遗传学课件7、染色体病

插入 两条染色体发生三处断裂，一条染色体的 中间断片插入另一条染色体中。 分正位插入和倒位插入。
重复 同源染色体间相互易位、同源染色体间的插 入、减数分裂时同源染色体由错位配对引起的 不等交换致使某一片段有两份或两份以上，分 正位重复和倒位重复。 1 2 3 1 4 2 5 3 6 4 7 5 8 6 7 7 7 9 9 8 8 8 9 9 9 9
cen
qter)
（四）结构畸变染色体的传递
不同类型的染色体结构畸变在细胞分裂过 程中会产生不同的改变，有的能稳定地传递， 有的则发生新的畸变。一些平衡的结构畸变 在减数分裂时可形成不平衡的配子，造成流 产或后代成为染色体病患者。 1、经过有丝分裂的传递 染色体结构畸变分为染色体型畸变和染色 单体型畸变，后者经过一次有丝分裂即转变 为染色体结构畸变。一般的染色体结构畸变 主要是指染色体型畸变。
第七章 染色体病
人类24条染色体上载有 2～ 2.5万个基因， 平均每条染色体上有1000以上基因。 现在的高分辨技术可观察到1000多条带， 平均每条高分辨带可有20～30个基因。 所以如果存在染色体水平的异常, 哪怕是 微小的变化( 如一个亚带或次亚带的缺失或 重复) 就会造成多个基因的丢失或增加。因 而出现一系列畸形和症状组合的临床表现， 所以染色体病又称染色体综合征。
（1）相互易位
2 der(5) 2 B der(5) C der(2) der(2) 5 D 四射体 5
A
平衡易位携带者配子形成
分离类型 配子表达方式1 (der5; der2) 对位分离 (2; 5)
邻位分离1 (2; der5) 邻位分离2 (2; der2)
(5; der2) (der5; 5)
（二）非整倍性改变
多倍体和二倍体统称整倍体。
比整倍体多几条或少几条称为非整倍体。 一般意义的非整倍体是比二倍体多几条或少 几条，称为非整倍性改变。
超二倍体(hyperdiploid)： 比二倍体多1~几条，称为超二倍体。 亚二倍体(hypodiploid)： 比二倍体少1~几条，称为亚二倍体。
1、非整倍体的类型
6 2 3 4 5 6
无着丝粒片段
1 2 3 4 5 6
正常染色体
1 5 4 3 2 6
倒位染色体
四、染色体畸变的后果
1、自然流产 至少 25%的胚胎有染色体异常，但多数流 2、先天缺陷 产。其中包括各种多倍体、单体型、三体型 一些三体型、单体型、部分单体型和部分 3、携带者 和一些结构异常的胚胎。 三体型胚胎可以生下来，但常常表现出各种 这里的携带者是指带有结构畸变染色体但 先天缺陷。 表型正常的个体。结构畸变染色体一般是来 自携带者的双亲。
14/21平衡 易位携带者
和正常 配子授精
正常
14/21平衡易
位携带者
易位型先 天愚型
21单 体型
易位型 14三体
14单 体型
21/21易位： 患者核型： 46, XX(XY),–21,+t (21;21)(p11;q11) 携带者母亲的核型为： 45, XX,–21, –21, +t (14;21)(p11;q11)
配子表达方式2 AB CD AD CB AB CB AD CD AB AD CB CD
(der2) 3:1分离1 (2; der5; 5) 3:1分离2 (der5; 5; der2) (2) (der5) 3:1分离3 (5; der2; 2)
3:1分离4 (der2; 2; der5) (5) 交换1 (2; 2) (der5; der5)
第三节 染色体畸变
染色体的数目变化或结构改变统称为染色 体畸变（chromosomal aberration）。 不同的畸变类型、不同的细胞内以及不同 时期发生的畸变可能引起的后果不同。
在精子、卵子、受精卵或卵裂早期发生畸 变往往可导致流产、死胎或染色体病； 而体细胞中发生的染色体畸变则与肿瘤的 发生有关。
易位染色体50%的可能性来自双亲。
14/21易位： 患者核型：
46, XX(XY),–14,+t (14;21)(p11;q11)
如果是双亲传来的，母亲可能是携带者， 其核型为： 45, XX,–14, –21, +t (14;21)(p11;q11) 这样的母亲可形成 6 种生殖细胞，和正常 精子受精后形成6种胚胎，3种流产。
一、染色体畸变的原因
1、物理因素 诱发染色体畸变的原因有：
高热和各种射线是重要的诱因，如X射线、 2、化学因素 γ射线、α粒子、β粒子以及中子等在减数分裂 许多化学试剂和药品也可导致染色体畸变， 3、生物因素 和有丝分裂时可造成染色体断裂。 如一些烷化剂、核苷酸类似物、抗生素、亚 生物因素主要是病毒。病毒可导致染色体 4、年龄因素 硝酸类、抗癌药物、农药、食品三剂等。 断裂、染色体重排和染色体的丢失，并可导 随着年龄的增加，染色体的自发畸变率也 5、遗传因素 致细胞融合，有丝分裂时形成多极纺锤体。 增高，并且对诱变剂的敏感性也增高。另外 不同的个体对上述因素的敏感性不同；一 处于减数分裂前期Ⅰ的初级卵母细胞染色体 些AR病患者更易发生自发畸变；可能存在 不分离的概率也增高。 染色体不分离易感基因更易发生不分离。说 明染色体畸变与遗传素质或遗传背景有关。
X 染色体的短臂与身体发育有关， X染色体的长臂与性腺发育有关。
嵌合型：主要是45, X∕46, XX嵌合体；还有 45和 47的嵌合体及45和46、47的嵌合体；极 个别为 45和 X结构畸变的嵌合体。是由于受 精卵卵裂时X染色体不分离或丢失所致。
第三节 染色体病
一、常染色体病
常染色体病中最常见的是三体型，单体 型罕见,并且多是带有正常细胞的嵌合体。 三体型也主要以21三体型、18三体型和13 三体型常见。其他染色体异常主要是以结 构畸变所致的部分三体型和部分单体型的 形式表现。
（一）先天愚型（Down syndrome）
1、21三体型：47,XX(XY),+21 占95%, 症 状典型而显著，又称典型型或游离型。 2、嵌合型：46, XX (XY) / 47,XX(XY),+21 占2～4%, 症状取决于异常细胞所占的比例。 3、易位型：占1～3%，可有多种核型： D/21：其中14/21占一半多； G/21：21/21多,22/21少；
多倍体胎儿夭折的原因：
主要是胚胎细胞有丝 分裂时形成了三级或四 级纺锤体，染色体数目 不等地分散在三个或四 个赤道面上，导致分裂 后期及子细胞内染色体 不规则分布，最终导致 染色体数目异常，严重 地干扰了胚胎或胎儿的 正常发育而导致流产。
多倍体的形成机制： 三倍体发生的机制 双雄受精：可形成三种核型的受精卵； 双雌受精：可形成二种核型的受精卵。 四倍体发生的机制 核内复制（连续复制两次） 核内有丝分裂（核没有消失）
AB CB CD AD
CB CD AD AB CD AD AB CB AD AB CB CD
交换2
(der2 ; der2) AB AB AD AD (5; 5) CB CB CD CD
2 der(2)
未交换 ( 2；der2)
der(5) 5
2 der(2)
交换
( der2； der2) ( 2； 2 ) ( der5； der5) ( 5； 5 )
2、经过减数分裂的传递
染色体平衡易位携带者和倒位携带者一般 没有临床症状，但可形成不平衡的配子，导 致流产、死胎和染色体病患儿。
同源染色体如果其中的一条结构异常，称 为结构杂合体。减数分裂时同源染色体尽量 实现同源片段的联会，会形成特殊的结构。
衍生染色体(derivative chromosome, der)如 果在减数分裂Ⅰ经过联会、交换和分离后结 构未发生重排, 仍称为der。
倒位 一条染色体发生两处断裂，中间片段倒转 180°后再与两端的断片连接, 分为臂间倒位 和臂内倒位。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9
3 4 5 6
3 4 5 6
易位： 相互易位 两条非同源染色体的断片相互交换重接。
罗伯逊易位
等臂染色体 有丝分裂时染色体横裂，具有姐妹染色单体 的长臂和短臂分开，新染色体的长短臂相同。
（1）单体型(monosomy) 少一条染色体导致某对染色体只有一条， 为某染色体单体型。 绝大多数单体型在胚胎早期流产。仅仅是 少数的 X单体型可以存活。 （2）三体型(trisomy) 多一条导致某对染色体成为三条，为某染 色体三体型。 多数的三体型早期流产，仅13三体、18三 体、21三体、22三体和X三体可以存活。
染色体型畸变
染色单体型畸变
染色体结构畸变还可分为稳定性畸变和非 稳定性畸变。 无着丝粒断片经过一次有丝分裂后就丢失； 双着丝粒染色体在有丝分裂时往往形成染色 体桥，或细胞分裂终止，或染色体桥被拉断， 形成新的畸变。所以无着丝粒断片和双着丝 粒染色体都属于非稳定性结构畸变。 缺失、倒位、易位和重复等结构畸变在有 丝分裂时不受影响，可以稳定地传给子细胞， 所以都属于稳定性结构畸变。
（二）染色体结构畸变的表示方法
（三）常见的染色体结构畸变 1、缺失(deletion, del) 2、重复(duplication,dup) 3、倒位(inversion,inv) 4、易位(translocation, t ) 5、环状染色体(ring chromosome, r ) 6、等臂染色体(isochromosome, i ) 7、双着丝粒染色体(dicentric chr,dic) 8、插入(insertion,ins)
Байду номын сангаас
这样的母亲可形成 2 种生殖细胞，和正常精 子受精后形成2种胚胎，1种流产。生下的肯定 是患者。
三、性染色体病
（三）性腺发育不全 X单体型：核型为45, X，主要是精子发生 时减数分裂性染色体不分离所致。
等臂染色体：核型主要有 46, X, i (Xq) 和 46, X, i (Xp)，还有等臂染色体的嵌合体。 46, X, i (Xq) 的主要临床症状为身材矮小， 但性腺发育一般不受影响，往往具有生育能 力；而46, X, i(Xp)则主要表现为性腺不发育， 而没有身材矮小的特征。
（3）多体型(polysomy)
增加了2条或2条以上相同的染色体，使某 对染色体成为4条或4条以上，为某染色体多 体型，如48, XXXX。 临床上只能看到性染色体的多体型，常染 色体的多体型个体不能存活。 （4）复合非整倍体 有两种以上染色体发生数目异常，形成复 合非整倍体，其中较为特殊的是假二倍体， 如46, X, +21。
（2）倒位
1 2 3 4 1 5 4 3
5
6
2
6
臂间倒位
3
4
2
倒位环
5
1
6
1 2 3 4 5 1
（1重复6缺失）染色体
6 2 3 4 5 6
（ 6重复1 缺失）染色体
1 2 3 4 5 6
正常染色体
1 5 4 3 2 6
倒位染色体
臂内倒位
3
4
2
倒位环
5
1
6
1 2 3 4 5 1
双着丝粒染色体
二、染色体数目异常
人的体细胞中有两个染色体组，称为二倍 体，用2n表示，精子和卵子中只有一个染色 体组，称为单倍体，用n表示。 （一）整倍性改变 染色体数目整组整组地增加，形成多倍体， 如三倍体、四倍体等，称为整倍性改变。 多倍体在人类一般不能存活，但有多例三 倍体胎儿活到临产前或出生时的报道，仅报 道一例四倍体活婴。但多倍体的嵌合体能存 活，甚至可以活到成年。
2、非整倍体的形成机理
（1）染色体不分离 减数分裂Ⅰ不分离，形成非整倍体。 减数分裂Ⅱ不分离，形成非整倍体。 有丝分裂不分离，形成非整倍体的嵌合体。 （2）染色体丢失 有丝分裂染色体丢失可形成非整倍体的嵌 合体。
三、染色体结构畸变
（一）染色体结构畸变的产生基础 染色体断裂和变位重接是产生染色体结构 畸变的重要基础。异常重接形成的各种结构 异常的染色体称为衍生染色体（ derivative chromosome）。 染色体结构畸变如造成细胞内遗传物质的 缺失或重复，一般就被称为“不平衡的”， 如未造成遗传物质的缺失或重复,就称之为 “平衡的”。
短 臂 等 臂 染 色 体
长 臂 等 臂 染 色 体
倒位染色体 简式：46，XX，inv (4) (q12q23) 祥式：46，XX，inv (4) q12: :q23 (pter q12::q23 长臂等臂染色体： 简式： 46，X，i (Xq) 祥式： 46，X，i (X) (qter
qter)