性染色体遗传 ppt课件.ppt

性染色体遗传,在人类的23对染色体中,有1对是性染色体,即X和Y染色体。男性性染色体是XY，女性是XX。一般情况下,人类的性别决定于Y染色体，有Y染色体的为男性，因此，Y染色体就成为人类性别决定的关键。如果性染色体发生畸变，无论是数目或结构上的改变都会引起与性别有关的遗传病。,1,第六章性染色体遗传,第一节性别的遗传基础第二节性染色体畸变引起的性别异常第三节性连锁遗传,2,第一节性别的遗传基础,一、性染色体和性别1.性染色体2.性别的决定二、H-Y抗原基因和性别分化1.H-Y抗原基因2.H-Y抗原3.H-Y抗原与雄性形成4.H-Y抗原与雌性形成5.H-Y抗原基因的调节与性别,3,一、性染色体和性别1.性染色体,X染包体的长度介于第6号和第7号染色体之间，而Y染色体的大小和第21、22号染色体相当。这对大小和形态上差别很大的染色体与人类性别决定有着密切的关系。,4,5,2.性别的决定,1).性染色体对性别的决定2).Y染色体对性别的决定3).性染色体异常与性别,6,1).性染色体对性别的决定,7,1).性染色体对性别的决定,人类精子和卵子是通过性腺细胞减数分裂而产生,男性产生含有X染色体和Y染色体两种不同的精子。而女性只产生一种含X染色体的卵子。精子和卵子通过受精作用将产生下列两种情况：(1)含有X染色体的卵子和含有X染色体精子结合则产生含两条X染色体的子代，即女性-XX；(2)含有X染色体卵子和含有Y染色体精子相遇受精，则产生含X和Y两种性染色体子代，即男性-XY。人类性别是精子和卵子在受精的瞬间决定的、更确切地说是由精子的类型决定的,8,2).Y染色体对性别的决定,人类Y染色体的男性决定作用可通过两个途径实现现。(1)Y染色体是睪丸发育所必须的遗传信息的载体，所以Y染色体是男性发育所必需的。(2)决定男性发育的遗传信息还位于另外一个或多个染色体上，但Y染色体上的基因可产生激活物(或阻遏物)激活其他染色体上与性别决定有关的基因。,9,3).性染色体异常与性别,(1)其X染色体比正常人多:他的表型是男性,但却是一个不正常的男性,如核型为47,XXY或48，XXXY等。(2)如果缺少Y染色体:则这个个体的性发育基本是女性特征,即使只有一条X染色体(45，X)，其表型也是女性，但却是一个带有一系列临床症状的异常女性。,10,二、H-Y抗原基因和性别分化,H-Y抗原是1955年Eichwald和silmer等在小鼠移植实验中发现的。1.H-Y抗原基因位于常染色体-6号染色体上，产生H-Y抗原(一种质膜蛋白)。2.H-Y抗原是由XY胚胎的未分化的生殖腺分泌的一种质膜蛋白,附着在具有两性性质的原始性腺细胞的特殊受体上，此后，H-Y抗原刺激未分化的性腺分化形成睾丸。,11,3.H-Y抗原与雄性形成,H-Y抗原附着在原始性腺细胞的特殊受体上，刺激未分化的性腺分化形成睾丸,然后睾丸分泌雄性激素，促使胚胎发育成雄性。这一过程大概包括下列三个步骤：(1)睾丸酮刺激中肾管系统发育成雄性生殖系统(输精管、精囊等)。(2)二氢睾丸酮(睾丸酮衍生物)启动雄性外生殖器(阴茎和阴囊)发育。(3)抑制因子使能发育成输卵管和子宫等女性生殖管系的Mullerian管系统退化。,12,4.H-Y抗原与雌性形成,XX胚胎缺乏H-Y抗原和雄性激素，原始性腺原基不分化形成睾丸,Mullerian氏管系统不会退化,当外生殖器已发育形成阴蒂和阴唇时，Mullerian氏管系统才逐步发育成子宫和输卵管,促使胚胎发育成雌性。女婴出生后，卵巢产生雌二醇和黄体酮，在它们的刺激下，出现女性第二性征。,13,5.H-Y抗原基因的调节与性别,1).H-Y抗原基因的调节H-Y抗原基因的调节基因定位在Y和X染色体短臂末端:Xp抑制基因能够抑制H-Y抗原基因的活性，Yp激活基因则抑制Xp调节基因并激活H-Y抗原基因2)调节基因与性别发育(1)46,XX女性有2个Xp抑制基因产生2份抑制因子，完全抑制了2条常染色体上H-Y抗原基因,因而不产生H-Y抗原而发育成女性。(2)46,XY个体只有1个Xp抑制基因,产生1份抑制因子,只能抑制1条常染色体上H-Y抗原基因,而另1条染色体仍能产生足够数量的H-Y抗原。同时Yp激活基因能抑制Xp抑制基因，最后使H-Y抗原基因失去抑制并被激活,产生H-Y抗原而发育成男性。,14,第二节性染色体畸变引起的性别异常,性染色体的数目和结构畸变可引起许多与性别有关的综合征。一.性腺发育不全综合征(又称Turner氏综合征)二.先天性睪丸发育不全综合征三.46XX男性四.睾丸女性化综合征五.YY男性六.多综合症,15,一.性腺发育不全综合征(又称Turner氏综合征),1.发现:1938年Turner首次报道,1959年Ford通过核型分析证实这类病人的核型为45，XO，少1条X染色体。2.发生率:由于9945，X患者在胚胎的早期自然流产，所以，在女性新生儿中Turner氏综合征实际发生率约为0.04。3.发生原因:精子发生过程中减数分裂时染色体不分离，即一类精子有2条性染色体(XY)，另一类精子则没有性染色体(O)，而后一类精子与卵子受精就形成45，XO个体。这类精子的形成与父亲的年龄有一定的关系。,16,4.症状：1)表型女性，身体矮小(身高120140cm)，后发际低，50患者有肘外翻，乳间距宽，乳腺和乳头发育不良2)性腺发育不全，虽有卵巢基质但无滤泡，原发闭经，外生殖器发育差，阴毛、腋毛缺3)并常伴发肾畸型、色素斑，指(趾)甲发育不良等症状4)部分患者智力发育迟缓。.治疗：如果性腺发育不全患者在青春期接受雌激素替代疗法，可改善副性征发育，并使身高有所增加,17,二、先天性睪丸发育不全综合征,1.发现:1942年KLinefelter等首次描述了先天性睪丸发育不全综合征(K1inefeltersyndrome)，1959年Jaobs等观察到这些病人的核型是47，XXY。2.原因:大部分是卵子发生过程中减数分裂时出现染色体不分离，形成了X染色体数目异常的卵子，这种异常卵子与含Y染色体的精子受精后造成的。因此，随着母亲年龄的增长产下患儿的风险也将增高。据报道，产下患儿时母亲的平均年龄为31.3岁父亲的平均年龄为355岁。3.发病率:该病在人群发病率约为0.118(包括嵌合体)。,18,4.特征及症状:1).患者的表型为男性身高一般在180M以上,在儿童期一般无症状,少数智力发育迟缓。2).青春期后症状逐渐加重,有男性外生殖器(个别病例睾丸留在腹腔或腹股沟内),但呈去势体征，阴茎一般较小3).小睾丸，睾丸组织切片可见曲精细管玻璃样变，不能产生精于，故不能生育。4).体毛稀少，无胡须，无喉结，有1/4-1/3的病人见男性女性型乳房。,19,20,三.46XX男性,.发现：1964年DelaChapelle发现这类病人具有男性表型，而核型却为46，XX,该病为性反转综合征,染色体核型与表型相反，其内生殖器均为男性。.临床表现：为身材矮小，阴茎外型正常或接近正常，精液量少或末见精子，睾丸小，有性功能但不育。.发病率：l2500120000。.原因：这类病人基因组中有Y染色体DNA，其来源是精子发生过程中在第一次减数分裂时出现Y不等交换的结果。大约有80的46，男性中，其1条X染色体的短臀末端带有不等的YpDNA。,21,四.睾丸女性化综合征,1.核型：为46，XY，2.特征及症状：腹腔或腹股沟内有睾丸，但外观是“典型”女性，青春期后乳房、外阴均发育良好。常因原发闭经、不育等来求治而被发现3.原因：患者有Y染色体，在睾丸决定因子的作用下形成睾丸并可产雄性激素，但由于基因突变，缺少睾丸酮受体，靶组织细胞对睾丸酮不起反应，因而不能产生男性外生殖器。也不能分化发育成女性生殖器。青春期后患者睾丸可发生恶性变化，且随年龄增大其恶变率也随之增高，故早期手术切除睾丸是很必要的。,22,五、YY男性,1.发现：1961年sangberg首次报道YY男性核型.特征及症状：身材大多超过180cm。多数病人能育。少数病人生殖器发育不全，精子发生部分或全部停止，睾丸异位，甚至可见尿道下裂。多数病人激素分泌水平无明显改变。部分病人有轻度智力发育迟缓。.发病率：男性中该病发病率为.11,23,.行为：一些患者举止异常，行为性格失调，容易冲动，自控能力差，犯法年龄早但很少有杀人等恶性事件发生。精神病医院和拘留所中患者比例大大增高(约占男性的3)。.原因：一般认为该病是父源染色体不分离造成的，即在第二次减数分裂中发生不分离而形成YY精子。,24,六.多综合症,1.核型：这类患者中以47，最为常见，l959年Jacobs首先描述并定名为“超雌”.发病率：在女性人群中，发病率为.08。.特征及症状：1).三患者多数表型和生育能力均正常；2).部分病人出现月经失调，继发闭经、月经减少及早期绝经。3).约有13病人智力稍低于正常人，这类患者易患精神分裂症。,25,4.48,xxxx亦有报道,其临床症状比47,xxx病人严重得多。1).主要表现为智力发育迟缓明显:智商在50-100之间；2).卵圆型脸，眼距宽，眼裂上外斜；骨关节异常，驼背持别是髋关节脱位挠尺骨联合；月经失调等症状，外生殖器、乳房一般发育正常，部分能育，但易产生畸形儿。此外，还有49，的报道，其临床症状比上述病例更为严重。,26,第三节性连锁遗传,性连锁遗传：定位在性染色体上的基因随着该染色体的行动而传递称性连锁遗传。男性只有1条染色体和Y染色体,Y染色体较小,没有与X染色体相对应的等位基因，因此，X染色体上任何基因突变，凡男性都将表达。Y染色体上的基因，均由父亲传给儿子而不会在女儿中表达。这就是性连锁遗传的特点。,27,1.Y连锁遗传1).Y连锁遗传2).常见Y连锁遗传3).Y连锁遗传的分析及特点2.X连锁遗传:1).X连锁遗传2).常见X连锁遗传(致病基因)3).X连锁遗传的特点,28,1.Y连锁遗传,1).Y连锁遗传:位于Y染色体上(差别区段,X上没有对应的等位基因)基因的遗传2).常见Y连锁遗传:正常基因:睾丸决定因子基因,H-Y抗原基因致病基因:无精子症基因,外耳道多毛症基因豪猪样皮肤基因和蹼跐基因,29,3)Y连锁遗传的分析及特点:,(1)蹼跐遗传方式的分析Yb-蹼跐基因双亲:XXXYb卵细胞精细胞XXYb子女XXXYb女儿正常儿子蹼跐(2)遗传特点:致病基因只随Y染色体遗传,该家族男性都带有致病基因该家族所有男性都为患者,而男女儿都正常,30,2.X连锁遗传,1).X连锁遗传:位于X染色体差别区段上基因(Y染色体上没有相应的等位基因)的遗传。2).常见X连锁遗传(致病基因):(1).X连锁隐性遗传:A型血友病,红绿色盲和白病(2)X连锁显性遗传:遗传性慢性肾炎。,31,例1.白化病的遗传分析,(1)白化病基因:正常基因XA突变为Xa:a只位于X差别区段,Y上没有相应等位基因,故命名为Xa。XaXa/XaY个体:不能合成黑色素,故皮肤白色,并有其它并发症。白化病也不多见,只存在本家系,其他家系一般不携带白化病基因Xa。,32,(2).白化病的遗传(1).XaYxXAXA(3).XAYxXAXa精卵1/2XaXA1/2XA1/2Xa1/2Y1/2Y1/2XA子女正常:XaXA1/4XAXa1/4XAXAXaXA1/4YXA白化病:01/4YXa,33,例1.A型血友病的遗传分析,(1).A型血