人类染色体及
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人类染色体
根据夏家辉等报告的资料，新生儿中染色体异常发生率为0.73%。据推算，我国每年出生的新生儿约为1857 万人，其中有染色体异常者约有13.6万人，这些人将给家庭和社会带来沉重的精神和经济负担。因此，在中国广 泛开展遗传病的研究，是一项十分重要的任务。
染色质
类别分析
临床应用
与性别有关的染色质即为性染色质（sex chromatin），它来源于性染色体。包括X色质和Y染色质。
智力发育不全是21三体综合征最突出、最严重的表现。智商通常在25～50之间。
18三体综合征又名Edward综合征（Edward'syndrome）。新生儿发病率约为1/3500～1/8000。首先由 Edward（1960年）及Patau等（1961年）描述。当时仅指出本病患者具有一条额外的E组染色体。Yunis等（1964 年）证明为18号染色体三体性。根据统计资料分析，男女发病率之比为1:4，可能女性易存活。发病率与母亲年 龄增高有关。患儿平均寿命只有70天，仅有少数患儿可活至数年。本病的主要临床特征是生长发育障碍，肌张力 亢进，呈特殊的握拳式。骨关节外展受限，手指尺向弯曲，胸骨短，先天性心脏病（多为室间隔缺损及动脉导管 末闭）。短而弯曲的大趾，摇椅底样足底。隐睾，枕骨突出，耳廓崎形，低位耳，颌小等。核型分析表明：80% 患者的核型为47，XX（XY），+18；20%患者为嵌合型，核型为46，XX（XY）/47，XX（XY），+18，症状较轻。
常见8三体
0 3
13三体
0
0
4
6
5p-
两性畸形
0 5
性染色体
（Down综合征）
21三体综合征在我国常称为先天愚型，是最早报道也是最常见的一种染色体畸变综合征。1866年英国医生 Langdon Down首次对此病例作了临床描述；1959年，法国细胞遗传学家Lejeune等证实此病的病因是多了一条G 组染色体，以后多数学者认为该病患者多的是第21号染色体。1965年Yunis等用放射自显影方法证明了该病患者 实际上多的是第22号染色体。1971年巴黎会议为了照顾过去先天愚型为21三体性的记载，特将21号和22号染色体 的编号加以调换。
染色质
类别分析
临床应用
与性别有关的染色质即为性染色质（sex chromatin），它来源于性染色体。包括X色质和Y染色质。
智力发育不全是21三体综合征最突出、最严重的表现。智商通常在25～50之间。
18三体综合征又名Edward综合征（Edward'syndrome）。新生儿发病率约为1/3500～1/8000。首先由 Edward（1960年）及Patau等（1961年）描述。当时仅指出本病患者具有一条额外的E组染色体。Yunis等（1964 年）证明为18号染色体三体性。根据统计资料分析，男女发病率之比为1:4，可能女性易存活。发病率与母亲年 龄增高有关。患儿平均寿命只有70天，仅有少数患儿可活至数年。本病的主要临床特征是生长发育障碍，肌张力 亢进，呈特殊的握拳式。骨关节外展受限，手指尺向弯曲，胸骨短，先天性心脏病（多为室间隔缺损及动脉导管 末闭）。短而弯曲的大趾，摇椅底样足底。隐睾，枕骨突出，耳廓崎形，低位耳，颌小等。核型分析表明：80% 患者的核型为47，XX（XY），+18；20%患者为嵌合型，核型为46，XX（XY）/47，XX（XY），+18，症状较轻。
常见8三体
0 3
13三体
0
0
4
6
5p-
两性畸形
0 5
性染色体
（Down综合征）
21三体综合征在我国常称为先天愚型，是最早报道也是最常见的一种染色体畸变综合征。1866年英国医生 Langdon Down首次对此病例作了临床描述；1959年，法国细胞遗传学家Lejeune等证实此病的病因是多了一条G 组染色体，以后多数学者认为该病患者多的是第21号染色体。1965年Yunis等用放射自显影方法证明了该病患者 实际上多的是第22号染色体。1971年巴黎会议为了照顾过去先天愚型为21三体性的记载，特将21号和22号染色体 的编号加以调换。
《医学遗传学》第四章 人类染色体和染色体病
第四章人类染色体和染色体病The human chromosome and chromosome disease第一节人类染色体的基本特征染色质和染色体人类染色体的数目、结构和形态性染色体和性别决定染色体的研究方法真核生物的基因大部分存在于位于细胞核内的染色体上，故染色体是遗传物质的载体，是人类细胞遗传学的主要研究对象。
通过细胞分裂，遗传物质随着染色体的传递而传递。
一个生物物种的染色体数目、结构、形态是恒定的，构成了生物的遗传特性。
一、染色质和染色体染色质与染色体是遗传物质在细胞周期的不同阶段的不同表现形式。
化学组成相同：(一) 染色质(chromatin)染色质是DNA和蛋白质的复合体。
基本结构单位是核小体。
1．根据核蛋白分子的螺旋化程度及功能状态不同，细胞间期染色质分成两类：常染色质：螺旋程度低，结构松散，具转录活性，常位于细胞核中央。
异染色质：螺旋程度高，结构紧密，不具转录活性，常位于细胞核边缘。
2．异染色质：分为两种结构性异染色质(constitutive heterochromatin)：在各种细胞中总是处于凝缩状态，一般为高度重复的DNA序列。
如着丝粒区，端粒区，次缢痕区等。
兼性异染色质(facultative heterochromatin)：即功能性异染色质，在特定细胞的某一特定发育阶段，由常染色质凝缩转变而成。
如X染色质。
(二) 性染色质性染色质(sex chromatin) 是在间期细胞核中性染色体显示的一种特殊结构。
1. X 染色质(X chromatin)(1)1949年，雌猫神经细胞内凝缩的深染小体―Barr小体。
Barr小体普遍存在于雌性哺乳动物(包括人类)的间期细胞核中，是一条发生遗传学失活的X 染色体，呈异固缩状态(浓染小体)，贴于核膜内侧缘。
(2) Mary Lyon 假说uX染色质的失活发生在胚胎早期(人类在胚胎第十六天)vX染色体的失活是随机的―父方或母方。
人类正常染色体和染色体畸变
资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
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二、人类染色体的核型
1、核型（karyotype）和组型（idiogram）
一个体细胞根中据的一全个部群染体色中体正，常个体许多细胞的
2按、其核大型小特、点核形型态分特析征，顺综序合排绘列制而成的模式化核 所构国成际的图会型像议图。制。在定组完标型全准是正命一常个的名物系种统的染色体组成。 情况下，一个19细60胞的丹核佛型一般 可代表该个体19的63核型伦。敦
﹡染色体不分离(nondisjunction)
﹡染色体丢失(chromosome loss)
或染色体后期迟滞(anaphase lag)
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（二）、染色体结构畸变(structural aberration)
1、缺失（del）
中间缺失 末端缺失
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5、染色体带纹描述
（1）染色体序号 （2）染色体臂 （3）区 （4）带 （5）亚带
1q13 7p11 2q21.2
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1q32
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三、染色体的多态性及应用 （chromosomal polymorphism)
二、染色体畸变的类型
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（一）、染色体数目畸变(numerical aberration) 1、整倍性改变 （1）单倍体（haploid) 染色体组 （2）多倍体(polyploid) 产生原因：
a 双雄受精（diandry） b 双雌受精（digyny） c 核内复制（endoreduplication） d 核内有丝分裂（endomitosis)
第六章人类染色体与染色体病
C组 包括6～12号七对染色体和X染色体。为中等大小的亚 中着丝粒染色体，其中第6、7、8、11和X染色体的着丝粒略靠 近中央，短臂相对较长，第9、10、12号染色体短臂相对较短， X染色体大小介于第7和第8号之间。第9号染色体长臂上常有一 明显的次缢痕。 D组 包括13～15号三对染色体。为中等大小的近端着丝粒 染色体，短臂上常有随体。 E组 包括16～18号三对染色体。体积较小，其中第16号为 较小的中央着丝粒染色体，其长臂有时可出现次缢痕。第17、 18号染色体为最小的亚中着丝粒染色体。 F组 包括19～20号两对染色体。为最小的中央着丝粒染色 体。 G组 包括21～22号和Y染色体。为最小的近端着丝粒染色 体，其中2l、22号染色体常具有随体。Y染色体无随体，其两 长臂平行靠拢。
以二倍体为标准，如果体细胞染色体数目超出或少 于2n=46，称为染色体数目畸变。它包括整倍性改变和非 整倍性改变两种形式细胞发生。 (一)整倍性改变 整倍性改变的核型描述方法是：写出此细胞中染色 体的总数，数目后加逗号，然后写出性染色体的组成，如 69，XXY等。
体细胞中染色体数目在二倍体的基础上，以染色体组为单位成组地 增加或减少，称为整倍性改变。整个染色体组减少可形成单倍体，在人 类单倍体个体尚未见报道；整个染色体组增加可形成三倍体、四倍体等 多倍体。 以人为例，三倍体细胞含3个 染色体组，染色体总数为69，四倍 体细胞含有4个染色体组，染色体 总数为92。在人类全身三倍性是致 死的，在流产胎儿中较常见，也是 流产的重要原因之一。 全身四倍体罕见，四倍体以 上未见报道。在自然流产的胎儿中， 多倍体约占22%；在肿瘤等组织中， 常见多倍体细胞。
三倍体核型
多倍体的形成机制是： 1.双雄受精和双雌受精 双雄受精是指受精时两个精 子同时进入一个卵子中；双雌受精指减数分裂时，本应分 给极体的那组染色体仍留在卵子内，形成二倍体的异常卵 子，该卵子与正常精子受精。这两种情况都将形成三倍体 受精卵。 2.核内复制 核内复制是指细胞在一次分裂过程中， 染色体复制二次或二次以上，结果导致核内多倍化现象。 核内复制在体细胞与生殖细胞内均可发生。发生在受精卵 的第一次卵裂，可形成四倍体；发生在生殖细胞形成时， 可形成二倍体的生殖细胞，当与正常的单倍体生殖细胞受 精后，可产生三倍体的受精卵。
人类染色体和性别决定
汇报人：日期:•人类染色体基础•性别决定机制•染色体异常与疾病•性别决定与性分化目•染色体与性别的研究方法•染色体和性别决定的应用录01人类染色体基础除了正常的23对染色体外，人类还存在一些染色体数目变异的情况，如唐氏综合症等。
染色体的类型和数量染色体数目变异常染色体和性染色体染色体的结构染色体的功能染色体的结构与功能染色体复制染色体分裂染色体的复制和分裂02性别决定机制性染色体与性别决定性染色体人类细胞中包含23对染色体，其中一对是性染色体，即X染色体和Y染色体。
X染色体和Y染色体在形态和功能上存在差异，对于性别决定具有关键作用。
性别决定过程在胚胎发育早期，受精卵中的性染色体已经确定，其中XX合子将发育成女性，XY合子将发育成男性。
在胚胎发育过程中，性别决定基因（SRY）发挥关键作用，它位于Y染色体上，能够诱导男性生殖器官的发育。
性腺的发育与功能性腺的发育性腺的功能性别决定基因除了SRY基因外，其他参与性别决定的基因还包括SOX9、AMH等。
这些基因在胚胎发育过程中发挥关键作用，控制性腺的发育和性激素的合成。
要点一要点二表观遗传学表观遗传学是指基因序列不发生变化的情况下，基因表达和表型受到可遗传的修饰调控的现象。
在性别决定中，表观遗传学机制包括DNA甲基化、组蛋白修饰等，这些修饰可以影响基因的表达和功能。
例如，SRY基因的DNA甲基化程度可以影响其表达和功能，从而影响性别决定。
性别决定基因与表观遗传学03染色体异常与疾病1 2 3唐氏综合症Turner综合症Klinefelter综合症由于Y染色体额外复制而导致的疾病，患者表现为男性性征发育障碍、身材高大、智力正常或稍低等症状。
XO综合症由于X染色体部分或全部缺失而导致的疾病，患者表现为女性性征发育障碍、身材矮小、智力正常或稍低等症状。
XYY综合症VS030102染色体异常与疾病关联04性别决定与性分化性别决定的生物学基础染色体决定性别基因和激素的作用性分化过程及调控性腺的发育内分泌系统的调控性别认同个体对自身性别的认同是一个复杂的过程，受到生物学、心理学和社会学等多个因素的影响。
人类染色体及染色体病---知识点资料整理总结
人类染色体及染色体病1.染色质和染色体：是细胞核内易被碱性染料染成深色的物质，是遗传物质的存在形式。
●染色质：存在于细胞周期的间期，DNA的螺旋结构松散呈细丝状，形态不规则，弥散在细胞核内。
●染色体：细胞分裂期，染色质高度螺旋折叠而缩短变粗，形成条状或棒状。
组成成分：DNA、组蛋白、非组蛋白、RNA。
●从DNA到染色体的四级结构模型：DNA→核小体→螺线管→超螺线管→染色单体●人的46条染色体中，23条来自父亲，23条来自母亲，为23对染色体，称为二倍体（2×23），精子和卵子称为单倍体。
●人类染色体的结构：主要结构包括染色体臂，着丝粒，初级缢痕，次缢痕，核仁组织区（异染色质区），随体，端粒。
2.分裂中的染色体行为●细胞周期：细胞从前一次有丝分裂结束到下一次有丝分裂完成所经历的全过程。
●有丝分裂期的染色体行为：有丝分裂过程中，体细胞染色体复制1次，细胞分裂1次，得到2个染色体数目与亲代细胞完全相同的子代细胞。
●减数分裂期的染色体行为Ⅰ：Ⅱ：减数分裂过程中，精原细胞或卵母细胞染色体复制1次，细胞分裂2次，最后形成4个精子或1个卵子，细胞内染色体数目减少一半。
3.人类染色体分析技术●人类染色体研究常用技术的发展：低渗法制片技术:1952年，美籍华人徐道觉（T.C.Hsu)；使细胞遗传学进入低渗时期。
秋水仙素处理法:1956年，华裔学者蒋有兴(Tjio J.H)和Levan A应用秋水仙素和压片技术，在流产胎儿肺组织中发现人类染色体数是2n=46条，标志着现代细胞遗传学的诞生。
目前国际认可的三大细胞遗传学技术共存：染色体显带技术、FISH、ACMG &ISCA 共同推荐芯片技术。
●人类染色体检测技术：核型分析、荧光原位杂交（Fluorescence in situ hybridization，FISH）、微阵列比较基因组杂交（Array-based Comparative Genomic Hybridization, aCGH）4.核型分析●核型（Karyotype）：指一个体细胞中的全部染色体，按其大小、形态特征顺序排列所构成的图像。
人类染色体与性别决定
卵精细子胞
男女
卵精细子胞
23 23
精子：23条= + 22条卵细胞：X 23条=
+ 22精条子：23条X= + 22条
Y
亲 代
X
父亲体细胞23对染色体
母亲体细胞23对染色体
生
减半
实现了子代与亲代之间 殖
细 精子 23条染色体
胞
受精作用
23条染色体 卵细胞
染色体数目的恒定。
子
代
23对染色体
人类的遗传信息通过受染精色卵体在亲代与子代之间传递。
男性的性染色体什么形态？分别用什么表示？ 4、Y染色体与X染色体在形态上的主要区别是什么？ 5、怎样表示出这些染色体？表达式分别是什么？
XX
XY
常染色体
性染色体
女性
男性
人类的染色体图谱
人体细胞 23对 染色体
22对常染色体 1对性染色体
XY 男性 XX 女性
男性：23对=22对 +XY 女性：23对= 22对+XX
八年级上册(济南出版社)
第四章 生物的遗传和变异
第三节 人类染色体与性别决定
一切科学的发现 源于我们不懈的探索！
1932年，洛杉矶奥运会, 运动员斯坦尼获得女子百米冠 军。
2008年，北京奥运会，组 委会利用运动员脱落在漱口水 中的口腔上皮细胞, 准确的鉴 定运动员的性别。
1、人类体细胞里有几对染色体？哪幅图是女性的？哪幅图是男性的？ 2、哪一对是性染色体？哪些是常染色体？ 3、女性的性染色体什么形态？分别用什么表示？
Байду номын сангаас
•
17、一个人即使已登上顶峰，也仍要 自强不 息。2021/8/72021/8/72021/8/72021/8/7
人类染色体和染色体疾病1
如何获得中期染色体?
Cytogenetics
一、人类染色体标本的制备
1、人类外周淋巴细胞培养及染色体标本制备 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
2、羊水细胞培养及染色体标本制备 抽羊水最佳时间妊娠16—20周
Cytogenetics
3、其他胎儿染色体检查技术 9脐带脐血管穿刺取脐血染色体检查： 在超声波指导下进行脐静脉穿刺 9绒毛膜取样染色体检查： 可比羊膜腔穿刺检查早4～6周进行 通过阴道、子宫颈插入细导管，或通过腹部插 入细针到胎盘取样
简式：46，XX，del （1）（q21）
染色体 性染色 畸变 总数 体组成 符号
畸变染 色体号
断裂点
详式：46，XX，del（1）（pter→q21：）
染色体 性染色 畸变 畸变 总数 体组成 符号 染色体号 重排染色体带的组成
Cytogenetics
简式： 46，XY，t（2；5）（q21；q31） 详式： 46，XY，t（2；5）（2pter 2q21：：5q31 5qter；5pter 5q31：：2q21 2qter）
次缢痕
异染色质区
Cytogenetics
染色体的四种类型
亚
近
中
中
端
端
部
部
部
部
1/2~5/8
5/8~7/8
7/8~近末端处
中央着丝粒 亚中着丝粒
染色体
染色体
近端着丝粒 染色体
人类
Cytogenetics
三、人类正常核型
（一）核型：一个体细胞（somatic cell）中的全部 染色体称为核型（karyotype） 。确切的说核型是指 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。对这种图像进行分析称为核型分析。
Cytogenetics
一、人类染色体标本的制备
1、人类外周淋巴细胞培养及染色体标本制备 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
2、羊水细胞培养及染色体标本制备 抽羊水最佳时间妊娠16—20周
Cytogenetics
3、其他胎儿染色体检查技术 9脐带脐血管穿刺取脐血染色体检查： 在超声波指导下进行脐静脉穿刺 9绒毛膜取样染色体检查： 可比羊膜腔穿刺检查早4～6周进行 通过阴道、子宫颈插入细导管，或通过腹部插 入细针到胎盘取样
简式：46，XX，del （1）（q21）
染色体 性染色 畸变 总数 体组成 符号
畸变染 色体号
断裂点
详式：46，XX，del（1）（pter→q21：）
染色体 性染色 畸变 畸变 总数 体组成 符号 染色体号 重排染色体带的组成
Cytogenetics
简式： 46，XY，t（2；5）（q21；q31） 详式： 46，XY，t（2；5）（2pter 2q21：：5q31 5qter；5pter 5q31：：2q21 2qter）
次缢痕
异染色质区
Cytogenetics
染色体的四种类型
亚
近
中
中
端
端
部
部
部
部
1/2~5/8
5/8~7/8
7/8~近末端处
中央着丝粒 亚中着丝粒
染色体
染色体
近端着丝粒 染色体
人类
Cytogenetics
三、人类正常核型
（一）核型：一个体细胞（somatic cell）中的全部 染色体称为核型（karyotype） 。确切的说核型是指 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。对这种图像进行分析称为核型分析。
人类染色体和染色体的识别
n 每个基因长度不等，从102bp（a珠蛋白 基因）~2x106bp（抗肌萎缩蛋白基因）。
n 估计平均每3000bp为一个基因，每条染 色体可能代表几个或几百个基因
G显带深染带富含AT，富含长分散 DNA序列（long interspersed sequence， LINES）是DNA的重复区域，不编码表达 基因.
nR-显带：反G带 nQ-显带：荧光显带，同G显带带纹 nT-显带：末端显带 nC-显带：着丝粒显带
NOR：特异显示近端着丝粒染色体的核仁 组织区
R显带
Q-显带：荧光显带，同G显带带纹
T-显带：末端显带
C-显带：着丝粒显带
NOR：特异显示近端着丝粒染色体
三、人类细胞遗传学研究进展
（一）染色体高分辨显带
1949年，加拿大细胞学家Barr等人，在雌 猫神经原细胞核中发现一种浓缩小体，但在雄 猫中看不到这种结构。
进一步研究发现，除猫以外，其它雌性哺乳 动物（包括人类）也同样存在这种显示性别差 异的结构，称为Barr小体，既X染色质。
正常女性的间期细胞核中紧贴核膜内缘有一 个染色较深，约为1微米大小的椭圆形小体， 既X染色质。
➢正常女性有两条X染色体，男性只有一条 X染色体（和一条Y），X染色体有数量 差异。那么，位于X染色体上的基因产物 是否存在差异昵？为什么只有女性才有X 染色质而男性没有？为什么某一种X连锁 的突变基因纯合子女性的病情并不比半 合子的男性严重？
➢1961年，英国的遗传学家Mrry Lyon等 四人，根据各自的实验提出了X染色体失 活假说，后称为Lyon 假说，来解释上述 问题。
图 6－1 人类染色体核型模式图（非显带）
表6—1 人类非显带染色体核型分组及形态特征（Denver 体制）
n 估计平均每3000bp为一个基因，每条染 色体可能代表几个或几百个基因
G显带深染带富含AT，富含长分散 DNA序列（long interspersed sequence， LINES）是DNA的重复区域，不编码表达 基因.
nR-显带：反G带 nQ-显带：荧光显带，同G显带带纹 nT-显带：末端显带 nC-显带：着丝粒显带
NOR：特异显示近端着丝粒染色体的核仁 组织区
R显带
Q-显带：荧光显带，同G显带带纹
T-显带：末端显带
C-显带：着丝粒显带
NOR：特异显示近端着丝粒染色体
三、人类细胞遗传学研究进展
（一）染色体高分辨显带
1949年，加拿大细胞学家Barr等人，在雌 猫神经原细胞核中发现一种浓缩小体，但在雄 猫中看不到这种结构。
进一步研究发现，除猫以外，其它雌性哺乳 动物（包括人类）也同样存在这种显示性别差 异的结构，称为Barr小体，既X染色质。
正常女性的间期细胞核中紧贴核膜内缘有一 个染色较深，约为1微米大小的椭圆形小体， 既X染色质。
➢正常女性有两条X染色体，男性只有一条 X染色体（和一条Y），X染色体有数量 差异。那么，位于X染色体上的基因产物 是否存在差异昵？为什么只有女性才有X 染色质而男性没有？为什么某一种X连锁 的突变基因纯合子女性的病情并不比半 合子的男性严重？
➢1961年，英国的遗传学家Mrry Lyon等 四人，根据各自的实验提出了X染色体失 活假说，后称为Lyon 假说，来解释上述 问题。
图 6－1 人类染色体核型模式图（非显带）
表6—1 人类非显带染色体核型分组及形态特征（Denver 体制）
人类染色体与染色体病
当前18页，共65页，星期日。
当前19页，共65页，星期日。
当前20页，共65页，星期日。
(2) 三体型（2 n + 1）
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
当前21页，共65页，星期日。
精（卵）原细胞
3 . 倒位 （ inv）：
某一染色体中间片段发生两个 断裂，断片倒转180°后重接。
p 21
q 31
（）
２号
46, XY, inv ( 2 ) ( p 21q 31 )
4．易位 （t）： 一条染色体的断片接到另一条
⑴ 单方易位（转位）
染色体上
当前31页，共65页，星期日。
⑵ 相互易位（平衡易位）：
（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。
当前9页，共65页，星期日。
（二）染色体显带核型的命名
❖ 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
当前52页，共65页，星期日。
Ø两条染色体断裂后相互交换无着丝粒
断片后重接
q 21
q 31
人类染色体分析
次溢痕
随体
可鉴别程度
A 1~3
最大
中（1、3号） 亚中（2号）
1号常 见
可鉴别
B 4~5
次大 亚中
难鉴别
C 6~12 、 中等 亚中 X
9号常 见
E 17~18 F 19~20
小 次小
中（16号） 亚 中 （ 17 、 18 号）
中
难鉴别
16号可鉴别， 17、18难鉴别
难鉴别
G 21~22 、 最小 近端 Y
人类染色体显带技术
带型： 对每一条染色体来说显带都是独特的，可以区分和确
认每一条染色体。
人类染色体显带技术
G-显带： 标本经胰蛋白酶处
理后，应用Giemsa染色， 镜检、分析,显示深染 和浅染相间的带纹。
优点：长期保存、光学显 微镜下观察，是目前进行 染色体分析的常规带型。
显带染色体的界标、区和带示意图
组蛋白H1位于相邻的两个核小体的连接区DNA表 面
一 人类染色体的数目、结构和形态
染色体的数目
染色体数目具有种族特异性，人类的正常体细胞 中，染色体数目为46条即23对，其中1～22对染色 体男女均有，称为常染色体，另一对染色体与性 别有关，称为性染色体。
人类的正常生殖细胞所含的全部染色体称为 一个染色体组，（卵子为22+X，精子为22+X或 22+Y。 ）用n表示。人类正常体细胞中含有两个 染色体组，称之为二倍体，用2n表示。
人类染色体显带技术
描述一特定带时，需要写明四项内容 ：
①染色体序号 ②臂的符号 ③区号 ④该带的序号
这些内容按顺序书写， 不用间隔，不加标点。 如2p23表示第2号染色 体，短臂，2区，3带。
人类染色体组成及变异
X染色体： C组 染色体： 组 染色体 Y染色体： G组 染色体： 组 染色体
染色体标示
• 长臂（q） 长臂（ ） • 短臂（p） 短臂（ ） • 区和带：2p11表示2号染色体短臂1区1带。 区和带：2p11表示 号染色体短臂1区1带 表示2号染色体短臂
10p12.1表示 号染色体短臂 区 表示10号染色体短臂 表示 号染色体短臂1区 2带1亚带。 亚带。 带 亚带
为一种特殊形式的相互易 位，通常由近端着丝染色体的 着丝粒融合形成。 着丝粒融合形成。 rob
双着丝粒染色体 dic
染色体结构畸变7 染色体结构畸变
两条染色体断裂后， 两条染色体断裂后，具有 着丝粒的两个片段相连接而 成。 dic
插入 ins
染色体结构畸变8 染色体结构畸变
一条染色体的某一节段 插入另一条染色体中而形成， 插入另一条染色体中而形成， 插入可以是正位的， 插入可以是正位的，也可以倒 度以后反向插入。 转180度以后反向插入。 度以后反向插入
结构异常染色体的核型描述
简明描述系统： 简明描述系统： 表明了异常核型 ，并可推断出异常染 色体带的构成； 色体带的构成； 详细的描述系统： 详细的描述系统： 除指出重排类型外， 除指出重排类型外，还依据其带的构 成描述了每一条异常的衍生染色体。 成描述了每一条异常的衍生染色体。
衍生染色体
不同类型的染色体畸变，通过减数分裂将产生不同的 遗传效应。 • 衍生染色体 衍生染色体：如相互易位染色体在减数分裂过程中，经 过同源染色体间的配对、交换和分离，不再产生新的结构 重排的染色体，这类畸变染色体是原发性重排的产物，在 减数分裂中不再产生新的重排，谓之衍生染色体。
携带者
正常
部
分
三
染色体标示
• 长臂（q） 长臂（ ） • 短臂（p） 短臂（ ） • 区和带：2p11表示2号染色体短臂1区1带。 区和带：2p11表示 号染色体短臂1区1带 表示2号染色体短臂
10p12.1表示 号染色体短臂 区 表示10号染色体短臂 表示 号染色体短臂1区 2带1亚带。 亚带。 带 亚带
为一种特殊形式的相互易 位，通常由近端着丝染色体的 着丝粒融合形成。 着丝粒融合形成。 rob
双着丝粒染色体 dic
染色体结构畸变7 染色体结构畸变
两条染色体断裂后， 两条染色体断裂后，具有 着丝粒的两个片段相连接而 成。 dic
插入 ins
染色体结构畸变8 染色体结构畸变
一条染色体的某一节段 插入另一条染色体中而形成， 插入另一条染色体中而形成， 插入可以是正位的， 插入可以是正位的，也可以倒 度以后反向插入。 转180度以后反向插入。 度以后反向插入
结构异常染色体的核型描述
简明描述系统： 简明描述系统： 表明了异常核型 ，并可推断出异常染 色体带的构成； 色体带的构成； 详细的描述系统： 详细的描述系统： 除指出重排类型外， 除指出重排类型外，还依据其带的构 成描述了每一条异常的衍生染色体。 成描述了每一条异常的衍生染色体。
衍生染色体
不同类型的染色体畸变，通过减数分裂将产生不同的 遗传效应。 • 衍生染色体 衍生染色体：如相互易位染色体在减数分裂过程中，经 过同源染色体间的配对、交换和分离，不再产生新的结构 重排的染色体，这类畸变染色体是原发性重排的产物，在 减数分裂中不再产生新的重排，谓之衍生染色体。
携带者
正常
部
分
三
遗传学实验人类染色体的识别及核型分析.ppt
组型分析能进行染色体分组外，还能对染色体的各种 特征做出定量和定性的描述，是研究染色体的基本手 段之一。利用这一方法可以鉴别染色体结构变异、染 色体数目变异，同时也是研究物种的起源、遗传与进 化，细胞遗传学，现代分类学的重要手段。
2
遗传学实验 2008-3
二、实验原理——人类染色体
2．人类的单倍体染色体组〔n=23〕上约有3000040000个结构基因。平均每条染色体上有上千个基因。 各染色体上的基因都有严格的排列顺序，各基因间的
4
遗传学实验 2008-3
表1 人类染色体的主要特征
组别 染色体序号 形态大小 着丝粒位置
次缢痕
随体
A
1-3
B
4-5
最大 次大
M(1、3） SM（2）
SM
I号染色体常见
C 6-12,X（介于7-8 中等 SM 之间）
D
13-15
中等 ST
9号染色体常见 有
E
16-18
F
19-20
小 次小
M（16） SM
9
遗传学实验 2008-3
3、关于剪贴、原那么排列
排列——原那么： 从大到小； 短臂向上； 着丝粒在一条线上； 性染色体单排。
10
遗传学实验 2008-3
五、实验要求
1、对给出的图象进行测量、配对填表2。 2、按照Denver体制规定，分组贴图。
表2 人类染色体分析数据
编号
绝对 长度
相对 长度
G带是目前被广泛应用的一种带型。因为它主要是 被Giemsa染料染色后而显带，故称之为G显带技术 ，其所显示的带纹分布在整个染色体上。
20
遗传学实验 2008-3
G显带
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遗传学实验 2008-3
二、实验原理——人类染色体
2．人类的单倍体染色体组〔n=23〕上约有3000040000个结构基因。平均每条染色体上有上千个基因。 各染色体上的基因都有严格的排列顺序，各基因间的
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遗传学实验 2008-3
表1 人类染色体的主要特征
组别 染色体序号 形态大小 着丝粒位置
次缢痕
随体
A
1-3
B
4-5
最大 次大
M(1、3） SM（2）
SM
I号染色体常见
C 6-12,X（介于7-8 中等 SM 之间）
D
13-15
中等 ST
9号染色体常见 有
E
16-18
F
19-20
小 次小
M（16） SM
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遗传学实验 2008-3
3、关于剪贴、原那么排列
排列——原那么： 从大到小； 短臂向上； 着丝粒在一条线上； 性染色体单排。
10
遗传学实验 2008-3
五、实验要求
1、对给出的图象进行测量、配对填表2。 2、按照Denver体制规定，分组贴图。
表2 人类染色体分析数据
编号
绝对 长度
相对 长度
G带是目前被广泛应用的一种带型。因为它主要是 被Giemsa染料染色后而显带，故称之为G显带技术 ，其所显示的带纹分布在整个染色体上。
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遗传学实验 2008-3
G显带
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3：1分离
相互易位携带者产生的18种配子及与 正常配子受精后的合子类型
等臂染色体 （isochromosome）:染 色体在着丝粒处横裂所形 成的两臂等长且遗传物质 组成一样的衍生染色体。
centromere
等臂染色体
等 臂 染 色 体
环状染色体（ring chromosome）: 染色体两臂各发生一次断裂，两 断点中间部分的两断端彼此连接 形成的衍生染色体
先天愚型（Down syndrome）
发病率：1/800 临床表现 实验室检查 遗传学 再发风险
Down syndrome (trisomy 21 syndrome)
临床表现
智力防碍 特殊面容 发育迟缓 析
• 三体型核型：47，XX（XY）+21,HK 95% • 嵌合型核型： 46，XX（XY）/47， XX(XY)+21,HK 1~2% • 易位型核型：有多种46.XX(XY)-D,+t(Dq; 21q)或46,xx(xy)-g-G,+t(21q;Gq)占3～4%
减数分裂不分离
减数分裂包括两次分裂人， 两次分裂均可发生染色体 不分离，但发生染色体不 分离的时期不同，产生异 常配子的数目不同
减数分裂不分离
（初级不分离）
减数分裂不分离
（次级不分离）
有丝分裂不分离
在受精卵发育的早期的细胞分裂中，如果 发生染色体不分离，将导致嵌合体（即同 时存在两种或两种以上细胞系的个体）的 产生。其各细胞系的类型和数目之比，取 决于发生染色体不分离的时期。
21三体核型
易 位 型 21 三 体 核 型
生化检查/其它
• 生化检查：过氧化物歧化酶（SOD-1）,可 增加约50% • 其它：X线，皮纹，B超等
发生机理
三体型：绝大多数为新发生的，95%为母亲 生殖细胞减数分裂时发生不分离的结果。 嵌合型：是合了后有丝分裂不分离的结果。 易位型：Dq21q易位：55%是新发生的， 45%为父母之一为罗式易位携带者可形成6 种配子，其检出具有重要意义
易 位 型 21 三 体 形 成 机 理
相互易位携带者
理论上， 相互易位携带者可产生18种类型 配子，其中一种正常，一种为平衡易位型， 其余为不平衡配子。不平衡配子受精后都 有可能生育异常后代。
相 互 易 位
染 色 体 易 位
相互易位染色体与正常 同源染色体配对图解
左右分离
上下分离
对角分离
※其它带型： R带：反G带 C带：特异性染色异染色质 N带：染核仁组织者区 T带：染色体末端 高分辨显带染色体：得到更长和带纹 更丰富的染色体，称高分辨染色体
染色体区带的定位
※界标：染色体上具有稳定和显著形态学 特征的指标，如两臂顶端，着丝粒和某 些特殊带。每一染色体以着丝为界标区 分出短臂（p)和长臂(q) ※区：位于相邻两界际之间的染色体区域 ※带：显带后，染色体所呈现的深浅或明 暗相间的部分 ※区带顺序：着丝粒 两臂末端，依次 确定序号
三倍体（triploid）:其细胞中三个染色体组 （3n=69） 是流产的重要原因之一 产生原因：为双雌受精或双精子受精
三倍体
三 级 纺 锤 体
双雌受精
双雄受精
四倍体（tetraploid）:含四个染色体组 （4n=92）,全身性罕见 产生原因 1、核内复制：分裂前复制两次 2、核内有丝分裂： 因纺锤体的缺陷， 细胞不能分裂所致
染色体的分子结构
每条染色（单）体都是由一条DNA双螺旋分 子长链盘旋折叠而成的 DNA双螺旋链 核小体 简状螺旋体 超螺 旋体 染色单体 染色质（体）
染色体的形态结构
•典型的染色体形态是指分裂中期 的染色体形态 • 根据着丝粒的位置分类 近中着丝粒染色体 亚中着丝粒染色体 （近）端着丝粒染色体
再发风险
三体型：与母亲生育年龄相关 嵌合型：双亲之一是嵌合体者再发风险大 易位型：1/2新发生，1/2是双亲之一为罗式易 位。再发风险根据经验估计，与易位类型 及双亲哪一方为携带者有关
※母亲年龄与21三体综合症发生率的关 系
※母亲年龄(岁) ※ 20-25 ※ 25-29 ※ 30-34 ※ 40-44 ※ 4521三体发生率 1：1800 1：1500 1：800 1：100 1：50
缺失（deletion）
染色体部分丢失称为缺失 末端缺失：染色体末端断裂后无着丝粒片段 丢失
中间缺失：两次断裂后的两个断裂点之间片 段丢失
末端缺失
中间缺失
倒位环
臂间侧位后在减数 分裂时形成的倒位环
臂间倒位携带者产生的配子与 正常配子结合后的合子类型
罗式易位携带者
携带者性别不同，再发风险不同
脆性C染色体综合症
• 脆性X染色体 Xq27.3处有脆性部位的X染色体。
发病率 男性中为1/1000~1/1500, 男性智力低下的10~20% 临床表现 实验室检查 发生机制
临床表现 中到重度智力低下语言障碍： 学话迟，表达 能力差， 行为障碍：多动或孤僻，注 意力不集中等 容貌特征：前额突，面中部 发育差，下颌前突，大耳， 高腭弓等 青春期后大睾丸
随体联合与染色体不分离
• 1、间期核的核仁组织者区 • 2、中期细胞的随体联合 随体联合可导致近端着丝粒染色体不分离， 还可增加不同D、G组染色体间断裂重接形 成各种类型罗式易位的频率。
常见的染色体型结构异常
缺失（deletion,del） 倒位（inversion,inv） 易位（translocation,t） 等臂染色体（isochromosome,i） 环状染色体（ring chromosome,r） 双着丝粒染色体（dicentric chromosome,die） 插入（insertion,ins） 重复（duplication,dup）
某号染色体比正常减少一条 常染色体单体型是致死性的
异倍体形成原因
• 染色体不分离（nondisjunction) 指某一对同源染色体或两条染色单体在分裂 的后期不能正常分开而同时进入某一子细胞，导 致形成的子细胞中，一为超二倍体，另一为亚二 倍体，这一过程称染色体不分离
※减数分裂不分离 有丝分裂不分离 • 染色体丢失（chromosome loss） 分裂后期染色单体的滞留导致染色体减少
Klinefelter综合症核型
发病机制
由于亲代减数分裂时X染 色体不分离的结果，60% 源于母亲
XYYsyndrome(47,xyy)
1/750~1/1500男性 1/30男性犯人 • 身材高大 ＞180cm:1/200 ＞190cm:1/30 ＞200cm:1/10 • 脾气暴躁，易有攻击行为 • 生育力下降或性畸形
染色体显带与识别
核型及分组 染色体显带 染色体区带的定位 人类细胞遗传学命名的国际体制（ISCN）
核型及分组
• 核型（Karyotype）：指将一个细胞内的染 色体按照一定的顺序排列起来所构成的图 像。据此进行分析诊断，以确定是正常还 是异常核型，称“核型分析”（Karyotype analysis） • 人类染色体依次编为1～22号，并分为7个 组（A、B、 C、D、E、F和G组）
Turner’s综合症
发病率： 多自发流产，新生女婴中约0.2～0.4% 临床表现 核型 发生机制
临床表现
• 体矮，蹼颈，肘外翻 乳间距宽，青春期乳腺伯不发育，性腺及外 生殖器发育不良
闭经
Turner’s综合症核型
发生机制
双亲配子形成中的不分离 75%为闪方染色体丢失 10%的丢失发生在早期卵裂时形成嵌合体 X染色体结构异常
1常见
9常见 有
16 常见
可鉴别 不易鉴别 难鉴别 难鉴别 可鉴别
不易鉴别 可有 可鉴别
非显带色体模式图
染色体显带
※Q带：1968 Caspersson 氮芥喹 吖因 优点：方法稳定，显带效果好 缺点：荧光衰退快 ※G带：1971 Seabright用胰酶等预处 理染色体，再用Giemsa染色 优点：方法简单，带纹清晰，保存 期长，省钱，省事
人类染色体畸变
染色体畸变是指染色体数目的增减或结构的 改变，故分为数目异常和结构畸变两类 • 染色体数目异常 • 染色体结构异常
染色体数目异常
• 多倍体（polyploid） • 异倍体或非整倍体（aneuploidy）
多倍体
体细胞的染色体不是由两个染色体组，而是 三个、四个染色体组组成时，称多倍体
• 性染色体异常综合症 一般特征：性腺发育不全和性证发育异常 klinefelter综合症 XYY综合症 Turner综合症 • 脆性X染色体综合症
Klinefelter综合症
发病率： 约占男性新生儿的1.2‰,男性不育症的1/10 临床表现 核型 发生机制
临床表现
男性第二性征发育差，有女性化表现 身材高，四肢长 睾丸小质硬，男性不育 可有智力低下，精神异常等
实验室检查
• 脆性X染色体分析： • 基因检测： RFLP连锁 PCR及DNA杂交分析
异倍体或非整体倍体 体细胞中染色体数不是染色 体组的整倍数，而是比二倍体少 或多一条或几条染色体，如亚二 倍体，超二倍体。是临床上最常 见的染色体异常。
三体型（trisomy）
某号染色体比正常增多一条。 除部分三体型外，三体型多导致流产， 但它是最常见的染色体数目异常类型
单体型（monosomy）
人类染色体及 染色体病
中山大学中山医学院 医学遗传教研室 陈争
人类染色体 人类染色体畸变 染色体畸变综合症
人类染色体 一、人类染色体的数目、结构和形态 二、核型及分组 三、染色体显带
染色体的数目、 结构和形态
人类染色体的数目 染色体的分子结构 染色体的形态结构
染色体的数目
体细胞46条 常染色体（22对，44条） 性染色体（1对，2条） 女：XX 男：XY 生殖细胞23条 卵细胞（22+X） 精细胞（22+X）或（22+Y） 染色体组：二倍体生物的每一正常配子 中的全部染色体，称作为一个染色体组