减数分裂过程发生的错误及它的后果

减数分裂过程发生的错误及它的后果第一页，共四十二页，2022年，8月28日Lethal致死的P3L3Term分娩晚期P3L5Abnormality畸形P3L14Succumb死P3L14Preganacy怀孕期P3L19Oogenesis卵生成P3Last1DownSyndrome唐恩氏综合征（先天性愚型）P4L4MentalImpairment智力损伤P4L5Circulatory循环系统P4L6Leukemia白血病P4L8Turnersyndrome特纳式综合征（性机能迟延发育）P5L4Genital生殖器官P5L5Klinefelter’ssyndrome克莱恩-费尔特综合征（先天性睾丸发育不全症）P5L10Aggressive好胜的P5Last2Antisocial孤僻的P5Last2第二页，共四十二页，2022年，8月28日Hypothesis假说P5Last1Offspring后代P6L8Straightforward明确的P6L19Oocyte卵母细胞P6L22Ovary卵巢P6L22Ova卵细胞P6L24Suspend终止P6L26Prophase核分裂前期P6L26Inherit遗传下来的P8L4Chiasmata染色体交叉P8L6Tetrad四分染色体P8Last4

第三页，共四十二页，2022年，8月28日MeioticNondisjuction

and

ItsConsequenes减数分裂过程发生的错误及它的后果

主讲：陈曦制作：王琳

第四页，共四十二页，2022年，8月28日染色体数目的畸变

染色体数目的畸变或称为染色体组突变。在一个细胞中，整套染色体的数目或一对染色体的数目发生了改变，前一变化产生多倍体，后一变化称为非整倍体畸变。（一）多倍体（polyploidy）人正常的染色体数目是23对（2n）。如果每对中减少一个成员，即只有23个染色体，成为单倍体（n）。如果一个细胞中的染色体数为单倍体的三倍，称为三倍体（3n=69）。余类推，三倍体以上的统称为多倍体。多倍体的产生是由于细胞进行有丝分裂时，核分裂没有接着发生整个细胞的分裂；或者由于一个卵的双重受精；或由于内复制（endoduplication），即核膜不分裂的染色体复制。第五页，共四十二页，2022年，8月28日（二）非整倍体（aneuploidy）定义：是指一个细胞中的染色体数和正常二倍体的染色体数相比，不规则地增多或减少了。非整倍体的产生是由于有丝分裂时染色体不分离（non—disjunction）或分裂后期的延迟（anaphaselag）。不分离是指一对染色体的两个成员在减数分裂时难舍难分，不愿离开，因此双双并肩携手地跑到同一配子中去。这个配子中就多了一个染色体，同时的另一个配子中就少了一个染色体。如果这个染色体是常染色体，两个异常的配子和两个正常的配子相结合，就形成一个三倍体合子和一个单倍体合子。如果不分离的染色体是X染色体，那么三倍体合子可能是XXY或XXX，单体合子可能是XO或YO。常染色体不分离所形成的三体或单体胎儿存活率是很低的。单体胎儿只有极少数活过胚胎期的；三体胎儿也有很大的子宫内死亡率。虽然大号的染色体三体也存在过，但只有较小的染色体三体有存活的可能。如：21三体综合征，即先天愚型。第六页，共四十二页，2022年，8月28日性染色体数目畸变与性发育的异常一、特纳氏综合征（TurnerSyndrome）又称为45，X或45，XO综合征、女性先天性性腺发育不全或先天性卵巢发育不全综合征。在新生女婴中的发病率约为0.2‰-0.4‰，但在自发流产胚胎中Turner综合征的发生率可高达7.5％。患者表型为女性，身材矮小，智力一般正常，但常低于其同胞，面呈三角形，常有睑下垂，上颌突窄，下颌小且后缩，口角下旋呈鲨鱼样嘴，颈部的发际很低，可一直伸延到肩部，约50％患者有蹼颈，即多余的翼状皮肤，双肩径宽，胸宽平如盾，乳腺发育差，肘外翻在本病十分典型，第四、第五掌骨短而内弯，并常有指甲发育不全。婴儿期脚背有淋巴样肿，十分特殊。泌尿生殖系统的异常主要是卵巢发育差（索状性腺），无滤泡形成，子宫发育不全。此外，大约有1／2患者有主动脉狭窄和马蹄肾等畸形。第七页，共四十二页，2022年，8月28日Turner综合征的核型除典型的45，X（约占55％）外，还有各种嵌合型和结构异常的核型。最常见的是嵌合型46，XX／45，X和46，X,i（Xq）。第八页，共四十二页，2022年，8月28日第九页，共四十二页，2022年，8月28日二、克莱恩综合征（KlinefelterSyndrome）又称为先天性睾丸发育不全或原发小睾丸症。患者性染色体为XXY，即比正常男性多了一条X染色体。Klinefelter综合征的发病率相当高，男性新生儿中达到1.2‰。根据白种人的资料，身高180cm的男性患病率为1／260，在精神病患者或刑事收容机构中为1／100，在因不育而就诊者中约为1／20。临床表现为睾丸小而质硬，曲细精管萎缩，呈玻璃样变。由于无精子产生，故97％患者不育。患者男性第二性征发育差，有女性化表现，如无胡须，体毛少，约25％的患者有乳房发育。患者身材高。四肢长，一部分患者（约1／4）有智力低下，一些患者还有精神异常及患精神分裂症倾向。实验室检查可见雌激素增多，19－黄体酮增高，激素的失调与患者的女性化可能有关。第十页，共四十二页，2022年，8月28日绝大多数患者的核型为47，XXY。大约有15％患者为两个或更多细胞系的嵌合体，其中常见的为46，XY／47，XXY;46,XY／48，XXXY。第十一页，共四十二页，2022年，8月28日第十二页，共四十二页，2022年，8月28日三、其他性染色体数目的畸变1、XYY综合征在男婴中的发生率为1：900。XYY男性的表型的正常的，患者身材高大，常超过180cm，偶尔可见隐睾，睾丸发育不全并有产精过程障碍和生育力下降，尿道下裂等，但大多数男性可以生育。XYY个体易于兴奋，易感到欲望不满足，厌学，自我克制力差，易产生攻击性行为。XYY核型是父亲精子形成过程中第二次减数分裂时发生Y染色体不分离的结果。第十三页，共四十二页，2022年，8月28日第十四页，共四十二页，2022年，8月28日2、47，XXX女性

本病又称为超雌（superfemale）。发病率约为0.8‰或1/2250。多数具有三条X染色体的女性无论外形、性功能与生育力都是正常的，只有少数患者有月经减少、继发闭经或过早绝经等现象。大约有2／3病智力稍低，并有患精神病倾向。第十五页，共四十二页，2022年，8月28日第十六页，共四十二页，2022年，8月28日常染色体数目畸变与综合征和性染色体一样，常染色体也有数目和结构的变异。因为一小段染色体中也含有许多的基因。所以染色体的变化，哪怕是很微小的一部分，也一定会引起身体许多部分病变，产生出各种各样的综合征。第十七页，共四十二页，2022年，8月28日一、21三体综合征（=唐恩氏综合征）先天愚型患儿出生时体重和身长偏低，肌张力低下，突出的是颅面部畸形，头颅小而圆，枕部扁平，脸圆而扁平，鼻扁平,脸裂细且上外倾斜，眼距过宽，内眦赘皮明显，常有斜视，虹膜时有白斑点，常见晶状体混浊，嘴小唇厚，舌大外伸（伸舌样痴呆之名由此而来），耳小，耳位低，耳廓畸形，颈背部短而宽，有多余的皮肤，由于软骨发育差，患者四肢较短，手宽而肥，通贯掌，指短，第5指常内弯，短小或缺小指中节，皮纹也有一定的特点，腹肌张力低下而膨胀，故常有腹直肌分离或脐疝，约1／2以上的患者有先天性心脏病，主要是室间隔缺损、房室道连通、和运脉导管未闭,消化道的畸形如十二指肠的狭窄、巨结肠、直肠脱垂及肛门闭锁等也偶尔可见。在男性常有隐睾，睾丸有生精过程，但精子常减少，性欲下降，尚未见有生育者。女性患者通常无月经，但有少数能妊娠和生育。精神发育迟滞或智力低下（mentalretardation,MR）是本病最突出最严重的表现，但其程度在各患者不完全相同，智商通常在25-50之间，高于50的很少。行为、动作倾向于定型化，抽象思维能力受损最大。第十八页，共四十二页，2022年，8月28日核型：核型可分为三型，各型的比例是：典型的（游离型），即47，＋21占95％；嵌合型即46／47，＋21占1％-2%;易位型占3％-4％。游离型全身体细胞均多一条21号染色体，临床症状典型而且显著。由于嵌合型通常具有两个细胞系，其症状表现取决于异常细胞所占的比例，故差异很大，但一般较典型者为轻。如果三体细胞很少，则表现与正常人无异。易位型的核型有多种,最常见的是Dq21q，占全部易位型的54.2%,其次是21qGq,占40.9％，其它易位型5％。一般说来，易位型的症状比典型的要轻些，在Dq21q中，最常见的是14q21q，占Dq21q的58.5%，其次为13q21q，占22%，而15q21q占19.5%。21qGq易位中，21q21q占83.3%，而21q22q仅占16.6%。无论体积易位，患者虽然只有46条体，但因一条21号易位到了另一条D组或G组染色体上，加上正常的两条21号，仍多了一条额外的21号长臂，而决定本病的关键区带为21号长臂，故临床上仍表现出21三体的症状。第十九页，共四十二页，2022年，8月28日第二十页，共四十二页，2022年，8月28日患者平均寿命只有16.2岁。50％的患儿在5岁以前死亡。只有8％的患者超过40岁，2.6%超过50岁。第二十一页，共四十二页，2022年，8月28日第二十二页，共四十二页，2022年，8月28日二、13三体综合征临床表现：患儿的畸形和临床表现要比21三体性严重得多。颅面的畸形包括小头，前额、前脑发育缺陷，眼球小，常有虹膜缺损，鼻宽而扁平，2／3患儿有上唇裂，并常有腭裂，耳位低，耳廓畸形，颌小，其它常见多指（趾），手指相盖叠，足跟向后突出及足掌中凸，形成所谓摇椅底足。男性常有阴囊畸形和隐睾，女性则有阴蒂肥大，双阴道，双角子宫等。脑和内脏的畸形非常普遍，如无嗅脑，心室或心房间隔缺损、动脉导管未闭，多囊肾、肾盂积水等，由于内耳螺旋器缺损造成耳聋。新生儿中的发病率约为1：25000，女性明显多于男性。智力发育障碍见于所有的患者，而且程度严重，存活较久的患儿还有癫痫样发作，肌张功力低下等。第二十三页，共四十二页，2022年，8月28日第二十四页，共四十二页，2022年，8月28日细胞遗传学及遗传咨询80％的病例为游离型13三体，核型为46，XX（或XY），＋13。嵌合型一般症状较轻，易位型通常以13和14号罗氏易位居多，其结果是多了一条13号长臂。第二十五页，共四十二页，2022年，8月28日三、18三体综合征临床表现：患儿出生时体重低，平均仅2243g,发育如早产儿，吸吮差，反应弱，头面部和手足有严重畸形，头长而枕部凸出，面圆，眼距宽，有内赘眦皮，眼球小，角膜混浊，鼻梁细长，嘴小，耳位低，耳廓畸形（动物样耳），小颌（micrognathia）,颈短，有多余的皮肤，全身骨骼肌发育异常，胸骨短，骨盆狭窄，脐疝或腹股沟疝，腹直肌分离等。手的畸形非常典型：紧握拳，拇指横盖于其它指上，其它手指互相叠盖，指甲发育不全，手指弓形纹过多，约1／3患者为通贯掌。下肢最突出的是“摇椅底足”，拇趾短，向背侧屈起。外生殖器畸形比较常见的有隐睾或大阴唇和阴蒂发育不良等。95％的病例有先天性心脏病，如室间隔缺损、动脉导管未闭等，这是死亡的重要原因。肾畸形，肾盂积水也很常见。患儿智力有明显缺陷，但因存活时间很短，多数难以测量。第二十六页，共四十二页，2022年，8月28日第二十七页，共四十二页，2022年，8月28日细胞遗传学80％患者核型为47，XY（或XX），＋18；另10％患者为嵌合体，即为46，XY（或XX）／47，XY（或XX），＋18；其余为各种易位，主要是18号与D组染色体的易位。双亲是平衡易位携带者而导致18三体征者很少。第二十八页，共四十二页，2022年，8月28日四、其它染色体三体综合征比较重要的有8号、22号三体综合征等。都伴有明显的发育畸形和智力低下。还有一系列由易位引起染色体部分三体综合征，其临床症状取决于额外染色体片段的性质和大小。染色体部分三体性可分为两大类：一类有某一染色体片段的三体性（重复），同时又伴有其它染色体的异常（如缺失、易位），这一类部分三体性的表型比较复杂，常兼有重复和缺失片段的某些症状；另一类为染色体的某一片段的单纯重复或三体性，这在人类极为少见。此类患儿大多在2－3个月内死亡，平均存活71天，只有极个别病人超过儿童期。嵌合型的存活期比较长。第二十九页，共四十二页，2022年，8月28日五、单体及部分单体综合征整条常染色体的丢失通常是致死的，因而极为罕见，但确有小染色体（如21号）完全丢失的报告。由于易位、环形成或缺失导致的染色体部分单体则比较多见。现以5q－综合征，即猫叫综合征为介绍如下。第三十页，共四十二页，2022年，8月28日猫叫综合征又名5q－综合征，为最见的缺失综合征，其发病率估计为1：50000，女性多于男性。患婴的哭叫声非常似小猫的咪咪声，故得名。患儿面部情似很机灵，但实则智力低下非常严重（智商常低于20），发育迟滞也很明显。常见的临床表现还有小头、满月脸、眼裂过宽、内眦赘皮、下颌小且后缩。约20％患者有先天性心脏病，主要是室间隔缺损和动脉导管未闭等。患者的染色体缺失片段大小不一。症状主要由5p15的缺失引起。畸变多数是新发生的。由染色体片段的单纯缺失（包括中间缺失）的占80％，不平衡易位引起的占10％，环状染色体或嵌全体则比较少见，由亲代染色体重排导致的5p－综合征不多见。第三十一页，共四十二页，2022年，8月28日第三十二页，共四十二页，2022年，8月28日那么究竟是什么造成了减数分裂的错误呢？第三十三页，共四十二页，2022年，8月28日染色体畸变的原因我们以21三体综合征为例，来揭示真相吧：典型的21三体几乎都是新发生（denovo）的，与父母的核型无关，经是减数分裂时不分离的结果。不分离常发生在母方生殖细胞，约占病例数的95％，另5％见于父方，而且主要发生在第一次减数分裂。而这其中大龄母亲的风险率比年轻母亲的高许多倍。（0.05%19岁母亲:3%45岁以上的母亲)。典型的21三体只有极少一部分是遗传的，即母亲是本病患者。此外，不能排除某些表型正常的母亲实际是21三体细胞较少的嵌合体，因而她们的子女有可能获得额外的21号染色体。男性患者不能生育，没有遗传给下一代的问题。第三十四页，共四十二页，2022年，8月28日又是什么原因造成大龄妇女容易产生一个21三体综合征的患儿呢？

各种研究表明：大龄妇女的卵细胞在减数分裂时，更容易产生染色体不分离的异常卵子。而这又是由于在大龄妇女体内的卵母细胞已经停止分裂好几十年了。所以如果你想了解为什么会产生一个染色体数目异常的卵子，那么你就需要了解更多的有关减数分裂的各个阶段及其影响的知识了。第三十五页，共四十二页，2022年，8月28日减数分裂凡是进行有性生殖的动植物，在从原始的生殖细胞发展到成熟的生殖细胞的过程中，都要进行减数分裂。减数分裂是细胞连续分裂两次，而染色体在整个分裂过程中只复制一次的细胞