曹军峰染色体

1、内容大纲内容大纲CONTENT OUTLINE染色体核型分析2人类染色体染色体畸变染色体病134内容大纲内容大纲CONTENT OUTLINE染色体核型分析2人类染色体染色体畸变染色体病134 染色体染色体(一一) 染色体的形态结构染色体的形态结构 命名：染色体命名：染色体是细胞内具有遗传性质的遗传是细胞内具有遗传性质的遗传物质深度压缩形成的聚合体，易被碱性染料染成物质深度压缩形成的聚合体，易被碱性染料染成深色，所以叫深色，所以叫染色体（染色质）。染色体（染色质）。 组成组成：是由：是由脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸和和蛋白质蛋白质的组合的组合（即核蛋白组成的），不均匀地分布于细胞核（即核蛋白组成的

2、），不均匀地分布于细胞核中中 ，是遗传信息（基因）的主要载体。，是遗传信息（基因）的主要载体。 形态和结构形态和结构：染色体的形态结构在细胞增殖周期中不断发生着变化，一般在有丝分裂中期，：染色体的形态结构在细胞增殖周期中不断发生着变化，一般在有丝分裂中期，染色体的形态最典型，最清晰。这时，染色体均由两条染色单体构成，他们的形态结构完全相同，染色体的形态最典型，最清晰。这时，染色体均由两条染色单体构成，他们的形态结构完全相同，称称姐妹染色体姐妹染色体；两条染色单体仅在；两条染色单体仅在着丝粒着丝粒处相连，由于着丝粒浅染内溢，故也称处相连，由于着丝粒浅染内溢，故也称主溢痕主溢痕。着丝粒。着丝粒区是

3、纺锤丝附着之处在细胞分裂过程中与染色体的运动有关。着丝粒将染色体分为区是纺锤丝附着之处在细胞分裂过程中与染色体的运动有关。着丝粒将染色体分为短臂（短臂（p）和和长臂（长臂（q）两部分，两臂末端均有一特化部分，称为两部分，两臂末端均有一特化部分，称为端粒。端粒。粒端粒端 除主溢痕外，某些染色体的长臂或短臂上还存在着浅染溢缩部除主溢痕外，某些染色体的长臂或短臂上还存在着浅染溢缩部位，称为位，称为次溢痕次溢痕（又称副溢痕）。有些染色体的短臂末端有球状（又称副溢痕）。有些染色体的短臂末端有球状结构，称为结构，称为随体随体。 (二二) 染色体的类型染色体的类型1，按着丝粒的位置人类染色体可分为按着丝粒的

4、位置人类染色体可分为3种种：中央着丝粒染色体中央着丝粒染色体：着丝粒位于染色体纵轴的：着丝粒位于染色体纵轴的1/25/8处；（处；（1、2、3、16、19、20号）号）亚中着丝粒染色体亚中着丝粒染色体：着丝粒位于染色体纵轴的：着丝粒位于染色体纵轴的5/87/8处；（处；（4、5、612、17、18、X号）号）近端着丝粒染色体近端着丝粒染色体：着丝粒位于染色体纵轴的：着丝粒位于染色体纵轴的7/8末端。末端。(13、14、15、21、22、Y号号)中央着丝粒染色体 亚中着丝粒染色体 近端着丝粒染色体 2，按功能和性质分： 常染色体：男女共有，与性别无关常染色体：男女共有，与性别无关 性染色体：男性

5、为性染色体：男性为XY，女性为，女性为XX，Y染色体短臂上有一个决定男性性别染色体短臂上有一个决定男性性别的基因，称睾丸决定基因（的基因，称睾丸决定基因（TDF）（三）染色的体数目正常体细胞46条： 常染色体（22对，44条） 性染色体（1对，2条） 正常生殖细胞23条： 卵细胞（22+X） 精细胞(22+X)或(22+Y)内容大纲内容大纲CONTENT OUTLINE染色体核型分析2人类染色体染色体畸变染色体畸病134二二 染色体核型分析染色体核型分析1，核型和核型分析的定义，核型和核型分析的定义核型：核型：一个细胞中的所有染色一个细胞中的所有染色体按其大小形态等特点有规律体按其大小形态等特

6、点有规律依次排列的图像。依次排列的图像。核型分析核型分析：将待测细胞的核型：将待测细胞的核型进行数目、形态特征分析的过进行数目、形态特征分析的过程程。正常男性正常男性 46，XY 正常女性正常女性 46，XX 正常核型的书写方法：正常核型的书写方法：染色体数目染色体数目+，+性染性染色体种类色体种类2，核型分析的种类，核型分析的种类染色体非显带核型分析（常规核型分析）染色体非显带核型分析（常规核型分析）染色体显带核型分析染色体显带核型分析染色体非显带核型分析（常规核型分析）染色体非显带核型分析（常规核型分析）根据根据1960年美国丹佛第一届国际细胞遗传学会议上确定的丹佛体质，年美国丹佛第一届国

7、际细胞遗传学会议上确定的丹佛体质，将人类的将人类的22对染色体按其长度和着丝粒位置顺次编为对染色体按其长度和着丝粒位置顺次编为122号，并划号，并划分为分为A、B B、C C、D D、E E、F F、G G七个组，另一对性染色体七个组，另一对性染色体X X和和Y Y染色体，分染色体，分别归入别归入C C和和G G组。组。组号 染色体号 形态大小 着丝粒位置 随体 副溢痕 人类染色体分组及形态特征人类染色体分组及形态特征A 13 最大最大 1，3中央着丝粒中央着丝粒 无无 1号常见号常见 2亚中央着丝粒亚中央着丝粒B 4，5 次大次大 亚中央着丝粒亚中央着丝粒 无无C 612 X 中等中等 亚中

8、央着丝粒亚中央着丝粒 无无 9号常见号常见 D 1315 中等中等 近端着丝粒近端着丝粒 有有E 1618 小小 16中央着丝粒中央着丝粒 无无 16号常见号常见 17，18亚中央着丝粒亚中央着丝粒 F 19,20 次小次小 中央着丝粒中央着丝粒 无无 G 21，22 ,Y 最小最小 近端着丝粒近端着丝粒 21，22有有 Y无无 染色体非显带核型图染色体非显带核型图染色体显带核型分析与带型染色体显带核型分析与带型*染色体显带核型分析染色体显带核型分析：用特殊的染色方法使染色体臂上显现：用特殊的染色方法使染色体臂上显现出一条条明暗交替或深浅交替的带纹的核型分析方法。出一条条明暗交替或深浅交替的带

9、纹的核型分析方法。*带型带型：是应用显带技术将人类：是应用显带技术将人类24种染色体（种染色体（22条常染色体、条常染色体、X和和Y染色体）显现出的各自特异的带纹的总和。染色体）显现出的各自特异的带纹的总和。*1971年，法国巴黎会议确定了国际上通用的四种染色体显带技术：年，法国巴黎会议确定了国际上通用的四种染色体显带技术：喹吖因荧光法（喹吖因荧光法（Q带）带） 胰酶吉姆萨法（胰酶吉姆萨法（G带）带）逆逆相吉姆萨法（相吉姆萨法（R带）带） 着丝粒区异染色质法（着丝粒区异染色质法（C带）带）Q带：染色体带：染色体标本经喹吖标本经喹吖因等荧光染料处理之后显示的带，因等荧光染料处理之后显示的带，称称

10、Q带带。Q带明显，显带效果稳定，但荧光持续时间短，标本不能长期保存，必带明显，显带效果稳定，但荧光持续时间短，标本不能长期保存，必须立即观察并显微摄影。须立即观察并显微摄影。高分辨高分辨G带：应用普通带：应用普通G显带技术，在中期单倍体染色体上一般可显示显带技术，在中期单倍体染色体上一般可显示500条带条带纹纹。70年代后期，采用细胞增殖同步化方法和改进的显带技术，在细胞分裂的年代后期，采用细胞增殖同步化方法和改进的显带技术，在细胞分裂的晚晚前期，早中期可获得更多的分裂相和带纹更多更细长的染色体，在单倍染色体上前期，早中期可获得更多的分裂相和带纹更多更细长的染色体，在单倍染色体上能显示能显示5

11、50850，甚至更多条带纹，这种染色体显带技术称为，甚至更多条带纹，这种染色体显带技术称为高分辨高分辨G带带。高分辨。高分辨显带技术有助于发现更多微细的染色体结构异常，使染色体结构畸变的断裂点定显带技术有助于发现更多微细的染色体结构异常，使染色体结构畸变的断裂点定位更精确。位更精确。 G带带：是目前使用最广泛的一种带型，：是目前使用最广泛的一种带型，操作简单，带纹清晰，标本可长期保存，操作简单，带纹清晰，标本可长期保存，重复性好重复性好。其方法是：将染色体标本经胰蛋白酶，柠檬酸盐或尿素等试剂处理后，。其方法是：将染色体标本经胰蛋白酶，柠檬酸盐或尿素等试剂处理后，再经吉姆萨染色，显示的深浅交替的

12、横纹便是再经吉姆萨染色，显示的深浅交替的横纹便是G带带。染色体的。染色体的G带在普通光镜下带在普通光镜下即可观察。即可观察。R带：染色体标本经热磷酸盐（带：染色体标本经热磷酸盐（8090）处理后，用吉姆萨染料染）处理后，用吉姆萨染料染色显示的带纹叫色显示的带纹叫R带带。一般。一般R显显带主要用于研究染色体带主要用于研究染色体末端缺失末端缺失和和结构结构重排。重排。C带：染色体标本经热碱处理后，用吉姆萨染色，每一条染色体的着丝带：染色体标本经热碱处理后，用吉姆萨染色，每一条染色体的着丝粒区特异性着色，第粒区特异性着色，第1，9，16号染色体的次缢痕区和号染色体的次缢痕区和Y染色体长臂远端染色体长

13、臂远端1/22/3的区段也呈深染色状态，的区段也呈深染色状态，这就是这就是C带带。C带技术通常用以检测带技术通常用以检测着着丝粒区、次溢痕区丝粒区、次溢痕区及及Y染色体结构染色体结构的变化。的变化。人类人类G带染色体模式图带染色体模式图G带的带型识别与命名的国际体质带的带型识别与命名的国际体质按臂、区、带逐级划分及编号按臂、区、带逐级划分及编号一级臂的划分一级臂的划分：区分短臂和长臂分别表示为p和q二二级区的划分及编号级区的划分及编号：分别在短臂和长臂划分几个区并一次编号为1、2、3等三三级带的划分及编号级带的划分及编号：每个区分布有数目不等的深浅交替的带纹分别表示为1、2、3等图为人类图为人

14、类1号染色体区，带示意图号染色体区，带示意图带纹的表示方法带纹的表示方法染色体序号染色体序号臂的序号臂的序号区号区号带带号号如：如：Xq28表示表示X染色体长臂染色体长臂2区区8带如一个带需要在分成若干亚带，则需要写成带如一个带需要在分成若干亚带，则需要写成Xq28.1，Xq28.2，Xq28.3亚带亚带Xq28.1接近着丝粒区，接近着丝粒区，Xq28.3远离着丝粒区。远离着丝粒区。我中心采用染色体显带技术是：我中心采用染色体显带技术是：G带分析外周血染色体技术，分别为外周带分析外周血染色体技术，分别为外周血染色体计数及核型分析血染色体计数及核型分析400带和外周带和外周血高分辨染色体计数血高

15、分辨染色体计数及核型及核型分析分析550带。带。外周血染色体核型分析适合人群外周血染色体核型分析适合人群生殖功能障碍者（不孕症，多发性流产和畸胎等）生殖功能障碍者（不孕症，多发性流产和畸胎等）第二性特征异常者（原发性闭经，性发育不良）第二性特征异常者（原发性闭经，性发育不良）外生殖器两性畸形者（外生殖器分化模糊）外生殖器两性畸形者（外生殖器分化模糊）先天性多发畸形和智力低下的患儿及其父母先天性多发畸形和智力低下的患儿及其父母婚前孕前检测婚前孕前检测接触过有害物质者接触过有害物质者性情异常者（如性情异常者（如47，XYY）标本要求标本要求:*肝素抗凝、无菌抽取外周血标本肝素抗凝、无菌抽取外周血标

16、本4ml.*采集后颠倒摇匀，以免凝血。采集后颠倒摇匀，以免凝血。*常温保存（常温保存（1825）、运输，）、运输，24小时内标本送达实验室。小时内标本送达实验室。*溶血，凝血，经过高温或冷冻，污染的标本等均为不合格标本溶血，凝血，经过高温或冷冻，污染的标本等均为不合格标本 总结：显带作用：显带能为染色体及其所发生的畸变提供更多细节，有助于总结：显带作用：显带能为染色体及其所发生的畸变提供更多细节，有助于发现更多、更细微的染色体结构异常，使染色体发生畸变的断裂点更加准确。因发现更多、更细微的染色体结构异常，使染色体发生畸变的断裂点更加准确。因此，这一技术对临床细胞遗传学此，这一技术对临床细胞遗传

17、学，分子细胞遗传学的，分子细胞遗传学的研究，基因定位都有广泛的研究，基因定位都有广泛的应用价值。应用价值。内容大纲内容大纲CONTENT OUTLINE染色体核型分析2人类染色体染色体畸变染色体病134 三染色体畸变三染色体畸变细胞中染色体的数目或结构改变引起的一系列变化称为染色体畸细胞中染色体的数目或结构改变引起的一系列变化称为染色体畸变。变。（一）发生原因（一）发生原因（二）类别（二）类别 染色体畸变原因染色体畸变原因1.化学因素化学因素:如如药物（环磷酰胺等）、农药药物（环磷酰胺等）、农药(敌百虫类敌百虫类)、工业毒物（苯、工业毒物（苯等）、防腐剂等。等）、防腐剂等。2.物理因素：电离辐

18、射、医疗放射线等。物理因素：电离辐射、医疗放射线等。3.生物因素：代谢毒素、病毒等。生物因素：代谢毒素、病毒等。4.母亲年龄：与减数分裂特点有关。母亲年龄：与减数分裂特点有关。 染色体畸变发生的类别染色体畸变发生的类别染色体数目畸变染色体数目畸变染色体结染色体结构畸变构畸变 染色体数目畸变染色体数目畸变 以二倍体为标准，如果体细胞染色体数目超出或少于以二倍体为标准，如果体细胞染色体数目超出或少于2n=46，称为染色体数目畸变。包括整倍性改变和非整倍性改变两种形式细称为染色体数目畸变。包括整倍性改变和非整倍性改变两种形式细胞发生。胞发生。 *整倍体改变整倍体改变：体细胞中染色体数目在二倍体的基础

19、上，以染色体：体细胞中染色体数目在二倍体的基础上，以染色体组为单位成组地增加或减少称为染色体整倍性改变，整个染色体组减组为单位成组地增加或减少称为染色体整倍性改变，整个染色体组减少可形成少可形成单倍体单倍体，在人类单倍体个体尚未见报道；整个染色体增加可，在人类单倍体个体尚未见报道；整个染色体增加可形成形成三倍体，四倍体三倍体，四倍体等多倍体等多倍体。三倍体核型三倍体核型 整倍体改变产生的机制主要是：整倍体改变产生的机制主要是： 1.1.双雄受精双雄受精和和双雌受精双雌受精 双雄受精是指受精时两个精子同时进入一个卵子中；双雄受精是指受精时两个精子同时进入一个卵子中；双雌受精指减数分裂时，本应分给

20、极体的那组染色体仍留在卵子内，形成二倍体的双雌受精指减数分裂时，本应分给极体的那组染色体仍留在卵子内，形成二倍体的异常卵子，该卵子与正常精子受精。这两种情况都将形成三倍体受精卵异常卵子，该卵子与正常精子受精。这两种情况都将形成三倍体受精卵。 2.2.核内复制核内复制 核内复制是指在一次细胞分裂过程中，染色体不是复制一次，而核内复制是指在一次细胞分裂过程中，染色体不是复制一次，而是复制两次，而细胞只分裂了一次，这样形成的两个子细胞都是四倍体。这是肿瘤是复制两次，而细胞只分裂了一次，这样形成的两个子细胞都是四倍体。这是肿瘤细胞较常见的染色体异常特征之一细胞较常见的染色体异常特征之一。 3 3核内有

21、丝分裂核内有丝分裂 在细胞分裂时，染色体正常复制一次，但至分裂中期时，核在细胞分裂时，染色体正常复制一次，但至分裂中期时，核膜未破裂、消失，也无纺锤体形成，亦无后期、末期及胞质分裂，结果细胞内含有膜未破裂、消失，也无纺锤体形成，亦无后期、末期及胞质分裂，结果细胞内含有四个染色体组，形成了四倍体。四个染色体组，形成了四倍体。 *非整倍性改变：一个细胞内染色体数目比二倍体增加或减少一非整倍性改变：一个细胞内染色体数目比二倍体增加或减少一条或数条，称为条或数条，称为非整倍体非整倍体。常见类型常见类型单体型：亚二倍体，单体型：亚二倍体，45条，条，2n-1,性染色体如性染色体如45，X三体型：三体型：

22、超二倍体，超二倍体，47条，条，2n+1，性染色体如，性染色体如47，XXY或或47，XXX,常染常染色体如色体如47，XX（XY）+21多体型多体型：性染色体如性染色体如48，XXXX（超雌）（超雌）48，XYYY（超雄）（超雄） 非整倍性改变形成的机制非整倍性改变形成的机制1，染色体不分离：所谓染色体不分离是指在丝分裂或减数分裂时，染色体不分离：所谓染色体不分离是指在丝分裂或减数分裂时，一对一对姐妹染色体姐妹染色体或或同源染色体同源染色体彼此没有分离，同时进入一个子细胞。不彼此没有分离，同时进入一个子细胞。不分离的结果导致一个子细胞中增加一个染色体，另一个子细胞中减少一分离的结果导致一个子

23、细胞中增加一个染色体，另一个子细胞中减少一条染色体。这种情况即可发生于减数第一次分裂时，也可发生于减数第条染色体。这种情况即可发生于减数第一次分裂时，也可发生于减数第二次分裂过程中。二次分裂过程中。如果在减数第一次分裂时发生染色体不分离，如果在减数第一次分裂时发生染色体不分离，即同源染色体未分离即同源染色体未分离，会，会导致某一联会的同源染色体共同进入一个次级精母细胞或次级卵母细胞导致某一联会的同源染色体共同进入一个次级精母细胞或次级卵母细胞中。中。如果在减数第二次分裂发生染色体不分离，如果在减数第二次分裂发生染色体不分离，即为姐妹染色单体不分离即为姐妹染色单体不分离，结果一个细胞得到二条染色

24、单体，另一个细胞则未得到。结果一个细胞得到二条染色单体，另一个细胞则未得到。2。染色体丢失染色体丢失：在细胞分裂过程中，两条染色单体形成两条染色体在细胞分裂过程中，两条染色单体形成两条染色体时，其中一条移向一极，另一条因着丝粒未和纺锤丝相连而不能移动，时，其中一条移向一极，另一条因着丝粒未和纺锤丝相连而不能移动，或移动迟缓而未与其他染色体一起进入新细胞核，遗留在细胞质中逐渐或移动迟缓而未与其他染色体一起进入新细胞核，遗留在细胞质中逐渐消失。结果所形成的子细胞，一个染色体正常，一个少了一条染色体，消失。结果所形成的子细胞，一个染色体正常，一个少了一条染色体，这种现象称为这种现象称为染色体丢失染色

25、体丢失。染色体不分离或染色体丢失如果发生在有丝分裂（如受精卵早期卵裂）染色体不分离或染色体丢失如果发生在有丝分裂（如受精卵早期卵裂）过程中，它将导致该个体体内同时存在两种或两种以上核型的细胞系，过程中，它将导致该个体体内同时存在两种或两种以上核型的细胞系，这种个体称为这种个体称为嵌合体嵌合体。 染色体结染色体结构畸变构畸变及其产生机制及其产生机制 染色体结染色体结构畸变发生的基础就是构畸变发生的基础就是断裂，断裂，断裂后在重新断裂后在重新连接时发生了错误，导致染色体部分结构改变连接时发生了错误，导致染色体部分结构改变。染色体结染色体结构畸变的类型构畸变的类型 缺失缺失 倒位倒位 易位易位 重复

26、重复 1 1，缺失：，缺失：染色体染色体发生一处断裂后发生一处断裂后不含着丝粒的末不含着丝粒的末端部分丢失称为端部分丢失称为末端缺失末端缺失。 染色体染色体同一臂上发生两同一臂上发生两处断裂，两断裂处断裂，两断裂点之处点之处的断的断片片丢失，称为丢失，称为中间中间丢失丢失。12345675123467中间缺失中间缺失1234567末端缺失末端缺失2，倒位，倒位一一条条染色体上同时发生两处断裂，形成三个断片，中间的断片倒染色体上同时发生两处断裂，形成三个断片，中间的断片倒转转180后重接，称为到位。两处断裂发生在着丝粒一侧（长臂或短后重接，称为到位。两处断裂发生在着丝粒一侧（长臂或短臂）形成的倒

27、立，称为臂）形成的倒立，称为臂内倒立臂内倒立。两处断裂发生在着丝粒两侧形成的。两处断裂发生在着丝粒两侧形成的倒位，称为倒位，称为臂间到位臂间到位1234567臂内倒位臂内倒位2.2.倒位倒位 123456756565656565665臂间倒位臂间倒位1234567123456734124356734343434倒位环倒位环RAB12345673.3.易位（易位（t）相互易位相互易位 RAB12345677B 两条非同源染色体同时断裂后，互相交换断片重接，产生两条非同源染色体同时断裂后，互相交换断片重接，产生两条衍生的染色体。两条衍生的染色体。RAB123R罗伯逊易位（罗伯逊易位（Roberts

28、onian translocation，rob）两条近端着丝粒染色体在着丝粒部位或近着丝粒处断裂后，二者的长臂在着丝两条近端着丝粒染色体在着丝粒部位或近着丝粒处断裂后，二者的长臂在着丝粒重接形成一条衍生染色体粒重接形成一条衍生染色体。RAB123RRRABABABABABBA123456712345674.4.重复重复 一条染色体的某一节段有两份或两份以上，这种结构异常称为一条染色体的某一节段有两份或两份以上，这种结构异常称为重复重复。 1234567123456712345675123467内容大纲内容大纲CONTENT OUTLINE染色体核型分析2人类染色体染色体畸变染色体病134四，染

29、色体病四，染色体病1，常染色体病：，常染色体病：122号染色体异常引起号染色体异常引起2，性染色体病：，性染色体病：X或或Y染色体异常引起染色体异常引起1，常染色体病，常染色体病临床特征：多发畸形 生长发育迟缓 智力低下 皮纹改变 先天性心脏病先天愚型（先天愚型（21三体综合征）三体综合征）主要临床表现主要临床表现生长发育迟缓生长发育迟缓不同程度的智力低下不同程度的智力低下头面部在内的一系列异常特征头面部在内的一系列异常特征特殊特殊面容：眼狭长，眼距宽，低耳位，塌鼻梁，张口伸面容：眼狭长，眼距宽，低耳位，塌鼻梁，张口伸舌。舌。特殊皮纹特征：通贯手；特殊皮纹特征：通贯手；1，2指间间距宽。指间间距宽。核型通常为核型通常为47，XX(XY),+21发病率约为发病率约为1/8001/600，是最常见的一种染色体病，是最常见的一种染色体病21-三体核型图三体核型图18-三体综合征三体综合征临床表现：临床表现：生长发育障碍，生长发育障碍，特征：小眼，眼距宽，小口，特征：小眼，眼距宽，小口，腭弓窄，唇裂或腭裂，特殊握拳姿势，腭弓窄，唇裂或腭裂，特殊握拳姿势，摇椅样畸形足，摇椅样畸形