医学遗传学章染色体病1

第七章染色体病学习要求掌握：核型、核型分析、染色体组、染色体病。染色体畸变概念、类型和机理。染色体畸变描述方法和规则(简式、繁式)。染色体病的主要核型:(21三体/13三体/18三体/45,X/46,XXY)。熟悉：染色体形态结构、类型、分组。了解：染色体畸变的传递和后果。染色体是遗传物质的载体，染色体结构、数目改变会引发疾病。对正常染色体、染色体核型、染色体畸变等知识的熟悉和了解是医学生必需的。通过核型分析、性染色质检查等，可以从不同角度了解人类染色体与疾病的关系。第一节人类正常染色体结构、类型一、中期染色体形态结构主缢痕次缢痕着丝粒短臂（p）长臂（q）随体端粒动粒着丝粒次缢痕纺锤丝二、染色体类型生物染色体四种类型1/2~5/86/8~7/88/8近中部近端部端部pqpq人类无87654321中部着丝粒近中着丝粒近端着丝粒1号2号14号着丝粒在染色体上的位置中部三、人类正常核型(一)Denver(丹弗)体制1960(Denver)~1995共8次国际会议制订“人类细胞遗传学国际命名体制”(AnInternationalSyst-emforHumanCytogeneticNomenclature;ISCN)。国际上统一了染色体命名符号和编写术语体系。常染色体：1-22性染色体：X、Y23对Denver体制依染色体大小、着丝粒位置等进行了人类染色体的编号、分组，制订了识别标准。核型式：核型的描述格式；如；男-46,XY；女-46,XX。核型：一个细胞全部染色体排列构成的图型。核型分析：对待测细胞染色体按丹佛体制进行配对、排列和判定分析的过程。组型：人类染色体按丹佛体制制作的模式化标准图象。（二）非显带染色体的核型及识别常规方法制得的中期染色体标本。依Denver体制：人类常染色体从大→小编序1-22；依大小、着丝粒位置分7组(A/B/C/D/E/F/G)，性染色体-X、Y。染色体经配对、分组排列成图形-核型。分析结果：核型式书写；正常核型：女-46,XX、男-46,XY。人类染色体大小排序人类染色体组主要特点组染色体序号主要特征次缢痕随体A组B组C组D组E组F组G组123亚中着丝粒中部着丝粒14————5亚中着丝粒6————12、6X7亚中着丝粒9大小13——14——15近端着丝粒有或无161718亚中着丝粒中部着丝粒1619————20中部着丝粒21————22、Y近端着丝粒有或无1、人类染色体分组46,XX46,XY（1）45,X（2）47,XXY（3）46,XY,+18,-21（4）69,XXY（5）46,XY/45,X（6）46,XY,1q+（7)45,XX,-D,-G,+t(Dq;Gq)（8)46,XX,-D,+t(Dq;Gq)2、非显带染色体描述规则—核型式①染色体总数②性染色体组成③组别、臂符号④畸变类型（三）显带染色体的描述规则1、染色体显带技术特殊技术、方法处理，染色体沿长轴显出明暗或深浅相间的带纹称染色体带。每一序号染色体的独特带纹称带型。①Q显带(Qbanding)用荧光染料(氮芥喹吖因；QM)处理染色体后，荧光显微镜下显示的宽窄、亮度不同的横纹。Q带特征明显，效果稳定，但荧光持续时间短，标本不能长期保存。显带模式图XYQ-带(荧光带)②G带（Gbanding）染色体标本用碱、胰蛋白酶处理，吉母萨(Giemsa)染色，染色体呈现深浅相间的横纹，称G带。带型与Q带相同。G带方法简便，带纹清晰，标本可长期保存，广泛用于染色体病的诊断和研究。G带深染带，富含AT和长分散序列，是DNA的重复区域，一般不编码基因。G带浅染带，富含GC和较多结构基因。ABCDEFGABCDEFGXYG带2、显带染色体的描述规则依ISCN规定，显带染色体长、短臂分别划区，每区内再分带。区界标：染色体两臂显著的带、末端及着丝粒。着丝粒区定为10；短臂-p10、长臂-q10。界标带：定为远端区的第一带。区内带连贯组成，无非带区。P10q10显带染色体定位描述①染色体序号②臂的符号③区序号④带序号如：1p36pq32112346432152131212123541213241P361号染色体短臂3区6带显带核型书写规则1.染色体总数2.性染色体组成3.染色体序号4.染色体臂号5.区序号6.带序号7.重组染色体（衍生染色体）部分染色体分析常用的规定符号符号术语意义符号术语意义A-G分组编号1-22染色体序号→从….到….+或-整条或片段增减/表示嵌合体?情况不明1:断裂::断裂与重接cne着丝粒chr染色体ct染色单体del缺失der衍生染色体dic双着丝粒染色体dmin双微体dup重复e交换end核内复制f断片fem女性fra脆性部位g裂隙inv倒位ins插入mal男性p短臂ph费城染色体q长臂r环状染色体ter末端rac重组染色体t易位简式:46,XY,del(1)(q21)繁式:46,XY,del(1)(pter→q21:)末端缺失中间缺失简式:46,XX,del(1)(q21;q31)繁式:46,XX,del(1)(pter→q21::q31→qter)相互易位简式:46,XY,t(2;5)(q21;q31)繁式:46,XY,t(2;5)(2pter→2q21::5q31→5qter;举例：5pter→5q31::2q21→2qter)等臂染色体简式:46,X,i(Xq)繁式:46,X,i(X)(qter→cen→qter)环状染色体简式:46,XY,r(2)(p21;q31)繁式:46,XY,r(2)(p21→cen→q31)Q、G显带外的其它带：♣R-带：反G带(着色深浅与G带相反)♣T-带：末端显带(端粒带)♣C-带：着丝粒显带(着丝粒带)♣N-带(NOR)：特异显示核仁形成区(13、14、15、21、22)研究目的不同，可用不同显带方法。T-显带(端粒带)C-显带(着丝粒带)R显带(G-反带)描述显带技术的密码技术/染料不同的显带,常用1~3个字母组成的密码书写；-第1字母示带型；第2字母示技术；第3字母示染料。密码名称技术和染料密码名称技术和染料Q-------Q带QF------荧光显示QFQ---喹丫因染色,荧光显示QFH----33258染色,荧光显示G------G带GF-----胰酶处理GTG----胰酶处理,吉姆萨染色GAG----乙酸盐处理,Giemsa染色R------R带(反带)RF-----荧光显示C----C带;着丝粒(centromere)ЖBrdU=5-溴脱氧尿苷RFA---丫啶橙染色,荧光显示RHG---吉姆萨染色,加热处理RBG---吉姆萨染色,BrdU处理RBA---丫啶橙染色,BrdU处理T-----T带(末端)TH----加热处理THG---吉姆萨染色,加热处理THA---喹丫因染色,加热处理一条常规带内又显示出的带称亚带；亚带常规带1~22+X+Y可分出320条带。特殊方法处理细胞，可得到更细长染色体，显示出更多带。1~22+X+Y可分出440~850~1000~10000条带。321321次亚带63、高分辨染色体描述规则如1p36的6带又分1、2、3条带；写为；1p36.1、1p36.2、1p36.3亚带内再显示出的带称次亚带。如亚带3又分出1、2、3条带；写为；1p36.31、1p36.32、1p36.33高分辨G显带46,XY46,XX染色体检查报告格式XX46,XX第二节染色体多态性染色体多态性:正常健康人群中存在的一些恒定的染色体微小差异(变异)。如随体、次缢痕、带纹宽窄、着色等。这些变异是遗传的且发生频率较高，但一般不引起机体明显的性状差异和疾病。特定变异有个体、民族和种族差异。染色体多态的特征①差异集中在特定染色体的一定部位，都是含有高度重复DNA的异染色质区，通常仅涉及一对同源染色体中的一个。②一般无明显的临床表型或病理学意义。③差异在个体中恒定，并按孟德尔方式遗传。④有个体和种族差异。在亲权鉴定、基因定位和人类遗传性状分析的研究上有重要价值。一、染色体长度(异染色质区；h±)多态1、两条同源染色体在长度上存着真实的差异，多无遗传效应，称染色体长度多态。有报道；Y染色体长度的变异与不良生产史、智力低下有一定的相关性？（Ｐ80）2、Y染色体长度多态：大Y：Y≥18，记作Yq+小Y：Y≤22，记作Yq-1qh+inv(9)(p11q13)9qh+1、人类13、14、15和21、22号染色体短臂随体的形态、大小、数目、有无及随体柄(stk)长度存在变异。2、随体区变异一般不会引发临床症状。二、随体(S)多态性21Pstk+21cenh+异染色质-h±随体柄-stkD组染色体的多态性fra1、定义：因染色体浓缩程度低而形成一个相对解旋区，该部位缢缩致长度增加、易断裂。2、部位：主要在于1、9、16和Y染色体q上及近端着丝粒染色体短臂stk处。3、后果：可造成同源染色体配对困难而产生不平衡配子，形成非整倍体的合子而引发流产。三、副缢痕多态性1、在Q、G、C带标本上，可见不同个体间染色体的同一带的大小、形态存在恒定变异。2、C带有广泛多态性，其大小和位置的变化在个体、民族、种族呈不同的多态类型。3、G带的多态性表现在带的深浅和宽窄；①着丝粒区；②D、G组的短臂随体区；③1、9、16的次缢痕区；④Y的q区。四、带的多态性(Q、G、C)五、脆性位点(部位；Fra)P81表7-5染色体易发生断裂的部位。断裂点稳定，按孟德尔方式呈共显性遗传。脆性位点描述式中文说明fra(10)(q25.2)10号染色体上fra(10)(q25.1);fra(10)(q25.5)fra(16)(q22.1)16号染色体上畸变数目结构整倍性改变非整倍性改变单倍体多倍体亚二倍体超二倍体假二倍体缺失(del)倒位(inv)易位(t)重复(dup)第三节染色体畸变(异常)染色体的结构和数目的改变。等臂染色体(i)环状染色体(r)一、染色体畸变发生的原因1、自发畸变：无明显诱因的自然发生。2、诱发畸变：因各种不同人为因素引发。①物理因素：射线(Χαβγ)、高热辐射等。自然空间的射线因剂量极微，影响不大。大量电离辐射对人类具极大潜在危害。如核爆炸后放射性尘埃、医疗用射线，工业放射性物质污染都可引起畸变。畸变率随射线剂量的增高而增高；最常见畸变有断裂、缺失、双着丝粒、易位、不分离等。长期射线治疗或放射工作者，因微小剂量射线不断积累，可致染色体畸变率增高。实验证明，射线作用生殖细胞；受照射卵细胞中染色体不分离频率明显高于未受照射组。有报道，受过电离辐射的母亲生育21三体患儿的风险明显增高。②化学因素：药物(5BrDU、抗癌药、抗生素)等，农药，工业毒物，食品添加剂等。③生物因素：致染色体畸变的机制；A、侵染细胞后产生的类毒素的作用。霉菌毒素具一定致癌和致染色体畸变作用，如杂色曲霉素、黄曲霉素、棒曲霉素等。B、病毒核酸的插入引起染色体畸变。病毒感染细胞(风疹病毒、乙肝病毒、麻疹病毒、巨细胞病毒)时，影响细胞DNA复制过程，可引发多种染色体畸变。④年龄因素：随母亲年龄增大生育三体机率升高。高龄母亲(35岁)生三体子女的风险较高，女性年龄越大，生21三体儿的危险性越高。原因与生殖细胞老化及合子所处宫内环境有关。生殖细胞在母体停留的时间越长，受各种因素影响的机会越多，减数分裂时易发生染色体不分离。⑤遗传因素：易位、倒位、脆性染色体携带者。人类单倍体仅见于生殖细胞(n=23)。2n基础上增加一个n(3n=69)称三倍体。2n基础上增加两个n(4n=92)称四倍体。3n以上的统称多倍体。二、染色体数目的畸变1、整倍性改变人生殖细胞一套染色体称一个染色体组(23)。含一个染色体组的细胞称单倍体(n)人体细胞二个染色体组称二倍体(2n=46)。以2n为标准,以n为基数增减称整倍性改变。12345678910111213141516171819202122X流产胚胎三倍体细胞(3n=69)四倍体细胞2、非整倍性改变以2n为标准，以条为基数的增减。亚二倍体、假二倍体、超二倍体等。（1）亚二倍体某序号的染色体少了一条或几条(