第七章染色体畸变
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医学遗传学章染色体病1
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。
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34
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。
中间 简式: 46,XX,del(1)(q21;q31) 缺失 繁式: 46,XX,del(1)(pter→q21::q31→qter)
简式: 46,XY,t(2;5)(q21;q31)
相互
易位 繁式:
46,XY,t(2;5)(2pter→2q21::5q31→5qter;
5pter→5q31::2q21→2qter)
①着丝粒区；
②D、G组的短臂随体区；
③1、9、16的次缢痕区；
④ Y的q区。
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41
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)
7
人类染色体大小排序
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8
1、人类染色体分组
组
大 A组
B组 C组
D组 E组 F组
小 G组
人类染色体组主要特点染色体序号1 Nhomakorabea3
2
4 ————5
6 ————12、6>X>7
13 ——14 ——15
《染色体畸变》课件
染色体畸变治疗策略的研究
针对不同类型的染色体畸变，研究有效的治疗策略，提高患者的生 存率和生活质量。
染色体畸变的流行病学研究进展
染色体畸变流行病学调查
开展大规模的流行病学调查，了解不同地区、不同人群中染色体畸变的发病率和分布情况 。
染色体畸变的环境影响因素研究
研究环境因素如辐射、化学物质等对染色体畸变发生的影响。
染色体畸变的分类
染色体数目异常
包括非整倍体、多倍体、单倍体 等。常见的非整倍体如唐氏综合 征（21三体）、威廉姆斯综合征 （7号染色体缺失）等。
染色体结构异常
包括染色体片段的缺失、重复、 倒位、易位等。这些结构异常可 能导致基因表达的异常或失活。
染色体畸变的发生率
染色体畸变的发生率与年龄、环境因 素、遗传因素等多种因素相关。高龄 孕妇、辐射、化学物质暴露等会增加 染色体畸变的风险。
基因检测
利用分子生物学技术检测与染色体畸 变相关的基因突变，提高诊断准确性 。
影像学检查
在特定情况下，如怀疑胎儿染色体畸 变，可采用超声、MRI等影像学手段 辅助诊断。
染色体畸变的治疗方法
药物治疗
针对特定症状，如内分 泌失调、生长发育异常 等，给予相应药物治疗
。
手术治疗
对于某些结构异常的染 色体，如缺失或重复，
寿命缩短
某些染色体畸变可能导致个体 寿命缩短，影响生活质量。
遗传咨询和生育建议
对于有染色体畸变家族史的个 体，应进行遗传咨询和生育建 议，以降低遗传疾病的风险。
04
染色体畸变的诊断与 治疗
染色体畸变的诊断方法
遗传咨询
通过了解家族病史和个体表型特征， 评估染色体畸变的风险。
细胞遗传学检查
针对不同类型的染色体畸变，研究有效的治疗策略，提高患者的生 存率和生活质量。
染色体畸变的流行病学研究进展
染色体畸变流行病学调查
开展大规模的流行病学调查，了解不同地区、不同人群中染色体畸变的发病率和分布情况 。
染色体畸变的环境影响因素研究
研究环境因素如辐射、化学物质等对染色体畸变发生的影响。
染色体畸变的分类
染色体数目异常
包括非整倍体、多倍体、单倍体 等。常见的非整倍体如唐氏综合 征（21三体）、威廉姆斯综合征 （7号染色体缺失）等。
染色体结构异常
包括染色体片段的缺失、重复、 倒位、易位等。这些结构异常可 能导致基因表达的异常或失活。
染色体畸变的发生率
染色体畸变的发生率与年龄、环境因 素、遗传因素等多种因素相关。高龄 孕妇、辐射、化学物质暴露等会增加 染色体畸变的风险。
基因检测
利用分子生物学技术检测与染色体畸 变相关的基因突变，提高诊断准确性 。
影像学检查
在特定情况下，如怀疑胎儿染色体畸 变，可采用超声、MRI等影像学手段 辅助诊断。
染色体畸变的治疗方法
药物治疗
针对特定症状，如内分 泌失调、生长发育异常 等，给予相应药物治疗
。
手术治疗
对于某些结构异常的染 色体，如缺失或重复，
寿命缩短
某些染色体畸变可能导致个体 寿命缩短，影响生活质量。
遗传咨询和生育建议
对于有染色体畸变家族史的个 体，应进行遗传咨询和生育建 议，以降低遗传疾病的风险。
04
染色体畸变的诊断与 治疗
染色体畸变的诊断方法
遗传咨询
通过了解家族病史和个体表型特征， 评估染色体畸变的风险。
细胞遗传学检查
第07章染色体病
第07章染⾊体病第七章染⾊体病染⾊体病(chromosomal disease)是由于体内﹑外因素导致的先天性的染⾊体数⽬异常或结构畸变⽽引起的疾病。
经研究表明，染⾊体是核基因的载体。
⼈类的⼆倍体细胞含有46条染⾊体，构成2个染⾊体组，每个染⾊体组所携带的基因构成1个基因组，基因在染⾊体上按严格的序列呈直线排列，并且每个毗邻的基因位置是恒定的，⼀旦发⽣染⾊体数⽬增减或结构改变，势必导致多种基因的增加或缺失，⽽这些基因表达结果，可引起机体的多个器官系统的形态、结构及功能的异常。
临床上表现出⼀组症状群，如智⼒低下﹑多发畸形等，故⼜称为染⾊体畸变综合征。
本章共分四⼤部分，既正常核型、分⼦细胞遗传学、染⾊体畸变和染⾊体病。
从正常染⾊体识别及相应发展起来的染⾊体技术介绍，逐渐深⼊到分⼦细胞遗传学技术和应⽤，着重讨论了染⾊体畸变类型、发⽣机制及⼏种染⾊体病病的细胞、分⼦遗传学特征及发⽣机制。
在正常核型⼀节中讲解了染⾊体形态结构和类型，着重对染⾊体分组、核型与各种显带技术介绍。
在介绍分⼦细胞遗传学内容时，列举最新、适⽤、有发展前景的新技术，如荧光原位杂交(FISH)技术、引物原位标记（PRISH）技术、DNA纤维荧光原位杂交（DNA fiber-FISH）技术、⽐较基因组杂交（CGH）技术、染⾊体涂染检测技术。
在讲解染⾊体畸变⼀节中，从数⽬畸变和结构畸变两⼤类进⾏分析，前者分为整倍性改变和⾮整倍性改变两种；后者主要有缺失、重复、插⼊、易位和倒位等。
不管数⽬畸变，还是结构畸变，其实质是涉及染⾊体或染⾊体节段上基因群的增减或位置的转移，使遗传物质发⽣了改变，都可以导致染⾊体异常综合征，或染⾊体病。
详细分析了染⾊体畸变发⽣的原因，重点讨论了染⾊体数⽬异常及其产⽣机制和染⾊体结构畸变及其产⽣机制，并说明了染⾊体畸变的分⼦细胞⽣物学效应。
由染⾊体畸变引起的染⾊体病⼜称为染⾊体畸变综合征，包括常染⾊体病、性染⾊体病。
这类疾病对⼈类危害很⼤，⽆特异性治疗措施。
染色体畸变ppt课件
1. 染色体数目异常及产生机制
三倍体（triploid）
整倍性改变 ：染色体数目 四倍体（polyploid）
以染色体组为
单位的增减 。 超二倍（hyperdiploid） 非整倍性改变 ：染色体数目
如：三体（trisomy）
只有少数几条 亚二倍（hypodiploid）
的增减 。
如：单体（monosomy）
改变了的染色体的带纹组成来描述。
简式：46，XX，del （1）（q21）
染色体 总数 性染色 体组成 畸变 符号 变化染 色体号
断裂点
繁式：46，XX，del（1）（pter→q21：）
染色体 性染色 总数 体组成 畸变 畸变 符号 染色体号 改变了的染色体 带纹组成
q21
•染色体结构畸变的类型 二、染色体结构畸变
2N＋1
2N＋1
2N－1
2N－1
M I 分裂：同源染色体不分离
第二次减数分裂不分离
2N N N
染色体不分离发生 在减数分裂后期Ⅱ； 在形成的成熟配子 中 ， 1/2 有 n 条 染 色 体 ， 1/4 有 (n ＋ 1) 条染色体， 1/4有(n－1)条染色体； 正常受精后， 1/2 为 二倍体 ， 1/4 形成超二倍 体 (2n＋ 1) ， 1/4 形成亚二 倍体(2n－1)。
45
46
46
45
45
46
46
有丝分裂不分离与嵌合体形成图解
染色体丢失与嵌合体形成图解
二、染色体结构畸变
定义： 指染色体部分片段的缺失、重复或重排。 产生基础： 染色体断裂和/或断裂后的异常连接
•人类染色体畸变核型的描述
染色体结构畸变的表示方法有两种 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
染色体变异PPT课件
3)、异位重复(displaced duplication) 重复片段位于染色体其它位置或其它染色体上。
A B C DE F G H
Normal
A B CB C DE F G H
Tandem
A B CC B DE F G H
Reverse
A B C D E F B CG H Displaced
重复的产生
• 1.断裂-融合桥的形成； • 2.同源染色体的横向分裂； • 3.不等交换； • 4.染色体扭结； • 5.非同源性重组； • 6.易位的产物。
重复的鉴定
• 细胞学特征：同源染色体联会时，如果重 复杂合体的重复区间较长，就会出现拱型 染色体联会状态，发生重复的那条同源染 色体为拱型。
• 果蝇的唾液腺染色体是直接检查缺失和重 复的最好材料，唾液腺染色体上的许多宽 窄不等和深浅不同的横纹带，可以作为鉴 别缺失和重复的标志。
重复的细胞学和遗传学效应
1)、染色体重复与正常染色体联会时，在粗线期的 染色体上会出现环状突起。
2)、剂量效应和位置效应(position effect)
➢剂量效应：染色体片段重复，破坏了个体
基因剂量原有的平衡关系，可能会由于某 些基因剂量的改变引起个体形状的改变；
➢ 位置效应：一个基因随着染色体畸变而
➢ 在育种中可用来固定杂种优势。对A/a来说因A， a会分离，但如通过不等交换获得了顺式，就不 会分离而可固定杂种优势。
倒位(inversion)
倒位的类型
1)、臂内倒位(paracentric inversion) 倒位片段不含着丝粒。
2)、臂间倒位(pericentric inversion) 倒位片段含着丝粒。
2 X 7=2X 3 X 7=3X 4 X 7= 4X 5 X 7=5X 6 X 7=6X
A B C DE F G H
Normal
A B CB C DE F G H
Tandem
A B CC B DE F G H
Reverse
A B C D E F B CG H Displaced
重复的产生
• 1.断裂-融合桥的形成； • 2.同源染色体的横向分裂； • 3.不等交换； • 4.染色体扭结； • 5.非同源性重组； • 6.易位的产物。
重复的鉴定
• 细胞学特征：同源染色体联会时，如果重 复杂合体的重复区间较长，就会出现拱型 染色体联会状态，发生重复的那条同源染 色体为拱型。
• 果蝇的唾液腺染色体是直接检查缺失和重 复的最好材料，唾液腺染色体上的许多宽 窄不等和深浅不同的横纹带，可以作为鉴 别缺失和重复的标志。
重复的细胞学和遗传学效应
1)、染色体重复与正常染色体联会时，在粗线期的 染色体上会出现环状突起。
2)、剂量效应和位置效应(position effect)
➢剂量效应：染色体片段重复，破坏了个体
基因剂量原有的平衡关系，可能会由于某 些基因剂量的改变引起个体形状的改变；
➢ 位置效应：一个基因随着染色体畸变而
➢ 在育种中可用来固定杂种优势。对A/a来说因A， a会分离，但如通过不等交换获得了顺式，就不 会分离而可固定杂种优势。
倒位(inversion)
倒位的类型
1)、臂内倒位(paracentric inversion) 倒位片段不含着丝粒。
2)、臂间倒位(pericentric inversion) 倒位片段含着丝粒。
2 X 7=2X 3 X 7=3X 4 X 7= 4X 5 X 7=5X 6 X 7=6X
课件：染色体畸变
“原型2系”1·18 和 2·17的易位纯合体； “原型3系”11·21 和12·22的易位纯合体； “原型4系”3·21 和4·22的易位纯合体。 易位染色体再次发生易位也可形成新变系。 已发现曼佗罗有近100个变系是通过易位形成的易位纯 合体，其外部形态都彼此不同。
D．造成染色体融合而改变染色体数：
1、缺失是指染 色体部分片段 的丢失。
缺失往往不会
发生回复突变， 从而使得未发 生缺失的染色 体上的隐性等 位基因得以表 现，也可能造 成表达产物不 平衡
2、缺失的类型
• 中间染色体缺失：ABCDEF ABCD F • 端点染色体缺失：ABCDEF ABCDE • 缺失纯合体： A B C D F
脆性位点是染色体上在特 殊条件下易断裂的位点， 可能为收缩或缝隙。在人 类染色体上已发现一系列 的脆性位点。其中研究最
详尽的位于 X 染色体上，目前发现其 与智障有关。脆性X综合 症为X连锁遗传，出现几 率在男婴中为1/2500，
主要成因可能是因为 CGG三核苷片段重复数
目的变化。
三联体密码子的重复与疾病
Fig 8.22 Double crossing over in an inversion heteroygote.
4、倒位的遗传学效应
A．倒位杂合体的部分不育：含交换染色单体的孢子大多数是不 育的
B．位置效应：倒位区段内、外各个基因之间的物理距离发生改 变，其遗传距离一般也改变。
C．降低倒位杂合体上连锁基因的重组率：产生的交换型配子数 明显减少，故重组率降低。 倒位杂合体非姐妹染色单体之间在倒位圈内外发生交换 后可以产生以下4种情况： ①．无着丝点断片(臂内倒位杂合体)，在后期Ⅰ丢失； ②．双着丝点的缺失染色体单体(臂内倒位杂合体)，在成 为后期桥折断后形成缺失染色体，得到这种缺失染色体的孢 子不育； ③．单着丝点的重复染色体(臂间倒位杂合体)和缺失染色 体(臂内倒位杂合体)，得到它们的孢子也是不育； ④．正常或倒位染色单体，孢子可育。
D．造成染色体融合而改变染色体数：
1、缺失是指染 色体部分片段 的丢失。
缺失往往不会
发生回复突变， 从而使得未发 生缺失的染色 体上的隐性等 位基因得以表 现，也可能造 成表达产物不 平衡
2、缺失的类型
• 中间染色体缺失：ABCDEF ABCD F • 端点染色体缺失：ABCDEF ABCDE • 缺失纯合体： A B C D F
脆性位点是染色体上在特 殊条件下易断裂的位点， 可能为收缩或缝隙。在人 类染色体上已发现一系列 的脆性位点。其中研究最
详尽的位于 X 染色体上，目前发现其 与智障有关。脆性X综合 症为X连锁遗传，出现几 率在男婴中为1/2500，
主要成因可能是因为 CGG三核苷片段重复数
目的变化。
三联体密码子的重复与疾病
Fig 8.22 Double crossing over in an inversion heteroygote.
4、倒位的遗传学效应
A．倒位杂合体的部分不育：含交换染色单体的孢子大多数是不 育的
B．位置效应：倒位区段内、外各个基因之间的物理距离发生改 变，其遗传距离一般也改变。
C．降低倒位杂合体上连锁基因的重组率：产生的交换型配子数 明显减少，故重组率降低。 倒位杂合体非姐妹染色单体之间在倒位圈内外发生交换 后可以产生以下4种情况： ①．无着丝点断片(臂内倒位杂合体)，在后期Ⅰ丢失； ②．双着丝点的缺失染色体单体(臂内倒位杂合体)，在成 为后期桥折断后形成缺失染色体，得到这种缺失染色体的孢 子不育； ③．单着丝点的重复染色体(臂间倒位杂合体)和缺失染色 体(臂内倒位杂合体)，得到它们的孢子也是不育； ④．正常或倒位染色单体，孢子可育。
07第七章 染色体畸变
22
三、倒位（inversion） 倒位（ ）
1 概念： 2 分类 臂间倒位（pericentric） 臂内倒位（paracentric）
23
24
3 倒位杂合体的细胞学效应
（1）倒位区段位于中间且长，则倒位部位联会，正常 部位不能联会 （2）倒位区段较小，倒位区段松散不配对。 （3）倒位区段适当大小时,倒位杂合体在减数分裂前期 Ⅰ同源染色体联会时，形成倒位圈（倒位环）。
50
51
① 同源多倍体 A 形成途径
a 末减数的配子结合。 2n+n 2n+2n 。 b 人工加倍二倍体。 秋水仙素、愈伤组织（如茄 科嫁接愈伤组织——番茄）、温度剧变（玉米 在38~40℃时，受精卵有10%加倍为四倍体。） c 自然形成：胚乳为一个卵细胞和两个中央细胞 受精n+n+n，为三倍体，其基因型为CCc， Ccc
48
（4）单倍体的遗传育种意义
①研究基因性质和作用的良好材料 ②用于探讨染色体组的起源和进化关系 ③使单倍体加倍，形成纯合体（二倍体），纯化 基因，既可以制成纯合自交系用于杂交制种， 也可以杂交后直接选出纯合的稳定重组型。
49
2 多倍体
（1）多倍体 ）多倍体：体细胞中含有3个或3个以上染色 体组的个体。 （2）分类 ） 同源多倍体：染色体组来源相同的多倍体 称为 同源多倍体 同源多倍体，主要有同源四倍体、同源三倍体。 异源多倍体：由不同来源的染色体组形成的多倍 异源多倍体 体称为异源多倍体，多数为偶倍数，少数为奇 倍数。
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D 同源三倍体的联会与分离
55
E 同源四倍体的联会与分离
56
57
58
② 异源多倍体
A、形成途径 a 种间杂种 a1 F1自然加倍 a2 F1减分不正常，形成双倍合子。 a3 多倍体间杂交 b 人工诱导 前苏联 卡尔佩琴科Karpechenkko 萝卜甘蓝=萝卜+甘蓝 2n=4x=36
染色体病
19
有丝分裂不分离（卵裂不分离）
46 46 46 46 47 46 不分离 45 46 4合体
46/45
20
染色体丢失（chromosome loss）
又称后期延迟（anaphase lag）
染色体的着丝粒未能与纺锤丝相连或后 期染色体移动迟缓。
染色体检查
绝大部分为游离型 21 三体，
少数为易位型和嵌合型。
56
治疗 适当训练以提高患儿生活自 理能力（简单重复性的工作） 预后 本病患儿免疫力低下，易感 染，若伴有其他先天畸形则死亡率 较高
57
预防
大于35岁孕妇、30岁以下且生 过一个患儿的妇女、双亲之一为平衡易 位携带者应做产前检查；30岁以下且生 过患儿或一级亲属中有DS患者或平衡易 位携带者的妇女应做染色体检查；育龄 妇女妊娠前后应避免接受较大剂量射线 照射，不随便服用化学药物，预防病毒 感染。
染色体发生两处断裂，中间的片段倒转 1800后重新接合称为倒位。
臂内倒位（paracentric inversion） 臂间倒位（pericentric inversion）
26
46，XY,inv（1）（p22p34）
46，XY,inv（2）（p15q21）
倒位 a：臂内倒位染色体图解；b：臂间倒位染色体图解 27
62
特殊握拳状 摇椅样足
63
3)核型与遗传学
80％患者为47，XX（XY），+18 ，发生 与母亲年龄增大有关； 10％为嵌合型， 46，XX（XY）/47，XX （XY），+18； 10％为各种易位，主要是18号与D组染色 体易位。
有丝分裂不分离（卵裂不分离）
46 46 46 46 47 46 不分离 45 46 4合体
46/45
20
染色体丢失（chromosome loss）
又称后期延迟（anaphase lag）
染色体的着丝粒未能与纺锤丝相连或后 期染色体移动迟缓。
染色体检查
绝大部分为游离型 21 三体，
少数为易位型和嵌合型。
56
治疗 适当训练以提高患儿生活自 理能力（简单重复性的工作） 预后 本病患儿免疫力低下，易感 染，若伴有其他先天畸形则死亡率 较高
57
预防
大于35岁孕妇、30岁以下且生 过一个患儿的妇女、双亲之一为平衡易 位携带者应做产前检查；30岁以下且生 过患儿或一级亲属中有DS患者或平衡易 位携带者的妇女应做染色体检查；育龄 妇女妊娠前后应避免接受较大剂量射线 照射，不随便服用化学药物，预防病毒 感染。
染色体发生两处断裂，中间的片段倒转 1800后重新接合称为倒位。
臂内倒位（paracentric inversion） 臂间倒位（pericentric inversion）
26
46，XY,inv（1）（p22p34）
46，XY,inv（2）（p15q21）
倒位 a：臂内倒位染色体图解；b：臂间倒位染色体图解 27
62
特殊握拳状 摇椅样足
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3)核型与遗传学
80％患者为47，XX（XY），+18 ，发生 与母亲年龄增大有关； 10％为嵌合型， 46，XX（XY）/47，XX （XY），+18； 10％为各种易位，主要是18号与D组染色 体易位。
7第七章染色体畸变
2.同源多倍体的遗传 同源三倍体： ① 有三个染色体组，每一同源组包括三条染 色体，联会方式有两种：
方式一：三条联会，形成三价体（Ⅲ），后 期Ⅰ分离时，以2：1分离。 方式二：两条联会，形成二价体和单价体 （Ⅱ＋Ⅰ），后期Ⅰ分离时，以1：1（单价 体丢失）或2：1分离（单价体随机分配）。 ② 最终产生的配子都是不均衡的，所以三倍 体是高度不育的。
型变小，生活力减退。 2.不能正常进行减数分裂，因而高度不育。
意义：
利用单倍体育种可加快杂交育种的进程。
例：单倍体植株用秋水仙素处理后，染色体 加倍，可以得到纯合的二倍体，用这种方法， 一般两年就可获得一个稳定的纯系品种。
（二）多倍体
1.多倍体的形成：减数分裂的异常和有丝分裂的 异常都可形成多倍体。
AA×BB
↓
AB→AABB(异源四倍体）
（二）染色体数目变异的类型
整倍体变异－以染色体组为单位，整倍增加或 减少的变异。
非整倍体变异－以染色体为单位，增加或减少 其中的一条或多条染色体的变异。
二、整倍体变异
（一）单倍体 只含一个染色体组的生物，称单倍体。 特点： 1.这种单倍体植株与二倍体植株相比，株
21三体
（三）非整倍体变异的应用 1.测定基因所在的染色体 2.利用单体进行染色体替换 3.三体在大麦杂种配制上的应用。
1.测定基因所在的染色体
缺体、单体、三体都可以用来测定基因所在的染色 体，以小麦的3A单体来说明方法：
假设小麦的无芒(S）、有芒（s）基因在3A上→创建 含无芒基因S的3A单体小麦→与正常有芒植株杂交
4、易位导致肿瘤发生。 如慢性粒细胞白血病：9/22易位 Burkitt淋巴瘤：8/14易位
5、改变原有的连锁关系，产生新的连锁群，可用 于诱变育种。
《染色体畸变》课件
姐妹染色单体分析
通过观察姐妹染色单体的差异 ，检测染色体畸变。
染色体组型分析
通过观察染色体组的形态和大 小，比较正常组型与异常组型
，以检测染色体畸变。
现代的染色体畸变检测技术
荧光原位杂交技术（FISH）
01
利用特定的荧光标记探针与染色体进行杂交，通过荧光显微镜
观察杂交信号，检测染色体畸变。
微阵列比较基因组杂交技术（aCGH）
05
染色体畸变的未来研究方 向
染色体畸变研究的挑战和机遇
挑战
染色体畸变机制的复杂性、实验 样本的获取难度、技术方法的局 限性等。
机遇
随着科技的不断进步，新的研究 方法和技术的出现为染色体畸变 研究提供了更多可能性。
未来染色体畸变的研究方向
深入研究染色体畸变的分子机 制，探索其在疾病发生和发展 中的作用。
02
通过比较正常与异常基因组的杂交信号，检测染色体畸变。
高通量测序技术
03
对基因组进行深度测序，通过比对正常与异常基因组的测序数
据，检测染色体畸变。
染色体畸变检测的应用
01
02
03
产前诊断
对胎儿进行染色体畸变检 测，以预测胎儿是否存在 遗传疾病风险。
遗传病研究
通过染色体畸变检测，研 究遗传病的发病机制和遗 传规律。
染色体畸变与其他疾病的关系仍需进一步研究，以深入了 解其发病机制和治疗方法。同时，对于已经证实与染色体 畸变相关的疾病，早期诊断和干预可能有助于改善患者预 后和生活质量。
04
染色体畸变的预防和治疗
染色体畸变的预防措施
遗传咨询
对有染色体畸变疾病家族史的 家庭进行遗传咨询，指导生育
，避免疾病的发生。
第7章染色体的变异-1
cycy死亡几代以后全变成了野生型cy雄性cy雌性37遗传学家想出一个绝妙的保存方法平衡致死法即用另一对致死杂和基因去平衡保存它星状眼正常眼ssscycy在此染色体上有一将此种果蝇雌雄一起饲养大的倒位区段由于大的倒位区段抑制交换发生只能产生如下可育配子scyscy死sscycy死亡scyscy亡38其实这并不是真正不分离不过分离出来的纯合个体全部致死而已
z
利用倒位的交换抑制效应，可以保存连锁的两个 致死基因。
什么是平衡致死？前面说了生物体尤其是雌雄 异体生物体中有很多隐性致死基因，一些致死 基因在遗传研究和各种工作中有用，但无法稳 定保存。为什么呢，请看下图
35
例：果蝇中有这样一对常染色体上的性状，卷翅/正常翅，卷翅/正 常翅为显性，由基因 Cy/+ 决定， Cy 在决定卷翅表型性状方面为显 性，但在致死方面为隐性，怎样保存？如果直接在同一瓶中饲养。
{ 交互分离(alternate segregation)： “８”字形
44
邻近分离（adjacent segregation)：环形
相互易位杂合体的联会和分离
45
3.易位的遗传学效应
z
半不育性（semisterility)
邻近分离：产生重复、缺失染色体，配子不 育，即常有致死效应； 交互分离：染色体具有全部基因，配子可 育，但出现假连锁现象。 交互式和邻近式分离的机会大致相等，即花 粉和胚囊均有50%是败育的，结实率50%。
第七章 遗传物质的改变（二）——染色体变异
染色体结构变异
缺失(deletion) 重复(duplication) 倒位(inversion) 易位(translocation) 整倍体变异 非整倍体变异
1
z
z
z
利用倒位的交换抑制效应，可以保存连锁的两个 致死基因。
什么是平衡致死？前面说了生物体尤其是雌雄 异体生物体中有很多隐性致死基因，一些致死 基因在遗传研究和各种工作中有用，但无法稳 定保存。为什么呢，请看下图
35
例：果蝇中有这样一对常染色体上的性状，卷翅/正常翅，卷翅/正 常翅为显性，由基因 Cy/+ 决定， Cy 在决定卷翅表型性状方面为显 性，但在致死方面为隐性，怎样保存？如果直接在同一瓶中饲养。
{ 交互分离(alternate segregation)： “８”字形
44
邻近分离（adjacent segregation)：环形
相互易位杂合体的联会和分离
45
3.易位的遗传学效应
z
半不育性（semisterility)
邻近分离：产生重复、缺失染色体，配子不 育，即常有致死效应； 交互分离：染色体具有全部基因，配子可 育，但出现假连锁现象。 交互式和邻近式分离的机会大致相等，即花 粉和胚囊均有50%是败育的，结实率50%。
第七章 遗传物质的改变（二）——染色体变异
染色体结构变异
缺失(deletion) 重复(duplication) 倒位(inversion) 易位(translocation) 整倍体变异 非整倍体变异
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染色体畸变
第一节 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。
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）
环状染色体(ring chromosome，r)
2p21
2q31
环状染色体(ring chromosome，r)
2p21
p21 q31
2q31
环状染色体(ring chromosome，r)
环状染色体(ring chromosome，r)
染色体结构畸变的种类
缺失 —— 部分单体型(partial monosomy)
1、非整倍体的类型
（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。
重复 —— 部分三体型(partial trisomy) 倒位(inversion) 易位(translocation) 环状染色体(ring chromosome) 等臂染色体(isochromosome)
染色体畸变(结构改变)
畸变风险，并提供生育建议和遗传监测。
生育建议
03
根据个体情况和遗传咨询结果，提供合适的生育建议，如选择
合适的生育年龄、避免近亲结婚等。
05 染色体畸变的研究意义
了解人类遗传信息的稳定性
染色体畸变是遗传信息不稳定性的表现，研究染色体畸变有助于深入了解人类遗 传信息的稳定性，探究遗传物质变异的原因和机制。
药物
某些药物如化疗药物、抗生素等，在 杀死或抑制病菌的同时，也可能对染 色体造成损伤，导致畸变。
化学物质
如苯、甲醛等，长期接触可能增加染 色体畸变的风险。
生物因素：某些病毒、细菌
病毒
某些病毒如巨细胞病毒、风疹病毒等，能够整合到宿主细胞的DNA中，引起染 色体畸变。
细菌
某些细菌如结核分枝杆菌、梅毒螺旋体等，在感染过程中可能引起染色体畸变。
感谢您的观看
染色体畸变可能对人类的健康和生存产生影响，研究染色体畸变有助于预测和预 防相关遗传性疾病的发生。
为遗传性疾病的预防和治疗提供依据
01
通过研究染色体畸变，可以深入 了解遗传性疾病的发病机制，为 遗传性疾病的预防和治疗提供科 学依据。
02
染色体畸变可能导致遗传性疾病 的发生，研究染色体畸变有助于 发现新的治疗方法和药物，提高 遗传性疾病的治疗效果。
染色体畸变(结构改变)
目录
• 染色体畸变的定义和类型 • 染色体畸变的形成原因 • 染色体畸变的影响 • 染色体畸变的检测与预防 • 染色体畸变的研究意义
01 染色体畸变的定义和类型
定义
染色体畸变是指染色体在结构上发生 的变化，包括染色体片段的增加或减 少、染色体内部或染色体之间的位置 颠倒、染色体片段的交换等。
遗传疾病风险的增加
染色体畸变
体之间发生交换，产生双着丝粒染色单
体，出现后期Ⅰ桥或后期Ⅱ桥。
图7-9 倒位染色体的联会和电镜照片
图7-9 倒位圈内交换与配子败育机制
1)形成新的连锁群，促进物种进化
2)倒位导致倒位杂合体的部分不育 非姊妹染色单体之间在倒位圈内外发生交换， 产生四种交换染色单体：
→无着丝粒断片(臂内)，后期Ⅰ丢失 →双着丝粒缺失染色单体(臂内)，后期桥折断→缺失 染色体→配子不育 →单着丝粒重复缺失染色体(臂间)和缺失染色体(臀内 )→配子不育 →正常或倒位染色单体→配子可育
第七章 染色体畸变
在正常情况下，一个物种(species)染色
体的数目、形态和结构都是相对稳定的。
细胞分裂时，染色体准确地复制和分配到
子细胞中去，保证了物种的遗传稳定性。
自然辐射、温度、营养、生理环境等因素 的异常变化，都可能使染色体发生断裂。 人为地用某些物理因素（如UV、x－ray、 γ-ray、中子等）或化学试剂处理生物体、 细胞，染色体断裂的频率还会大大提高。
一、染色体数目变异的发现 19世纪90年代，H.de Vries在普通月见草中
发现一些植株的组织和器官特别大。1901
年命名为巨型月见草。
1907-1909 年发现，巨型月见草的体细胞中
含有 28 条染色体，即 2n=28，而普通月见
草2n =14。
一种生物维持其生命活动所需要的一套基本
的染色体称为染色体组 (genome)。
3)降低倒位杂合体的连锁基因重组率
应用：果蝇的ClB检验法
ClB测定法的原理：倒位杂合体的重组率很低，把倒位区段 作为抑制交换的显性基因或标志，而把正常染色体区段作为 不能抑制交换的隐性标志。 X射线 果蝇 倒位杂合体的雌蝇（XClBX+）
人类染色体染色体畸变讲课课件
染色体畸变可以发生在任何时候，从受精卵分裂到胚胎发育过程中，都可能发生染 色体畸变。
染色体畸变可能是由于遗传因素或环境因素引起的，如辐射、化学物质、病毒等。
染色体畸变的类型
染色体数目异常
染色体异常的遗传方式
如唐氏综合征、威廉姆斯综合征等， 是由于染色体数目异常引起的。
包括常染色体显性遗传、常染色体隐 性遗传、性染色体遗传等。
致癌物质
长期接触某些致癌物质，如亚硝胺、 多环芳烃等，会增加染色体畸变的几 率。
生物因素
病毒
某些病毒如巨细胞病毒、风疹病毒等，能引起染色体的畸变。
细菌
某些细菌及其毒素，也可能导致染色体畸变。
遗传因素
遗传疾病
某些遗传疾病，如唐氏综合征、威廉姆斯综合征等，是由于 染色体畸变引起的。
基因突变
某些基因突变可以影响染色体的稳定性，导致染色体畸变。
04
染色体畸变的后果
遗传性疾病
唐氏综合征
由于21号染色体多了一条 ，导致智力低下、生长发 育迟缓等症状。
威廉姆斯综合征
7号染色体片段缺失，表现 为心血管疾病、智力障碍 等。
囊性纤维化
由于CFTR基因突变，导致 肺部和消化道问题。
生长发育异常
先天性畸形
如先天性心脏病、先天性肾脏疾 病等。
身材矮小
03
染色体畸变的表现
数量畸变
染色体数目异常
多一条或少一条染色体，如唐氏综合征（21号染色体多一条）。
染色体片段重复或缺失
染色体上某一片段多出或缺失，如威廉姆斯综合征（7号染色体缺失片段）。
染色体某一段倒转180度 ，如9号染色体臂间倒位 。
易位
染色体某一段交换位置， 如罗伯逊易位（13号染色 体长臂与14号染色体短臂 易位）。
染色体畸变可能是由于遗传因素或环境因素引起的，如辐射、化学物质、病毒等。
染色体畸变的类型
染色体数目异常
染色体异常的遗传方式
如唐氏综合征、威廉姆斯综合征等， 是由于染色体数目异常引起的。
包括常染色体显性遗传、常染色体隐 性遗传、性染色体遗传等。
致癌物质
长期接触某些致癌物质，如亚硝胺、 多环芳烃等，会增加染色体畸变的几 率。
生物因素
病毒
某些病毒如巨细胞病毒、风疹病毒等，能引起染色体的畸变。
细菌
某些细菌及其毒素，也可能导致染色体畸变。
遗传因素
遗传疾病
某些遗传疾病，如唐氏综合征、威廉姆斯综合征等，是由于 染色体畸变引起的。
基因突变
某些基因突变可以影响染色体的稳定性，导致染色体畸变。
04
染色体畸变的后果
遗传性疾病
唐氏综合征
由于21号染色体多了一条 ，导致智力低下、生长发 育迟缓等症状。
威廉姆斯综合征
7号染色体片段缺失，表现 为心血管疾病、智力障碍 等。
囊性纤维化
由于CFTR基因突变，导致 肺部和消化道问题。
生长发育异常
先天性畸形
如先天性心脏病、先天性肾脏疾 病等。
身材矮小
03
染色体畸变的表现
数量畸变
染色体数目异常
多一条或少一条染色体，如唐氏综合征（21号染色体多一条）。
染色体片段重复或缺失
染色体上某一片段多出或缺失，如威廉姆斯综合征（7号染色体缺失片段）。
染色体某一段倒转180度 ，如9号染色体臂间倒位 。
易位
染色体某一段交换位置， 如罗伯逊易位（13号染色 体长臂与14号染色体短臂 易位）。
染色体畸变特点、机制和表现
表现a的性状
18
缺失的遗传效应
缺失区段上基因丢失导致：
基因所决定、控制的生物功 能丧失或异常； 基因间相互作用关系破坏； 基因排列位置关系改变。
缺失对生物个体危害程度的 影响因素：
缺失区段的大小； 缺失区段所含基因的多少； 缺失基因的重要程度； 染色体倍性水平。
缺失纯合体：
致死或半致死。
缺失杂合体：
该部分相关术语： – 重复染色体； – 重复杂合体(duplication heterozygote)； – 重复纯合体(duplication homozygote) 。
22
1. 重复的类型
（1）顺接重复（tandem duplication） 重复的片段上的基因顺序与原先相同。
AB AB
CDE 顺接重复
16
1964年证实是第5号染色体短臂部分缺失。 哭声像猫叫，智力底下，发育迟缓，小头，满月 形脸，眼距宽，耳位底，常伴有先天性心脏病。
概率五万分之17一
（3）拟显性（pseudo-dominant）
一条染色体上的显性基因缺失，导致同源染色 体上的隐性等位基因（非致死）表现效应。
a
Aa
表现A的性状
• 断裂融合桥：双着丝粒染色体分裂后期，由于 纺垂丝牵引，引起染色体桥不同部位断裂。
（2） 中间缺失（intercalary deletion） 两次断裂后两个断点重接，无着丝粒的中间 片段丢失。
该类型常见
13
缺失环（deletion loop） 中间缺失后，减数分裂联会的时候能形成缺 失环（互补环）。
缺失环(环形或瘤形突出)； 中间缺失杂合体偶线期和粗线期出现；
二价体末端突出: 顶端缺失杂合体粗线期、双线期，交叉未完全端化的 二价体末端不等长。
染色体畸变新理论授课PPT
基因编辑技术
利用CRISPR-Cas9等基因编 辑技术，对致病基因进行精确
修复。
产前预防策略
研究更有效的产前筛查和诊断 方法，降低染色体畸变患儿的
出生率。
干细胞治疗
利用干细胞分化为正常细胞， 修复染色体畸变导致的组织损
伤。
CHAPTER 04
染色体畸变与遗传性疾病
染色体畸变与遗传性疾病的关系
染色体畸变是指染色体数量或结构的异常变化，包括染色体数目异常和 结构异常。染色体畸变可以导致遗传性疾病的发生，因为它们可能导致 基因表达的异常或缺失，从而影响个体的生理功能。
3
提高公众对染色体畸变的认知
加强科普宣传，提高公众对染色体畸变的认知和 理解，促进相关研究的普及和应用。
THANKS
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染色体畸变新理论授课
汇报人：可编辑
2024-01-11
CONTENTS 目录
• 染色体畸变概述 • 新理论介绍 • 染色体畸变的诊断与治疗 • 染色体畸变与遗传性疾病 • 未来展望
CHAPTER 01
染色体畸变概述
染色体畸变的定义
染色体畸变是指染色体在数目和结构上发生的变化，这些变 化会导致基因表达的异常，从而影响生物体的生长发育和功 能。
遗传性疾病的预防与治疗
预防
预防染色体畸变和遗传性疾病的最有效方法是避免接触有害因素，如辐射、化学物质和 病毒等。此外，遗传咨询和产前诊断也可以帮助识别高风险夫妇和胎儿，并采取适当的
措施。
治疗
对于已经发生的染色体畸变和遗传性疾病，治疗的目标是缓解症状和改善生活质量。治 疗方法包括药物治疗、手术治疗和康复治疗等。此外，基因治疗是一种新兴的治疗方法 ，通过纠正基因突变来治疗遗传性疾病。然而，目前基因治疗仍处于研究阶段，需要进
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第七章 染色体畸变
1.有一个倒位杂合子，它的一条染色体上基因的连锁关系如下：
a b c d e f g
另一条染色体上在c d e f区域有一个倒位。
a．这是什么类型的倒位?
b．画出这两条染色体的联会图。
解答：
a、在染色体上，c，e，d，f区段有一个倒位，属于臂内倒位。
相邻式分离可以形成ABCD和EFCD型配子，ABGH和EFGH型配子，或ABCD和ABGH型配子，或EFCD和EFGH型配子，每个配子都为缺失兼重复类型，因此配子是不育的。
相间式分离可以形成ABCD,EFGH型配子和ABGH,EFCD型配子，组成完整，因此配子是可育的。
而相邻式分离与相间式分离方式大约所占比例均为50%，故所形成的配子中有50%具有育性。
3．一位外表正常的妇女因婚后发生习惯性流产而至遗传门诊就诊。
进行细胞遗传学检查后发现其核型为46,XX,t(4;6)(4pter→4q35::6q21→6qter; 6pter→6q21::4q35→4qter)。
请解释这位妇女发生习惯性流产的原因。
解答：
从这位妇女的核型可知其为一位平衡易位染色体的携带者。
易位在其4号和6号染色体之间，断裂点分别为4q35和6q21。
由于没有遗传物质的丢失，故没有表型的改变。
然而在卵子发生的减数分裂过程中，因基因所处位置之变化而使得同源染色体无法正常联会。
因此易位的两条染色体必须与另外两条与其同源的染色体共同组成四射体而完成联会。
相关染色体在后期可进行对位、邻位-1、邻位-2及3:1分离，形成18种配子。
这18种配子中一种为正常配子，一种为平衡易位配子，余者皆为不平衡配子。
这16种不平衡配子与正常的异性配子受精而形成的合子中，大部分将形成单体或部分单体、三体或部分三体的异常胚胎，从而导致了流产、死胎或畸形儿的发生。
这位妇女正是由于这个原因而反复发生自然流产，出现了临床上所谓的习惯性流产。
4．倒位染色体携带者为什么会出现习惯性流产的现象？
解答：
倒位发生时一般没有遗传物质的丢失，故倒位染色体携带者本身通常没有表型的改变。
但由于其所携带基因的顺序颠倒而无法在减数分裂同源染色体联会是与其同源染色体正常联会，因而形成了一个特殊的结构，即倒位环。
若倒位环内发生重组，则在后期分离时会形成四种配子：一种为正常配子、一种为倒位的配子，其余两种均为不平衡配子。
当这四种配子与正常的异性配子结合为受精卵后，一种将发育为正常的胚胎，一种为携带倒位染色体的胚胎，其余两种则将因为部分单体和部分三体的存在而发生自然流产。
基于此，单位染色体携带者在生育子女时会出现习惯性流产。