人类染色体与染色体病解读

第三章染色体与染色体病永州职业技术学院唐鹏程学习目标描述人类染色体的形态结构并说出其类型解释核型的概念、学会核型的描述方法解释染色体畸变的概念、简述染色体畸变的原因及类型解释染色体病的概念详述21三体综合征形成的原因，说出常见染色体病的临床表现及核型这是一张在显微镜下观察到的染色体照片。请问：1、你容易数清染色体的数量吗？说出染色体的形态吗？2、你能看出哪些是常染色体吗？3、你能分辨出是男性的还女性的吗？4、要想解答上述3个问题，你有什么好办法吗？请从本章中寻找答案吧！【临床案例】前言染色体（chromosome）是遗传物质(基因)的载体。它由DNA和蛋白质等构成，具有储存和传递遗传信息的作用。人类的24种染色体上共载有20000~25000个基因，每条染色体平均带有1000个以上的基因。第1节人类染色体的基本特征一、人类染色体的数目、形态结构与类型人类染色体的类型中期染色体模式图二、人类染色体的正常核型核型（karyotype）是指将一个体细胞中的全部染色体，按其大小、形态特征分组编号排列所构成的图形。将待测细胞全部染色体按照丹弗体制经配对、排列、识别和判定的分析过程称为核型分析。核型表示:染色体总数，性染色体组合例：４６,ＸＸ；４６,ＸＹ（一）非显带染色体核型及识别1、丹佛体制：46条染色体，常染色体编为1～22号，分为A、B、C、D、E、F、G七个组。2、描述方法：如：46，XX；47，XY，+21。（二）显带染色体核型单纯用吉姆萨常规染色的标本，只能根据染色体大小和着丝点的位置大致识别出染色体，无法准确识别，至于染色体的细微结构就更难发现。1.染色体显带技术用特殊的方法染色，使染色体在其长轴上显示出明暗交替的带纹的技术叫显带技术。显带分为整体显带和局部显带。主要有Q带、G带、R带、C带、T带、N带和高分辨G带等。1.染色体显带技术（1）Q带荧光染料氮芥奎吖因处理显带效果稳定但荧光持续时间短，标本不能长期保存，必须即刻观察并摄影。（2）G带胰蛋白酶、碱或其他盐溶液预处理后，吉姆萨染色。标本可长期保存，重复性好，是目前使用最广泛的一中带型。（3）R带热磷酸盐处理，吉姆萨染色R带的带纹刚好与G带相反。R带有利于观察末端区的结构异常。（4）C带局部显带热碱处理，吉姆萨染色。每条染色体的着丝粒区特异性着色，近着丝粒处的次级缢痕及Y染色体长臂远端为结构异染色质区，呈深染带。C带技术通常用于检测着丝粒区、Y染色体及次级缢痕区结构上的变化。1.染色体显带技术（5）N带硝酸银染色随体及核仁组织区（NOR）黑色银染NOR可决定其功能活性，具转录活性的NOR被着色。研究肿瘤细胞及减数分裂等方面。（6）T带加热后吉姆萨染色可使染色体末端端粒特异性深染。用以分析染色体末端有无异常。（7）高分辨G带应用细胞增殖同步化技术和秋水仙碱短时间处理以及改进的显带技术。鉴别更微小的染色体结构畸变、更准确的进行基因定位以及肿瘤染色体研究。（二）染色体显带核型的命名2、描述方法：写明四个内容：①染色体序号；②臂的符号；③区号；④带号。如，1q32显带染色体的界标、区和带示意图三、性别决定男性为46，XY女性为46，XX性别是由性染色体决定的，但由于Y染色体断臂上又一个决定睾丸形成的SRY基因，该基因具有强烈的男性化作用，不论几条X染色体，只要有SRY基因都将发育为男性。一、染色体畸变的概念二、染色体畸变的原因三、染色体畸变的类型第二节染色体畸变一、染色体畸变的概念在某些条件下，细胞中染色体的形态结构和数目会发生异常改变，称为染色体畸变。二、染色体畸变的原因物理因素：电离辐射、电磁辐射化学因素：一些药物、农药、工业毒物、食品添加剂等生物因素：一些生物类毒素、病毒遗传因素：继承父母异常的基因或染色体母亲年龄：年龄越大生育患儿的几率越大三、染色体畸变的类型（一）染色体数目畸变1.整倍性改变：体细胞中染色体数以染色体组为单位成组的增加或减少，称为整倍性改变。如三倍体（3n）、四倍体（4n）等等2.非整倍性改变：体细胞中染色体数目在2n的基础上增加或减少一条或数条，称为非整倍性改变。有单体型（2n-1）、三体型（2n+1）和多体型如47，XXX和48，XXXY等等3.嵌合体：是指体内同时存在两种或两种以上不同核型细胞系的个体。如47，XXX/45，X（一）染色体的数目畸变１．多倍体和多倍性多倍体：体细胞染色体数目成倍增加的个体产生机理：①双雄受精NNN3N②双雌受精NN3N③核内复制精（卵）原细胞有丝分裂2N2N2N2N生殖细胞4N2.非整倍体和非整倍性非整倍体：体细胞染色体数目增加或减少一条或数条的个体非整倍体亚二倍体超二倍体⑴单体型（2n–1）例：21单体45，XX（XY），–21例：47,XX（XY）,+21（21三体）47,XXX非整倍体产生的机理①减数分裂染色体不分离②减数分裂染色体丢失(2)三体型（2n+1）减数分裂Ⅰ（同源染色体分离）减数分裂Ⅱ（姐妹染色单体分离）精子（卵子）精（卵）原细胞生殖细胞形成过程（演示减数分裂）卵原细胞（46,XX）47,XXX45,X减Ⅰ同源染色体不分离图示两条X染色体卵子精子47,XXX45,X个体卵原细胞（46,XX）减Ⅰ同源染色体丢失46,XX46,XX45,X45,X图示两条X染色体卵子精子个体由两种或多种不同核型的细胞系所组成的个体例：46，XX/47，XX，+2145，X/46，XX/47，XXX产生机理：①受精卵卵裂染色体不分离②受精卵卵裂染色体丢失3.嵌合体例：第二次卵裂中X染色体不分离47,XXX45,X45,X/46,XX/47,XXX合子（46,XX）（图示两条X染色体）第一次有丝分裂第二次有丝分裂后期染色体不分离46,XX46,XX例：第二次卵裂中X染色体丢失46,XX45,X46,XX合子（46,XX）（图示两条X染色体）第一次有丝分裂46,XX45,X/46,XXX染色体丢失(二)染色体结构畸变导致染色体结构畸变的基础是染色体发生断裂及断裂后的异常重接。1.结构畸变的描述方法:有简式和详式两种2.结构畸变的类型（见下页的示意图）缺失（del）:分末端缺失和中间缺失倒位（inv）:分臂内倒位和臂间倒位易位（t）:分相互易位和罗伯逊易位重复（dup）:分正位重复和倒位重复特殊的结构畸变染色体:如环状染色体、双着丝粒染色体、等臂染色体等。１．缺失（del):染色体臂的丢失q21１号末端缺失：46,XX,del(1)中间缺失：1号q21q2346,XX,del(1)（q21q23）(q21)2.重复（dup)同一染色体某一区段含两份或两份以上（发生在两条同源染色体或两条姐妹染色单体上）2号2号重复3.倒位（inv）：２号p21q3146,XY,inv(2)(p21q31)4．易位（t）：⑴单方易位（转位）（）某一染色体中间片段发生两个断裂，断片倒转180°后重接。一条染色体的断片接到另一条染色体上⑵相互易位（平衡易位）：2号q215号q3146，XY，t(2;5)(q21;q31)两条染色体断裂后相互交换无着丝粒断片后重接2号5号⑶罗伯逊易位(罗氏易位、着丝粒融合）14号21号21q14q45,XX,t(14q21q)–14,–21,两条近端着丝粒染色体在着丝粒区断裂后，两长臂彼此连接成一条染色体第三节染色体病染色体病（染色体畸变综合症）先天性的染色体数目或结构异常所引起的疾病。共有表型：智力低下，发育迟缓染色体病常染色体病性染色体病一、常染色体病概念：人类第1～22号常染色体数目或结构畸变所引起的疾病。共同的临床表现：主要有智力低下、生长发育迟缓、多发畸形和皮肤纹理异常等。种类：主要包括三体综合征、部分三体综合征、单体综合征、部分单体综合征和嵌合体5类。１．先天愚型（21三体、Ｄown’s综合症）主要临床表现：智力低下，生长发育迟缓，特殊面容、皮纹。☞核型：47,XX（XY）,+21-----95%---------5%产生机理：母亲的卵子形成过程中21号染色体不分离嵌合型（46/47,+21）易位型（46，XX，-14，+（14q；21q））2.18三体（Edward’s综合症）☞核型：47,XX（XY）,+18-----------80%☞易位型☞嵌合型（46，XY/47，XY+18）20%﹜3．13三体（Patau综合症）☞核型：47,XX(XY),+13-------------------80%（高龄孕妇减数分裂中13号染色体不分离）-----20%嵌合型：46/47，+13易位型：多为罗伯逊易位如：t(13q14q)t(13q13q)4、5p-综合征（猫叫综合征）【临床表现】患者严重智力低下，有生长发育迟缓、头面部畸形、智能障碍及皮纹改变等特点。哭叫声似猫叫，又称为猫叫综合征。幼儿期为满月脸等【发病率】约占新生儿的1/50000【核型】46，XX(XY)，del(5)(p15)二、性染色体病概念：性染色体病是指性染色体数目或结构畸变所引起的疾病。临床表现：主要有性发育不全或两性畸形种类：(一)性染色体数目畸变引起的疾病：临床案例有先天性睾丸发育不全综合征、先天性卵巢发育不全综合征、X三体型综合征等(二)性染色体结构畸变引起的疾病：临床案例有脆性X染色体综合征等(三)两性畸形：分真两性畸形和假两性畸形1.Klinefelter综合症（先天性睾丸发育不全）☞核型：47,XXY------------------80%☞产生机理：双亲的配子形成过程中染色体不分离46,XX/47,XXY46,XY/47,XXY46,XX/46,XY--------20%2.Turner综合症（先天性卵巢发育不全综合症）☞核型：45，X☞部分为45,X/46,XX☞产生机理：母亲卵子形成过程中X染色体不分离3.XYY综合症（一般有生育功能）☞核型:47,XYY少数46,XY/47,XYY4.X三体综合症☞核型:47,XXX5.脆性X染色体综合症(fragileX)脆性部位(fragilesite):在染色体的某一特定部位上恒定地出现裂隙和趋向于断裂的部位，是可遗传的特征。脆性X染色体（fraX）：具有脆性部位的X染色体（Xq2728)脆性X染色体综合症特点：男性表现中度重度智力低下，女性症状较轻语言障碍特殊体征：长脸、招风耳、大睾丸小结人类体细胞中的染色体数目为46条，23对。每一中期染色体均由两条染色单体组成，在着丝粒处相连。根据着丝粒位置的不同，人类染色体可分为三种，即中央着丝粒染色体、亚中着丝粒染色体和近端着丝粒染色体。核型是指将一个体细胞中的全部染色体，按其大小、形态特征分组编号排列所构成的图形。染色体畸变分为染色体数目畸变和染色体结构畸变两类。染色体病是指由于染色体数目或结构畸变所引起的疾病，可分为常染色体病和性染色体病两大类。1.人类体细胞中的染色体数目为条，对。其中常染色体条,性染色体条。2.根据着丝粒位置的不同，人类染色体可分为三种，即、着丝粒染色体着丝粒染色体和近端着丝粒染色体。3.每一中期染色体均由两条组成，彼此互称。4.染色体核型分析将人类染色体分为组,一对性染色体，即X和Y染色体，分别归入组和组。目标检测填空题4623442亚中中染色单体姐妹染色单体7CG5.正常女性核型描述为；正常男性核型描述为。6.进行间期细胞核中检查，可以用来进行胎儿性别的初步鉴定，也可用于性染色体数目异常疾病的诊断。7.ISCN代表的是。8.染色体畸变的原因包括、、、遗传因素和。46,XX46,XY性染色质人类细胞遗传学的国际命名体制物理因素化学因素生物因素母亲年龄选择题1.染色体数目异常形成的可能原因是（）A．倒位B．不分离C．易位D．断裂2.一肿瘤细胞染色体数为52条，称为（）A．二倍体B.亚二倍体C.超二倍体D.三体型3.若某人的核型为46,XX(XY),t(2；5)(q21；q31),则表明其体内的染色体发生了()A.缺失B.倒位C.重复D.易位4．14/21易位携带者与正常人婚配，所生子女患先天愚型的风险是（)A.l/2