《染色体病》PPT课件-2.ppt

第二章 染色体病 ( Chromosomal Disease ) 第一节 人类染色体 一人类染色体的数目和结构 2n=46 常染色体： 22 对 性染色体: X、Y 人类二倍体细胞：46，XY（XX） 单倍体细胞：23，X（Y） 根据染色体着丝粒的位置将人类染色体分为三类 1. 近中着丝粒染色体。 2. 亚中着丝粒染色体。 3. 端着丝粒染色体。 (一)、正常人类非显带核型 中央着丝粒 染色体 亚中央着丝粒 染色体 近端着丝粒 染色体 随体 短臂( P ) 着丝粒 长臂(q ) 核型 ( Karyotype )：核型就是指一个细胞中的 全部染色体组成。 核型分析 ( Analyses of Karyotype )：就是按 照一定的规则顺序将染色体排列起来，并确定细 胞的染色体组成。 (二)、正常显带染色体和带命名的国际体制 组组号 染色体号 形态态大小 着丝丝粒位置 随 体 次缢缢痕 鉴别鉴别 程 度 A 13 最大 中部着丝粒 无 常见 1 可鉴别 B 45 次大 亚中着丝粒 无 C 612+X 中等 亚中着丝粒 无 常见 9 难鉴别 D 1315 中等 顶端着丝粒 有 偶见13 难鉴别 E 1618 小 中部着丝粒 无 常见16 F 1920 次小 中部着丝粒 无 G 2122+Y 最小 顶端着丝粒 有 人类染色体核型分组及形态特征 一个正常女性的核型（未显带） 染色体显带技术 a.G带，Giemsa染色可显示出富含 AT碱基对的DNA部分 b.Q带，用 quinacrine mustard染色 ， 紫外灯下显色 c. C带，显示出着丝粒异染色质 d. R带，显示出富含GC碱基对的 DNA部分。 命名方法：命名方法：1 1、染色体的名称、染色体的名称 2 2、染色体臂的名称、染色体臂的名称 3 3、区号、区号 4 4、带号、带号 注意：注意：1 1、离着丝粒最近的区为、离着丝粒最近的区为1 1区，区， 其次其次2 2区；区； 2 2、在一个区内，离着丝粒最、在一个区内，离着丝粒最 近的带为近的带为1 1带，其次带，其次2 2 3 3、带、亚带：与带之间用、带、亚带：与带之间用 “.”.”隔开。如：隔开。如：1 1p36.1p36.1 （三三）染色体带命名的国际体制染色体带命名的国际体制 ISCNISCN 第二节 染色体畸变 一、染色体畸变的原因 二、染色体数目异常 三、染色体结构异常 四、嵌合体 一、染色体畸变的原因 （一）物理因素 （二）化学因素 （三）生物因素 （四）年龄因素 （五）遗传因素 导致遗传物质缺失、重复、重排 染色体畸变 数目改变 结构异常 体细胞染色体超过倍，即是 369 ，4n=92 等时，这些细胞称为多倍体细胞， 而这种状态称为多倍性 ( Polyloidy )，在 人类，全身三倍性是致死的，因而极为罕见 ，但三倍性在流产的胎儿中较为常见，是流 产的重要的原因 之一。 二、染色体数目异常 （一） 整倍性改变 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 N N N 3N 双雌受精 N NN 3N 核内复制 精（卵）原细胞有丝分裂 2N2N 2N2N 生殖细胞 4N 2N2N 细胞的染色体数目不是23的整数倍是，称 为异倍体细胞。如细胞具有44、45、48、67、 90条染色体都是异倍体细胞小。细胞中染色体 数目略少于46是称为亚二倍体，如45、43；略 多于46的是超二倍体，如47、48、50等。同理 ，67 可以称为亚三倍体。 异倍体细胞在肿瘤中十分常见。发生的原 因是染色体在细胞分裂过程中的丢失，某些染 色体的核内复制 ( Endoreduplication ) 或 者染色体的不分离。 （二 ）非整倍性改变 2.非整倍体( aneuploid )和非整倍性 + 非整倍体：体细胞染色体数目增加 或减少一条或数条的个体 非整倍体 超二倍体 亚二倍体 单体性（2 n 1） 例：21单体 45，XX（XY）， 21 Fig 7.13b Karyotype of a child with Down syndrome, showing trisomy for chromosome 21 (47, XX, +21). 2003 John Wiley and Sons Publishers Credit: Courtesy of R. M. Fineman. 例：47, XX（XY）,+21（ 21三体） 47, XXX 非整倍体产生的机理 + 减数分裂染色体不分离 + 减数分裂染色体丢失 (2) 三体性（2 n + 1） 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分离 受精卵卵裂染色体丢失 3. 嵌合体 (mosaic) 例：第二次卵裂中X染色体不分离 47, XXX45, X 45, X / 46, XX / 47, XXX 合子（46, XX） （图示两条X染色体） 第一次有丝分裂 第二次有丝 分裂后期染 色体不分离 46, XX46, XX 例：第二次卵裂中X染色体丢失 46, XX45, X46, XX 合子（46, XX） （图示两条X染色体） 第一次有丝分裂 46, XX 45, X / 46, XX X染色体 丢失 染色体在许多物理、化学和生物因子的 作用下发生断裂，由于这些断端具有“粘性” ，非常容易与其他断端接合和重连，导致染 色体的结构改变，称为染色体的结构畸变。 三、染色体的结构畸变 常见的染色体型结构异常有以下几种 . 易位 （） 相互易位 （） 罗氏易位 . 双着丝粒染色体 . 插入 （） 正位插入 （） 倒位插入 . 重复 . 缺失 （） 末端缺失 （） 中间缺失 . 环状染色体 . 等臂染色体 . 倒位 （） 臂内倒位 （） 臂间倒位 缺失（del) : 染色体臂的丢失 q 21 号 末端缺失： 46, XX, del (1) 中间缺失： 1号 q 21 q 23 46, XX, del (1) （q21 q23） ( q21 ) 中间缺失 1p21 1p23 1p21 1p23 断裂点在 1 染色体的 p21 和 p23 。 简式： 46 ， XX ，del ( 1) (p21p23 ) 46 ， XX ，del (1p21；1p23 ) 详式： 46 ， XX ， del ( 1 ) ( pterp23：p21 qter ) 末端缺失 断裂点 在 1p31 处 1p31 46 ，XX ，del (1)(p31) 断裂点在 1p31 处： 简式： 46 ，XX ，del (1)(p31) 详式： 46 ，XX ，del (1)(p31)（ qterp23：) 染色体上的个别区段多出一份，称为重复 。 2. 重复 duplication 简式 ：46 ，XY ，dup ( 2 ) ( q21;q31 ) 详式： 46 ，XY ，dup ( 2 ) (pter q31：q21 qter ) q21q21q31q31 如果两次断裂形成的片段倒转 180 后重接，那么虽 然没 染色体物质的丢失 ，但是基因顺序颠倒，称为倒位。 3. 倒位 Inversion , 用 inv 表示 1. 臂内倒位 paracentric inversion ： A B C D E F G H A F G H A E D C B F G H 2.染 色 体 的 臂 间 倒 位 B C D E 简式简式 ：46 46 ，XY XY ，inv ( 2 ) ( p21 q31 )inv ( 2 ) ( p21 q31 ) 详式详式 ：46 46 ，XY XY ，inv ( 2 ) ( inv ( 2 ) ( p pter ter p21 p21： q31 q31 cencen p21 p21： q31 q31 q qter ter ) ) p21p21 q31q31 染色体片段位置的改变称为易位，这种改 变伴随着基因位置的改变。 当易位发生在一条 染色体内时称为移位（shift）或者染色体内易位 （intrachromosomal translocation）。 当易位 发生在两条同源、或者非染色体之间时称为染 色体间易位（interchromosomal translocation ） 4 . 易位 Translocation , 用 t 表示 单方易位（转位） 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 罗伯逊易位 ( 罗氏易位、着丝粒融合） 14 号21号 21q 14q 45, XX,t ( 14q 21q ) 14, 21, 两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 5. 环状染色体 Ring Chromosome, 用r 表示 3p213p21 3q31 3q31 断裂点在断裂点在 3 3号染色体的号染色体的 p21 p21 和和 q31 q31 。 简式简式 ：46 46 ，XY XY ，r (3) ( p21q31 )r (3) ( p21q31 ) 详式详式 ：46 46 ，XY XY ，r (3) ( p21 r (3) ( p21 cen cen q31 q31 ) ) 6. 等臂染色体 Isochromosome , 用 i 表示 X X 染色体的长臂组成的等臂染色体染色体的长臂组成的等臂染色体 简式简式 ： 46 46 ，X X ，i ( i ( XqXq ) ) 详式详式 ：46 46 ，X X ， i ( X ) ( i ( X ) ( q qter ter cencen q qter ter ) ) 7. 双着丝粒染色体 dicentric chronosome 8. 插入 insertion 核型的描述，首先是书写染色体的总数 ，价一个逗号，接着写出染色体组成，然后 写出染色体异常。一些常用的符号见下表。 四、染色体畸变的描述 符号 表示的意义义 符号 表示的意义义 ace 无着丝丝粒片段 r 环环状染色体 cen 着丝丝粒 rcp 相互易位 del 缺失 rea 重排 der 衍生染色体 rob 罗罗氏易位 dic 双着丝丝粒染色体 ： 断裂 dup 重复 ： 断裂后重接 h 次缢缢痕 ( ) 括号内为结为结 构异常的染色体 i 等臂染色体 ； 重排中用于分开染色体 ins 插入 / 嵌合体中用于分开不同细细胞系 b 倒位 t 易位 p 短臂 ter 末端 q 长长臂 从 到 常 用 的 符 号 及 其 意 义 1 . 末端缺失 断裂点在 1q31 处： 简式： 46 ，XX ，del (1)(q31) 详式： 46 ，XX ，del (1)(pter q31：) 2 . 中间缺失 断裂点在 1 染色体的 q21 和 q23 。 简式： 46 ， XX ，del ( 1) (q21q23 ) 46 ， XX ，del (1q21；1q23 ) 详式： 46 ， XX ， del ( 1 ) ( pterq21：q23 qter ) 3 . 臂间倒位 断裂点在 2 号染色体的 p21 和 q31 。 简式 ：46 ，XY ，inv ( 2 ) ( p21 q31 ) 46 ，XY ，inv (2p21 ；2q31 ) 详式 ：46 ，XY ，inv ( 2 ) ( pter p21： q31 qter ) 4 . 环状染色体 断裂点在 2 号染色体的 p21 和 q31 。 简式 ：46 ，XY ，r ( p21q31 ) 详式 ：46 ，XY ，r ( p21 cen q31 ) 5 . 相互易位 断裂点在 2 号染色体的 q21 和 5 号染色体的 q31 。 简式 ：46 ，XY ，t ( 2 ; 5 )( q21 ; q31 ) 46 ，XY ，t (2q21 ；2q31 ) 详式 ：46 ，XY ，t ( 2 ；5 ) ( 2pter 2q21：5q31 5qter ； 5pter 5q31：2p21 2pter ) 6 . 等臂染色体 简式 ： 46 ，X ，i ( Xq ) 详式 ：46 ，X ，I ( X ) ( qter cen qter ) 三姐妹染色单体交换 ( sister chromatid exchange,SCE) 是一种敏感的遗传学指标，可以检测 环境诱变剂、化学药物、病毒、肿瘤 因素等对遗传物质的影响。 五、染色体畸变的后果五、染色体畸变的后果 1 1、自然流产：自然流产：流产儿中约流产儿中约50%50%有染色体异常。绝有染色体异常。绝 大多数常染色体单体型、大多数大多数常染色体单体型、大多数X-X-单体、部分常染色单体、部分常染色 体三体型、性染色体三体型少见、三倍体、四倍体体三体型、性染色体三体型少见、三倍体、四倍体 2 2、先天缺陷：、先天缺陷： 分为四类：分为四类：A A、单体型；单体型；B B、三体型；三体型；C C、部分单部分单 体型；体型；D D、部分三体型析核型部分三体型析核型。 常染色