型：47,XXXY,+18-80%易位型嵌合型46，XY/47，XY+18 20%,第四十二页，共六十七页。,第四十三页，共六十七页。,第四十四页，共六十七页。,313 三体Patau 综合症 核型：47,XX(XY),+13-80%高龄孕妇减数分裂中13
14、号染色体不别离,-20%,嵌合型：46/47，+13易位型：多为罗伯逊易位,如：t(13q14q)t(13q13q),第四十五页，共六十七页。,第四十六页，共六十七页。,第四十七页，共六十七页。,第四十八页，共六十七页。,4、5p-综合征猫叫综合征,【临床表现】患者严重智力低下，有生长发育缓慢、头面部畸形、智能障碍及皮纹改变等特点。哭叫声似猫叫，又称为猫叫综合征。幼儿期为满月脸等【发 病 率】约占新生儿的1/50000【核 型】46，XX(XY)，del(5)(p15),第四十九页，共六十七页。,第五十页，共六十七页。,第五十一页，共六十七页。,第五十二页，共六十七页。,二、性染色体病,概念：
15、性染色体病是指性染色体数目或结构畸变所引起的疾病。临床表现：主要有性发育不全或两性畸形 种类：(一)性染色体数目畸变引起的疾病：临床案例有先天性睾丸发育不全综合征、先天性卵巢发育不全综合征、X三体型综合征等(二)性染色体结构畸变引起的疾病：临床案例有脆性X染色体综合征等(三)两性畸形：分真两性畸形和假两性畸形,第五十三页，共六十七页。,1.Klinefelter 综合症 先天性睾丸发育不全 核型：47,XXY-80%,产生机理：双亲的配子形成过程中 染色体不别离,46,XX/47,XXY46,XY/47,XXY46,XX/46,XY,-20%,第五十四页，共六十七页。,第五十五页，共六十七页。
16、,2.Turner 综合症先天性卵巢发育不全综合症 核型：45，X 局部为 45,X/46,XX,产生机理：母亲卵子形成过程中X染色体不别离,第五十六页，共六十七页。,3.XYY 综合症一般有生育功能 核型:47,XYY 少数 46,XY/47,XYY4.X 三体综合症 核型:47,XXX,第五十七页，共六十七页。,第五十八页，共六十七页。,5.脆性 X 染色体综合症(fragile X)脆性部位(fragile site):在染色体的某一特定部位上恒定地出现裂隙和趋向于断裂的部位，是可遗传的特征。脆性 X 染色体fra X：具有脆性部位的 X 染色体X q2728),第五十九页，共六十七页。,第六十页，共六十七页。,脆性 X 染色体综合症特点：男性表现中度重度智力低下，女性病症较轻语言障碍特殊体征：长脸、招风耳、大睾丸,第六十一页，共六十七页。,第六十二页，共六十七页。,小 结,人类体细胞中的染色体数目为46条，23对。每一中期染色体均由两条染色单体组成，在着丝粒处相连。根据着丝粒位置的不同，人类染色体可分为三种，即中央着丝粒染色体、亚中着丝粒染色体和近端着丝粒染色体。核型是指将一个