2022年医学专题-人类染色体和染色体病

人类(rénlèi)染色体和染色体病染色体的数目(shùmù)和结构第一页，共五十一页。人类(rénlèi)染色体第二页，共五十一页。男性(nánxìng)染色体

46,XY女性(nǚxìng)染色体46，XX第三页，共五十一页。染色质

指间期细胞核中遗传物质存在的形式。染色质和染色体之间的关系

(同一物质在细胞周期不同时期(shíqī)的不同形态和功能形式)第四页，共五十一页。常染色质和异染色质

常染色质：分布较稀疏，处于活跃(huóyuè)状态。

异染色质：分布较紧密，处于抑制状态。异染色质常染色质第五页，共五十一页。单倍体和二倍体

单倍体：只有(zhǐyǒu)一套基因组/染色体组的细胞/个体。

二倍体：具有有两套基因组/染色体组的细胞/个体。同源染色体：一条来自父方，一条来自母方，形态相近，遗传物质组成和功能相似的两条染色体。核型(Karyotype)：所有染色体的组成形式。第六页，共五十一页。染色质的主要化学组成：

DNA、蛋白质、少量(shǎoliàng)的RNA

从DNA到染色体的四级结构模型第七页，共五十一页。从DNA到染色体的四级结构(jiégòu)模型一级结构：核小体串珠结构

二级结构：螺线管

三级结构：超螺线管

四级结构：染色(rǎnsè)单体第八页，共五十一页。核小体的组成(zǔchénɡ)核心(héxīn)颗粒连接区八聚体

（组蛋白H2A、H2B、H3、H4各2分子(fēnzǐ)）140bpDNA，缠绕1.75圈60bp左右DNA片段+H1组蛋白第九页，共五十一页。第十页，共五十一页。第十一页，共五十一页。DNA核小体螺线管超螺线管染色(rǎnsè)单体压缩(yāsuō)7倍压缩(yāsuō)6倍压缩40倍压缩5倍共计压缩8400倍参见书P30图3-3第十二页，共五十一页。人类(rénlèi)中期染色体形态主缢痕：着丝粒所在部位(bùwèi)两染色单体缩窄。副缢痕（次级缢痕）：有的染色体在长、短臂上还存在缩窄区或浅染区，称为副缢痕。第十三页，共五十一页。随体：大部分近端着丝粒染色体短臂末端有一球形小体，借柄部与染色体主体称为随体。

NOR：近端着丝粒染色体随体和短臂相连的柄部含有rDNA，可转录形成rRNA,与核仁(hérén)形成有关，也称核仁(hérén)组织者区。第十四页，共五十一页。染色体结构(jiégòu)模式图第十五页，共五十一页。染色体研究(yánjiū)方法只有活细胞并可以分裂，才能(cáinéng)制备染色体。常用制备染色体的材料：外周血、骨髓、胸腹水、活检组织、羊水、组织培养物等。关键步骤：秋水仙素处理；抑制(yìzhì)中期分裂相低渗；使细胞膨胀固定；染色体形态固定滴片；分散染色体染色；染色体着色第十六页，共五十一页。染色体显带Q-;G-;R-;C-;Q-带G-带G-,R-带及模式图第十七页，共五十一页。染色体命名(mìngmíng)人类(rénlèi)细胞遗传学国际命名体制(ISCN,1995)(AnInternationalSystemforHumanCytogeneticNomenclature)p—短臂q—长臂del—缺失dup—重复i—等臂inv—倒位rob—罗氏易位t—易位der—衍生(yǎnshēnɡ)染色体ter—末端人类染色体共分为7组，A~G，X属于C组;Y属于G组。46,XX,t(1;2)(p21;q23)染色体总数，性染色体组成，染色体变化染色体号；臂号；区号；带号；(.亚带）第十八页，共五十一页。染色体表达式举例(jǔlì)：47,XY,+21—47条染色体，男性，多一条21号染色体。45,X—45条染色体，女性，少一条X染色体。先天性卵巢发育不全综合证。46,XX,del(6)(p24)—46条染色体，女性，6号染色体短臂2区4带至短臂末端缺失。45,XY,-14,-21,+rob(14;21)(q11;p11)—45条染色体，男性，少一条14号和一条21号染色体，多一条罗氏易位染色体，该染色体为14号长臂1区1带与21号短臂1区1带连接。46,XX,der(16)—46条染色体，女性，16号染色体为衍生染色体。47,XXY—47条染色体，男性，多一条X染色体，克氏综合证。46,XX,t(5;8)(q23;q24.1)—46条染色体，女性，5号与8号染色体相互(xiānghù)易位，染色体断裂点分别为5号长臂2区3带和8号长臂2带1亚带。第十九页，共五十一页。染色体畸变(jībiàn)数目畸变—整倍体变化(biànhuà)，以23为倍数（3倍体，4倍体）。非整倍体变化，单条增减（单体，多体）。结构畸变—各类染色体断裂、片段丢失和重排。（易位、倒位…）纯合体—只有一种核型的个体。嵌合体—具有两种和两种以上核型的个体。嵌合体表达式：核型/核型/核型….例如：46,XY/47,XXY46,XX/46,XX,t(5;8)(q23;q24.1)/46,XX,del(6)(p24)第二十页，共五十一页。染色体数目(shùmù)畸变的原因4624222222242446232323232224减数分裂(jiǎnshùfēnliè)第一次分裂(fēnliè)第二次分裂数目畸变的纯合体是由于配子形成过程中，减数分裂产生了染色体不分离。

染色体丢失、核内复制、双雄/双雌受精也是数目畸变的原因。第二十一页，共五十一页。46464646464547数目畸变的嵌合体是由于胚胎发育过程中，有丝分裂产生了染色体不分离。嵌合体中部分含异常染色体的细胞(xìbāo)可能会丢失，如45。有丝分裂(yǒusīfēnliè)第二十二页，共五十一页。染色体结构(jiégòu)畸变的原因染色体结构畸变的原因(yuányīn)是染色体断裂、丢失、重排。着丝点横裂易位染色体等臂染色体第二十三页，共五十一页。结构(jiégòu)畸变导致部分单体和部分三体16161616161号部分(bùfen)三体

6号部分(bùfen)单体1号部分(bùfen)单体6号部分三体正常易位携带者易位携带者减数分裂第二十四页，共五十一页。7号染色体与10号染色体易位第二十五页，共五十一页。常见染色体结构(jiégòu)畸变的类型：缺失(quēshī)(deletion)ABCDEFGABCDEABEFG重复(chóngfù)(duplication)ABCDEFGABCDCDEFGABCDEFG倒位(inversion)ABEDCFG第二十六页，共五十一页。易位(translocation)不同染色体之间片段(piànduàn)的交换。罗伯逊易位(Robertsoniantranslocation):近端着丝点染色体的着丝点融合(rónghé)。人类(rénlèi)D组（13、14、15）、G组（21、22）和Y染色体为近端着丝点染色体。第二十七页，共五十一页。倒位环正常(zhèngcháng)染色体倒位染色体正常(zhèngcháng)染色体重复(chóngfù)1，缺8重复8，缺1倒位染色体四种配子同源染色体第二十八页，共五十一页。四射(sìshè)体易位ABCD四射体形成(xíngchéng)的18种类型配子，受精后只有一种为正常人（AB,CD)；一种为易位携带者(AD,BC)。其他均含有不平衡染色体。（四射(sìshè)体照片）相互易位染色体在减数分裂时将形成四射体。第二十九页，共五十一页。不等交换(jiāohuàn)第三十页，共五十一页。发育(fāyù)不同阶段染色体畸变*在配子形成期或受精24小时内的畸变将导致畸变纯合体。*在发育2-4天（卵裂及桑椹胚期）将导致不同比例的嵌合体。*在3胚层分化（3周左右）阶段，某一层染色体畸变将导致由该胚层发育而来的组织(zǔzhī)器官系统异常。在各组织器官染色体异常嵌合体中，仅依外周血检查(jiǎnchá)不一定能够发现嵌合核型。第三十一页，共五十一页。其他(qítā)染色体畸变类型第三十二页，共五十一页。第三十三页，共五十一页。染色体病目前已发现(fāxiàn)的染色体异常核型达一万多种。染色体病达100多种。染色体病是由于染色体数目(shùmù)或结构异常而引起的具有一系列临床症状的综合征。常染色体病的共同特征：智力低下、发育迟缓、多发畸形。性染色体病的共同特征：性征发育不全或畸形、智力较低。第三十四页，共五十一页。常染色体病常染色体病是由于(yóuyú)1-22号常染色体数目或结构异常引起的疾病。男女均发病。共同的发病机制是基因组失衡。21-三体综合征21-三体又称先天愚型，Down综合征。1866年英国医生JLHDown首先描述，1959年法国Lejeune证实该病的病因是由于(yóuyú)G组染色体多了一条，后确定为21号。发病率：1/600~1/800。临床表现：１、特殊面容—眼距宽、鼻塌平、口半开、流口水、耳廓小、手足短。２、发育不良、肌张力低、关节松弛、新生儿有第三囟门。３、部分患者有特殊肤纹，如通贯手、atd角达64(正常人41)，４、半数患者伴有先天性心脏病，白血病发病率高于正常20倍。男性基本无生育能力，女性少数可有生育能力。大部分寿命不长，少数可达50岁以上。本病最大特点(tèdiǎn)是智力低下。第三十五页，共五十一页。21－三体照片(zhàopiàn)第三十六页，共五十一页。生育年龄(niánlíng)与21-三体发病率的关系第三十七页，共五十一页。21-三体的分类(fēnlèi)：１、纯合型——核型为46,XX(XY),+21大部分的21-三体为纯合型，发病原因95%为母亲发生了染色体不分离，且发生在第一次减数分裂。极少一部分为遗传的，既母亲为21-三体。２、嵌合型——核型为47,XX(XY),+21/46,XX(XY)在胚胎发育中某一时刻发生了染色体不分离，形成嵌合体。嵌合体的临床表现较纯合体轻，发病程度与异常核型细胞比例有关(yǒuguān)。３、易位型——核型为46,XX(XY),-14,+rob(14;21)易位型可以是D/G易位，也可以是G/G易位。D/G易位型21-三体有45%是由平衡易位携带者遗传而得。55%为新发生的。96%G/G易位型21-三体是新发生的。第三十八页，共五十一页。1421减数分裂(jiǎnshùfēnliè)D/G平衡(pínghéng)易位携带者遗传图解易位型

21-三体死胎(sǐtāi)正常易位

携带者死胎死胎成活的胚胎有1/3可能性为21-三体（６种配子）第三十九页，共五十一页。21-三体的产前检查１、胎儿染色体检查(jiǎnchá)２、孕妇血清标记物检查由于大多数21－三体的母亲小于35岁，又不可能对所有孕妇做羊水染色体检查，所以检查孕妇血清标记物不失为一种实用的方法。血清标记物为:AFP(甲胎蛋白)UE3(雌三醇)HCG(绒毛膜促性腺激素)检出率为48%~83%。假阳性率为5%。３、引物原位扩增(PRINS)研究表明，导致21-三体症状的21号染色体片段主要是21q22，在此区域内估计有50~100个基因(jīyīn)，其中含SOD1(过氧化物歧化酶１)、CBS(胱硫醚-合成酶)、CRYA1(晶体蛋白A1)、ETS2(癌基因）等。所以含21q22片段的部分三体也将表现出相应体征。第四十页，共五十一页。18-三体综合征1960年由Edward报道(bàodào)，又称为Edward综合征。发病率为1/8000~1/3500，个别地区达1/800~1/350。男女比为1:4，发病率与母亲年龄有关。临床表现：严重畸形(jīxíng)，出生不久死亡，宫内发育迟缓，羊水过多，平均出生体重仅2243克，头长、枕凸，眼距宽、眼球小，嘴小，颈短，皮肤松弛。手呈特殊握拳状，摇椅足，智力严重低下。核型：47,XX(XY),+1880%为纯合型，10%为嵌合型，其他(qítā)为各种易位。第四十一页，共五十一页。18-三体综合征照片(zhàopiàn)低耳位手呈特殊(tèshū)握拳第四十二页，共五十一页。13-三体综合征1957年Bartholin首先描述；1960年Patau确认为13-三体，又称Patau综合征。发病率为1/25000，女性(nǚxìng)多余男性。发病率与母亲年龄有关。45%患儿在一个月内死亡，90%患儿在六个月内死亡。临床表现：发育畸形，较21-三体和18-三体更严重。小头、兔唇、腭裂、小眼、多指（趾）、宫内发育迟缓、出生体重轻、低耳位、摇椅(yáoyǐ)足、智力严重低下等。核型：47,XX(XY),+1380%的病例为纯合型，其次为易位型，少数(shǎoshù)为嵌合型。第四十三页，共五十一页。5p-综合征1963年又Lejeune首先报道，因患儿哭声似猫叫，又称“猫叫综合征”。发病率为1/50000，在常染色体结构畸变(jībiàn)中占首位。大部分患者能活到儿童期，少数可到成年。临床表现：患儿在婴幼儿时期的哭声似小猫叫，侯部畸形、松弛，小头，鼻塌、低耳位、牙错位咬合，手足(shǒuzú)小，肾畸形，脑积水，肌张力亢进，智力严重低下。核型：46,XX(XY),del(5)(5p15)80%为纯合体，10%为不平衡(pínghéng)易位，少数为环型染色体和嵌合体。第四十四页，共五十一页。性染色体病性染色体病占所有染色体病的1/3。总发病率为1/500。大多数到青春期因第二性征(dìèrxìnɡzhēnɡ)发育时才显现出症状。Klinefelter综合征1942年Klinefelter首先发现。又称先天性睾丸(ɡāowán)发育不全、克氏征。1959年Jacob证实核型为47,XXY。发病率1/1000~1/500。在精神病患者中和收容所中达1/100，不育男性中1/10。临床表现：阴茎和睾丸小、身材高、第二性征差、四肢修长、有部分女性特征，胡须少、无/小喉结、部分伴有尿道下裂和隐睾。1/4患者有乳房发育。纯合体中97%不育，因曲精小管玻璃样变性，无精子。少数有先天性心脏病，大部分患者智力正常或轻度低下。易患糖尿病、甲状腺疾病、哮喘和乳腺癌。嵌合(qiànhé)型中正常细胞比例大时，临床表现轻，可有生育力。本病纯合体的产生原因1/2是因为父亲第一次减数分裂染色体不分离所致。第四十五页，共五十一页。Klinefelter综合(zōnghé)怔照片第四十六页，共五十一页。XYY综合征1961年Sandburg首次报道，发病率为1/900，核型为47,XYY，发病原因为父亲减数分裂(jiǎnshùfēnliè)产生了Y染色体不分离。临床表现：表型一般正常，身材高大，偶见尿道下裂、睾丸发育不良、生育力下降，但大多数可以生育。具有攻击倾向和反社会行为。在监狱中调查(diàochá)发现本病患者较多。多X综合征1959年Jacob首先(shǒuxiān)发现一例47,XXX女性，称为“超雌”。发病率在女婴中为1/1000。临床表现：大多数正常，可生育，少数卵巢功能低下、原发或继发闭经、乳房发育不良，1/3患者患有先天性心脏病，部分有精神障碍。2/3患者智力稍低。X染色体越多智力越低，畸形也越重。多数为纯合体，少数为