人染色体和染色体病专家讲座

人类染色体与染色体病第二章人染色体和染色体病专家讲座第1页第一节人类染色体形态与核型特征

一、人体染色体数目、结构和形态染色单体次缢痕短臂（p）长臂（q）随体常染色质区异染色质区主缢痕（初级缢痕）人染色体和染色体病专家讲座第2页染色体类型1/2-5/8中央着丝粒染色体5/8-7/8亚中着丝粒染色体7/8

近端着丝粒染色体中部亚中部近端部端部-末端处人染色体和染色体病专家讲座第3页人染色体和染色体病专家讲座第4页二、正常人类染色体核型

1、核型：一个体细胞中全部染色体称为核型。即指是一个体细胞内全部染色体按其大小和形态特征排列所组成图像人染色体和染色体病专家讲座第5页正常核型描述

包含两部分：第一部分为染色体总数，第二部分为性染色体组成，二者之间用“，”隔开。如正常男性核型为46，XY异常核型描述

除包含以上两部分外，还包含畸变情况，也是用“，”与前面部分隔开，如47，XY，+21

3、核型描述人染色体和染色体病专家讲座第6页1、人类染色体标本制备（非显带染色体）原理：细胞经过体外培养，并用秋水仙素积累分裂相，使大量分裂细胞停留在分裂中期；再用低渗液处理细胞，使细胞体积膨大，染色体分散；最终固定、染色，即得到分散染色体材料：外周血淋巴细胞、羊水细胞、骨髓细胞、腹水细胞等步骤（以人类外周淋巴细胞为例）采血→接种→培养→秋水仙素处理→搜集细胞→低渗→固定→制片→染色→观察三、核型分析惯用技术

人染色体和染色体病专家讲座第7页非显带染色体存在问题因为不能将每条染色体特征完全显示出来若染色体结构发生畸变，均不能检出，在染色体畸变研究和临床应用中受到很大限制人染色体和染色体病专家讲座第8页二、染色体显带技术

用特殊染色方法可使染色体在其长轴上显出一条条明暗交替或染色深浅不一样横纹——带

pq32112346432152131212123541213241p31人染色体和染色体病专家讲座第9页1、Q带：Q显带用荧光染料对染色体标本进行染色，然后在荧光显微镜下进行观察。Q带保留时间短，而且需要在荧光显微镜下进行观察，因而，限制了Q显带技术应用常见带型类型、特点及临床应用人染色体和染色体病专家讲座第10页2、G显带：染色体标本用热、碱、蛋白酶等预处理后，再用Giemsa染色，能够显示出与Q带相同带纹。G带标本可长久保留，而且可在光学显微镜下观察，因而得到了广泛应用人染色体和染色体病专家讲座第11页人染色体和染色体病专家讲座第12页3、R显带：所显示带纹与G带深、浅带带纹恰好相反，故称为R带（reversedband）人染色体和染色体病专家讲座第13页4、C显带：专门显示着丝粒显带技术。C显带也可使第1、9、16号和Y染色体长臂异染色质区染色人染色体和染色体病专家讲座第14页5、T显带：专门显示染色体端粒显带技术，用来分析染色体端粒6、N显带：专门显示核仁组织区显带技术人染色体和染色体病专家讲座第15页

采取细胞同时化方法和改进显带技术，取得细胞分裂前中期、晚前期或早前期分裂相，能够得到带纹更多染色体，能显示550-850条带，甚至条带以上高分辨显带技术，对染色体分析到达了亚带水平，使我们能确认那些更微小染色体结构改变

高分辨显带人染色体和染色体病专家讲座第16页人染色体和染色体病专家讲座第17页第三节人体染色体畸变

染色体畸变概念

是指染色体数目或结构发生改变染色体畸变原因1、化学原因；2、物理原因；3、生物原因；4、母亲年纪染色体畸变类型1、染色体数目畸变；2、染色体结构畸变人染色体和染色体病专家讲座第18页：染色体数目以染色体组为单位增减：染色体数目只有少数几条增减三倍体多倍体单倍体超二倍体三体亚二倍体单体

整倍性改变

非整倍性改变人染色体和染色体病专家讲座第19页染色体数目畸变机制

1、多倍体产生机制（1）双雄受精23X23Y23X69XXY23X23Y23Y69XYY23X23X23X69XXX人染色体和染色体病专家讲座第20页（2）双雌受精

69XXY23X23X23Y69XXX23X23X23X（3）核内复制

(4)核内有丝分裂人染色体和染色体病专家讲座第21页2、非整倍体产生机制主要是因为细胞分裂时染色体不分离或丢失引发染色体不分离能够发生在有丝分裂，也可发生在减数分裂，但二者造成遗传学效应不一样染色体丢失只发生在有丝分裂中人染色体和染色体病专家讲座第22页减数分裂染色体不分离人染色体和染色体病专家讲座第23页464646嵌合体：同时存在两种或两种以上核型细胞系个体464646

后期延滞所致染色体遗失与嵌合体形成图解4545464647454646有丝分裂不分离与嵌合体形成图解人染色体和染色体病专家讲座第24页二、染色体结构畸变

（一）染色体结构畸变产生基础染色体结构畸变基础首先是断裂及断裂后重接；发生结构重排染色体称为衍生染色体重接方式：1、原位（愈合）；2、异位（结构重排，畸变）；3、丢失（结构重排，畸变）常见结构畸变类型：缺失、倒位、易位、重复等人染色体和染色体病专家讲座第25页（二）人类染色体畸变核型描述两种表示方法:1、简式：在这一方式中，染色体结构畸变只用断裂点来表示2、繁式：在这一方式中，对染色体结构畸变用改变了染色体带纹组成来描述简式：46，XX，del（1）（q21）畸变符号染色体总数性染色体组成改变染色体号断裂点繁式：46，XX，del（1）（pter→q21：）畸变符号染色体总数性染色体组成畸变染色体号改变了染色体带纹组成q21人染色体和染色体病专家讲座第26页核型分析中惯用符号及意义符号术语意义符号术语

意义→从…到…t

易位：断裂ins

插入/嵌合体ter

末端del缺失der

衍生染色体dup重复rcp

相互易位i等臂染色体ace

无着丝片段inv倒位1-22

常染色体序号人染色体和染色体病专家讲座第27页（二）染色体结构畸变类型1、缺失（deletion，del）123456751234671234567中间缺失末端缺失46,XY,del(1)(pter→q21:)

46,XY,del(1)(q21q23)人染色体和染色体病专家讲座第28页123456712345672、重复（duplication，dup）1234567123456712345675123467

插入人染色体和染色体病专家讲座第29页同源染色体错误配对不等交换abcdefgabcdefgadefgabcbcdefgadefgabcbcdefg人染色体和染色体病专家讲座第30页1234567

臂内倒位3、倒位（inversion，inv）

12345675656565656566546,XY,inv(1)(p22p34)人染色体和染色体病专家讲座第31页

臂间倒位123456712345673412435673434343446,XY,inv(2)(p15q23)人染色体和染色体病专家讲座第32页RAB12345674、易位（translocation，t）A.相互易位（reciprocaltranslocation）

RAB12345677B46,XY,t(2;5)(q21;q31)人染色体和染色体病专家讲座第33页RAB123RB.罗氏易位（着丝粒融合）RAB123RRRABABABABABBA人染色体和染色体病专家讲座第34页

平衡易位:相互易位仅有位置改变，没有可见染色体片段增减通常没有显著遗传效应但平衡易位携带者与正常人生育儿女有可能得到一条衍生异常染色体，造成某一易位节段增多（部分三体性）或降低（部分单体性）人染色体和染色体病专家讲座第35页D/G平衡易位携带者遗传图解成活胚胎有1/3可能性为21-三体减数分裂（６种配子）211421142121141414211421正常21142114易位

携带者21142114易位型

21-三体2121142114死胎211414死胎2114211414死胎21142121142114211421141421人染色体和染色体病专家讲座第36页

C.

插入易位（insertion，ins）RAB1234567RAB1234567B567发生在非同源染色体间人染色体和染色体病专家讲座第37页123456712345671234567123456712345675123467发生在同源染色体间人染色体和染色体病专家讲座第38页ppqq5、等臂染色体（isochromosome，I）

ppqq着丝点横裂ppqq46,XY,i(Xq)46,XY,i(X)(qter→cen→qter)人染色体和染色体病专家讲座第39页6、双着丝粒染色体(dicentricchromosome，dic)

人染色体和染色体病专家讲座第40页

7、环状染色体（ringchromosome，r）46,XY,r(2)(p21q31)46,XY,r(2)(p21

→q31)人染色体和染色体病专家讲座第41页第四节染色体病

概念：染色体数目或结构畸变引发疾病称为染色体病1、因为它有各种临床表现，故称为综合症2、绝大多数患者呈散发性，无家族史3、少数患者双亲之一为平衡染色体重排携带者染色体病种类：1、常染色体病；2、性染色体病人染色体和染色体病专家讲座第42页

一、常染色体病概念：常染色体数目或结构异常引发疾病，男女均发病发病机制:基因组失衡常染色体病共同特征：

智力低下、发育迟缓、多发畸形种类：三体综合症、单体综合症、部分单体综合症、部分三体综合症和嵌合体等(占染色体病2/3）人染色体和染色体病专家讲座第43页1、发病率：新生儿中约为1/800，男性多于女性。母亲年纪是影响发病率主要原因2、临床表现：出生时体重和身长偏低，肌张力低下，突出是颅面畸形，头小而圆，脸圆而扁平，鼻扁平，眼距宽，常有斜视，嘴小唇厚，舌大外伸，耳小，耳廓畸形，颈背部短而宽，患者四肢较短，手宽而肥，通贯掌，指短，皮纹也有一定特点，约1/2以上患者有先天性心脏病，消化道畸形（如十二指肠狭窄、巨结肠等）也偶见，男性还未见能有生育者，少数女性患者能生育。精神发育迟滞或智力低下是本病最突出最严重表现（一）21三体综合征（Downsyndrome）人染色体和染色体病专家讲座第44页21-三体核型１、游离型

大部分21-三体为游离型，占95%，病情严重

核型：47，XY（XX），+21

遗传学：几乎都是新发生，与双亲核型无关。发病原因：95%为母亲发生了染色体不分离，且发生在第一次减数分裂；极少一部分为遗传，既母亲为21-三体人染色体和染色体病专家讲座第45页生育年纪与21-三体发病率关系Y15-19Y20-24Y25-29Y30Y32Y35Y38Y400.0120.010.0080.0060.0040.002人染色体和染色体病专家讲座第46页人染色体和染色体病专家讲座第47页

占1%～2%

原因：在胚胎发育中某一时刻发生了染色体不分离（有丝分裂）；嵌合体临床表现较纯合体轻，发病程度与异常核型细胞百分比相关核型：46/47，+21

２、嵌合型人染色体和染色体病专家讲座第48页３、易位型

占1%～2%，患者体细胞中有一条易位染色体。该易位染色体通常由一条D组或G组染色体与21号染色体长臂经过罗氏易位而成遗传学：Dq21q易位型三体中，有45%是由平衡易位携带者遗传而得，55%为新发生。96%21qGq易位型三体是新发生注意：21q22q和21q21q易位遗传学意义完全不一样人染色体和染色体病专家讲座第49页D/G平衡易位携带者遗传图解成活胚胎有1/3可能性为21-三体减数分裂（６种配子）211421142121141414211421正常21142114易位

携带者21142114易位型

21-三体2121142114死胎211414死胎2114211414死胎21142121142114211421141421人染色体和染色体病专家讲座第50页21-三体诊疗

临床筛查：症状经典，临床诊疗正确率高（90%）

染色体检验：新生儿期患儿有时面容不够经典，需作核型分析（决定性）酶学分析：患者过氧化物歧化酶（SOD－1）活性可增高50％，该酶基因定位21q22，即含有基因剂量效应人染色体和染色体病专家讲座第51页21-三体预防1、对35岁以上孕妇、30岁以下但生育过DS患儿孕妇或其双亲之一为平衡易位携带者或嵌合体者应作产前检验，如取孕16～20周羊水细胞或9～12周绒毛膜细胞做染色体检验2、年纪在30岁以下，且生育过患儿及一级亲属中有患者或有平衡易位携带者妇女应作染色体检验人染色体和染色体病专家讲座第52页

孕妇血清标识物检验血清标识物:1、AFP(甲胎蛋白)

2、UE3(雌三醇)

3、HCG(绒毛膜促性腺激素)

人染色体和染色体病专家讲座第53页（二）18

三体综合征（Edward综合征）

发病率:1/8000，女性多于男性。发病率与母亲年纪相关。1/3患儿在一个月内死亡，90%患儿在一岁内死亡。临床表现：严重畸形，出生很快死亡，宫内发育迟缓，羊水过多，平均出生体重仅2243克，头长、枕凸，眼距宽、眼球小，嘴小，颈短，皮肤松弛，手呈特殊握拳状，摇椅足，智力严重低下

核型：80%为游离型，

47,XX(XY),+18；10%为嵌合型，46/47，+18；其它为各种易位（18号与D组染色体易位）；双亲是平衡易位携带者而造成极少人染色体和染色体病专家讲座第54页（三）13-三体综合征（Patau综合征）

发病率:1/25000，女性多于男性，症状比前面两种严重得多。发病率与母亲年纪相关。99%以上胎儿流产，出生后45%患儿在一个月内死亡，90%患儿在六个月内死亡临床表现：发育畸形，较21-三体和18-三体更严重。小头、兔唇、腭裂、小眼、多指（趾）、宫内发育迟缓、出生体重轻、低耳位、摇椅足、智力严重低下等。核型：80%病例为游离型，

47,XX(XY),+13；原因：母方第一次减数分裂不分离。其次为易位型，主要是13，14号罗氏易位，少数为嵌合型，46/47，+13。注意：13q13q易位遗传效应人染色体和染色体病专家讲座第55页部分单体综合症：5p-综合征（“猫”叫综合征）发病率:1/50000，在常染色体结构畸变中占首位大部分患者能活到儿童期，少数可到成年临床表现：患儿在婴幼儿时期哭声似小猫叫，侯部畸形、松弛，小头，鼻塌、低耳位、牙错位咬合，手足小，肾畸形，脑积水，肌张力亢进，面部表情似很灵巧，实际智力严重低下。核型：46,XX(XY),del(5)(p15)80%为单纯缺失（包含中间缺失）；10%由易位（不平衡）引发，少数为环型染色体和嵌合体；畸变多是新发生人染色体和染色体病专家讲座第56页二、性染色体病

概念：

性染色体数目或结构畸变引发疾病称为性染色体病发病率：性染色体病占全部染色体病1/3。总发病率:约1/500大多数到青春期因第二性征发育时才显现出症状（除Turner综合症）性染色体病共同特征：性征发育不全或畸形、智力较低人染色体和染色体病专家讲座第57页（一）先天性睾丸发育不全综合征（Klinefelter综合征）发生率：发生率很高，约占新生儿0.12%。在精神病患者中和收容所中达1/100，不育男性中占1/10核型：47，XXY；少数为46，XY/47，XXY；46，XY/48，XXXY发病原因：亲代减数分裂时X染色体不分离（1/2病例来自父方第一次减数分裂不分离；1/3来自母方；其余为母方第二次减数分裂不分离或合子后有丝分裂不分离人染色体和染色体病专家讲座第58页临床症状：

阴茎和睾丸小、身材高、第二性征差、四肢修长、有部分女性特征，胡须少、无/小喉结、部分伴有尿道下裂和隐睾。1/4患者有乳房发育。纯合体中97%不育，因曲精小管玻璃样变性，无精子。少数有先天性心脏病，大部分患者智力正常或轻度低下。易患糖尿病、甲状腺疾病、哮喘和乳腺癌嵌合型中若正常细胞百分比大时，临床表现轻，可有生育力治疗：在青春期用雄激素（睾丸酮）替换治疗，维持男性表型，并改进患者心理情况；乳房发育可用手术切除人染色体和染色体病专家讲座第59页（二）XYY综合征

1961年Sandburg首次报道，男婴中发病率为1/900临床表现：

表型普通正常，身材高大，偶见尿道下裂、睾丸发育不良、生育力下降，但大多数能够生育。患者自我抑制力差，含有攻击倾向和反社会行为。在监狱中调查发觉本病患者较多核型：47,XYY发病原因：为父方第二次减数分裂时发生Y染色体不分离结果

人染色体和染色体病专家讲座第60页（三）多X综合征1959年Jacob首先发觉核型为47,XXX女性，称为“超雌”发病率：在女婴中为1/1000临床表现：70%患者青春期第二性征发育正常，可生育；少数卵巢功效低下、原发或继发闭经、乳房发育不良，1/3患者有先天性心脏病，部分有精神障碍。2/3患者智力稍低核型：多数为47，XXX（X三体）；少数为嵌合体，核型为46，XX/47，XXX；极少数为48，XXXX、49，XXXXX，且X染色体越多智力越低，畸形也越重发病原因：均为母方减数分裂染色体不分离（主要为第一次减数分裂不分离）人染色体和染色体病专家讲座第61页（四）先天性卵巢发育不全综合征（Turner综合征）

又称45，X0综合症（X单体）发病率：女婴中为1/5000，在自发流产中占18%-20%临床表现：性发育幼稚，身材矮小(120m-140m)，肘外翻，上眼睑下垂，后发际低，50%有蹼颈，乳间距宽，皮肤色素增多。性腺为纤维条索状，无滤泡，子宫、外生殖器和乳房幼稚型，智力正常或轻度障碍，常因原发性闭经就诊核型：约55%患者为45，X；其它为各种嵌合型和结构异常嵌合型：46，XX/45，X。结构异常型：46，X，i(Xq)嵌合型临床表现较轻，轻者可生育

研究表明，身材矮小和其它体征是因为Xp单体决定；卵巢发育不全和不育则与Xq单体相关人染色体和染色体病专家讲座第62页（五）两性畸形两性畸形：患者性腺、外生殖器、副性征含有不一样程度两性特征1.真两性畸形患者兼有睾丸和卵巢两种性腺组织，内、外生殖器不一样程度地介于两性之间，第二性征发育异常一侧睾丸，另一侧卵巢一侧卵巢或睾丸，另一侧卵睾两侧均为卵睾等人染色体和染色体病专家讲座第63页2.假两性畸形

患者只有一个性腺，但第二性征和内外生殖器却有不一样程度两性化畸形，或倾向于相反性别人染色体和染色体病专家讲座第64页（1）男性假两性畸形核型：46，XY性腺：睾丸举例：雄激素不敏感综合征（睾丸女性化综合征）主要症状：第二性征趋向于女性，外形女性，子宫、卵巢缺如，腹股沟或腹腔可触及睾丸，不育发病原因：靶细胞缺乏雄激素受体遗传方式：XR人染色体和染色体病专家讲座第65页（2）女性假两性畸形核型：46，XX性腺：卵巢先天性肾上腺皮质增生

发病原因：缺乏21羟化酶→氢化皮质酮不足→ACTH↑→肾上腺皮质增生→雄激素↑性别呈男性化主要症状：女孩男性化,声音低沉,乳房不发育,原发闭经遗传方式：AR人染色体和