细胞遗传学简介

1、细胞遗传学简介细胞遗传学简介第1页 细胞遗传学是细胞学与遗传学相结合一门学科，主要是研究在生理和病理状态下，染色体解剖结构和数量改变引发疾病。染色体分析也是较早应用于医学遗传病诊疗辅助伎俩。 细胞遗传学简介第2页 由先天性染色体数目或结构异常而引发含有一系列临床症状综合征称为染色体病或染色体异常综合征。 细胞遗传学简介第3页进行染色体分析指征：1.多发先天性畸型、特殊面容、智力障碍和生长发育迟缓。2.不明原因重复流产（尤其是妊娠三个月内流产）。3.曾生育过发育缺点孩子。4.高龄产妇, B超发觉胎儿发育畸型,孕妇35岁。5.不明原因不孕不育。6. 环境致畸物质接触史。7.性分化疾病8.血液恶性肿

2、瘤细胞遗传学简介第4页 染色体解剖结构细胞遗传学简介第5页细胞遗传学简介第6页1.着丝粒（次缢痕）位于染色体长、短臂之间，是染色 体运动器官，细胞分裂时调整染色体分离和移动，含有染色体特异性。 a 中央着丝粒染色体 着丝粒基础位于染色体中部（1号 3号,16号，19号,20号染色体）。 b 亚中央着丝粒染色体 着丝粒偏于染色体一侧（2号，4，5号，C组6-12号，E组17-18号，X、Y染色体）。 c 近端着丝粒染色体 染色体短臂十分短，着丝粒靠近染色体一端。（D组13-15号，G组21，22号染色体）。细胞遗传学简介第7页2.随体 位于近端着丝粒染色体短臂末端，随体与着丝粒之间连结称为蒂（柄

3、）,可能与细胞分裂活性相关。3.端粒 位于染色体末端,能保持染色体恒定。端粒 长度缩短与体细胞老化相关。4.染色体臂 是组成染色体解剖结构主体。遗传信息都位于染色体臂上。分为短臂、长臂，分别用p和q 来表示。细胞遗传学简介第8页 经过特殊处理和染色,染色体显示出深浅不一样条纹,称为染色体带。染色体带排列称为带型。以显著带条为界标，可把染色体分为几个区，每个区包含若干带，依据国际命名法，不一样区和带以序号命名。从着丝粒两侧开始向两臂末端依次编区、带。高分辨技术还可染色体上一些带分为若干亚带。细胞遗传学简介第9页 临床细胞遗传学应用中，经常见单倍体基因组各染色体所含条带数目总和来判断染色体长短。有

4、丝分裂中期G带普通为350-550条左右，高分辨技术所得到染色体带水平超出800条。细胞遗传学简介第10页为了便于交流和统一，1960年在美国丹佛召开第一届国际细胞遗传学会议，讨论并确定正常人核型基础特点即(Denver)体制。 1972年爱丁堡会议公布了人类细胞遗传学命名国际体制（ISCN），提出了区分每个显示染色体区、带标准。细胞遗传学简介第11页1981年在巴黎召开国际会议上议定人类细胞遗传学命名国际体制，提出了一个命名符号和缩写术语体系，统一使用。细胞遗传学简介第12页细胞遗传学简介第13页描述一条染色体特定带时，包含4个内容：1染色体号2臂号3区号4带号如1p31表示第一号染色体短臂

5、3区1带。细胞遗传学简介第14页正常人体细胞有23对染色体，122为常染色体。X、Y为性染色体。描述染色体核型时，首先列出染色体总数，然后是性染色体组成，接着列出染色体数目或形态异常。细胞遗传学简介第15页 女性正常染色体为46，XX，男性正常染色体为46，XY。 47，XXY表示一名男性有47条染色体，其中有两条X染色体和一条Y染色体。46，XY, t（11；15)（p11; q13）则表示一名男性有46条染色体，11号染色体短臂1区1带与15号染色体长臂1区3带相互易位。46，XY,-18,+der 表示一名男性有46条染色体，但缺乏一条18号染色体，多了一条衍生染色体。细胞遗传学简介第1

6、6页细胞遗传学简介第17页46,XY 46,XY细胞遗传学简介第18页第二节染色体病理细胞遗传学简介第19页 染色体病理主要是研究染色体畸变发生及其致病机理。染色体畸变既可造成基因或基因组剂量和结构改变，也能够破坏基因正常表示，从而引发疾病发生。细胞遗传学简介第20页 染色体异常是造成生育缺点主要原因之一。染色体异常携带者是带有染色体结构异常而表型正常个体,结婚生育在配子形成过程中，同源染色体配对和交换将产生各种异常配子，经过受精可生育染色体异常患儿。所以及时查出染色体异常携带者，做好产前诊疗，是防止染色体异常畸形儿出生有效办法。细胞遗传学简介第21页 染色体畸变 1.数目异常 2.结构异常细

7、胞遗传学简介第22页 正常人成熟配子细胞（精子、卵子）含有22条常染色体和一条X（Y）染色体。即22X或22Y，称为单倍体。精、卵结合后形成受精卵则含有二个染色体组，称二倍体。每对染色体中，一条起源于父亲，一条起源于母亲。正常人体细胞中，97%以上分裂相是二倍体。 细胞遗传学简介第23页 染色体数目异常 细胞遗传学简介第24页整倍体染色体数目是单倍体整数倍核型，三倍或三倍以上称为多倍体。三倍体该体细胞中有三个染色体组，有69条染色体。四倍体该患者体细胞含有四个染色组，有92条染色体。细胞遗传学简介第25页非整倍体指体细胞中染色体数目与单倍体相比不成整倍数改变。包含亚二倍体和超二倍体。亚二倍体染

8、色体数目少于二倍体数。缺失一条那对染色体将组成单体型。超二倍体染色体数目多于二倍体数，即同源染色体不是二条，而是三条、四条。细胞遗传学简介第26页单体 指体细胞中某号染色体呈单条出现。（X染色体单体）三体 指体细胞中某号染色体数目呈三条出现染色体组成。（21三体）多体 指体细胞中某号染色体（除Y染色体外）数目呈三条以上。最常见是性染色体多体（48，XXXY，48，XXXX）若某条染色体短臂或长臂多了或少了一段染色体，使染色体某个片段发生重复或缺失，这种现象称为某染色体某臂部份三体或部份单体。细胞遗传学简介第27页染色体数目异常机理染色体减数分裂不分离和有丝分裂不分离是染色体数目异常形成主要机理

9、。细胞遗传学简介第28页（二）染色体结构畸变 姊妹染色单体或同源染色体之间通常发生遗传物质交换使基因组合多样化，组成遗传多样性。但非同源染色体之间遗传物质交换，则可造成染色体结构畸变。细胞遗传学简介第29页 许多物理、化学和生物因子能够引发染色体断裂，这些因子称为致断因子。断裂末端被认为含有“粘性”极易与其它断端重新接合或重接。假如断裂产生两个粘性末端在原位重接后修复如初。这种现象称为重接。普通不引发遗传效应。但假如染色体发生断裂后未发生原位重接，将造成各种染色体结构异常，此现象称为染色体重排。结构异常染色体称为畸变染色体。细胞遗传学简介第30页临床上常见染色体结构畸变有： 1.缺失（末端缺失

10、、中间缺失）2.易位（相互易位、罗伯逊易位）3.倒位（臂间倒位、臂内倒位）4.环状染色体5. 标识染色体6.等臂染色体 7.双着丝粒染色体 8. 衍生染色体9. 隐蔽性重排细胞遗传学简介第31页末端缺失一条染色体臂发生断裂后，未发生重接，而形成一条末端缺失染色体和一个无着丝粒断片。因为无着丝粒断片不能与纺锤丝相连，在分裂后期不能向两极移动而滞留在细胞质中，经一次细胞分裂后丢失。 细胞遗传学简介第32页细胞遗传学简介第33页中间缺失一条染色体同一臂内发生二次断裂后，两个断裂点之间片断丢失，然后近侧断端与远侧断端重接形成中间缺失染色体。 细胞遗传学简介第34页细胞遗传学简介第35页 倒位 即染色体

11、内部染色体重排。当某条染色体同时发生两处断裂，断裂之间片断上下颠倒又在原来断裂位置与染色体再接形成倒位。分臂间倒位和臂内倒位两种形式。细胞遗传学简介第36页臂内倒位若两处断裂都发生在着丝粒同一侧，称旁着粒倒位或臂内倒位。细胞遗传学简介第37页细胞遗传学简介第38页臂间倒位 若两断裂点分别位于着丝粒两侧，称周着丝粒倒位或臂间倒位。细胞遗传学简介第39页细胞遗传学简介第40页配子类型合子类型间期核信号数目结果判断1 2 3 4 5 6 7 8 9 101 2 3 4 5 6 7 8 9 101 2 3 4 5 6 7 8 9 102红2绿正常1 2 6 5 4 3 7 8 9 101 2 6 5

12、4 3 7 8 9 101 2 3 4 5 6 7 8 9 102红2绿携带者1 2 3 4 5 6 2 11 2 3 4 5 6 2 11 2 3 4 5 6 7 8 9 101红2绿异常10 9 8 7 3 4 5 6 7 8 9 1010 9 8 7 3 4 5 6 7 8 9 101 2 3 4 5 6 7 8 9 103红2绿异常产生4种配子：1种正常，1种携带者，1种缺失，1种重复细胞遗传学简介第41页细胞遗传学简介第42页46，XX，rec（3）dup(3p)（p21q27）prt细胞遗传学简介第43页 46，XY inv（3）（p21q27）细胞遗传学简介第44页环状染色体 一

13、条染色体长、短臂远端同时发生一次断裂后，个别基因或片段丢失，含有着丝粒片断长、短臂断端相接，即形成环状染色体。 细胞遗传学简介第45页46,XY,r(16)(p13q24)细胞遗传学简介第46页 是两条染色体（通常是非同源染色体）之间发生染色体片断交换。没有发生遗传物质丢失或增加易位称为平衡易位，反之称为非平衡易位。易 位细胞遗传学简介第47页两条不一样染色体发生断裂后形成相互交换、并在断裂位置重接，形成两条衍生染色体，即称相互易位。相互易位细胞遗传学简介第48页细胞遗传学简介第49页46，XX，t（8；11；22）（q22；q21；p13）细胞遗传学简介第50页 平衡易位将引发染色体片断位置

14、改变。但若没有造成染色体物质丢失或增加，通常不引发显著遗传效应，故称为平衡易位，患者表型是正常。然而平衡易位携带者可形成含有不平衡染色体组配子，他与正常人结婚后生育儿女中，产生染色体不平衡后代风险显著增加。细胞遗传学简介第51页平衡易位染色体在减数分裂过程中，将形成四射体 、：分别为两条染色体断裂位点远端，近端粒处 ：为其中一条染色体断裂点近端，近着丝粒处细胞遗传学简介第52页染色体分离后配子类型与正常配子可能形成合子核型间期核信号数目结果判断AB CB46, XX或XY, der(5)t(2;5)(q21;q31)3橙1绿2红异常CD AD46, XX或XY, der(2)t(2;5)(q2

15、1;q31)1橙3绿2红异常AB CD46, XX或XY2橙2绿2红正常AD CB46, XX或XY, der(2), der(5), t(2;5)(q21;q31)2橙2绿2红携带者AB AD46, XX或XY, der(2) t(2;5)(q21;q31), -52橙2绿1红异常CB CD46, XX或XY, der(5) t(2;5)(q21;q31),-22橙2绿3红异常AB AB*46, XX或XY, +2, -53橙1绿1红异常CD CD*46, XX或XY, -2, +51橙3绿3红异常CB CB*46, XX或XY, 2 der(5) t(2;5)(q21;q31), -2,

16、-53橙1绿3红异常AD AD*46, XX或XY, 2 der(2) t(2;5)(q21;q31) ,-2, -51橙3绿1红异常AB CB CD47, XX或XY, +der(5) t(2;5)(q21;q31)3橙2绿3红异常AD45, XX或XY, der(2) t(2;5)(q21;q31), -51橙2绿1红异常CB CD AD47, XX或XY, +der(2), +der(5), t(2;5)(q21;q31), -22橙3绿3红异常AB45, XX或XY, -52橙1绿1红异常CD AD AB47, XX或XY, +der(2) t(2;5)(q21;q31)2橙3绿2红异

17、常CB45, XX或XY, der(5) t(2;5)(q21;q31), -22橙1绿2红异常AD AB CB47, XX或XY, +der(2), +der(5) t(2;5)(q21;q31),-53橙2绿2红异常CD45, XX或XY, -2 1橙2绿2红异常产生18种配子：1种正常，1种携带者，其余16种均为不平衡配子细胞遗传学简介第53页46,XX,t(13;18)(p10;q10),inv(9)(p13q13)1例重复流产患者细胞遗传学简介第54页46,XY,der(13;18)(q10;p10),inv(9)(p13q13)mat羊水细胞培养胎儿染色体异常细胞遗传学简介第55页

18、是发生在D组和G组近端着丝粒染色体之间一个特殊易位形式。它们发生断裂后，便在着丝粒处相连接，故又称为着丝粒融合。由短臂重接形成衍生染色体通常在细胞分裂过程中丢失，核型只有45条染色体。这种融合在分子水平上来说是不平衡，因为核糖体RNA丰富贮备使这些短臂丢失不产生严重后果，临床上表型是正常。但可能因为含有活性NOR数量降低，引发不育。罗伯逊易位细胞遗传学简介第56页形成机理 在减数分裂粗线期，与罗氏易位相关二条染色体形成特殊四价体，可产生6种不一样配子。细胞遗传学简介第57页配子类型合子类型间期核信号数目结果判断 abcd 1 2 3 4 5 6 abcd a b c d2红2绿正常d c b

19、a d c b a 1 2 3 4 5 6 a b c d2红2绿携带者d c b a 1 2 3 4 5 6 d c b a 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 a b c d3红2绿异常 abcd abcd 1 2 3 4 5 6 a b c d1红2绿异常d c b a 1 2 3 4 5 6 abcdd c b a 1 2 3 4 5 6 abcd 1 2 3 4 5 6 a b c d2红3绿异常 1 2 3 4 5 6 a b c d2红1绿异常产生6种配子：1种正常，1种携带者，其余4种均为不平衡配子细胞遗传学简介第58页细胞遗传学简介第59页45，XY，der（13

20、；14）（p10；q10）细胞遗传学简介第60页等臂染色体 等臂染色体是着丝粒分裂异常所致。正常姐妹染色单体分裂是着丝粒进行纵裂，形成两条含有长、短臂染色单体。假如染色体在着丝粒区发生横裂，就将形成二条只有长臂或短臂等臂染色体。最常见有原发性闭经女性患者染色体核型 46，X，i（Xq）(长臂等臂)、46，X，i(Xp)(短臂等臂)。 细胞遗传学简介第61页细胞遗传学简介第62页细胞遗传学简介第63页衍生染色体 是一个包含两条或两条以上染色体重排或者因为一条染色体内各种畸变而产生结构重排染色体，用der表示。细胞遗传学简介第64页46，XY，-13，t（9；22）der（13；？）细胞遗传学简介

21、第65页 第三节临床常见染色体病细胞遗传学简介第66页常染色体异常综合征 常染色体异常综合征是指第122号常染色体发生数目或结构异常而引发疾病。细胞遗传学简介第67页1. Down综合征 是最先得到公认、最常见严重染色体疾病之一。因为21号染色体多出了一个拷贝，故称21三体综合征。染色体不分离是该病遗传病理基础。关键区域21q22.22, 近50-100个基因过量表示，产生特征性Down临床表型。包含智力发育障碍，特殊面容（眼距宽、眼裂小、眼角上斜、伸舌）贯通掌和肌张力低下,40%患者有先天性心脏病。易发白血病、白内障、甲状腺功效低下和早衰。给社会和家庭带来严重负担。细胞遗传学简介第68页21

22、三体包含四种类型：1.单纯21三体型或称游离三体型 92.5%2.罗伯逊易位型 4.6%3.镶嵌体型 2.7%4.其它型 0.2%细胞遗传学简介第69页细胞遗传学简介第70页2.其它常染色体三体综合征：如13三体、18三体、8三体综合征。胚胎期常伴有羊水过多，脑发育缺点、颅面部畸型，唇裂、生长迟缓，室间隔缺损，摇椅足等,多数孕早期死亡。3.部份单体综合征：如5p 部份单体综合征。出生时面圆如满月状，后逐步消瘦为长脸，常伴有先天性心脏病和智力低下等，患儿因哭声象猫叫，又称为猫叫综合症。患者核型为46，XX，del(5p), 是微缺失综合症中最常见类型。细胞遗传学简介第71页细胞遗传学简介第72页 性染色体异常综合征 是指性染色体X或Y发生数目和结构异常而引发疾病。细胞遗传学简介第73页Klinefelter综合征以青春期睾丸发育不良为特