人染色体与染色体病.pptx

人类染色体与染色体病,第二章,第一页，共七十五页。,第一节 人类染色体形态与核型特征,一、人体染色体数目、结构和形态,染色单体,次缢痕,短臂p,长臂q,随体,常染色质区,异染色质区,主缢痕初级缢痕,第二页，共七十五页。,染色体的类型,1/2-5/8,中央着丝粒染色体,5/8-7/8,亚中着丝粒染色体,7/8,近端着丝粒染色体,中部,亚中部,近端部,端部,-末端处,第三页，共七十五页。,第四页，共七十五页。,二、正常人类染色体核型,1、核型：一个体细胞中的全部染色体称为核型。即指是一个体细胞内的全部染色体按其大小和形态特征排列所构成的图像,第五页，共七十五页。,正常核型的描述 包括两局部：第一局部为染色体总数，第二局部为性染色体组成，两者之间用“，隔开。如正常男性的核型为46，XY异常核型的描述 除包括以上两局部外，还包括畸变情况，也是用“，与前面局部隔开，如47，XY，+21,3、核型描述,第六页，共七十五页。,1、人类染色体标本的制备非显带染色体 原理：细胞经过体外培养，并用秋水仙素积累分裂相，使大量分裂细胞停留在分裂中期；再用低渗液处理细胞，使细胞体积膨大，染色体分散；最后固定、染色，即得到分散的染色体 材料：外周血淋巴细胞、羊水细胞、骨髓细胞、腹水细胞等 步骤以人类外周淋巴细胞为例 采血接种培养秋水仙素处理收集细胞低渗固定制片染色观察,三、核型分析的常用技术,第七页，共七十五页。,非显带染色体存在的问题由于不能将每条染色体的特征完全显示出来假设染色体的结构发生畸变，均不能检出，在染色体畸变的研究和临床应用中受到很大的限制,第八页，共七十五页。,二、染色体的显带技术 用特殊的染色方法可使染色体在其长轴上显出一条条明暗交替或染色深浅不同的横纹带,第九页，共七十五页。,1、Q带：Q显带用荧光染料对染色体标本进行染色，然后在荧光显微镜下进行观察。Q带保存时间短，而且需要在荧光显微镜下进行观察，因而，限制了Q显带技术的应用,常见带型的类型、特点及临床应用,第十页，共七十五页。,2、G显带：染色体标本用热、碱、蛋白酶等预处理后，再用Giemsa染色，可以显示出与Q带相似的带纹。G带标本可长期保存，而且可在光学显微镜下观察，因而得到了广泛的应用,第十一页，共七十五页。,第十二页，共七十五页。,3、R显带：所显示的带纹与G带的深、浅带带纹正好相反，故称为R带reversed band,第十三页，共七十五页。,4、C显带：专门显示着丝粒的显带技术。C显带也可使第1、9、16号和Y染色体长臂的异染色质区染色,第十四页，共七十五页。,5、T显带：专门显示染色体端粒的显带技术，用来分析染色体端粒6、N显带：专门显示核仁组织区的显带技术,第十五页，共七十五页。,采用细胞同步化方法和改进的显带技术，获得细胞分裂前中期、晚前期或早前期的分裂相，可以得到带纹更多的染色体，能显示550-850条带，甚至2000条带以上 高分辨显带技术，对染色体的分析到达了亚带的水平，使我们能确认那些更微小的染色体结构改变,高分辨显带,第十六页，共七十五页。,第十七页，共七十五页。,第三节人体染色体畸变,染色体畸变的概念 是指染色体数目或结构发生改变 染色体畸变原因1、化学因素；2、物理因素；3、生物因素；4、母亲年龄 染色体的畸变类型1、染色体数目畸变；2、染色体结构畸变,第十八页，共七十五页。,：染色体数目以染色体组为单位的增减：染色体数目只有少数几条的增减,三倍体多倍体单倍体,超二倍体三体亚二倍体单体,第十九页，共七十五页。,染色体数目畸变的机制,1、多倍体产生的机制1双雄受精,69XXY,69XYY,69XXX,第二十页，共七十五页。,2双雌受精,69XXX,3核内复制,(4)核内有丝分裂,第二十一页，共七十五页。,2、非整倍体产生的机制,主要是由于细胞分裂时染色体不别离或丧失引起染色体不别离可以发生在有丝分裂，也可发生在减数分裂，但两者导致的遗传学效应不同染色体丧失只发生在有丝分裂中,第二十二页，共七十五页。,减数分裂染色体不别离,第二十三页，共七十五页。,46,嵌合体：同时存在两种或两种以上核型的细胞系的个体,46,第二十四页，共七十五页。,二、染色体结构畸变,一染色体结构畸变产生的根底染色体结构畸变的根底首先是断裂及断裂后的重接；发生结构重排的染色体称为衍生染色体重接方式：1、原位愈合；2、异位结构重排，畸变；3、丧失结构重排，畸变常见的结构畸变类型：缺失、倒位、易位、重复等,第二十五页，共七十五页。,二人类染色体畸变核型的描述,两种表示方法:1、简式：在这一方式中，染色体的结构畸变只用断裂点来表示2、繁式：在这一方式中，对染色体的结构畸变用改变了的染色体的带纹组成来描述,简式：46，XX，del 1 q21,畸变符号,染色体总数,性染色体组成,变化染色体号,断裂点,繁式：46，XX，del 1 pterq21：,畸变符号,染色体总数,性染色体组成,畸变染色体号,改变了的染色体带纹组成,q21,第二十六页，共七十五页。,核型分析中常用符号及意义,第二十七页，共七十五页。,二染色体结构畸变的类型,1、缺失deletion，del,中间缺失,末端缺失,46,XY,del(1)(pter q21:),46,XY,del(1)(q21q23),第二十八页，共七十五页。,2、重复duplication，dup,插入,第二十九页，共七十五页。,同源染色体错误配对不等交换,第三十页，共七十五页。,臂内倒位,3、倒位inversion，inv,46,XY,inv(1)(p22p34),第三十一页，共七十五页。,臂间倒位,46,XY,inv(2)(p15q23),第三十二页，共七十五页。,4、易位translocation，t,A.相互易位reciprocal translocation,46,XY,t(2;5)(q21;q31),第三十三页，共七十五页。,B.罗氏易位着丝粒融合,第三十四页，共七十五页。,平衡易位:相互易位仅有位置改变，没有可见的染色体片段增减通常没有明显的遗传效应但平衡易位携带者与正常人生育的子女有可能得到一条衍生的异常染色体，导致某一易位节段的增多局部三体性或减少局部单体性,第三十五页，共七十五页。,D/G平衡易位携带者遗传图解,成活的胚胎有1/3可能性为21-三体,第三十六页，共七十五页。,C.插入易位insertion，ins,发生在非同源染色体间,第三十七页，共七十五页。,发生在同源染色体间,第三十八页，共七十五页。,5、等臂染色体isochromosome，I,着丝点横裂,46,XY,i(Xq),46,XY,i(X)(qter cen qter),第三十九页，共七十五页。,6、双着丝粒染色体(dicentric chromosome，dic),第四十页，共七十五页。,7、环状染色体ring chromosome，r,46,XY,r(2)(p21q31),46,XY,r(2)(p21 q31),第四十一页，共七十五页。,第四节 染色体病,概念：染色体数目或结构畸变引起的疾病称为染色体病1、由于它有多种临床表现，故称为综合症2、绝大多数患者呈散发性，无家族史3、少数患者的双亲之一为平衡的染色体重排携带者染色体病种类：1、常染色体病；2、性染色体病,第四十二页，共七十五页。,一、常染色体病概念：常染色体数目或结构异常引起的疾病，男女均发病发病机制:基因组失衡常染色体病的共同特征：智力低下、发育缓慢、多发畸形种类：三体综合症、单体综合症、局部单体综合症、局部三体综合症和嵌合体等(占染色体病2/3,第四十三页，共七十五页。,1、发病率：新生儿中约为1/800，男性多于女性。母亲年龄是影响发病率的重要因素2、临床表现：出生时体重和身长偏低，肌张力低下，突出的是颅面畸形，头小而圆，脸圆而扁平，鼻扁平，眼距宽，常有斜视，嘴小唇厚，舌大外伸，耳小，耳廓畸形，颈背部短而宽，患者四肢较短，手宽而肥，通贯掌，指短，皮纹也有一定特点，约1/2以上患者有先天性心脏病，消化道畸形如十二指肠狭窄、巨结肠等也偶见，男性尚未见能有生育者，少数女性患者能生育。精神发育迟滞或智力低下是本病最突出最严重的表现,一21三体综合征Down syndrome,第四十四页，共七十五页。,21-三体的核型,、游离型 大局部的21-三体为游离型，占95%，病情严重 核型：47，XYXX，+21 遗传学：几乎都是新发生的，与双亲的核型无关。发病原因：95%为母亲发生了染色体不别离，且发生在第一次减数分裂；极少一局部为遗传的，既母亲为21-三体,第四十五页，共七十五页。,第四十六页，共七十五页。,第四十七页，共七十五页。,占1%2%原因：在胚胎发育中某一时刻发生了染色体不别离有丝分裂；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 核型：46/47，+21,、嵌合型,第四十八页，共七十五页。,、易位型,占1%2%，患者体细胞中有一条易位染色体。该易位染色体通常由一条D组或G组染色体与21号染色体长臂通过罗氏易位而成 遗传学：Dq21q易位型三体中，有45%是由平衡易位携带者遗传而得，55%为新发生的。96%21qGq易位型三体是新发生的 注意：21q22q和21q21q易位的遗传学意义完全不同,第四十九页，共七十五页。,D/G平衡易位携带者遗传图解,成活的胚胎有1/3可能性为21-三体,第五十页，共七十五页。,21-三体的诊断,临床筛查：病症典型，临床诊断的正确率高90%染色体检查：新生儿期患儿有时面容不够典型，需作核型分析决定性 酶学分析：患者过氧化物歧化酶SOD1活性可增 高50，该酶基因定位21q22，即具有基因剂量效应,第五十一页，共七十五页。,21-三体的预防,1、对35岁以上的孕妇、30岁以下但生育过DS患儿的孕妇或其双亲之一为平衡易位携带者或嵌合体者应作产前检查，如取孕1620周羊水细胞或912周的绒毛膜细胞做染色体检查2、年龄在30岁以下，且生育过患儿及一级亲属中有患者或有平衡易位携带者的妇女应作染色体检查,第五十二页，共七十五页。,孕妇血清标记物检查 血清标记物:1、AFP(甲胎蛋白)2、UE3(雌三醇)3、HCG(绒毛膜促性腺激素),第五十三页，共七十五页。,二18 三体综合征Edward综合征,发病率:1/8000，女性多于男性。发病率与母亲年龄有关。1/3患儿在一个月内死亡，90%患儿在一岁内死亡。临床表现：严重畸形，出生不久死亡，宫内发育缓慢，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：80%为游离型，47,XX(XY),+18；10%为嵌合型，46/47，+18；其他为各种易位18号与D组染色体的易位；双亲是平衡易位携带者而导致的很少,第五十四页，共七十五页。,三13-三体综合征Patau综合征,发病率:1/25000，女性多于男性，病症比前面两种严重得多。发病率与母亲年龄有关。99%以上胎儿流产，出生后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、宫内发育缓慢、出生体重轻、低耳位、摇椅足、智力严重低下等。核型：80%的病例为游离型，47,XX(XY),+13；原因：母方第一次减数分裂的不别离。其次为易位型，主要是13，14号罗氏易位，少数为嵌合型，46/47，+13。注意：13q13q易位的遗传效应,第五十五页，共七十五页。,局部单体综合症：5p-综合征“猫 叫综合征,发病率:1/50000，在常染色体结构畸变中占首位 大局部患者能活到儿童期，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，手足小，肾畸形，脑积水，肌张力亢进，面部表情似很机灵，实际智力严重低下。,核型：46,XX(XY),del(5)(p15)80%为单纯缺失包括中间缺失；10%由易位不平衡引起，少数为环型染色体和嵌合体；畸变多是新发生的,第五十六页，