第六章 人類染色體與染色體病課件

第九章人類染色體與染色體病第六章人類染色體與染色體病本章介紹

人類染色體的數(shù)目和形態(tài)結(jié)構(gòu)相對(duì)恒定。通過(guò)核型分析可以鑒定細(xì)胞中的染色體數(shù)，染色質(zhì)檢查可以確定性染色體情況，顯帶技術(shù)可以鑒別每條染色體的結(jié)構(gòu)。如果因?yàn)槟撤N原因造成染色體的數(shù)目或結(jié)構(gòu)異常，則會(huì)引起個(gè)體一系列性狀的改變，形成染色體病。染色體異常的種類不同，導(dǎo)致幾種不同類型的染色體病。第一節(jié)人類染色體

第二節(jié)染色體畸變

第三節(jié)染色體病

第六章人類染色體與染色體病第一節(jié)人類染色體

第六章人類染色體與染色體病本節(jié)介紹

染色體是遺傳物質(zhì)的載體，染色體的改變會(huì)引起性狀的改變。因此，對(duì)于正常染色體、染色體核型等的認(rèn)識(shí)就相當(dāng)必要。通過(guò)核型分析、染色體顯帶技術(shù)、性染色質(zhì)檢查，可以從不同角度了解人類染色體的情況。第六章人類染色體與染色體病一、染色體的形態(tài)和數(shù)目

染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)在細(xì)胞增殖周期中不斷發(fā)生著變化，一般在有絲分裂中期，染色體的形態(tài)最典型、最清晰。這時(shí)，每條染色體均由兩條染色單體構(gòu)成，它們的形態(tài)結(jié)構(gòu)完全相同，互稱姐妹染色單體。兩條染色單體僅在著絲粒處相連，由于著絲粒淺染內(nèi)縊，故也稱主縊痕。著絲粒區(qū)是紡錘絲附著之處，在細(xì)胞分裂過(guò)程中與染色體的運(yùn)動(dòng)有關(guān)。著絲粒將染色體分為短臂（p）和長(zhǎng)臂(q)兩部分，兩臂末端均有一特化部分，稱為端粒。（一）染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)第六章人類染色體與染色體病著絲粒、短臂和長(zhǎng)臂端粒第六章人類染色體與染色體病

除主縊痕外，某些染色體的長(zhǎng)臂或短臂上還存在著淺染縊縮部位，稱為次縊痕（又稱副縊痕）。有些染色體的短臂末端有球狀結(jié)構(gòu)，稱為隨體。第六章人類染色體與染色體病

（二）染色體的類型

根據(jù)著絲粒的位置，人類染色體可分為三種：

①中央著絲粒染色體：著絲粒位于染色體縱軸的1/2～5/8處；

②亞中著絲粒染色體：著絲粒位于染色體縱軸的5/8～7/8處；

③近端著絲粒染色體：著絲粒位于染色體縱軸的7/8～末端。

中央著絲粒染色體亞中著絲粒染色體近端著絲粒染色體第六章人類染色體與染色體病

人類的正常體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組為二倍體，染色體數(shù)目為46條即23對(duì)，其中1～22對(duì)染色體男女均有，稱為常染色體，另一對(duì)染色體與性別有關(guān)，稱為性染色體。女性的性染色體為XX，男性的性染色體為XY。人類的正常生殖細(xì)胞所含的全部染色體稱為一個(gè)染色體組，染色體數(shù)為23條，卵子為22+X，精子為22+X或22+Y。（三）染色體的數(shù)目第六章人類染色體與染色體病二、染色體的核型

（一）非顯帶染色體核型

核型是指將一個(gè)體細(xì)胞中的全部染色體，按各對(duì)同源染色體的大小、形態(tài)特征，從大到小依次排列并分組編號(hào)所構(gòu)成的圖形。根據(jù)1960年美國(guó)丹佛第一屆國(guó)際細(xì)胞遺傳學(xué)會(huì)議上確立的丹佛體制，將人類的22對(duì)常染色體按其長(zhǎng)度和著絲粒位置順次編為1～22號(hào)，并劃分為A、B、C、D、E、F、G七個(gè)組，另一對(duì)性染色體X和Y染色體，分別歸人C和G組。

A組包括1～3號(hào)三對(duì)染色體。為最大的一組染色體，其中1、3號(hào)具中央著絲粒，2號(hào)為亞中著絲粒染色體。

B組包括4～5號(hào)兩對(duì)染色體。為亞中著絲粒染色體，這兩對(duì)染色體短臂相對(duì)較短，易于與C組的亞中著絲粒染色體相區(qū)別，但4、5號(hào)兩對(duì)之間難以區(qū)分。第六章人類染色體與染色體病

C組包括6～12號(hào)七對(duì)染色體和X染色體。為中等大小的亞中著絲粒染色體，其中第6、7、8、11和X染色體的著絲粒略靠近中央，短臂相對(duì)較長(zhǎng)，第9、10、12號(hào)染色體短臂相對(duì)較短，X染色體大小介于第7和第8號(hào)之間。第9號(hào)染色體長(zhǎng)臂上常有一明顯的次縊痕。

D組包括13～15號(hào)三對(duì)染色體。為中等大小的近端著絲粒染色體，短臂上常有隨體。

E組包括16～18號(hào)三對(duì)染色體。體積較小，其中第16號(hào)為較小的中央著絲粒染色體，其長(zhǎng)臂有時(shí)可出現(xiàn)次縊痕。第17、18號(hào)染色體為最小的亞中著絲粒染色體。

F組包括19～20號(hào)兩對(duì)染色體。為最小的中央著絲粒染色體。

G組包括21～22號(hào)和Y染色體。為最小的近端著絲粒染色體，其中2l、22號(hào)染色體常具有隨體。Y染色體無(wú)隨體，其兩長(zhǎng)臂平行靠攏。第六章人類染色體與染色體病非顯帶染色體核型第六章人類染色體與染色體病

在非顯帶染色體標(biāo)本上，不能將染色體的形態(tài)特征完全顯示出來(lái)，尤其是B、C、D、F和G組的染色體，只能鑒定出屬于哪一組，而對(duì)組內(nèi)各號(hào)染色體一般難以區(qū)別。染色體顯帶技術(shù)可使每一號(hào)染色體的長(zhǎng)臂和短臂上呈現(xiàn)出一條條明暗交替或深淺相間的帶紋，這就構(gòu)成每號(hào)染色體的帶型，經(jīng)過(guò)顯帶技術(shù)處理的染色體稱為顯帶染色體。顯帶技術(shù)極大地促進(jìn)了細(xì)胞遺傳學(xué)的發(fā)展，使每條染色體都可被準(zhǔn)確識(shí)別和鑒定，甚至出現(xiàn)小的染色體結(jié)構(gòu)異常也可被檢出。（二）染色體顯帶技術(shù)與帶型第六章人類染色體與染色體病

Q帶染色體標(biāo)本經(jīng)喹吖因氮芥(QM)等熒光染料處理后顯示的帶，稱Q帶。在熒光顯微鏡下，可見標(biāo)本的染色體臂上有明暗相間的橫紋，對(duì)每條染色體都是特征性的。染色體之所以顯示出帶紋，一般認(rèn)為是構(gòu)成染色體的DNA分子中堿基成分存在差異，DNA雙螺旋纏繞程度的不同所致。Q帶明顯，顯帶效果穩(wěn)定。但熒光持續(xù)時(shí)間短，標(biāo)本不能長(zhǎng)期保存，必須立即觀察并顯微攝影。

G帶這是目前使用最廣泛的一種帶型，操作簡(jiǎn)單，帶紋清晰，標(biāo)本可長(zhǎng)期保存，重復(fù)性好。其方法是：將染色體標(biāo)本經(jīng)胰蛋白酶、NaOH、檸檬酸鹽或尿素等試劑處理后，再經(jīng)吉姆薩染色，顯示的深淺交替的橫紋便是G帶。染色體的G帶在普通光鏡下即可觀察。G帶帶型與Q帶帶型基本相同，G帶的深染帶相當(dāng)于Q帶的亮帶，淺染帶相當(dāng)于暗帶。第六章人類染色體與染色體病

R帶染色體標(biāo)本經(jīng)熱磷酸鹽(80℃～90℃)處理后，用吉姆薩染料染色顯示的帶紋叫R帶。R帶的帶紋與G帶相反，即G帶是深染部分，R帶呈淺染。對(duì)于G、Q顯帶的染色體，兩臂末端均為淺帶或不顯示熒光，在R帶則被染色。因此，R帶有利于測(cè)定染色體長(zhǎng)度，觀察末端區(qū)的結(jié)構(gòu)。一般R顯帶主要用于研究染色體末端缺失和結(jié)構(gòu)重排。

C帶染色體標(biāo)本經(jīng)熱堿[Ba(OH)2或NaOH]處理后，用吉姆薩染色，每一條染色體的著絲粒區(qū)特異性著色，第1、9、16號(hào)染色體的次縊痕區(qū)和Y染色體長(zhǎng)臂遠(yuǎn)端1/2～2/3的區(qū)段也呈深染狀態(tài)，這就是C帶。由于C帶顯示的主要是鄰近著絲粒的結(jié)構(gòu)異染色質(zhì)區(qū)，所以也稱著絲粒顯帶。C帶技術(shù)通常用以檢測(cè)著絲粒區(qū)、次縊痕區(qū)及Y染色體結(jié)構(gòu)上的變化。第六章人類染色體與染色體病

高分辨G帶應(yīng)用普通G顯帶技術(shù)，在中期單倍染色體上一般可顯示320條帶紋。70年代后期，采用細(xì)胞增殖同步化方法和改進(jìn)的顯帶技術(shù)，在細(xì)胞分裂的晚前期、早中期可獲得更多的分裂相和帶紋更多更細(xì)長(zhǎng)的染色體，在單倍染色體上能顯示550～850，甚至更多條帶紋，這種染色體顯帶技術(shù)稱為高分辨G帶。高分辨顯帶技術(shù)有助于發(fā)現(xiàn)更多細(xì)微的染色體結(jié)構(gòu)異常，使染色體結(jié)構(gòu)畸變的斷裂點(diǎn)定位更精確。

上述Q、G、R帶三種帶型是染色體整體顯帶，下圖為人類顯帶染色體模式圖。

第六章人類染色體與染色體病第六章人類染色體與染色體病

在顯帶染色體標(biāo)本上，每條染色體都由一系列連續(xù)的帶紋構(gòu)成，沒有非帶區(qū)。依照染色體上的明顯特征作為界標(biāo)，可將染色體分為若干個(gè)區(qū)，每個(gè)區(qū)中含有不同數(shù)量的帶。

1.界標(biāo)界標(biāo)是每條染色體上穩(wěn)定的、有顯著形態(tài)學(xué)特征的部位。包括染色體兩臂的末端、著絲粒和某些明顯的深染帶或淺染帶。它是識(shí)別染色體的顯著而恒定的形態(tài)學(xué)特征。

2.區(qū)區(qū)是兩個(gè)相鄰界標(biāo)之間的染色體區(qū)域。

3.帶帶分布于染色體的整個(gè)區(qū)域，明暗相間、深淺交替。

4.亞帶在帶的甚礎(chǔ)上，再分出若干細(xì)小的帶紋叫亞帶。高分辨顯帶技術(shù)使對(duì)染色體的分析達(dá)到了亞帶水平。（三）區(qū)、帶和亞帶的命名及表示方法第六章人類染色體與染色體病

一條染色體區(qū)和帶的命名從著絲粒開始，分別沿著染色體的長(zhǎng)臂和短臂到臂端為止，從近及遠(yuǎn)依次編號(hào)。離著絲粒最近的區(qū)，無(wú)論是短臂還是長(zhǎng)臂皆為1區(qū)，向外依次為2區(qū)、3區(qū)……。作為界標(biāo)的帶被認(rèn)為是此界標(biāo)以遠(yuǎn)那個(gè)區(qū)的1號(hào)帶，其它各帶不分深帶或淺帶，由近及遠(yuǎn)依次為2、3……帶。

在標(biāo)記特定的帶時(shí)，包括四項(xiàng)：染色體號(hào)、臂符號(hào)、區(qū)號(hào)和帶號(hào)。這些符號(hào)依次連寫，不留間隔，不用標(biāo)點(diǎn)分開。例如lp34，表示1號(hào)染色體短臂3區(qū)4帶。如果一個(gè)帶需要再分成若干亞帶，則寫成1p34·1，1p34·2，1p34·3等。亞帶lp34·1接近著絲粒區(qū)，1p34·3遠(yuǎn)離著絲粒區(qū)。第六章人類染色體與染色體病第六章人類染色體與染色體病

三、性染色質(zhì)

（一）X染色質(zhì)

正常女性個(gè)體在間期細(xì)胞核的核膜內(nèi)緣，可見一個(gè)被堿性染料濃染的小體，稱X染色質(zhì)或X小體，其形態(tài)常見饅頭狀、平凸形或三角形，平均直徑約1微米。(見右圖)

性染色質(zhì)存在于間期細(xì)胞核內(nèi)，包括X染色質(zhì)和Y染色質(zhì)兩種。第六章人類染色體與染色體病

正常男性和正常女性的體細(xì)胞中都有22對(duì)常染色體，而性染色體的組成有所不同。女性有兩條X染色體，男性只有一條X染色體，Y染色體過(guò)于短小，因而男女體細(xì)胞中勢(shì)必存在著基因數(shù)量上的差異。那么這些基因的產(chǎn)物，在男女體細(xì)胞中是否也存在著數(shù)量上的差異呢?1961年英國(guó)遺傳學(xué)家Lyon提出一種假說(shuō)，即賴昂假說(shuō)，解釋了這個(gè)問題，其要點(diǎn)如下：第六章人類染色體與染色體病賴昂假說(shuō)要點(diǎn)

1.正常女性的兩條X染色體中，只有一條有轉(zhuǎn)錄活性，另一條X染色體失去轉(zhuǎn)錄活性。這條失活的X染色體在間期細(xì)胞核中螺旋化呈異固縮狀態(tài)(即保持著濃縮狀態(tài))，形成一個(gè)貼近核膜內(nèi)緣的濃染小體，稱X染色質(zhì)（或稱Barr小體）。正因?yàn)檫@樣，男、女細(xì)胞中X染色體上連鎖的基因產(chǎn)物在數(shù)量上就平衡了，這稱為劑量補(bǔ)償。如果一個(gè)細(xì)胞中有3條或4條X染色體，也只有一條有轉(zhuǎn)錄活性，其余的X染色體均失活，形成2個(gè)或3個(gè)X染色質(zhì)。因此，一個(gè)細(xì)胞中所含的X染色體數(shù)等于X染色質(zhì)數(shù)+1。

2.異固縮的X染色體可以來(lái)自父親，也可以來(lái)自母親，失活是隨機(jī)發(fā)生的。

3.異固縮最早發(fā)生于胚胎發(fā)育的早期(人胚第16天)，此后分裂所產(chǎn)生的細(xì)胞中，都保持同樣的失活特點(diǎn)。如果一個(gè)細(xì)胞中異固縮的X染色體是父源的，那么由它分裂形成的細(xì)胞中，異固縮的X染色體都是父源的，反之，異固縮的X染色體都是母源的。第六章人類染色體與染色體病

正常女性有兩條X染色體，所以，間期核中X染色質(zhì)數(shù)為l，正常男性有1條X染色體，X染色質(zhì)數(shù)為零。臨床上女性個(gè)體的各種細(xì)胞除成熟的卵子外都可觀察到X染色質(zhì)，口腔粘膜上皮和陰道粘膜上皮細(xì)胞常用以檢查X染色質(zhì)，出現(xiàn)率為40％～60％。第六章人類染色體與染色體病

（二）Y染色質(zhì)

研究發(fā)現(xiàn)，正常男性個(gè)體的間期細(xì)胞用熒光染料染色后，在核中可以看到一個(gè)圓形或橢圓形、直徑約0.3um的熒光小體，該小體稱為Y染色質(zhì)或Y小體。一個(gè)正常男性體細(xì)胞中含有一個(gè)Y染色質(zhì)，即體細(xì)胞中Y染色質(zhì)數(shù)等于Y染色體數(shù)。在正常男性的口腔粘膜上皮細(xì)胞中，Y染色質(zhì)的陽(yáng)性率約為70％，其在核內(nèi)的位置不定。（見右圖）第六章人類染色體與染色體病第二節(jié)染色體畸變

第六章人類染色體與染色體病本節(jié)介紹

人類在生活過(guò)程中不斷受到環(huán)境中物理、化學(xué)、生物等因素的影響，這些因素可能引起染色體的結(jié)構(gòu)和數(shù)目發(fā)生改變。染色體的畸變將程度不同地引起個(gè)體性狀的改變，甚至導(dǎo)致個(gè)體的死亡，并在可能的情況下向后代傳遞。了解染色體畸變的類型，有助于我們認(rèn)識(shí)染色體病，盡早診斷染色體畸變，以預(yù)防染色體病患者的出生。第六章人類染色體與染色體病

染色體是遺傳物質(zhì)的載體，其數(shù)目和結(jié)構(gòu)的相對(duì)恒定是保證個(gè)體遺傳性狀相對(duì)穩(wěn)定的基礎(chǔ)。某些物理、化學(xué)等因素可使染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，稱為染色體畸變。染色體畸變包括數(shù)目畸變和結(jié)構(gòu)畸變兩大類，其發(fā)生可以在受精以前，也可以在受精之后；可以發(fā)生于常染色體，也可以發(fā)生于性染色體。

第六章人類染色體與染色體病一、染色體數(shù)目畸變

以二倍體為標(biāo)準(zhǔn)，如果體細(xì)胞染色體數(shù)目超出或少于2n=46，稱為染色體數(shù)目畸變。它包括整倍性改變和非整倍性改變兩種形式細(xì)胞發(fā)生。

(一)整倍性改變

整倍性改變的核型描述方法是：寫出此細(xì)胞中染色體的總數(shù)，數(shù)目后加逗號(hào)，然后寫出性染色體的組成，如69，XXY等。第六章人類染色體與染色體病

體細(xì)胞中染色體數(shù)目在二倍體的基礎(chǔ)上，以染色體組為單位成組地增加或減少，稱為整倍性改變。整個(gè)染色體組減少可形成單倍體，在人類單倍體個(gè)體尚未見報(bào)道；整個(gè)染色體組增加可形成三倍體、四倍體等多倍體。

以人為例，三倍體細(xì)胞含3個(gè)染色體組，染色體總數(shù)為69，四倍體細(xì)胞含有4個(gè)染色體組，染色體總數(shù)為92。在人類全身三倍性是致死的，在流產(chǎn)胎兒中較常見，也是流產(chǎn)的重要原因之一。

全身四倍體罕見，四倍體以上未見報(bào)道。在自然流產(chǎn)的胎兒中，多倍體約占22%；在腫瘤等組織中，常見多倍體細(xì)胞。三倍體核型第六章人類染色體與染色體病

多倍體的形成機(jī)制是：

1.雙雄受精和雙雌受精雙雄受精是指受精時(shí)兩個(gè)精子同時(shí)進(jìn)入一個(gè)卵子中；雙雌受精指減數(shù)分裂時(shí)，本應(yīng)分給極體的那組染色體仍留在卵子內(nèi)，形成二倍體的異常卵子，該卵子與正常精子受精。這兩種情況都將形成三倍體受精卵。

2.核內(nèi)復(fù)制核內(nèi)復(fù)制是指細(xì)胞在一次分裂過(guò)程中，染色體復(fù)制二次或二次以上，結(jié)果導(dǎo)致核內(nèi)多倍化現(xiàn)象。核內(nèi)復(fù)制在體細(xì)胞與生殖細(xì)胞內(nèi)均可發(fā)生。發(fā)生在受精卵的第一次卵裂，可形成四倍體；發(fā)生在生殖細(xì)胞形成時(shí)，可形成二倍體的生殖細(xì)胞，當(dāng)與正常的單倍體生殖細(xì)胞受精后，可產(chǎn)生三倍體的受精卵。第六章人類染色體與染色體病

(二)非整倍性改變

一個(gè)體細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目比二倍體增加或減少一條或數(shù)條，稱為非整倍體。染色體數(shù)目少于46的細(xì)胞或個(gè)體稱亞二倍體，多于46的細(xì)胞或個(gè)體稱超二倍體。在亞二倍體中，丟失一條染色體構(gòu)成某號(hào)染色體的單體；在超二倍體中，多出一條染色體構(gòu)成某號(hào)染色體的三體。

細(xì)胞發(fā)生非整倍性改變的核型描述方法是:染色體總數(shù)(包括性染色體)，性染色體組成，+(-)畸變?nèi)旧w序號(hào)。如13號(hào)染色體多一條，為三體型，其核型描述如下：47，XX(XY)，+13。如21號(hào)染色體少了一條，為單體型，核型描述為：45，XX(XY),-21。又如某患者性染色體只有一條X，其核型可描述為：45，X。第六章人類染色體與染色體病

非整倍體的形成機(jī)制是：

1.染色體不分離所謂染色體不分離是指在有絲分裂或減數(shù)分裂時(shí)，一對(duì)姐妹染色單體或同源染色體彼此沒有分離，同時(shí)進(jìn)入一個(gè)子細(xì)胞。不分離的結(jié)果導(dǎo)致一個(gè)子細(xì)胞中增加一條染色體，另一個(gè)子細(xì)胞中減少一條染色體。染色體不分離常發(fā)生在減數(shù)分裂，它既可以發(fā)生于減數(shù)第一次分裂過(guò)程中，也可以發(fā)生在減數(shù)第二次分裂過(guò)程中。如果在減數(shù)第一次分裂時(shí)發(fā)生染色體不分離，即同源染色體未分離，會(huì)導(dǎo)致某一聯(lián)會(huì)的同源染色體共同進(jìn)入一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞(或次級(jí)卵母細(xì)胞)中。

如果在減數(shù)第二次分裂發(fā)生染色體不分離，即為姐妹染色單體不分離，結(jié)果一個(gè)細(xì)胞得到二條染色單體，另一個(gè)細(xì)胞則未得到。

實(shí)踐證明，減數(shù)分裂的不分離多發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過(guò)程中。第六章人類染色體與染色體病

2.染色體丟失在細(xì)胞分裂的過(guò)程中，兩條染色單體形成兩條染色體時(shí)，其中一條移向一極，另一條因著絲粒未和紡錘絲相連而不能移動(dòng)，或因移動(dòng)遲緩而未與其他染色體一起進(jìn)入新細(xì)胞核，遺留在細(xì)胞質(zhì)中逐漸消失。結(jié)果所形成的兩個(gè)子細(xì)胞，一個(gè)染色體數(shù)正常，另一個(gè)少了一條染色體，這種現(xiàn)象稱為染色體丟失。

染色體不分離或染色體丟失如果發(fā)生在有絲分裂（如受精卵早期卵裂）過(guò)程中，它將導(dǎo)致該個(gè)體全身一部分細(xì)胞是正常的，一部分是異常的。一個(gè)個(gè)體內(nèi)同時(shí)存在兩種或兩種以上核型的細(xì)胞系，這種個(gè)體稱為嵌合體。嵌合體患者的臨床癥狀往往不夠典型，其輕重與異常核型所占比例有關(guān)。異常核型細(xì)胞所占比例越大，癥狀越重，反之則輕。嵌合體的描述方法，如核型為46，XX和47，XX，+21的嵌合體，可描述為46，XX/47，XX，+21，核型之間用“/”分隔開。第六章人類染色體與染色體病二、染色體結(jié)構(gòu)畸變

自然界中電離輻射、化學(xué)物質(zhì)和病毒等因素，都可能使染色體發(fā)生斷裂。斷裂端有“粘性”，易與其它斷端接合，也可在原來(lái)的位置上重新結(jié)合，使染色體修復(fù)如初。染色體結(jié)構(gòu)畸變是染色體發(fā)生斷裂后經(jīng)非正常重接而形成的染色體結(jié)構(gòu)的改變。由于染色體發(fā)生斷裂的部位及重接方式的不同，可以形成以下類型的結(jié)構(gòu)畸變：第六章人類染色體與染色體病

染色體斷裂后，分為有著絲粒的片段和沒有著絲粒的片段。沒有著絲粒的片段在細(xì)胞分裂中不能在紡錘絲牽引下定向移動(dòng)，一般被遺失在細(xì)胞質(zhì)中。保留下來(lái)的染色體丟失了相應(yīng)的節(jié)段的遺傳物質(zhì)，稱為缺失(用del表示)。染色體發(fā)生一處斷裂后，不含著絲粒的末端部分丟失，稱為末端缺失。

染色體同一臂上發(fā)生兩處斷裂，兩斷裂點(diǎn)之間的斷片丟失，稱為中間缺失。

（一）缺失

第六章人類染色體與染色體病

一條染色體上同時(shí)發(fā)生兩處斷裂，形成三個(gè)斷片，中間的斷片倒轉(zhuǎn)180°后重接，稱為倒位(用inv表示)。兩處斷裂發(fā)生在著絲粒一側(cè)(長(zhǎng)臂或短臂)形成的倒位，稱為臂內(nèi)倒位。

兩處斷裂發(fā)生在著絲粒兩側(cè)形成的倒位，稱為臂間倒位。

細(xì)胞內(nèi)染色體的倒位，一般只是造成基因排列順序的改變，不發(fā)生遺傳物質(zhì)的增減，故往往無(wú)表型效應(yīng)，這樣的個(gè)體稱為倒位攜帶者。這種個(gè)體在減數(shù)分裂時(shí)常常會(huì)形成帶有異常染色體的配子，最終導(dǎo)致受精卵或胚胎致死，以及產(chǎn)生染色體異常的后代。在臨床上，臂間倒位比臂內(nèi)倒位多見。

（二）倒位

第六章人類染色體與染色體?。ㄈ┲貜?fù)

一條染色體的某一節(jié)段有兩份或兩份以上，這種結(jié)構(gòu)異常稱為重復(fù)（用dup表示）。重復(fù)通常是由于一對(duì)同源染色體在不同部位出現(xiàn)斷裂，彼此斷片互換重接，結(jié)果導(dǎo)致其中一條染色體某個(gè)節(jié)段重復(fù)，另一條染色體該節(jié)段缺失。第六章人類染色體與染色體?。ㄋ模┮孜?/p>

某條染色體的斷片接合到另一條染色體上，稱為易位（用t表示）。易位有多種形式，主要類型有相互易位和羅伯遜易位。

1.相互易位：兩條非同源染色體同時(shí)發(fā)生斷裂，其斷片相互交換位置后重接，形成兩條異常染色體，這種易位稱為相互易位。由于相互易位并無(wú)遺傳物質(zhì)丟失，僅涉及位置的改變，故一般情況下個(gè)體表型正常，這種個(gè)體稱為平衡易位攜帶者。第六章人類染色體與染色體病

2.羅伯遜易位：它是一種特殊形式的相互易位，只發(fā)生在近端著絲粒染色體之間。兩條近端著絲粒染色體在著絲?；蚱涓浇课粩嗔?，而后兩長(zhǎng)臂重接形成一條染色體，兩短臂也可重接形成一條很小的染色體，這種易位稱為羅伯遜易位，又稱羅氏易位或著絲粒融合。羅氏易位形成的小染色體常在隨后的細(xì)胞分裂中丟失，致使細(xì)胞中只有45條染色體。由于小染色體只含有少量基因，它的丟失不會(huì)引起明顯的遺傳學(xué)效應(yīng)，發(fā)生易位的個(gè)體表型基本正常。第六章人類染色體與染色體病第三節(jié)染色體病

第六章人類染色體與染色體病本節(jié)介紹

智力低下、發(fā)育緩慢，甚至多發(fā)畸形、亦男亦女，這些異常的性狀特征都可能由染色體畸變引起，成為染色體病的臨床表現(xiàn)。染色體的畸變情況可以用核型來(lái)描述，其發(fā)生可在常染色體，也可在性染色體。第六章人類染色體與染色體病

染色體病是指由于染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)畸變所導(dǎo)致的疾病。因?yàn)槿旧w畸變時(shí)所涉及的基因較多，所以機(jī)體的異常情況可能會(huì)涉及到許多器官、系統(tǒng)。染色體病通常表現(xiàn)為具有多種癥狀的綜合征，涉及生長(zhǎng)遲緩、多發(fā)畸形、智力障礙和皮紋改變等，故又稱為染色體畸變綜合征。根據(jù)染色體畸變的類型，染色體病可分為染色體數(shù)目畸變引起的疾病和染色體結(jié)構(gòu)畸變引起的疾病兩大類。第六章人類染色體與染色體病一、染色體數(shù)目畸變引起的疾病

1.三體綜合征(先天愚型)1866年，英國(guó)醫(yī)生LangdonDown首先描述報(bào)道，故又稱Down綜合征。

臨床表現(xiàn)：患者生長(zhǎng)發(fā)育遲緩，體力和智力發(fā)育均有障礙，坐、立、走都很晚，智力低下，缺乏抽象思維能力。具有特殊的呆滯面容：眼裂小、外側(cè)上傾，眼間距寬，鼻根低平，頜小，腭狹，口常半開，舌大外伸，流涎，故又稱伸舌樣癡呆。40％的患者有先天性心臟病，其中房間隔缺損者約占一半。患者四肢關(guān)節(jié)過(guò)度屈曲，肌張力低，指短，小指內(nèi)彎，約50％的患者具有通貫手，atd角約70°～80°(正常人atd角平均為41°)。拇趾與第二趾之間相距較大。男性患者常有隱睪，無(wú)生育能力；女性患者少數(shù)有生育能力，但將此病傳給后代的風(fēng)險(xiǎn)較高。

發(fā)病率：在新生兒中的發(fā)病率約為1/800～1/600，是最常見的一種染色體病。

(一)常染色體數(shù)目畸變引起的疾病

第六章人類染色體與染色體病

核型：患者的核型可分為三種類型。

(1)21三體型：核型為47，XX(XY)，+21，患者全身所有體細(xì)胞均多1條21號(hào)染色體。這種類型的患者臨床癥狀典型，約占全部病例的95％。

(2)嵌合型：核型為46，XX(XY)/47，XX(XY)，十21，約占全部病例的1％～2％。嵌合型患者按異常細(xì)胞系所占的比例大小，其臨床癥狀有輕有重，差異較大。

(3)易位型：詳見本節(jié)易位型先天愚型。第六章人類染色體與染色體病

發(fā)生原因：21三體型一般是由于在形成卵子的減數(shù)分裂過(guò)程中，21號(hào)染色體發(fā)生了不分離，產(chǎn)生了含有兩條21號(hào)染色體的異常卵子，其與正常精子結(jié)合所至。隨著母親年齡的增長(zhǎng)，染色體發(fā)生不分離的機(jī)會(huì)也相應(yīng)增大。40歲以上的母親生出先天愚型患兒的幾率比25～34歲的母親要高10倍以上。嵌合型是受精卵在卵裂過(guò)程中21號(hào)染色體不分離造成的。第六章人類染色體與染色體病

發(fā)病率：新生兒的發(fā)病率約為1/8000～1/3500?；颊叨鄶?shù)于生后6個(gè)月內(nèi)死亡。

臨床表現(xiàn)：患者生長(zhǎng)發(fā)育遲緩，出生時(shí)體重低，智力發(fā)育差，頭面部和手足有嚴(yán)重畸形。面小、眼小、眼瞼下垂，小頜，耳低位畸形。手呈特殊握拳狀，搖椅形足。90％的患者伴有先天性心臟病、腹股溝疝等畸形?；颊叩闹付斯渭y顯著增多，弓形紋約占患者全部指紋的90％以上，十個(gè)指頭均為弓形紋的患者超過(guò)40％，少于六個(gè)弓形紋的患者極罕見；大約53％的手掌可見t點(diǎn)高位，atd角因此而增大，但通常不如先天愚型明顯；大約75％的患者可出現(xiàn)通貫手，其中25％為雙側(cè)性的，為正常人群出現(xiàn)率的12.5倍。2.三體綜合征第六章人類染色體與染色體病18三體面部18三體耳部弓形紋18三體足部18三體手部第六章人類染色體與染色體病

18三體綜合征核型：患者核型多為47，XX(XY)，+18，少數(shù)患者的核型為嵌合型，即46，XX(XY)／47，XX(XY)，+18，此外還有易位型。第六章人類染色體與染色體病

發(fā)生原因：同2l三體綜合征發(fā)生機(jī)制一樣，18三體型一般是由于患者的母親在形成卵子的減數(shù)分裂過(guò)程中，18號(hào)染色體發(fā)生了不分離，產(chǎn)生了含有兩條18號(hào)染色體的異常卵子，該卵子與正常精子受精后形成。嵌合型是由于受精卵在早期卵裂過(guò)程中，18號(hào)染色體不分離造成的，嵌合型存活時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。52％的患兒產(chǎn)生于35歲以上的孕婦。第六章人類染色體與染色體病(二)性染色體數(shù)目畸變引起的疾病

1.先天性睪丸發(fā)育不全癥

1942年由Klinefelter首先描述了這一綜合征，故又稱Klinefelter綜合征。

發(fā)病率:男性新生兒的發(fā)病率為1/750。國(guó)外白種人中，身高180cm以上的男性發(fā)病率為1/260，精神病患者或刑事收容者中為1/100，因不育而就診的男性中為1/20。第六章人類染色體與染色體病

臨床表現(xiàn)：患者表型男性，兒童期一般無(wú)癥狀，少數(shù)患者智力低下。青春期開始后癥狀逐漸明顯，體型高大而不勻稱，四肢長(zhǎng)，睪丸小且發(fā)育不全，不能產(chǎn)生精子而無(wú)生育能力。第二性征發(fā)育差，無(wú)胡須，體毛稀少，陰毛分布似女性，稀少或無(wú)，乳房發(fā)育，皮膚細(xì)嫩。部分患者智力低下，某些患者有精神異常?；颊咧羔占y總數(shù)顯著減少，指端弓形紋增多。第六章人類染色體與染色體病

核型：患者核型多為47，XXY，約有1／3的患者核型為46，XY／47，XXY。如果患者為嵌合體，其一側(cè)可具有正常睪丸而有生育能力。第六章人類染色體與染色體病

發(fā)生原因：患者雙親之一在生殖細(xì)胞形成過(guò)程中，出現(xiàn)性染色體不分離所致；或者受精卵在卵裂時(shí)出現(xiàn)性染色體不分離所致。隨著親代年齡的增長(zhǎng)，生出本病患兒的幾率也相應(yīng)增加。第六章人類染色體與染色體病

發(fā)病率：發(fā)病率約為女嬰的1/5000～1/3500。約98％的胚胎于胎兒期自然流產(chǎn)，故本病發(fā)病率低。

2.先天性卵巢發(fā)育不全癥

1938年美國(guó)的內(nèi)分泌專家HenryTurner首次描述本病，故又稱為Turner綜合征。第六章人類染色體與染色體病

臨床表現(xiàn)：患者表型女性，體矮(多在140厘米以下)，乳間距寬，乳房不發(fā)育，原發(fā)性閉經(jīng)，卵巢呈條索狀，無(wú)卵泡生成而不育，外陰幼稚。后發(fā)際低，60％的患者有蹼頸。上瞼下垂，內(nèi)眥贅皮，鯉魚樣嘴，肘外翻，指(趾)甲發(fā)育不全。約1/2患者伴心、腎畸形，如主動(dòng)脈狹窄，馬蹄腎等。患者指嵴紋總數(shù)增加，多數(shù)t三叉點(diǎn)正常，少數(shù)為t三叉點(diǎn)高位。第六章人類染色體與染色體病

核型：患者核型為45，X，也有患者核型為45，X/46，XX。嵌合型的體征不典型，只有體矮、條索狀性腺和原發(fā)閉經(jīng)等癥狀。第六章人類染色體與染色體病

發(fā)生原因：本病的發(fā)生是雙親配子形成過(guò)程中，發(fā)生性染色體不分離所致，約75％的性染色體不分離發(fā)生在父方；嵌合型是由于受精卵在早期卵裂時(shí)發(fā)生性染色體丟失造成的。第六章人類染色體與染色體病二、染色體結(jié)構(gòu)畸變引起的疾病

1.5P-綜合征(貓叫綜合征)

臨床表現(xiàn)：患兒在嬰幼兒時(shí)期的哭聲似小貓叫，故得名貓叫綜合征。但隨著年齡的增長(zhǎng)，貓叫樣哭聲會(huì)逐漸消失?；颊哳^小，臉圓，耳低位，眼裂外側(cè)下傾，眼間距寬，斜視，下頜小。全身肌張力低，扁平足，50％有先天性心臟病，咽喉部發(fā)育不良。智力低下，生長(zhǎng)緩慢。

發(fā)病率：發(fā)病率約為1/50000，在出生時(shí)約70％的患者是女孩，而在較大年齡的病孩中，約70％是男孩。（一）常染色體結(jié)構(gòu)畸變引起的疾病第六章人類染色體與染色體病

核型：患者的核型為46，XX(XY)，5P-。即患者的第5號(hào)染色體之一的短臂有缺失。第六章人類染色體與染色體病

發(fā)生原因：患者的雙親之一在形成生殖細(xì)胞的過(guò)程中，第5號(hào)染色體有斷裂現(xiàn)象，產(chǎn)生帶有第5號(hào)染色體短臂缺失的生殖細(xì)胞，此細(xì)胞受精后引起異常發(fā)育而形成5P-綜合征。第六章人類染色體與染色體病2.易位型先天愚型

發(fā)病率：約占先天愚型患者的3％～4％。

臨床表現(xiàn)：患者的臨床表現(xiàn)同21三體綜合征。

核型：核型有多種，最常見的核型為46，XX(XY)，-14，+t(14q21q)。即細(xì)胞少了一條正常的14號(hào)染色體，多了一條由14號(hào)和21號(hào)染色體經(jīng)羅伯遜易位形成的異常染色體。

發(fā)生原因：這種易位可以是新發(fā)生的，也可以由患者的雙親之一遺傳而來(lái)。在后種情況下，雙親之一為14/21易位攜帶者，其核型為45，XX(XY)，-14，-21，+t(14q21q)。易位攜帶者與正常人婚后所生的子女中，1/6核型正常，1/6為14/21易位攜帶者，1/6為14/21易位型先天愚型，3/6因三體或單體而流產(chǎn)。

第六章人類染色體與染色體病第六章人類染色體與染色體病

脆性X染色體綜合征如果一條X染色體在Xq27．3處呈細(xì)絲樣結(jié)構(gòu)，且所連接的長(zhǎng)臂末端形似隨體，這條X染色體就被稱為脆性X染色體(fraX)，這一部位被稱為“脆性部位”。由脆性X染色體所導(dǎo)致的智力低下等一系列病癥稱為脆性X染色體綜合征。

發(fā)病率:本病在男性群體中發(fā)病率較高，約為1/1000～1/1500，是發(fā)病率僅次于先天愚型的一種染色體病。脆性X染色體

(二)性染色體結(jié)構(gòu)畸變引起的疾病第六章人類染色體與染色體病

臨床表現(xiàn)：主要表現(xiàn)為中度至重度的智力低下，語(yǔ)言障礙，算術(shù)能力差，性格孤僻，伴有特殊面容:長(zhǎng)臉、方額、前額突出、大耳朵、高腭弓、嘴大唇厚、上門齒長(zhǎng)、下頜大并前突、鞏膜呈淡藍(lán)色，青春期后男性患者可見明顯大于正常的睪丸。無(wú)論男女患者，身高和上肢長(zhǎng)度均比正常值低，且手指關(guān)節(jié)的活動(dòng)度明顯增加。指紋中橈側(cè)箕、斗形紋和弓形紋的頻率增加，常有通貫手。此外，患者還會(huì)出現(xiàn)膽怯、憂郁、行為被動(dòng)、有