染色体带型分析

1二、二、 染色体形态学和显带染色体形态学和显带n 在染色体狭窄处是在染色体狭窄处是 着丝粒着丝粒 (centromere,cen), cen将染色体分为短臂将染色体分为短臂 (p)和长臂和长臂 (q)。n 染色体形态：染色体形态：n 中央着丝粒染色体中央着丝粒染色体 , cen 位于染色体的位于染色体的 1/2处。处。n 亚中着丝粒染色体亚中着丝粒染色体 , cen 位于染色体的位于染色体的 5/8处处n 近端着丝粒染色体近端着丝粒染色体 , cen 位于染色体的位于染色体的 7/8处处2端粒Sister chromatids随体31、核型（、核型（ Karyotype）分析）分析 将一个体细胞中全套染色体按一定方式排列起来将一个体细胞中全套染色体按一定方式排列起来，构成图像。，构成图像。根据人类细胞遗传学国际命名体制（根据人类细胞遗传学国际命名体制（ ISCN），根），根据染色体的据染色体的 形态、大小和着丝粒的位置形态、大小和着丝粒的位置 将染色体分为将染色体分为七组：七组：A组：组： 13，大，大 B组：组： 4、 5 大大C组：组： 612+X 中中 D组：组： 1315 中中E组：组： 1618 ，小，小， F组：组： 19、 20，小，小G组：组： 21、 22 +Y，最小，最小45chr.groups: A: 13B: 4, 5C: 612, XD: 1315E : 1618F : 19, 20G:21, 22, Y6染色体的两端为染色体的两端为 端粒端粒 ，是一种蛋白，是一种蛋白 -DNA结构，含有结构，含有 TTAGGG六核苷酸重复延伸序列，六核苷酸重复延伸序列，保护染色体不被降解，防止染色体末端融合保护染色体不被降解，防止染色体末端融合，端粒缩短与细胞的寿命有关。，端粒缩短与细胞的寿命有关。近端着丝粒染色体（近端着丝粒染色体（ 13 15， 21、 22和和 Y）除）除 Y以外都具有随体，位于短臂末端介以外都具有随体，位于短臂末端介细丝连接的球状小体，细丝部位是细丝连接的球状小体，细丝部位是 rDNAgene所在部位，转录所在部位，转录 rRNA 进而形成核仁。进而形成核仁。7核型的描述核型的描述 染色体总数，性染色体染色体总数，性染色体 正常男性正常男性 46 ， XY 正常女性正常女性 46 ， XX82、染色体显带技术、染色体显带技术 v染色体显带：经不同的方法处理染色体染色体显带：经不同的方法处理染色体，经染色后使染色体在纵轴上显示明、暗，经染色后使染色体在纵轴上显示明、暗或着色深、浅相间的横纹即显带（或着色深、浅相间的横纹即显带（ Banding）。）。v这种带对每一条染色体来说都是独特的这种带对每一条染色体来说都是独特的，可以区分和确认每一条染色体。，可以区分和确认每一条染色体。9显带方法显带方法 ：n G-显带显带 ：是最：是最常用的方法。常用的方法。标本经胰蛋白标本经胰蛋白酶处理后，应酶处理后，应用用 Giemsa染染色，镜检、分色，镜检、分析析 ,显示深染和显示深染和浅染相间的带浅染相间的带纹。纹。1046, XY1146, XX12n 常规常规 G-banding使每个单倍体（使每个单倍体（ 24条染条染色体）都可以显示色体）都可以显示 350550条带，条带， 每条带每条带大约代表大约代表 5x10610x106bp的的 DNA。n 每个基因长度不等，每个基因长度不等， 从从 102bp（ a珠蛋白珠蛋白基因）基因） 2x106bp（抗肌萎缩蛋白基因）。（抗肌萎缩蛋白基因）。n 估计平均每估计平均每 3000bp为一个基因，每条为一个基因，每条染色体可能代表几个或几百个基因染色体可能代表几个或几百个基因13G显带深染带富含显带深染带富含 AT，富含长分散，富含长分散DNA序列（序列（ long interspersed sequence，LINES）是）是 DNA的重复区域，不编码表达的重复区域，不编码表达基因基因 .G显带浅带，富含显带浅带，富含 GC，含有许多转录基，含有许多转录基 因。这种因。这种 DNA在间期核中呈现较为伸展的在间期核中呈现较为伸展的状态。状态。 除了转录基因之外，它含有短分散除了转录基因之外，它含有短分散DNA序列（序列（ short interspersed DNA sequence， SINES）。包括）。包括 Alu序列。染序列。染色体上大多数断裂点和重排被认为是发生色体上大多数断裂点和重排被认为是发生在浅染带。在浅染带。14G显带显带15G-banging 界标区和带16除除 G显带外还有：显带外还有：nR-显带：显带： 反反 G带带nQ-显带：显带： 荧光显带，同荧光显带，同 G显带带纹显带带纹nT-显带：显带： 末端显带末端显带nC-显带：显带： 着丝粒显带着丝粒显带NOR： 特异显示近端着丝粒染色体的核仁特异显示近端着丝粒染色体的核仁 组织区组织区17R显带18G显带显带19Q-显带显带 ： 荧光显带，同荧光显带，同 G显带带纹显带带纹20T-显带显带 ： 末端显带末端显带21C-显带：显带： 着丝粒显带着丝粒显带22NOR： 特异显示近端着丝粒染色体特异显示近端着丝粒染色体23三、人类细胞遗传学研究进展三、人类细胞遗传学研究进展（一）染色体高分辨显带（一）染色体高分辨显带n 新技术的应用使人们能够观察到前中期染色体新技术的应用使人们能够观察到前中期染色体，比中期染色体更伸展，这样观察的分辨率更高，比中期染色体更伸展，这样观察的分辨率更高，可显示，可显示 550850条带，即条带，即 高分辨高分辨 染色体。染色体。24高分辨显带高分辨显带25X染色质染色质 X-chromatinn 1949年，加拿大细胞学家年，加拿大细胞学家 Barr等人，在雌等人，在雌猫神经原细胞核中发现一种浓缩小体，但在雄猫神经原细胞核中发现一种浓缩小体，但在雄猫中看不到这种结构。猫中看不到这种结构。n 进一步研究发现，除猫以外，其它雌性哺乳进一步研究发现，除猫以外，其它雌性哺乳动物（包括人类）也同样存在这种显示性别差动物（包括人类）也同样存在这种显示性别差异的结构，称为异的结构，称为 Barr小体，既小体，既 X染色质。染色质。n 正常女性的间期细胞核中紧贴核膜内缘有一正常女性的间期细胞核中紧贴核膜内缘有一个染色较深，约为个染色较深，约为 1微米大小的椭圆形小体，微米大小的椭圆形小体，既既 X染色质染色质 。 26 正常女性有两条正常女性有两条 X染色体，男性只有一条染色体，男性只有一条X染色体（和一条染色体（和一条 Y），）， X染色体有数量染色体有数量差异。那么，位于差异。那么，位于 X染色体上的基因产物染色体上的基因产物是否存在差异昵？为什么只有女性才有是否存在差异昵？为什么只有女性才有 X染色质而男性没有？为什么某一种染色质而男性没有？为什么某一种 X连锁连锁的突变基因纯合子女性的病情并不比半的突变基因纯合子女性的病情并不比半合子的男性严重？合子的男性严重？ 1961年，英国的遗传学家年，英国的遗传学家 Mrry Lyon等等四人，根据各自的实验提出了四人，根据各自的实验提出了 X染色体失染色体失活假说，后称为活假说，后称为 Lyon 假说假说 ，来解释上述，来解释上述问题。问题。 27莱昂（莱昂（ Lyon）假说）假说qX失活发生在胚胎生命失活发生在胚胎生命早期早期q 失活是失活是 随机随机 的的q 失活是失活是 完全完全 的的q 失活是失活是 永久永久 的和克隆式的和克隆式繁殖的繁殖的莱昂化莱昂化 -嵌合体嵌合体也就是说在女性细胞中的两条 X染色体只有一条有活性，另一条无转录活性，在间期细胞核异固缩而失活。这样男女 X连锁基因产物量保持相同水平，这种效应称为剂量补偿。 28需要说明的问题 1）如果一个有缺失的）如果一个有缺失的 X染色体，优先失活；染色体，优先失活； 2）常染色体和）常染色体和 X染色体平衡易位的个体中，正染色体平衡易位的个体中，正常的常的 X染色体优先失活；染色体优先失活； 3） Xchr上的上的