遗传与人类疾病

第四节遗传与人类疾病 遗传病 遗传物质 染色体和基因 发生突变而引起的疾病 原因 遗传物质发生改变 特性 垂直传递 终身性 难治愈性先天性疾病 个体出生时即表现出来的疾病 原因 遗传或者环境 家族性疾病 指某一疾病在家族中具有多发性 原因 遗传或者环境 一 染色体异常与疾病 染色体畸变 细胞中的染色体其形态结构和数目发生改变称为染色体畸变 自发畸变染色体畸变原因诱发畸变 染色体数目异常染色体畸变分两类染色体结构异常 一 染色体数目异常 正常人体细胞的染色体为二倍体 2n 46 即体细胞中含两个染色体组 正常人精子或卵子为单倍体 n 23 即生殖细胞中含有一个染色体组 染色体数目异常系指体细胞中不是46条染色体 生殖细胞中也不是23条染色体 染色体整倍性改变染色体数目异常染色体非整倍性改变 1 染色体整倍性改变 整倍体是指体细胞中染色体数目以二倍体 2n 为基数成倍的增加或减少 形成了单倍体或多倍体 染色体组增加了一组 23条 形成三倍体 69条染色体组减少了一组 23条 形成单倍体 23条染色体组增加了两组 46条 形成四倍体 92条染色体整倍性改变往往具有致死性 活婴中极为罕见 在自然流产胚胎中可见到 染色体整倍性改变是造成自然流产的重要因素 三倍体产生的机制 1 双雄受精 同时有两个精子进入一个卵子 形成三倍体的受精卵 如图所示 23X 23X 23X 2 染色体非整倍性改变非整倍体 非整倍性变化是指体细胞中个别染色体数目增加或减少一条或数条 亚二倍体 染色体数目少一条或数条 超二倍体 当染色体数目多一条或数条时 称为超二倍体 亚二倍体 单体型 某对染色体少一条时 2n 1 超二倍体 三体型 某对染色体多了一条 2n 1 三体型是染色体数目畸变中最常见的一类改变 多体型 某对染色体多了两条或者两条以上统称为多体型 亚二倍体单体型非整倍体三体型超二倍体多体型 非整倍体形成机制 染色体不分离非整倍体形成机制染色体丢失 1 染色体不分离细胞进入中 后期时 某对同源染色体或姐妹染色单体彼此不分离 而同时进入一个子细胞 染色体不分离发生在生殖细胞减数分裂中 也可发生在体细胞有丝分裂中 A 减数分裂中染色体不分离 如第一次减数分裂中同源染色体不分离 将有1 2配子含有24条染色体 n 1 1 2配子含有22条染色体 n 1 正常分离 不分离 如不分离发生在第二次减数分中 最终配子中将出现 1 4 n 1 1 4 n 1 正常 n 不分离 n 1 n 1 减数分裂中染色体不分离导致的后果 与正常配子 n 受精 n 1 n 2n 1超二倍体 n 1 n 2n 1亚二倍体 B 有丝分裂中 或受精卵的卵裂早期 染色体不分离 47454646 有丝分裂染色体不分离导致的后果 可导致产生嵌合体 嵌合体 一个个体同时存在两种或两种以上的核型细胞系 该个体称为嵌合体 45 Y 46 XY 47 XXY不分离发生的越晚 正常二倍体细胞系的比例越大 第一次 2n02n 11 22n 11 2第二次 1 21 41 4第三次 6 81 81 8 46 XY 47 XXY 46 46 46 有丝分裂不分离与嵌合体形成图解 2 染色体丢失 染色体丢失 由中期向后期转移时 染色体行动迟缓 使一条染色体未能进入子细胞而滞留在细胞质中 并降解消失 所以子细胞少一条染色体 后果 受精后形成亚二倍体 染色体丢失也是嵌合体形成的一种方式 46 染色体丢失 染色体结构畸变的基础是染色体发生断裂 断裂的片段如果在原来的位置上重新接合 成为愈合或重合 即染色体恢复正常 如果染色体断裂后未在原位重接 可引起染色体结构畸变又称染色体重排 二 染色体结构畸变 染色体结构畸变的描述方法 简式 对染色体的结构改变只用其断裂点来表示 详式 在简式的基础上还需要描述出染色体重排类型 染色体结构畸变的类型 1 缺失2 重复3 倒位4 易位5 环状染色体6 双着丝粒染色体7 等臂染色体 1 缺失 del 指染色体断裂后 断裂片断丢失的现象 末端缺失染色体某臂的末端断裂后 无着丝粒片断丢失 末端断片丢失 简式 46 XX del 1 q21 畸变符号 染色体总数 性染色体组成 变化染色体号 断裂点 详式 46 XX del 1 pter q21 畸变符号 染色体总数 性染色体组成 畸变染色体号 改变了的染色体带纹组成 q21 某女性的1号染色体的长臂的2区1带发生了断裂 其远侧段 q21 qter 丢失 造成末端缺失 表示方法 练习 2号染色体长臂3区2带以远部分缺失表示方法简式 46 XY XX del 2 q32 简式 46 XY XX del 3 q22 含义 3号染色体长臂2区2带以远部分缺失 中间缺失染色体的同一个臂上发生了两次断裂 两个断裂点之间的片段丢失 两次断裂 5 中间片段丢失 q21 q24 丢失 练习 3号染色体长臂上的q21和q24发生断裂和重接 这两个断裂点之间的片段丢失 描述如下 简式 46 XX XY del 3 q21q24 2 重复 dup 发生在同源染色体或者姐妹染色体间 原因 1 染色体发生断裂后形成的断裂片断插入同源染色体中 2 姐妹染色体之间发生不等交换 导致同一条染色体中某段连续出现两份或者多份相同的片断 染色体发生两次断裂后 两个断裂点之间的片段旋转180度后重接 造成染色体上基因顺序重排 种类 臂内倒位和臂间倒位 3 倒位 inv 臂内倒位一条染色体的某一臂上发生了两次断裂 中间的片段旋转180度重接 p34 p22 p34 p22 1号染色体 练习 1号染色体p22和p34同时发生了两次断裂 两断点之间的片段旋转180度后重接 形成了一条臂内倒位的染色体 描述 简式 46 XX XY inv 1 p22p34 详式 46 XX XY inv 1 pter p34 p22 p34 p22 qter 臂间倒位一条染色体的长臂和短臂各发生了一次断裂 中间断片颠倒后重接 形成了一条臂间倒位染色体 练习 4号染色体的p15和q21同时发生了断裂 两断裂点之间的片段倒转后重接 形成臂间倒位染色体 这种结构畸变的描述如下简式 46 XX XY inv 4 p15q21 详式 46 XX XY inv 4 pter p15 q21 p15 q21 qter p15 q21 q21 p15 4号染色体 46 XX XY inv 4 pter p13 q22 p13 q22 qter 含义 4号染色体的p13和q22同时发生了断裂 两断裂点之间的片段倒转后重接 形成臂间倒位染色体 4 易位 t 两条非同源染色体分别发生一处断裂 相互交换无着丝粒的片断后重接 形成两条重排染色体 相互易位 相互易位如只是位置的改变而不造成染色体片段的增减 通常不会产生遗传效应 称为平衡易位 2号染色体长臂2区1带和5号染色体长臂3区1带同时发生断裂 两断片交换位置后重接 形成两条衍生染色体 该结构畸变的描述 简式 46 XX XY t 2 5 q21 q31 详式 46 XX XY t 2 5 2pter 2q21 5q31 5qter 5pter 5q31 2q21 2qter 2号 5号 2q21 5q31 2q21 5q31 5q31 2q21 der 5 der 2 罗伯逊易位 着丝粒融合 t 发生在两个近端着丝粒染色体之间 在着丝粒部位发生断裂后 两者的长臂在着丝粒处接合在一起 形成一条衍生染色体 两个短臂构成的小染色体丢失 某女性14号染色体长臂的1区1带 14q11 和21号染色体的短臂1区1带 21p11 同时发生断裂 两条染色体带有长臂的片段相互连接成一条衍生染色体 14q11 21p11 21p11 14q11 形成的衍生染色含 21p11 qter节段和14q11 qter节段 其余的部分丢失 表示方法 简式 45 XX 14 21 t 14 21 q11 p11 q31 p21 46 XX XY r 2 p21q31 46 XX XY r 2 p21 q31 5 环状染色体 r 一条染色体的长短臂同时发生断裂后 有着丝粒的大片段长臂和短臂在断裂处相接 形成环状染色体 6 双着丝粒染色体 dic 两条染色体同时发生一次断裂后 两个具有着丝粒的片段的断端相连接 形成了一条双着丝粒染色体 9号 1