医学遗传学第九章 染色体畸变 (2)课件

染色体结构畸变的产生机制
断裂及断裂片段的重接是各种染色 体结构畸变产生的基本机制
一、染色体结构畸变的核型描述方法
有简式和详（繁）式两种： ①简式：如46，XX（XY），del（1）（q21） 在简式中，对染色体结构的改变只用断裂点所在的带
来表示。 按国际命名规定，应依次写明染色体总数，性染色体
如图第1号染色体长臂的2区1带发生断裂，其远侧段（q21→qter） 丢失。这条染色体是由短臂的末端至长臂的2区1带所构成。
这种畸变的简式描述为：46，XX（XY），del（1）（q21） 详式描述为：46，XX（XY），del（1）（pter→q21:）
②中间缺失（interstitial deletion）指一条染色体的同一臂上发生了 两次断裂，两个断点之间的片段丢失，其余的两个断片重接。
染色体畸变、自发畸变和诱发畸变概念，染色体 不分离;染色体结构畸变及其产生机制。
染色体畸变 (chromosome aberration )
前言 染色体畸变发生的原因 染色体数目异常及其产生的机制 染色体结构畸形及其产生的机制
染色体畸变的分子细胞生物学效应
前言
染色体畸变（chromosome aberration）是
嵌合体
一个个体内同时存在两种或两种以上核型 的细胞系，这种个体称嵌合体（mosaic）。 如46，XX/47，XXY、 45，X/46，XX、 45，X/47，XYY、 45，XY，-21/46，XY/47，XY，+14等。
嵌合体可以是数目异常之间、结构异常之 间以及数目和结构异常之间的嵌合。
受精卵早期卵裂的有丝分裂不分离 减数分裂时发生染色体不分离
染色体丢失（chromosome lose）
受精卵早期卵裂的有丝分裂不分离
减数分裂中染色体不分离
a 减数分裂I同源染色体不分离；b 减数分裂II姐妹染色单体不分离
第三节 染色体结构畸变及其产生机制
染色体结构畸变类型
缺失（deletion, del） 末端缺失、中间缺失
有4个染色体组，每对染色体都增加了一条， 染色体总数为92（4n）
47，XY,+21 / 94,XXYY,+21,+21
8月，男，系第三胎早产儿。生长缓慢，智力低下；颈短，前额扁平，眼裂下， 眼距宽，内眦下斜，鼻梁低，鼻孔向上，嘴小，唇厚而外翻，张口伸舌；左手通贯掌。
整倍性改变的机制
双雄受精 双雌受精 核内复制 核内有丝分裂
（三）倒位（inv）
①臂内倒位（paracentric inversion）：一条染色体的某一臂上同 时发生了两次断裂，两断点之间的片段旋转180度后重接。
例如1号染色体p22和p34同时发生了断裂，两断点之间的片段倒 转后重接，形成了一条臂内倒位的染色体。
这种畸变的简式描述为：46，XX（XY），inv（1）（p22p34） 详式描述为：46，XX（XY），inv（1）
假二倍体
有时细胞中某些号的染色体数目发生了异 常，其中有的增加，有的减少，而增加和 减少的染色体数目相等，结果染色体总数 不变，还是二倍体数（46条），但不是正 常的二倍体核型，则称为假二倍体 （pseudodiploid）。
如46，XX，+22，-21
非整倍性改变的机制
染色体不分离（non-disjunction）
6岁，男。系第一胎一 产，出生时体重 2.95kg,1岁时不能抬 头,2岁半才会走路。 现智力低下,不会加减 计算，发音不清，语 言障碍；身高98.5cm， 体重15.5kg，头围 52.8cm,皮肤干燥有黑 褐色斑，前额高，枕 骨突出，眼距宽，鼻 梁宽而隆起，牙排列 不齐，下颌小且后缩， 耳大位低，颈短，鸡 胸，IQ54。
3岁，女。第一胎， 正常分娩。不会说话， 不能走路。第四、五 并指，第五指仅有一 个横褶纹；右手通贯 掌。两下肢肌肉萎缩， 双足内翻。患儿父亲、 祖母、姑母均有同样 的倒位染色体。
（四）易位（t）
一条染色体的断片移接到另一条非同源染色 体的臂上，这种结构畸变称为易位 （translocation，t）。
这种畸变的简式描述为：46，XX（XY），inv（4）（p15q21）
详式描述为：46，XX（XY），inv（4） （pter→p15::q21→p15::q21→qter）
简式： 46，XX，inv(1)(p32q12) 详式： 46,XX,inv(1)(pter→P32::q12→p32::q12→qter)
工业毒物
苯、甲苯、铝、砷、二硫化碳、氯丁二稀、 氯乙烯单体等，都可以导致染色体畸变。
食品添加剂
食品的防腐剂和色素等添加剂中所含的 化学物质也可以使人类染色体发生畸变， 如硝基呋喃基糖酰胺AF-2、环己基糖精等。
二、物理因素
电离辐射 电磁辐射
三、生物因素
生物类毒素
杂色曲霉素、黄米霉素、棒曲霉素等
一、化学因素
药物
抗肿瘤药物 环磷酰胺、氮芥、白硝安（马利兰）、甲
氨喋呤、阿糖胞苷等抗癌药物可导致染色体畸 变 保胎及预防妊娠反映的药物 抗痉挛药物
苯妥英钠可引起人淋巴细胞多倍体细胞数 增高
农药
许多化学合成的农药可以引起人类细胞染 色体畸变。某些有机磷农药也可使染色体畸变 率增高，如敌百虫类农药。
（pter→p34::p22→p34::p22→qter）
②臂间倒位（pericentric inversion）：一条染色体的长、短臂各 发生了一次断裂，中间断片颠倒后重接，则形成了一条臂间倒位 染色体。
如4号染色体的p15和q21同时发生了断裂，两断点之间的片段倒 转后重接，形成了一条臂间倒位染色体。
组成，然后用一个字母（如t）或三联字符号（如del） 写明重排染色体的类型，其后的第一个括弧内写明染 色体的序号，第二个括弧写明区号、带号以表示断裂 点（即断裂点所在的带)。
简式：46，XX（XY），del（1）（q21） 详式：46，XX（XY），del（1）（pter→q21:）
②详（繁）式：
如2号染色体长臂2区1带和5号染色体长臂3 区1带同时发生了断裂，两断片交换位置后 重接，形成两条衍生染色体。
染色体相互易位图解 这种结畸变的简式描述为：46，XX（XY），t（2;5）（q21;q31） 详式描述为：46，XX（XY），t（2;5）
（2pter→2q21::5q31→5qter；5pter→5q31::2q21→2qter）
指体细胞或生殖细胞内染色体发生的异常改变。
染色体畸变
数目畸变 结构畸变
第一节 染色体畸变发生的原因
自发畸变（spontaneous aberration） 诱发畸变（induced aberration）
化学因素：药物、农药、工业毒物、食品添加剂 物理因素：射线 生物因素：生物类毒素 、病毒等 母亲年龄
如果染色体的数目变化是单倍体（n）的 整倍数，即以n为基数，整倍地增加或减少，则 称为整倍体（euploid），超过二倍体的整倍体 被称为多倍体（polyploid）。
三倍体（triploid） 患者的体细胞具有3个
染色体组，每对染色体都增加了一条，染色体 总数为69（3n）
四倍体（tetraploid） 患者的体细胞具
条或数条。 单体型（monosomy） 某对染色体少了一条（2n-1），即细胞内染 色体数目为45。
单体型——45,X
超二倍体（hyperdiploid） 体细胞中
染色体数目多了一条或数条
三体型（trisomy） 某对染色体多了一条 （2n+1），即细胞内染色体数目为47
三体型——21三体
多体型和缺体型
二、非整倍性改变
一个体细胞的染色体数目增加或减少了一 条或数条，称非整倍体（aneupliod），这 是临床上最常见的染色体畸变类型。
发生非整倍体改变后，会产生亚二倍体 （hypodiploid）、超二倍体 （hyperdiploid）等。
亚二倍体（hypodiploid） 体细胞中染色体数目少了一
常见的易位方式有相互易位、罗伯逊易位和 插入易位等。
①相互易位（reciprocal translocation, rcp or t）是两条染色体同时发生断裂， 断片交换位置后重接。形成两条衍生染色 体（derivation chromosome, der）。当 相互易位仅涉及位置的改变而不造成染色 体片段的增减时，则称为平衡易位染色体。
三体型以上的统称为多体型（polysomy）。 多体型常见于性染色体中，如性染色体四 体型（48，XXXX；48，XXXY；48， XXYY）和五体型（49，XXXXX；49， XXXYY）等。
如果患者细胞中一对同源染色体同时缺失， 即减少了一对同源染色体（2n-2），称为 缺体型（nullosomy）。人类缺体型尚未见 报道，说明这种核型的个体是不能存活的。
病毒
风疹病毒、乙肝病毒、麻疹病毒和巨细胞病 毒等
四、母亲年龄
Down综合征与母亲年龄
第二节 染色体数目异常及其产生机制
整倍性（体）改变（euploid）
染色体数目畸变
非整倍性（体）改变（aneupliod）
一、整倍性改变
人体正常生殖细胞精子和卵子所包含的全部 染色体称为一个染色体组（chromosome set）。 因此，精子和卵子为单倍体（haploid），以n 表示，分别含有22条常染色体和1条性染色体。
如图3号染色体长臂上的q21和q31发生断裂和重接，这两断点之间 的片段丢失。
这种畸变的简式描述为：46，XX（XY），del（3）（q21q31）
详式写为46，XX（XY），del（3）（pter→q21::q31→qter）。
46，Y，del(X)(p11.4p21.2) 46，Y，del(X)(pter→p21.2::p11.4→qter)