Transcript 染色体畸变 - 牡丹江医学院

医学遗传学
Medical Genetics
邓代千
Email：[email protected]
牡丹江医学院生物教研室
染色体畸变
一 染色体数目异常
二 染色体结构畸变
本
章
小
结
第二节
染色体畸变
1.物理因素:射线
2.化学因素：药物、农药、工业毒物、
食品添加剂
3.生物因素：生物类毒素 、病毒等
4.母亲年龄
一、染色体数目异常 (numerical abnormality)
三倍体（triploid）
整倍性改变
数
目
异
常
非整倍性改变
四倍体（polyploid）
超二倍体
（hyperdiploid）
例:三体（trisomy）
亚二倍体
（hypodiploid）
例:单体（monosomy）
（一）整倍体(eulpoid)
染色体数目以染色体组为单位的增加，
形成多倍体(polyploid)。
1. 三倍体(triploid) :
(1) 核型 3n = 69
69,XXY ；69,XYY ；69,XXX
三倍体
(2) 三倍体产生的机制:双雌受精
双雄受精
双雌受精(digyny)
23,X
23,X
23,Y
69,XXY
23,X
23,X
23,X
69,XXX
双雄受精(diandry)
23,X
23,Y
23,Y
69,XYY
23,X
23,Y
23,X
69,XXY
23,X
23,X
23,X
69,XXX
三倍体在有丝分裂的时候
核内形成三极纺锤体，导
致染色体中期、后期的分
布和分配的紊乱，子细胞
中染色体数目异常，严重
干扰胚胎的发育，导致流
产。
所以三倍体(69， XXX 69， XXY 69， XYY)在流
产的胎儿较常见
已报道的三倍体(3n及3n/2n)的主要症状：
★智力与身体发育障碍、畸形；
★男性尿道下裂，分叉阴囊等。
2、四倍体(tetraploid)
（1）4n=92 92，XXXX 等
（2）形成原因：
① 核内复制:
染色体不是复制一次，而是二次。
② 核内有丝分裂(endomitosis)
染色体复制一次，到分裂中期，核膜未破裂消
失，无纺锤丝形成，无胞质分裂。
（二）非整倍体(aneuploid)
在二倍体染色体数的基础上，细胞内个别染
色体数的增加或减少，形成非整倍体。
亚二倍体：体细胞染色体数目少于二倍体。
某对染色体减少一条，形成该染色体单体
超二倍体：体细胞染色体数目多于二倍体。
某对染色体增加一条，形成该染色体三体
1. 非整倍体改变的类型
(1) 亚二倍体：
单体型(monosomy):45，X
(2)超二倍体:
三体型(trisomy): 除17号外
18三体
先天性睾丸发育不全综合征
(Klinefelter syndrome)
核型：47，XXY
2.非整倍体改变的形成机制
第一次分
裂不分离
减数分裂
不分离
(non-disjunction)
1/2亚二倍体
1/2正常二倍体
第二次分
裂不分离
染色体不分离
1/2超二倍体
1/4亚二倍体
1/4超二倍体
有丝分裂
不分离
第一次卵裂
染色体丢失
(loss)
超二倍体
嵌合体
染色体丢失发生在常染色体
正常二倍体
① 减数分裂不分离
第一次减数分裂不分离
2N
N＋1
N＋1
染色体不分离发生
在减数分裂后期Ⅰ；
N－1
N＋1
N－1
N－1
N
2N＋1
2N＋1
2N－1
2N－1
1/2 (2n＋1)，1/2 (2n－1)
形成的成熟配子中，
1/2有(n＋1)条染色体，
1/2有(n－1)条染色体；
MI分裂：同源染色体不分离
第二次减数分裂不分离
染色体不分离发生
在减数分裂后期Ⅱ：
2N
N
N
N
N
N＋1
N－1
N
2N
2N
2N＋1
2N－1
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 。
1/2 2n ，1/4 (2n＋1)，1/4 (2n－1)
MII分裂：姐妹染色单体不分离
三体型减数分裂不分离
染色体不分离发生
时，一条染色体移至
一极，两条染色体移
至另一极。
2N+1
N
N
N＋1
N
N＋1
N＋1
N
2N
2N
2N＋1
2N＋1
1/2 2n ， 1/2 (2n＋1)
在形成的成熟配
子中，1/2有n条染色
体，1/2有(n＋1)条染
色体；
②有丝分裂不分离(mitotic non-disjunction)
有丝分裂不分离：
发生在受精卵或体细胞有丝分裂过程中
的姐妹染色单体不分离，即可形成嵌合体
(mosaic)。
嵌合体：
指体内同时存在染色体数目不同的两种
或两种以上细胞系的个体。
有丝分裂不分离(mitotic non-disjunction)
2N
2N
2N
2N
2N－1
2N＋1
47/45 嵌合体个体
2N－1 2N＋1
2N
2N
46/47/45 嵌合体个体
嵌合体个体
中各细胞系的
类型和数量的
比例，取决于
发生染色体不
分离的卵裂时
间的早晚。
(2) 染色体丢失(loss)
细胞分裂过程中
纺锤丝与着丝粒
未连接
染色体行动迟缓
染色体丢失所形成的嵌合体在临床上所见
的只有46，XY/45，X 或46，XX/45，X 两种
细胞系，而无第三种嵌合体病例。
46
46
47
45
46
46
46
46
46
46
有丝分裂不分离与
嵌合体形成图解
45
46
46
46
染色体丢失与嵌
合体 形成 图解
二、染色体结构畸变 (structural aberration)
染色体结构畸变：
指染色体部分片段的缺失、重复或重排。
基础：染色体断裂/或断裂后的异常连接
(一)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：染色体的结构畸变只用断裂点来表示
2、繁式：对染色体的结构畸变用改变了的染色
体的带纹组成来描述。
简式：46，XX，del （1）（q21:）
染色体 性染色
总数 体组成
畸变
符号
变化染
色体号
断裂点
繁式：46，XX，del （1）（pter→q21:） q21
染色体 性染色
总数 体组成
畸变 畸变染
符号 色体号
改变后的染
色带纹组成
（二）染色体结构畸变
1.缺失（deletion ，del ）—部分单体型
末端缺失：46，XX，del（4）（q27）
46，XX，del（4）（pter →q27:）
4q27
缺失(deletion，del)
中间缺失(interstitial deletion)
4q13
4q25
2、重复（duplication,dup）
1
1
1
1
2
3
2
3
2
3
2
3
4
4
4
4
5
5
5
56
6
6
56
76
7
7
67
7
7
正位重复
倒位重复
倒位(inversion，inv)
臂内倒位(paracentric inversion)
4q13
4q24
4q24
4q13
46，XY，inv （4）（q13q24）
46，XY，inv （4）（pter → q13 ::q24 → q13::q24 → qter ）
臂内倒位染色体在减数分裂时的遗传效应
倒位(inversion，inv)
臂间倒位(pericentric inversion)
4p14
4q21
4q21
4p14
1
1
7
6
2
5
3
4
4
3
5
6
4
2
7
8
8
1
7
6
5
4
3
2
8
1
7
6
5
4
3
2
1
8
7
6
5
4
3
2
8
5
3
1 2
1
4
3
2
1
5
6
7
6
2
3
4
5
7
8
正常染色体
7 8
重复1，缺8
8
重复8，缺1
倒位环
6
倒位染色体
四种配子
倒位(inversion，inv)
臂间倒位(pericentric inversion)
易位(translocation，t)
相互易位(reciprocal translocation)
20q12
4q25
→
46，XY，t（4，20）（q25；q12）
46，XY，t（4，20）（4pter→4q25::20q12→20qter；
20pter→20q12::4q25→4qter）
易位(translocation，t)
相互易位(reciprocal translocation)
易位(translocation，t)
相互易位(reciprocal translocation)
易位(translocation，t)
相互易位(reciprocal translocation)
B
A
C
D
四射体
相互易位染色体在减数分裂时将形成四射体
易位
B
四射体
A
C
D
（四射体照片）
四射体形成的18种类型配子，受精后只有一种为
正常人（AB, CD)；一种为易位携带者(AD, BC)。其
他均含有不平衡染色体。
相互易位形成的18种类型配子
对
B
A
D
位： AB CD
AD CB
邻 位1： AB CB
AD CD
C 邻 位2： AB AD
CB CD
*AB AB
*CD CD
*CB CB
*AD AD
3 : l： AB CB CD
AD
CB CD AD
AB
3 : l：CD AD AB
CB
AD AB CB
CD
* 在着丝粒与互换
点之间发生交换
易位(translocation，t)
罗伯逊易位(robertsonian translocation)
45，XX，-14，-21，+t（14;21）（p11;q11）
易位(translocation，t)
罗伯逊易位(robertsonian translocation)
非同源染色体易位
同源染色体易位
环状染色体(ring chromosome，r)
2p21
2q31
46，XY，r（2）（p21q31）
环状染色体（ring chromosome,r）
环状染色体(ring chromosome，r)
等臂染色体(isochromosome，i)
46，X，I（Xq）
双着丝粒染色体(dicentric chromosome，dic)
6q22
11p15
45，XX，dic（6；11）（q22；p15）
发育不同阶段染色体畸变
* 在配子形成期或受精24小时内的畸变将导致
畸变纯合体。
* 在发育2-4天（卵裂及桑椹胚期）将导致不
同比例的嵌合体。
* 在3胚层分化（3周左右）阶段，某一层染色
体畸变将导致由该胚层发育而来的组织器官系
统异常。
在各组织器官染色体异常嵌合体中，仅依外
周血检查不一定能够发现嵌合核型。