医学遗传学：第二章 人类染色体和染色体病

1、 相关知识介绍相关知识介绍 l有丝分裂：间期、分裂期（前、中、有丝分裂：间期、分裂期（前、中、 后、末）后、末） l减数分裂减数分裂 间期间期 减数分裂减数分裂 间期间期 细线期 偶线期粗线期 双线期 终变期 （一）减数分裂（一）减数分裂 染色体变短粗，联会复合体解体，交叉端化染色体变短粗，联会复合体解体，交叉端化 1 1、间期、间期 短暂或无，不进行短暂或无，不进行DNADNA的复制的复制 中心法则中心法则 Central dogmaCentral dogma F.F. Costa / Gene 357 (2005) 83 94 对对“中心法则中心法则”的重新认的重新认 识识 展望展望 37

2、 典型人类基因的结构（下图所示）典型人类基因的结构（下图所示） 平均平均mRNA长度为长度为1-2kb,已知最大的基因为已知最大的基因为DMD 基因，基因，DNA全长为全长为2400kb，其中包括，其中包括79个外显子。个外显子。 u1.基因的类型基因的类型 (1)根据基因的功能可以把基因分为三类；根据基因的功能可以把基因分为三类； (2)考虑到基因的功能及表达，基因可以认为考虑到基因的功能及表达，基因可以认为 是是DNA分子中含有特定遗传信息的一段核分子中含有特定遗传信息的一段核 苷酸序列。苷酸序列。 u2.三联密码三联密码 u3.转录和翻译转录和翻译 3 109 bp, 3,300 cM

3、30,000多个基因 l人体染色体的数目、形态和结构人体染色体的数目、形态和结构 l 核型和分组核型和分组 l染色体的显带染色体的显带 l染色体数目畸变及其发生机理染色体数目畸变及其发生机理 l染色体的结构异常染色体的结构异常 l人体染色体的异态性人体染色体的异态性 l染色体畸变综合症染色体畸变综合症: 21-三体征、猫叫三体征、猫叫 综合征、克氏征、特纳氏征综合征、克氏征、特纳氏征 l脆性脆性X综合症综合症 1. 数目：数目：2n=46（1956年蒋有兴年蒋有兴Tjio等）等） n=23（含（含3x109bp) 1条染色体为条染色体为1 个个DNA分子分子 2. 形态结构：染色单体形态结构：

4、染色单体chromatid、着丝粒、着丝粒 centromere （主缢痕）、次缢痕（主缢痕）、次缢痕secondary constriction 、 随体随体satellite 及随体联合及随体联合satellite association 3. 分类：根据着丝粒位置分为三类分类：根据着丝粒位置分为三类 近中（中央）着丝粒染色体近中（中央）着丝粒染色体 亚中着丝粒染色体亚中着丝粒染色体 近端着丝粒染色体近端着丝粒染色体 人类无端着丝粒染色体人类无端着丝粒染色体 中期染色体形态结构中期染色体形态结构 中央着丝粒中央着丝粒 亚中着丝粒亚中着丝粒 近端着丝粒近端着丝粒 1. 未显带染色体：未显带染

5、色体： 臂率臂率p/q，着丝粒指数，着丝粒指数 p/(p+q) 2.分组：分组：依据染色体大小、着丝粒位置。依据染色体大小、着丝粒位置。 按丹佛会按丹佛会 议分为议分为 A-G 组组 3.核型、组型和分组核型、组型和分组 核型核型（karyotype）：）：一个细胞的全套染色体一个细胞的全套染色体 按照一定的顺序排列起来所构成的图像。按照一定的顺序排列起来所构成的图像。 核型表示法核型表示法：染色体总数染色体总数, 性染色体构成性染色体构成, 畸变情况畸变情况 组型组型（idiogram）:核型的核型的模式图模式图 二、核型和分组二、核型和分组 组别组别 序号序号 类型类型 体积体积 备注备注

6、 A 1-3 1,3中央中央, 2 亚中亚中 最大最大 1q有时有次缢痕有时有次缢痕 B 4-5 亚中亚中 次大次大 C 6-12,X 亚中亚中 中等大中等大 9q有时有次缢痕有时有次缢痕 D 13-15 近端近端 中等大中等大 E 16-18 16中央中央,17,18亚中亚中 较小较小 16q有时有次缢痕有时有次缢痕 F 19-20 中央中央 小小 G 21-22,Y 近端近端 最小最小 21222*23的的23的整倍数的整倍数 细胞分裂前再复制一次；细胞未分裂细胞分裂前再复制一次；细胞未分裂 异倍体或非整倍性异倍体或非整倍性：染色体非：染色体非23的整倍数。的整倍数。 由于染色体的丢失、由

7、于染色体的丢失、 染色体的不分离。染色体的不分离。 常染色体三体性：常染色体三体性： 21三体最多见；三体最多见； 13、18、22 三体性较少见；其它多致流产三体性较少见；其它多致流产 性染色体三体性：较常见性染色体三体性：较常见 常染色体单体性：严重破坏基因平衡常染色体单体性：严重破坏基因平衡 致死致死 X单体性：可见于儿童、成人单体性：可见于儿童、成人 染色体不分离染色体不分离(chromosome non- disjunction)： 若发生于减数分裂，导致异常配子和正若发生于减数分裂，导致异常配子和正 常常 配子结合形成全身细胞单、三体性配子结合形成全身细胞单、三体性; 若发生于有丝

8、分裂，则导致嵌合体若发生于有丝分裂，则导致嵌合体; 染色体迟留染色体迟留(chromosome lag)：导致丢失，：导致丢失， 或形成嵌合体或形成嵌合体 减数分裂染色体不分离减数分裂染色体不分离 减数分裂减数分裂性染色体性染色体不分离不分离 1. 物理、化学、生物因素致断；自发断裂物理、化学、生物因素致断；自发断裂 2. 类型：染色体型，发生于类型：染色体型，发生于G1期和早期和早S期；期； 染色单体型，发生于染色单体型，发生于G2期和晚期和晚S期期 和分裂期。和分裂期。 3. 3. 常见的染色体型畸变常见的染色体型畸变 缺失缺失(deletion, del): (deletion, del

9、): 末端缺失、中间缺失末端缺失、中间缺失 环状染色体环状染色体(ring chromosome, r)(ring chromosome, r) 等臂染色体等臂染色体(isochromosome, i)(isochromosome, i) 倒位倒位（inversion, invinversion, inv）：臂内、臂间倒位）：臂内、臂间倒位 双着丝粒染色体双着丝粒染色体(dicentric chromosome, dic)(dicentric chromosome, dic) 插入插入(insertion, ins)(insertion, ins) 重复重复(duplication, dup)

10、(duplication, dup) 中间缺失中间缺失末端缺失末端缺失 重复重复 臂内倒位臂内倒位臂间倒位臂间倒位 插入插入 等臂染色体形成等臂染色体形成 移位（移位（shiftshift）：）： 染色体内易位染色体内易位 染色体间易位：染色体间易位： 转位转位( (单向的）单向的） 相互易位（相互交换片相互易位（相互交换片 段重接）段重接） 相互易位相互易位 为相互易位的一种特殊形式，发生于为相互易位的一种特殊形式，发生于 两条近端着丝粒染色体间。减数分裂行两条近端着丝粒染色体间。减数分裂行 径与相互易位相似，但形成三价体，分径与相互易位相似，但形成三价体，分 离方式三种离方式三种- -交替

11、式、邻式交替式、邻式1 1、邻式、邻式2 2 罗氏易位罗氏易位 平衡相互易位携带者配子类型：平衡相互易位携带者配子类型： 十字结构配对，三种方式分离十字结构配对，三种方式分离 交替式交替式 （对角分离）、相邻式（对角分离）、相邻式1 1（上下分离）、相（上下分离）、相 邻式邻式2 2（左右分离）（左右分离） l末端缺失末端缺失 46,XX,del (1) (q21) 46,XX,del (1) (pter q21) l中间缺失中间缺失 46，XX,del (1) (q21q23) 46，XX,del (1) (pter q21:q23 qterqter) l臂间倒位臂间倒位 46，XY,inv (2)(p21q31) 46，XY,inv (2)(pter p21:q31 p21:q31 qter) l环形染色体环形染色体 46,XY,r(2)(p21q31) 46,XY,r(2)(p21 q31) l相互易位相互易位 46,XY,t (2;5)(q21;q31) 46,XY,t (2;5)(2pter 2q21:5q31 5qter; 5pter 5q31:2q21 2qter) l等臂染色体等臂染色体 46，X, i(Xq) 46，X, i(qter cen qter) 三、姐妹染色单体交换（三、姐妹染色单体交换（SCE） 原理原理：细胞培养液中加入：细胞培养液中加入B