《遗传学》课件-第四章 人类染色体和染色体病

第四章

人类染色体和染色体病第四章人类染色体与染色体病第四章人类染色体与染色体病目录第一节人类染色体第二节染色体畸变第三节染色体病

学习目标掌握染色体病的概念、分类及一般特征；各种染色体畸变的类型、发生机制及遗传学效应。

熟悉人类染色体的基本特征，常见染色体病的主要临床表现、细胞遗传学改变及遗传规律。

了解染色体制备技术及核型分析的基本方法第四章人类染色体与染色体病第四章人类染色体与染色体病第一节人类染色体第一节人类染色体一、人类染色体的特征和类型特征：姐妹染色单体

着丝粒

主缢痕

长臂（q）

短臂（p）

端粒

副缢痕

随体第一节人类染色体一、人类染色体的特征和类型类型：中央着丝粒染色体-1亚中央着丝粒染色体-2近端着丝粒染色体-3

第一节人类染色体二、人类的正常核型（一）Denver体制

1960年，在美国丹佛（Denver）市召开了第一届国际细胞遗传学会议，讨论并确定了细胞内染色体组成的描述体制——Denver体制（Denversystem），用来作为识别和分析人类染色体的依据。核型分析（karyotypeanalysis）：将待测细胞的全部染色体按照Denver体制经配对、排列，进行识别和判定的分析过程。正常男性核型

46,XY正常女性核型

46,XX第一节人类染色体

（二）非显带染色体核型的识别组

别染色体编号大小着丝粒位置副缢痕随体A1～3最大中、亚中着丝粒1号可见—B4～5大亚中着丝粒——C6～12；X中等亚中着丝粒9号可见—D13～15中等近端着丝粒—有E16～18较小中、亚中着丝粒16号可见—F19～20小中着丝粒——G21～22；Y最小近端着丝粒—21，22有；Y无第一节人类染色体Q带：染色体标本经喹吖因等荧光染料处理后所显示的带。G带：将染色体经胰蛋白酶等处理，再用吉姆萨染料染色，显示出的深、浅交替的带纹。R带：染色体标本经热磷酸缓冲液处理，再用吉姆萨染色后所显示的深浅交替的带纹。C带：每一条染色体的着丝粒区被特异性着色，故称着丝粒带。N带：人类细胞中5对近端着丝粒染色体（13、14、15、21、22号染色体）的副缢痕即核仁组织者区（NOR）出现深染。T带：它可专一显示染色体端粒。

（三）染色体显带与显带染色体的命名第一节人类染色体

界标（landmark）：区（region）：带（band）：描述一个特定的带时，需写明4个内容：①染色体号；②臂的符号；③区的号序；④带的号序。这些内容按顺序书写，不用间隔或加任何标点。

（三）染色体显带与显带染色体的命名THANKS谢谢观看第四章人类染色体与染色体病第四章

人类染色体和染色体病基础医学院主讲人：牛宪立第四章人类染色体与染色体病第四章人类染色体与染色体病目录第一节人类染色体第二节染色体畸变第三节染色体病

学习目标掌握染色体病的概念、分类及一般特征；各种染色体畸变的类型、发生机制及遗传学效应。

熟悉人类染色体的基本特征，常见染色体病的主要临床表现、细胞遗传学改变及遗传规律。

了解染色体制备技术及核型分析的基本方法第四章人类染色体与染色体病第四章人类染色体与染色体病染色体畸变第二节第二节染色体畸变一、染色体数目异常染色体畸变（chromosomeaberration）：是指染色体发生数目和结构上的异常改变。染色体组（chromosomeset）：人类正常精子或卵子各含有23条染色体。单倍体（haploid，n）：含有一个完整染色体组的精、卵细胞。二倍体（diploid，2n）：人的体细胞含有两套染色体组。第二节染色体畸变（一）整倍体异常及其产生机制三倍体（triploid）：体细胞中有三个染色体组。主要症状有智力低下，身体发育障碍、畸形，在男性常会合并有尿道下裂、分叉阴囊等性别模糊的外生殖器。产生机制：双雄受精（diandry），两个精子同时进入到一个卵子中。双雌受精（digyny），即卵子发生的第二次减数分裂时次级卵母细胞未能形成极体，应分给极体的一个染色体组仍留在卵内，形成了含有两个染色体组的二倍体卵子。第二节染色体畸变（一）整倍体异常及其产生机制四倍体：体细胞具有4个染色体组。产生机制：核内复制：是指在一次细胞分裂时，染色体不止复制一次而是复制两次，其结果是每条染色体包含有四条染色单体。两个精子同时进入到一个卵子中。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，核膜仍未消失，无纺锤丝形成，也未发生其后的胞质分裂。（二）非整倍体异常及其产生机制非整倍体（aneuploid）：体细胞在二倍体基础上增加（减少）一条或几条染色体而不是成倍的增减，使体细胞染色体数不是整倍数。单体性（monosomy）：缺失某对染色体中的一条染色体，称为那对染色体的单体。三体性（trisomy）：细胞中某同源染色体不是两条，而是三条，故称为三体型。多体性（polysomy）：细胞中某号染色体具有4条或4条以上，故称多体型。第二节染色体畸变第二节染色体畸变（二）非整倍体异常及其产生机制非整倍体异常的产生机制：染色体不分离：细胞进入分裂中、后期，由于某种原因使一对同源染色体或两姐妹染色单体未分向两极，而是同时进入一个子细胞。减数分裂不分离有丝分裂不分离染色体丢失：在细胞分裂过程中某一染色体在分裂后期和末期不能随其他染色体一起进入子细胞核而滞留在细胞质中直至分解消失，其结果是某一子细胞便缺少一条染色体。第二节染色体畸变二、染色体结构畸变染色体结构畸变（structuralaberration）：如果多条染色体发生的断裂没有原位重接，而是交换片段变位重接，重新组合，就会形成各种不同的畸形染色体。第二节染色体畸变（一）染色体结构畸变的产生基础断裂和变位重接是产生染色体结构畸变的重要基础。产生机制：核内复制：是指在一次细胞分裂时，染色体不只复制一次而是复制两次，其结果是每条染色体包含有四条染色单体。两个精子同时进入到一个卵子中；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，核膜仍未消失，无纺锤丝形成，也未发生其后的胞质分裂。第二节染色体畸变（二）染色体结构畸变的表示方法简式：①染色体总数；②性染色体组成；③畸变类型的符号（一个字母或三联字母）；④在括号内写明受累的染色体序号；⑤在接着的另一括号内以符号注明受累的染色体断裂点。详式：简式的①、②、③和④项内容仍适用，不同的是在最后的括号中，不只是描述断裂点，还要描述重排染色体带的组成。第二节染色体畸变（三）常见的染色体结构畸变缺失：染色体某处发生断裂后其片段丢失所形成的一种结构畸变。倒位：一条染色体发生两次断裂，两断裂点中间片段旋转180°又重接。相互易位：两条染色体分别发生一次断裂，相互交换片段后重接。插入：一条染色体的臂内发生两处断裂，两个断裂点间所形成的片段转移到另一染色体的断裂处重接，这种涉及到两条染色体三处断裂的结构畸变称为插入。环状染色体：一条染色体的长、短臂同时各发生一次断裂后，含有着丝粒节段的长、短臂的断端相接。第二节染色体畸变（三）常见的染色体结构畸变双着丝粒染色体：指两条染色体分别发生一次断裂后，两个具有着丝粒的染色体的两臂断端相连接。等臂染色体：如着丝粒横裂，将形成两条只由长臂组成或只由短臂组成的等臂染色体。小结物理、化学和生物因素导致染色体畸变而产生的疾病称染色体病，可引起机体表现出多种异常病症，故又称染色体综合征。染色体不分离、染色体丢失是导致非整倍体改变的原因，其中减数分裂中染色体不分离形成单体、三体改变；有丝分裂中染色体不分离形成嵌合体。染色体断裂是产生染色体结构畸变的基础，染色体断裂后非原位重接是形成各种类型染色体结构畸变的原因。染色体病分为常染色体病和性染色体病，共同的临床特征是具不同程度的先天性多发畸形、智力低下、生长发育迟缓及皮肤纹理的改变；性染色体病还会出现内外生殖器畸形。第四章人类染色体与染色体病THANKS谢谢观看第四章人类染色体与染色体病第四章

人类染色体和染色体病基础医学院主讲人：牛宪立第四章人类染色体与染色体病第四章人类染色体与染色体病目录第一节人类染色体第二节染色体畸变第三节染色体病

学习目标掌握染色体病的概念、分类及一般特征；各种染色体畸变的类型、发生机制及遗传学效应。

熟悉人类染色体的基本特征，常见染色体病的主要临床表现、细胞遗传学改变及遗传规律。

了解染色体制备技术及核型分析的基本方法第四章人类染色体与染色体病染色体病第三节第四章人类染色体与染色体病第三节染色体病唐氏综合征（Downsyndrome）在新生儿中的发病率为1/800～1/600，男性多于女性。临床表现：严重智力低下，生长发育迟缓。患儿呈特殊面部畸形：头小，枕骨扁平，眼裂小，眼距宽，外眼角上斜；耳位低，鼻根低平，伸舌，有时流涎，故又称伸舌样痴呆；肌张力低下。一、染色体数目异常相关疾病（一）常染色体数目异常相关疾病唐氏综合征患者外观第三节染色体病唐氏综合征（Downsyndrome）单纯三体型：核型为47,XX(XY),+21嵌合体型：较少见，核型为46,XX(XY)/47,XX(XY),+21易位型：

D/G易位，核型为46,XX(XY),–14,+t(14q/21q)

G/G易位，核型为46,XX(XY),–21,+t(21q/21q)（一）常染色体数目异常相关疾病第三节染色体病（一）常染色体数目异常相关疾病18三体综合征（Edwards综合征）在新生儿中发病率为1/3500～1/8000。临床表现：智力低下，生长发育迟缓，肌张力亢进；小眼，眼距宽，内眦赘皮；耳位低，畸形；小口、小颌、腭弓窄，唇裂和/或腭裂。47,XX(XY),+18第三节染色体病（一）常染色体数目异常相关疾病

13三体综合征（Patau综合征）新生儿的发病率仅为1/7000~1/5000。

临床表现：严重智力低下，肌张力异常（亢进或极度低下）；前脑发育差，无嗅脑，虹膜缺损；小眼或无眼，内呲赘皮；唇裂或腭裂；多指（趾），足内翻。单纯三体型：核型为47,XX(XY),+13易位型：47,XX(XY),-14,+t（13q;14q）第三节染色体病（一）常染色体数目异常相关疾病

22三体综合征新生儿的发病率仅为1/50000〜1/30000。

临床表现：眼距宽，眼脸下垂偏斜，长鼻呈钩状；耳位低有畸形，耳廓前有小肉粒状物和/或窦；人中长，小腭；手指细长，髋关节脱臼；肌张力低，先天性心脏病。单纯三体型：核型为47,XX(XY),+22第三节染色体病（一）常染色体数目异常相关疾病

9三体综合征多为新发生的染色体畸变。群体发病率不详，男患者多于女患者。临床表现：患者出生前后生长发育严重迟缓，严重的智力低下；囟门闭合延迟；脸长，眼距宽，外眼角上斜，眼深陷；耳位低，畸形；鼻梁宽，蒜头鼻，腭弓高尖；脊柱畸形，四肢关节僵硬、变形、脱臼，活动受限。男性隐睾，阴茎小或有尿道下裂。

核型：46,XX/47,XX,+946,XY/47,XY,+947,XX(XY),+9

第三节染色体病（一）常染色体数目异常相关疾病

8三体综合征患者的发病率1/25,000and1/50,000，男性多于女性（5:1）。临床表现：患者的表型变异很大，从严重畸形至接近正常。患者表现为头略大，额高突，眼距宽，睑下垂，斜视；鼻宽而上翻，上唇长，下唇厚且外翻；耳位低，腭弓高；颈短，肩及骨盆狭小。骨骼畸形有脊柱侧弯、椎体数目和结构异常；肾畸形，少数生殖器发育不良。核型：46,XX/47,XX,+8

46,XY/47,XY,+8第三节染色体病（二）性染色体数目异常相关疾病

Turner综合征（Turnersyndrome）发病率在女性新生儿中仅为1/2500。临床表现：身材矮小，性腺呈条索状，无滤泡形成；子宫发育不良，外生殖器幼稚阴毛稀少，原发性闭经，不育；乳头间距宽，青春期乳腺不发育；颈短且蹼颈，后发际低；小颌，内眦赘皮，肘外翻。X单体型：核型为45,X嵌合型：45,X/46,XXTurner综合征患者外观照第三节染色体病Klinefelter综合征群体发病率为1/1000。临床表现：身材高大（常在180cm以上），四肢细长；阴茎短小，睾丸不发育，小睾丸或隐睾，睾丸组织活检可见曲细精管萎缩，呈玻璃样变性，无精子形成，故不育。阴毛呈女性分布，胡须、腋毛、阴毛稀少或缺如、无喉结。核型：47,XXYKlinefelter综合征患者外观（二）性染色体数目异常相关疾病第三节染色体病

XYY综合征（XYYsyndrome）发生率约占男性的1/900。临床表现：患者表型为正常男性，身材高大，常在180cm以上。而且发病率有随个体身高的增加而升高的趋势。大多数XYY个体性征发育正常，有生育能力。智力正常或轻度低下。多数患者性格和行为异常，患者易兴奋，性情较为暴躁，自控力差，易发生攻击性的行为。核型：47,XYY

（二）性染色体数目异常相关疾病第三节染色体病

XXX综合征新生女婴中发病率为1/1000。临床表现：通常发育正常，身高略高于正常女性平均身高，有智力低下，IQ值一般较同龄人低10～15分。核型：47,XXX（二）性染色体数目异常相关疾病第三节染色体病

5p-综合征（猫叫综合征）新生儿发病率为1/50000。

临床表现：出生时面圆如满月状，由于喉肌发育不良致哭声似猫叫，即哭声尖而弱。但随年龄的增长上述表现逐渐消失。患儿出生时体重较轻，生长发育迟缓，智力低下；头小，眼距宽，内眦赘皮，外眼角下斜，鼻梁宽而扁平，小颅，牙错位，耳低位；全身肌张力低，脊柱和脚畸形，手足小，掌骨较短，并伴有掌纹异常。5p14或5p15缺失是该综合征发生的关键。二、染色体结构异常相关疾病第三节染色体病脆性X染色体综合征主要发生在男性，女性常为携带者。男性中发病率为1/1000～1/500。临床表现：中度到重度智力低下，常伴有大头、方额；大耳、单耳轮；大下颌且前突。有语言障碍，性情孤僻。性成熟后睾丸比正常人大一倍以上。另外，多数患者青春期前有多动症，但随着年龄增长而逐渐减轻。FraX（q27）Y

脆性X染色体综合征患者外观二、染色体结构异常相关疾病第三节染色体病Wolf-Hirschhorn综合征发病率：活产婴儿中发病率约为1/50000～1/20000，男女比例为1:2。临床表现：特殊面容、不同程度的生长发育迟缓、智力障碍和癫痫等。4p16.3缺失所引起，缺失片段大小1.9Mb～30Mb。二、染色体结构异常相关疾病Pallister-Killian综合征发病率：活产婴儿中发病率估计约为1/200000。临床表现：智力障碍、癫痫、肌无力、特殊面容、先天性器官畸形和皮肤色素沉着等。增加一条等臂12p染色体4p16.3。第三节染色体病22q11微缺失综合征发病率：新生儿中的发病率约为1/5000。临床表现：先天性心脏病、腭裂、胸腺发育不良、甲状旁腺功能不全与低钙血症、特殊面容等。染色体22q11.2区域杂合性缺失或关键基因突变。二、染色体结构异常相关疾病Williams综合征发病率：活产新生儿中发病率约1/7500。临床表现：心血管系统畸形、特殊面容、内分泌异常、精神发育迟缓、认知困难等。7q11.23的杂合缺失。第三节染色体病1p36缺失综合征发病率：新生儿中的发病率为1/5000。临床表现：智力障碍和多种先天性畸形。缺失片段位于1p36.13-p36.33区域。二、染色体结构异常相关疾病1q21.1缺失综合征综合征发病率：活产新生儿中发病率约1/7500。临床表现：头小畸形、发育迟缓、智力低下，轻微的面部变形、眼畸形等。一条1q21.1远端1.35Mb的DNA缺失。第三节染色体病三、两性畸形两性畸形：性腺、内外生殖器和副性征具有两性特征的个体。真两性畸形：患者体内同时具有两性性腺，内、外生殖器也具有两性的畸形。假两性畸形：患者的性腺为卵巢或睾丸，但外生殖器具有两性特征的个体称假两性畸形。第三节染色体病（一）真两性畸形46,XX/46,XY一侧睾丸，另一侧卵巢；一侧为卵巢或睾丸，另一侧为卵巢睾；还可以两侧均为卵巢睾。外阴可有不同的分化，如有阴道者，则有阴蒂肥大；如有阴茎者，则有尿道下裂。患者外观男性或女性，无须、无喉结，乳房发育，有月经或原发性闭经。双受精形成的XX合子与XY合子融合形成了一个胚胎。第三节染色体病46,XX/47,XXY嵌合型一侧有发育较好的卵巢，可有成熟的滤泡排放；另一侧有发育不良的小睾丸，无精子发生。可有输卵管、子宫、输精管。外阴多数为阴茎，但有尿道下裂、阴囊中空或有包块。阴毛少，呈女性分布。患者外观多为女性。无须、无喉结，乳房发育，有周期性血尿或鼻衄。核型：46,XX/47,XXY（一）真两性畸形第三节染色体病46,XY/45,X嵌合型一侧有发育良好的睾丸，另一侧为发育不良的卵巢。输精管发育良好，而输卵管发育不良。外生殖器如为阴茎则有尿道下裂，隐睾，阴毛呈女性分布；如有阴道则阴道短浅、阴蒂肥大，阴唇皮下有睾丸状物。副性征多呈男性，有须（或无须），有喉结，声音低沉，乳房发育不良，原发闭经。核型：46,XY/45,X（一）真两性畸形第三节染色体病46,XX型一侧有卵