1、第七章 染色体畸变与染色体病,铜川职业技术学院医学系 姚展妮,照片中的这群孩子因为体细胞中多了一条染色体，就远不如其他他孩子那么聪明伶俐了，是什么原因导致这样的结果呢？在这一章中，我们将详细讨论这方面的问题。,第一节 染色体畸变,染色体畸变 是指染色体在数目或结构上发生的改变。,染色体数目异常(numerical abnormality),染色体结构畸变(structural aberration),由于染色体畸变涉及整个染色体或某个片段内基因群的增减或位置转移，其结果必然破坏遗传物质或基因间的平衡，所以，它是染色体病产生的基础。,一、染色体数目畸变,1、整倍体性改变,染色体数目成倍增加,导致
2、多倍体。,（1） 三倍体 指体细胞中有三个染色体组，3n69,以正常二倍体为标准，如果细胞中染色体数目增加或减少，称染色体数目畸变。,1、整倍体性改变,染色体数目成倍增加，导致多倍体。,（1）三倍体 指体细胞中有三个染色体组，3n69,（2)四倍体 指体细胞中有四个染色体组，4n92,(3)形成原因,1)双雄受精或双雌受精,2)核内复制,双倍染色体(diplochromosome),3)核内有丝分裂,1、整倍体性改变,染色体数目成倍增加，导致多倍体。,(1) 三倍体 指体细胞中有三个染色体组，3n69,(2)四倍体 指体细胞中有四个染色体组，4n92,(3)形成原因,1)双雄受或双雌受精,2)
3、核内复制,二、染色体数目异常,2、非整倍体性改变,细胞内个别染色体数的增加或减少，形成非整倍体。,体细胞染色体数目少于二倍体(46条)时称为亚二倍体，体细胞染色体数目多于二倍体(46条)时称为超二倍体。,2、非整倍体改变,细胞内个别染色体数的增加或减少，形成非整倍体。,非整倍体改变的类型：,(1)单体型：某对染色体减少了一条（2n-1），细胞内染色体总数为45条。,(2) 三体型：某对染色体增加了一条（2n+1）。,(3) 多体型：某对染色体增加了2条或2条以上。,(4) 复合非整倍体,染色体数目异常,二、非整倍体(aneuploid),细胞内个别染色体数的增加或减少形成非整倍体。,非整倍体改
4、变的类型,(1) 染色体不分离, 第一次减数分裂不分离, 第二次减数分裂不分离,非整倍体改变的形成机制, 有丝分裂不分离,在细胞分裂中，某一对同源染色体或一条染色体的两条姐妹染色单体不能分向两极，而进入同一个子细胞的现象，称为染色体不分离,第一次减数分裂不分离,染色体不分离发生在减数分裂后期；,正常受精后，1/2形成超二倍体(2n1)，1/2形成亚二倍体(2n1)。,形成的成熟配子中，1/2有(n1)条染色体，1/2有(n1)条染色体；,第二次减数分裂不分离,正常受精后，1/2为二倍体，1/4形成超二倍体(2n1)，1/4形成亚二倍体(2n1)。,染色体不分离发生在减数分裂后期；,在形成的成熟
5、配子中，1/2有n条染色体，1/4有(n1)条染色体，1/4有(n1)条染色体；,减数分裂不分离,初级不分离,父母均为正常二倍体，只是在生殖细胞形成时，由于减数分裂染色体不分离，导致受精后产生三体型患儿，称为初级不分离。,由于父母一方为三体型，其生殖细胞在减数分裂时发生的不分离，称为次级不分离。,次级不分离,减数分裂不分离,Back,正常受精后，1/2为二倍体，1/2形成超二倍体(2n1) 。,三体型亲代在减数分裂时，一条染色体移至一极，两条染色体移至另一极；,在形成的成熟配子中，1/2有n条染色体，1/2有(n1)条染色体；,有丝分裂不分离,嵌合体：指体内同时存在染色体数目不同的两种或两种以
6、上细胞系的个体。,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。,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。,46/47/45 嵌合体个体,47/45 嵌合体个体,有丝分裂不分离,Back,例：第二次卵裂中X染色体丢失,46, XX,45, X,46, XX,45, X / 46, XX,X染色体 丢失,染色体数目异常,二、非整倍体改变,(2) 染色体丢失或后期延迟,在减数分裂或有丝分裂中，一对同源染色体或一对姐妹染色单体中的一条没能进入任何一个子细胞中，结果造成其中一个子细胞少了一条染色体，称染色体丢失。,（2）
7、染色体丢失,染色体结构畸变：指染色体部分片段的缺失、 重复或重排等。,基础：染色体断裂和/或断裂后的异常连接,染色体结构畸变,衍生染色体,“平衡的”与“不平衡的”,断裂是染色体结构异常的基础 ,重接错误是结构异常的根本原因。,二、染色体结构畸变,染色体结构畸变的种类,1.缺失：部分单体型,染色体结构畸变,缺 失,末端缺失,4q13,缺 失,中间缺失,缺 失 是指一条染色体发生断裂后，其断片丢失，造成染色体缺失一段：末端缺失、中间缺失。,环状染色体:当一条染色体的两臂各有一次断裂,有着丝点的两个端彼此重新连接,形成环状染色体(辐射损伤),染色体结构畸变,染色体结构畸变的种类,2. 重复：部分三体
8、型,1. 缺失：部分单体型。,重复(duplication，dup),正位重复,倒位重复,Duplications A segment of chromosome is doubled,染色体结构畸变,3.倒位,染色体结构畸变的种类,2.重复：部分三体型,1.缺失：部分单体型,倒位:一条染色体发生两次断裂,断裂段颠倒位置重接, 形成倒位。分为臂内倒位和臂间倒位。,倒位(inversion，inv),臂内倒位,4q13,臂间倒位,4p14,倒 位,倒 位,倒 位,INVERSIONS,4. 易位,染色体结构畸变,3. 倒位,染色体结构畸变的种类,2. 重复：部分三体型,1. 缺失：部分单体型。,
9、易位(translocation，t),相互易位,易位(translocation，t),相互易位,易位(translocation, t):两条非同源染色体同时发生断裂,断片交换位置重接, 结果形成易位。分为相互易位和罗氏易位等。,易位(translocation，t),罗伯逊易位,易位(translocation，t),罗伯逊易位,5. 环状染色体,4. 易位,染色体结构畸变,3. 倒位,染色体结构畸变的种类,2. 重复：部分三体型,1. 缺失：部分单体型。,环状染色体(ring chromosome，r),环状染色体(ring chromosome，r),环状染色体(ring chrom
10、osome，r),6. 等臂染色体,5. 环状染色体,4. 易位,染色体结构畸变,3. 倒位,染色体结构畸变的种类,2. 重复：部分三体型,1. 缺失：部分单体型。,等臂染色体(isochromosome，i),5.等臂染色体 染色体断裂如发生在着丝粒区，使着丝粒横断，则两个臂的姐妹染色体单体分别互相连接，形成两条与短臂或长臂相应的染色体,等臂染色体,7. 双着丝粒染色体,6. 等臂染色体,5. 环状染色体,4. 易位,染色体结构畸变,3. 倒位,染色体结构畸变的种类,2. 重复：部分三体型,1. 缺失：部分单体型。,双着丝粒染色体,双着丝粒染色体 ：两条染色体断裂后，有着丝点的两个片段相连接
11、，即形成一个双着丝粒染色体。,染色体结构畸变,染色体结构畸变的传递,1.有丝分裂,染色体型畸变 & 染色单体型畸变,稳定型染色体畸变 & 非稳定型染色体畸变,2. 减数分裂,结构杂合体,衍生染色体,重组染色体,易位(translocation，t),相互易位,倒位环(inversion loop),臂间倒位(pericentric inversion),倒位(inversion，inv),臂间倒位,倒位(inversion，inv),臂间倒位,倒位(inversion，inv),倒位环,第二节 染色体病,染色体畸变的后果,1.自然流产,2.先天缺陷,3.携带者,染色体病:由于染色体结构或数目异
12、常所引起的疾病。分为常染色体异常综合征、性染色体异常综合征和染色体异常携带者三类。,主要临床特征：,严重智力低下，生长迟缓； 枕骨扁平，发际低； 眼距宽，外眼角上斜，内眦赘皮； 鼻根低平，舌大，腭弓高尖； 通贯手，小指内弯，有一指褶纹； 男性不育、女性偶有生育能力。,发病率1/600800 新生儿。,一、常染色体病,一、三体综合征,1. 先天愚形(21三体综合征), 21三体型：占95，47, XX(XY), 21。由减数分裂时21号染色体不分离所致其发病率随母亲年龄增高而增大。,常染色体病,一、三体综合征,1. 先天愚形(21三体综合征，Down syndrome), 嵌合型：占24 ，46
13、/47，21由胚胎期卵裂21号染色体不分离所致。, 易位型：46, XX(XY), 14, t(14q21q)由平衡易位携带者亲代传来。亲代核型：45, XX(XY),14,21,t (14q21q)。, 21三体型：占95，47, XX(XY), 21。由减数分裂时21号染色体不分离所致。其发病率随母亲年龄增高而增大。,一、三体综合征,1.先天愚形(21三体综合征，Down syndrome),正常,发病率1/4,0005,000 活婴 男女比例为 1 : 4,2. 18三体综合征(Edwards syndrome),常染色体病,一、三体综合征,18三体：Edward综合征核型：47，XX（
14、XY）+18,18三体,发病率1/5,00021,000。,3.13三体综合征(Patau syndrome),常染色体病,一、三体综合征,核型：47,XX,+13,发病率1/50,000,常染色体病,二、部分三体综合征或部分单体综合征,5p三体综合征(猫叫综合征）,核型：46,XX(XY),5P,猫叫综合征,Cri-du-chat Due to a deletion of part of the short arm of chromosome 5.,Features: High-pitched mewing cry as infants “Anti-mongoloid” slant of t
15、he eyes Mental retardation Death by about 4 years.,性染色体病,一、先天性睾丸发育不全综合征,1942年，Klinefelter首先描述。,1956年，Bradbury发现病人的 X 染色质呈阳性。,1959年，Jacob和Strong证实患者核型为47，XXY。,发病率为 1/850 男性。,男性精神发育不全中为 1/100，男性不育中为1/10。,核型：47，XXY,先天性发育不全综合征,47，XXY,性染色体病,二、 XYY综合征,1961年，Sandburg首先描述，核型为 47，XYY,发病率为 0.11 男性,男性精神病患者中占为
16、3/100,身高180 cm：1/200；190 cm：1/30；200 cm：1/10。,XYY综合征, 47，XYY， 父亲YY发生不分离， 形成YY精子。,5% criminals with violent and antisocial behavior are XYY, but only 0.1% of males in population XYY Does this syndrome cause violent behavior? Should this syndrome be used as a defense in criminal trials?,三、性腺发育不全(Turne
17、r综合征）,1938年，Turner首先描述。,1954年，发现患者的 X 染色质呈阴性。,1959年，Ford证实患者核型为45，X。,发病率为 1/2,500 1/5,000 女性。,性染色体病,1. X单体型：45，X,三、性腺发育不全(Turner综合征),性染色体病,核型：45，X。X染色质、Y染色质均阴性。 原因：父亲形成精子过程，XY染色体不分离。,45，X,2.嵌合型：45,X/46,XX；45,X/47,XXX； 45,X/46,XX/47,XXX。,3.X等臂染色体：46，X，i(Xq)； 46，X，i(Xp)。,4.X染色体其他结构畸变： XXp-； XXq-； 46，X
18、，r(X)。,1. X单体型：45，X。,三、性腺发育不全(Turner综合征),性染色体病,1959年，Jacob首先描述，核型为 47，XXX。,性染色体病,四、X三体综合征,发病率为 1/1,000 女性新生儿。,女性精神病患者中占为 4/1,000。,XXX综合征： 47，XXX，卵细胞分裂时，X染色体不分离。 多数患者性发育正常，可生育，部分患者性发育幼稚，原发性闭经。X愈多智力发育愈差，身体畸形愈重。,脆性部位(fragile site),Xq27.3 Fra X,性染色体病,五、脆性X染色体综合征,性染色体病,1969年，Lubs在X连锁的智力低下家庭中发现。,五、脆性X染色体综
19、合征,1969年，Lubs在X连锁的智力低下家庭中发现。,1/1,000的男性带有致病基因，20 不发病。,实际发病率为 1/1,250 1/1,350。,其发病率是仅次于先天愚形的智力低下性疾病。,1/3 的女性杂合子为轻度智力低下，出现率约 1/2,000。,性染色体病,五、脆性X染色体综合征,Coarse facial features Malformed, large ears Long, narrow faces Very large testicles,Features of the disorder: Mental RetardationAverage IQ of affecte
20、d males is about 40 Behavior changes resembling autism Delayed language skills Poor coordination,FMR-1基因 Xq27,5 端有一个(CGG)n,n 6 50 正常人,60 200 前突变(premutation),200 230 全突变(full mutation),性染色体病,五、脆性X染色体综合征,两性畸形：个体的性腺或内外生殖器、第二性 征具有不同程度的两性特征。,性染色体病,六、两性畸形,真两性畸形：患者体内兼有男女两种性腺,1. 46，XX,2. 46，XY,3. 46，XX/46，
21、XY,4. 46，XX/47，XXY,5. 45，X/46，XY,假两性畸形：患者体内只有一种性腺，但外生殖器和第二性征兼有两性特征。,1.男性假两性畸形, 特发性男性假两性畸形，AR, 雄激素不敏感综合征，XR睾丸女性化,两性畸形：个体的性腺或内外生殖器、第二性征具有不同程度的两性特征。,性染色体病,六、两性畸形,Four siblings with testicular feminization syndrome. All four subjects in this photograph have 44 autosomes plus an X and a Y, (so they are g
22、enotypically MALES (!) , but they have inherited the recessive sex-linked allele conferring insensitivity to androgens (male hormones).,1. 男性假两性畸形,2. 女性假两性畸形, 肾上腺性征异常综合征，AR, 女胎男性化,假两性畸形：患者体内只有一种性腺，但外生殖器和第二性征兼有两性特征。,两性畸形：个体的性腺或内外生殖器、第二性征具有不同程度的两性特征。,性染色体病,六、两性畸形,先天性肾上腺皮质增生症型,患者的核型与表型相反,性染色体病,七、性逆转综合征
23、,1. 46，XX男性 1/20,000，与XXY临床表型相似.,2. 46，XY女性, 存在Xp-Yp，或Yp和常染色体易位,Y染色体的SRY失去功能 患者为46，XX/46，XY嵌合体,第三节 肿瘤与遗传,肿瘤： 良性肿瘤 恶性肿瘤（又称为癌）肿瘤是细胞不受限制地增殖和生长所形成的，而生长受遗传控制的，所以，一切肿瘤都可能涉及遗传因素。许多肿瘤都有家族聚集现象，说明他们是有遗传基础的。,一、肿瘤发生中的遗传现象,1、肿瘤发病率的种族差异不同种族之间的遗传素质存在着差异。同一肿瘤再不同人种中发病率高低不同，不同人种也有各自不同的高发肿瘤。2、肿瘤的家族聚集现象 （1）癌家族 是指一个家族有较多成员患有一种或几种解剖部位类似的癌。 （2）家族性癌 是指一个家族内有多个成员患同一种癌。,二、肿瘤的染色体异常,肿瘤细胞多为非整倍体，如超二倍体或亚二倍体。有些细胞中染色体数目成倍增加，但又不是完整倍数，称为多异倍体。肿瘤的染色体结构异常也很常见。,三、肿瘤相关基因,与肿瘤发生有关的基因有两类： 1、癌基因 只能引起细胞癌变的基因，分为细胞癌基因和病毒癌基因。细胞癌基因：存在于人类细胞中的正常基因。病毒癌基因：存在于病毒基因族中的癌基因，可使感染的宿主细胞发生癌变。 2、抑癌基因 又称抗癌基因，也是存在于人体细胞中的正常基因。,
