医 学 遗 传 学染色体病本章节重点
染色体非显带及显带核型
染色体数目异常及产生机制
染色体结构畸变及产生机制
常见染色体病
易位型染色体分离特点人类的正常核型
正常人类非显带核型
染色体显带与显带核型的识别
1968年,瑞典细胞化学家 Caspersson
带型 (banding pattern):应用显带技术,
将人类 24种染色体显示出的各自特异的带纹 。
正常人类非显带核型人类的正常核型人类的染色体显带核型
Q带:氮芥喹吖因 (QM)
人类的染色体显带核型
Q带:氮芥喹吖因 (QM)
G带:胰酶+ Giemsa
人类的染色体显带核型
Q带:氮芥喹吖因 (QM)
G带:胰酶+ Giemsa
经处理的标本+ Giemsa or Acridine Orange
人类的染色体显带核型
Q带:氮芥喹吖因 (QM)
G带:胰酶+ Giemsa
经处理的标本+ Giemsa or Acridine Orange
C带,Y染色体 着丝粒 副缢痕人类的染色体显带核型
Q带:氮芥喹吖因 (QM)
G带:胰酶+ Giemsa
经处理的标本+ Giemsa or Acridine Orange
C带,Y染色体 着丝粒 副缢痕
T带:染色体末端结构异常人类的染色体显带核型
Q带:氮芥喹吖因 (QM)
G带:胰酶+ Giemsa
经处理的标本+ Giemsa or Acridine Orange
C带,Y染色体 着丝粒 副缢痕
T带:染色体末端结构异常
N带,AgNO3+ Giemsa,NOR
高分辨显带 (high resolution banding)
染色体显带与显带核型的识别
正常人类非显带核型人类的正常核型界标
Xp
Xq
区带 1
1
2
2
12
34
5
67
8
Xq28
染色体带命名的国际体制染色体畸变
染色体畸变 (chromosomal aberration)
染色体数目异常 (numerical abnormality)
染色体结构畸变 (structuralaberration)
物理因素
化学因素
生物因素
年龄因素
遗传因素染色体数目异常
整倍体 (euploid)
染色体数目成倍增加,导致 多倍体 (polyploid)
三倍体 (triploid),3n= 69
三极纺锤体染色体数目异常
整倍体 (euploid)
染色体数目成倍增加,导致 多倍体 (polyploid)
三倍体 (triploid),3n= 69
四倍体 (tetraploid),4n= 92
形成原因
双雄受精 (diandry)或 双雌受精 (digyny)
核内复制 (endoreduplication)
染色体数目异常
整倍体 (euploid)
染色体数目成倍增加,导致 多倍体 (polyploid)
三倍体 (triploid),3n= 69
双倍染色体 (diplochromosome)
核内有丝分裂 (endomitosis)
四倍体 (tetraploid),4n= 92
形成原因
双雄受精 (diandry)或 双雌受精 (digyny)
核内复制 (endoreduplication)
染色体数目异常
整倍体 (euploid)
染色体数目成倍增加,导致 多倍体 (polyploid)
三倍体 (triploid),3n= 69
细胞内个别染色体数的增加或减少,形成非整倍体 。
体细胞染色体数目少于二倍体 (46条 )时称为亚二倍体 (hypodiploid),体细胞染色体数目多于二倍体时称为 超二倍体 (hyperdiploid)。
染色体数目异常
非整倍体 (aneuploid)
非整倍体改变的类型
单体型 (monosomy)
三体型 (trisomy)
多体型 (ploysomy)
复合非整倍体染色体数目异常
非整倍体 (aneuploid)
染色体不分离 (non-disjunction)
减数分裂不分离 (meiotic non-disjunction)
非整倍体改变的形成机制
非整倍体改变的类型染色体数目异常
非整倍体 (aneuploid)
减数分裂不分离
2N
N
N+ 1 N- 1
2N+ 1 2N+ 1 2N- 1 2N- 1
N+ 1N+ 1 N- 1N- 1
2N 2N 2N+ 1 2N- 1
2N
N N
NN N- 1N+ 1
初级不分离 (primary non-disjunction)
父母均为正常二倍体,只是在生殖细胞形成时,
由于减数分裂染色体不分离,导致受精后产生三体型患儿,称为 初级不分离 。
由于父母一方为三体型,其生殖细胞在减数分裂时发生的不分离,称为 次级不分离 。
次级不分离 (secondary non-disjunction)
减数分裂不分离减数分裂不分离
2N+1
N
2N 2N 2N+ 1 2N+ 1
N N+ 1
NN N+ 1N+ 1
有丝分裂不分离 (mitotic non-disjunction)
染色体不分离 (non-disjunction)
减数分裂不分离 (meiotic non-disjunction)
非整倍体改变的形成机制
非整倍体改变的类型染色体数目异常
非整倍体 (aneuploid)
有丝分裂不分离嵌合体 (mosaic)指体内同时存在染色体数目不同的两种或两种以上细胞系的个体 。
有丝分裂不分离 (mitotic non-disjunction)
是指发生在受精卵或体细胞有丝分裂过程中的姐 妹 染 色单 体 不分 离,即 可 形成 嵌合 体
(mosaic)。
嵌合体个体中各细胞系的类型和数量的比例,
取决于发生染色体不分离的卵裂时间的早晚 。
46/47/45 嵌合体个体
47/45 嵌合体个体有丝分裂不分离
2N
2N
2N
2N
2N
2N- 1
2N+ 1
2N
2N- 1
2N+ 1
染色体丢失 (loss)或 后期延迟 (anaphase lag)
染色体不分离 (non-disjunction)
非整倍体改变的形成机制
非整倍体改变的类型染色体数目异常
非整倍体 (aneuploid)
染色体结构畸变,指染色体部分片段的缺失,
重复或重排 。
基础,染色体断裂和 /或断裂后的异常连接染色体结构畸变衍生染色体 (derivative chromosome)
“平衡的,与,不平衡的,
缺失 —— 部分单体型 (partial monosomy)
染色体结构畸变的种类缺失 (deletion,del)
末端缺失 (terminal deletion)
4q27
4q13
4q25
中间缺失 (interstitial deletion)
缺失 (deletion,del)
重复 —— 部分三体型 (partial trisomy)
缺失 —— 部分单体型 (partial monosomy)
染色体结构畸变的种类重复 (duplication,dup)
正位重复倒位重复
倒位 (inversion)
重复 —— 部分三体型 (partial trisomy)
缺失 —— 部分单体型 (partial monosomy)
染色体结构畸变的种类倒位 (inversion,inv)
臂内倒位 (paracentric inversion)
4q13
4q24
臂间倒位 (pericentric inversion)
倒位 (inversion,inv)
4p14
4q21
倒位 (inversion,inv)
倒位 (inversion,inv)
易位 (translocation)
倒位 (inversion)
重复 —— 部分三体型 (partial trisomy)
缺失 —— 部分单体型 (partial monosomy)
染色体结构畸变的种类易位 (translocation,t)
相互易位 (reciprocal translocation)
4q25
20q12
易位 (translocation,t)
相互易位 (reciprocal translocation)
易位 (translocation,t)
相互易位 (reciprocal translocation)
罗伯逊易位 (robertsonian translocation)
易位 (translocation,t)
罗伯逊易位 (robertsonian translocation)
易位 (translocation,t)
环状染色体 (ring chromosome)
易位 (translocation)
倒位 (inversion)
重复 —— 部分三体型 (partial trisomy)
缺失 —— 部分单体型 (partial monosomy)
染色体结构畸变的种类环状染色体 (ring chromosome,r)
2q31
2p21
p21
q31
环状染色体 (ring chromosome,r)
2q31
2p21
环状染色体 (ring chromosome,r)
环状染色体 (ring chromosome,r)
等臂染色体 (isochromosome)
环状染色体 (ring chromosome)
易位 (translocation)
倒位 (inversion)
重复 —— 部分三体型 (partial trisomy)
缺失 —— 部分单体型 (partial monosomy)
染色体结构畸变的种类等臂染色体 (isochromosome,i)
等臂染色体 (isochromosome,i)
双着丝粒染色体 (dicentric chromosome)
等臂染色体 (isochromosome)
环状染色体 (ring chromosome)
易位 (translocation)
倒位 (inversion)
重复 —— 部分三体型 (partial trisomy)
缺失 —— 部分单体型 (partial monosomy)
染色体结构畸变的种类双着丝粒染色体 (dicentric chromosome,dic)
6q22
11p15
有丝分裂
染色体型畸变 & 染色单体型畸变
稳定型染色体畸变 & 非稳定型染色体畸变染色体结构畸变的传递
减数分裂
结构杂合体
衍生染色体
重组染色体 (recombined chromosome)
A
B
C
D 四射体易位 (translocation,t)
相互易位 (reciprocal translocation)
倒位环 (inversion loop)
臂间倒位 (pericentric inversion)
倒位 (inversion,inv)
臂间倒位 (pericentric inversion)
倒位 (inversion,inv)
倒位环 (inversion loop)
臂间倒位 (pericentric inversion)
倒位 (inversion,inv)
染色体异常的后果和染色体病
染色体畸变的后果
自然流产
先天缺陷
携带者常染色体病
先天愚形 (21三体综合征,Down syndrome)
主要临床特征:
严重智力低下,生长迟缓枕骨扁平,发际低眼距宽,外眼角上斜,内眦赘皮鼻根低平,舌大,腭弓高尖通贯手,小指内弯,有一指褶纹男性不育,女性偶有生育能力发病率 1/600~ 800新生儿常染色体病
先天愚形 (21三体综合征,Down syndrome)
21三体型:占 95%,47,XX(XY),+ 21
由于减数分裂时 21号染色体不分离所致其发病率随母亲年龄增高而增大常染色体病
先天愚形 (21三体综合征,Down syndrome)
嵌合型:占 2~ 4%,46/47,+ 21
早期卵裂时 21号染色体不分离所致
易位型,46,XX(XY),- 14,+ t(14q21q)
由 平衡易位携带者 亲代传来
45,XX(XY),- 14,- 21,+ t (14q21q)
常染色体病
先天愚形 (21三体综合征,Down syndrome)
21三体型:占 95%,47,XX(XY),+ 21
减数分裂时,21号染色体不分离发病率随母亲年龄增高而增大主要临床特征:
生长发育障碍小眼,眼距宽,内眦赘皮小口,腭弓窄,唇裂或腭裂先天性心脏病 (95% )
特殊握拳姿势;摇椅样畸形足发病率 1/4,000~ 5,000活婴男女比例为 1,4
常染色体病
18三体综合征 (Edwards syndrome)
常染色体病
18三体综合征 (Edwards syndrome)
中枢神经系统严重发育缺陷发育迟缓,严重智力低下小眼或无眼,眼距宽,内眦赘皮唇裂或腭裂预后不佳,45% 在出生 1月内死亡主要临床特征:
发病率 1/5,000~ 21,000
常染色体病
13三体综合征 (Patau syndrome)
猫叫样哭声,随年龄增长而消失智力发育迟缓,满月脸眼距宽,外眼角下斜,内眦赘皮腭弓高,下颌小先天性心脏病 (50% )
主要临床特征:
发病率 1/50,000
常染色体病
5p- 综合征 (猫叫综合征,Cri-du-chat syndrome)
1942年,Klinefelter首先描述
1956年,病人的 X 染色质呈阳性
1959年,患者核型为 47,XXY
发病率为 1/850 男性男性精神发育不全中为 1/100
男性不育中为 1/10
性染色体病
先天性睾丸发育不全综合征 (Klinefelter syndrome)
1961年,Sandburg首先描述核型为 47,XYY
发病率为 0.11 % 男性男性精神病患者中占为 3/100
> 180 cm,1/200
> 190 cm,1/30
> 200 cm,1/10
性染色体病
XYY综合征
1938年,Turner首先描述
1954年,发现患者的 X 染色质呈阴性
1959年,Ford证实患者核型为 45,X
发病率为 1/2,500 ~ 1/5,000 女性性染色体病
性腺发育不全 (Turner syndrome,Turner综合征 )
X单体型,45,X
性染色体病
性腺发育不全 (Turner syndrome,Turner综合征 )
嵌合型
X等臂染色体
X染色体其他结构畸变
X单体型,45,X
性染色体病
性腺发育不全 (Turner syndrome,Turner综合征 )
1959年,Jacob首先描述,核型为 47,XXX
发病率为 1/1,000 女性新生儿女性精神病患者中占为 4/1,000
性染色体病
X三体综合征脆性部位 (fragile site)
Xq27.3 —— Fra X
性染色体病
脆性 X染色体 (fragile X chromosome,Fra X)综合征
1969年,Lubs在 X连锁的智力低下家庭中发现性染色体病
脆性 X染色体 (fragile X chromosome,Fra X)综合征
1/1,000的男性带有致病基因,20% 不发病实际发病率为 1/1,250 ~ 1/1,350
其发病率是仅次于先天愚形的智力低下性疾病
1/3 的女性杂合子为轻度智力低下,出现率约 1/2,000
1969年,Lubs在 X连锁的智力低下家庭中发现性染色体病
脆性 X染色体 (fragile X chromosome,Fra X)综合征
FMR-1基因 —— Xq27
5' 端有一个 (CGG)n
n = 6 ~ 50 正常人
60 ~ 200 前突变 (premutation)
200 ~ 230 全突变 (full mutation)
性染色体病
脆性 X染色体 (fragile X chromosome,Fra X)综合征本章节重点
染色体非显带及显带核型
染色体数目异常及产生机制
染色体结构畸变及产生机制
常见染色体病
易位型染色体分离特点