人類染色體疾病診斷一

1、關(guān)于人類染色體疾病的診斷一第1頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四第一節(jié)人類正常染色體一、人類中期染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)第2頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四DNA+組蛋白核小體+連接絲核小體+連接絲螺線體(solenoid)螺線體超螺線體(super-solenoid)超螺線體染色體第3頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四細胞周期：指由細胞分裂結(jié)束到下一次細胞分裂結(jié)束所經(jīng)歷的過程。 G1期，指從有絲分裂完成到期DNA復(fù)制之前的間隙時間；S期，指DNA復(fù)制的時期；G2期，指DNA復(fù)制完成到有絲分裂開始之前的一段時間；M期，細胞分裂開

2、始到結(jié)束。 G0期：間期細胞，細胞周期之外的細胞。第4頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四人類外周淋巴細胞培養(yǎng)及染色體標本制備:采血接種培養(yǎng)秋水仙素處理收集細胞低滲固定制片 第5頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四染色單體(端粒)次縊痕短臂（p）長臂（q）隨體常染色質(zhì)區(qū)異染色質(zhì)區(qū)主縊痕（初級縊痕）第6頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四初級縊痕（主縊痕）： 著絲粒所在部位兩染色單體縮窄。次級縊痕（副縊痕）： 有的染色體在長、短臂上還存在縮窄區(qū)或淺染區(qū)，稱為副縊痕。隨體： 大部分近端著絲粒染色體短臂末端有一球形小體，借柄部與染色體

3、主體稱為隨體。第7頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四NOR： 近端著絲粒染色體隨體和短臂相連的柄部含有rDNA，可轉(zhuǎn)錄形成rRNA,與核仁形成有關(guān)，也稱核仁組織者區(qū)。端粒（telomere）： 染色體端部特化部位，由端粒DNA和端粒蛋白構(gòu)成。功能:1. 維持染色體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定； 2. 保持各條染色體彼此不相粘接； 3. 有助于同源染色體配對和染色單體互換。第8頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四二、人類正常核型 （一） Denver體制 1960，在美國丹佛、1963，在英國倫敦，1966，在美國芝加哥，召開三次人類細胞遺傳學的國際會議。 主要依據(jù)：染

4、色體大小、著絲粒位置。第9頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四染色體的四種類型：1/25/8中央著絲粒染色體5/87/8亞中著絲粒染色體7/8 近端著絲粒染色體中部亞中部近端部端部 末端處第10頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四人類體細胞的正常核型（Denver體制） 組 染色體號 主要特征A組B組 C組D組E組F組G組 123亞中著絲粒染色體中央著絲粒染色體4 5亞中著絲粒染色體、無隨體6 12、X亞中著絲粒染色體大小13 15近端著絲粒染色體、有隨體161718亞中著絲粒染色體中央著絲粒染色體19 20中央著絲粒染色體2122、Y近端著絲粒染色

5、體、有隨體Y染色體略大、長臂平行伸展、無隨體第11頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四（二）非顯帶染色體核型及識別 丹佛 (Denver) 體制。 規(guī)定每一條染色體可通過相對長度、臂率和著絲粒指數(shù)等三個參數(shù)予以識別；常染色體按長度遞減的次序以122號編號，性染色體則稱為X和Y。另外人類的46條染色體應(yīng)根據(jù)長度遞減順序和著絲粒位置劃分為7個易區(qū)分的組，即以字母AG表示7組染色體，并決定將副縊痕和隨體作為識別染色體的輔助指標。 第12頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四第13頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四 核型：一個體細胞（s

6、omatic cell）中的全部染色體稱為核型（Karyotype） 。 確切的說核型是指是一個體細胞內(nèi)的全部染色體按其大小和形態(tài)特征排列所構(gòu)成的圖像。 對這種圖像進行分析稱為核型分析。 第14頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四12123 54121324（三）染色體顯帶與顯帶染色體的命名1、染色體顯帶技術(shù)對有絲分裂中期染色體進行酶解，酸、堿、鹽等處理，并用特殊的染色方法（芥子喹吖因或鹽酸喹吖因）可使染色體在其長軸上顯出一個個明暗交替或染色深淺不同的橫紋，這樣的橫紋就叫做染色體的帶。 第15頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四染色體的顯帶技術(shù)分類整

7、條染色體的顯帶技術(shù)：如Q帶和G帶染色體局部的顯帶技術(shù)如T帶和C帶.第16頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四Q帶（Q banding）染料：芥子喹吖因或鹽酸喹吖因優(yōu)點：受制片過程和熱處理的影響較小,制片效果較好,帶型鮮明缺點：在熒光顯微鏡下進行觀察。但Q帶保存時間短，而且需要在熒光顯微鏡下進行觀察，因而，限制了Q顯帶技術(shù)的應(yīng)用。第17頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四Q-顯帶：熒光顯帶，同G顯帶帶紋第18頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四染色體標本 優(yōu)點：G顯帶克服了Q顯帶的缺點，G帶標本可長期保存，而且可在普通光學顯微鏡下

8、觀察。（ G帶在各條染色體上顯出的帶型和Q帶型基本相同 ）熱、堿、蛋白酶Giemsa染色G顯帶G顯帶（G banding）第19頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四正常男性染色體46, XY正常女性染色體46，XXG顯帶核型分析第20頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四第21頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四方法：中期染色體不經(jīng)鹽酸水解或不經(jīng)胰酶處理的情況下，經(jīng)吉姆薩染色后所呈現(xiàn)的區(qū)帶。所顯示的帶紋與G帶的深、淺帶帶紋正好相反，故稱為R帶（reversed band）。 R顯帶（R banding）第22頁，共58頁，2022

9、年，5月20日，18點42分，星期四人類1號染色體Q、G、R三種顯帶對比圖第23頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四方法：將中期染色體先經(jīng)鹽酸，后經(jīng)堿（如氫氧化鋇）處理，再用吉姆薩染色 C-顯帶：著絲粒顯帶C顯帶核型圖 第24頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四 T-顯帶：末端顯帶是染色體的端粒部位經(jīng)吉姆薩和吖啶橙染色后所呈現(xiàn)的區(qū)帶，典型的T帶呈綠色。 第25頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四特異顯示近端著絲粒染色體（核仁組織區(qū)） N帶（NOR）：第26頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四2、染色體顯帶核

10、型的命名 1971，在巴黎召開的第四屆和1972在愛丁堡的國際會議，提出人類細胞遺傳學命名的國際體制。（1）界標：染色體上具有顯著形態(tài)學特征并穩(wěn)定存在的結(jié)構(gòu)區(qū)域。 端粒、著絲粒、明顯的帶。（2）區(qū)：兩界標之間的區(qū)域。（3）帶：染色體由一系列帶組成，沒有非帶區(qū)。（4）亞帶：第27頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四pq32112341p31654321第28頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四3、染色體高分辨顯帶及命名 分裂中期一套單倍染色體一般顯示320條帶。高分辨顯帶能顯示550-850條帶，甚至2000條帶以上。達到了亞帶（subband）的水平

11、。 如21三體，早期確定為多了一條21號，高分辨顯帶則確定癥狀與21q22.3重復(fù)有關(guān)。-應(yīng)用高分辨顯帶技術(shù)研究染色體微細結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)改變后遺傳效應(yīng)的學科，稱為“微細胞遺傳學”。 現(xiàn)在可以在G2期或早前期的染色體上顯示300010000條帶。第29頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四染色體高分辨顯帶及命名高分辨顯帶染色體（人類10號染色體）帶的描述： 染色體號 臂的符號 長臂q;短臂p 區(qū)的序號 帶的序號 亞帶 次亞帶10q2310q23.310q23.33第30頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四第二節(jié)染色體多態(tài)性染色體多態(tài)性（chromosome

12、polymorphism）在正常健康人群中存在著各種染色體的恒定微小變異，主要表現(xiàn)在一對同源染色體之間出現(xiàn)形態(tài)結(jié)構(gòu)、帶紋寬窄度、著色強度等的明顯差異，同時這些微小恒定的變異又按孟德爾方式遺傳，通常沒有明顯表型效應(yīng)和病理學意義，這種變異稱染色體的多態(tài)性。 第31頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四染色體多態(tài)的特征：1、常常集中在染色體一定部位，常為異染色質(zhì)區(qū)。2、不同于染色體畸變，不具明顯的臨床表型或病理性意義。3、在個體中是恒定的，按孟德爾遺傳方式遺傳。第32頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四染色體多態(tài)主要發(fā)生的部位染色體長度隨體和副縊痕；D組和G

13、組近端著絲粒染色體的短臂、隨體及隨體柄部副縊痕區(qū)（NOR）形態(tài)的變異（常見）；1、9和16號染色體長臂近著絲粒區(qū)副縊痕處形成的狹窄、淺染的區(qū)域的變異；第33頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四一、染色體長度的多態(tài) 不同個體或同一個體同源染色體的兩條染色體長度存在真實的差異。Y染色體長度變異是最典型、最常見的多態(tài)形態(tài)，具有隨體的Y染色體；具有中央著絲粒的Y染色體；Y長度的變異，主要發(fā)生的部位是Yq遠側(cè)2/3處: 大Y: Y長度大于F組或18號長度(或稱長Y或巨Y） Y=18小Y: Y長度小于G組染色體長度體 Y 22 第34頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分

14、，星期四a b c d e fY染色體 Y染色體長臂上有精子分化發(fā)育的基因，異染色質(zhì)增加或減少都可能是造成細胞錯誤、生殖障礙的原因。第35頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四二、隨體多態(tài)a b c d e f近端著絲粒染色體的變異第36頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四三、副縊痕多態(tài) 近端著絲粒染色體存在副縊痕，此外1、9、16和Y染色體也有副縊痕。a b c 副縊痕常位于異染色質(zhì)區(qū)，副縊痕的增長是高度重復(fù)DNA序列增加所致。 有報道稱這種增長可使同源染色體配對困難，從而引起流產(chǎn)。第37頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四第三

15、節(jié)染色體畸變?nèi)旧w畸變(chromosome aberration)：是指染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。第38頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四一、畸變的原因（一）物理因素：高熱、射線。（二）化學因素 藥品：環(huán)磷酰胺、氮芥；農(nóng)藥；工業(yè)毒物：苯、甲苯；食品添加劑等。（三）生物因素： 生物毒素：霉菌毒素；生物體：帶狀皰疹病毒、風疹病毒、乙肝病毒、巨細胞病毒。（四）遺傳因素第39頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四二、染色體數(shù)目異常（一）整倍體異常和發(fā)生機制：-染色體數(shù)目以染色體組為單位的增減 。單倍體（n） 三倍體（3n）四倍體（4n）多倍體第40頁，共5

16、8頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四1、三倍體（triploid）： 核型69，XXX，69，XXY/三倍體嵌合體。嵌合體-一個個體內(nèi)存在兩種或兩種以上核型的細胞株。異源嵌合體-不同核型的細胞系來自兩個或兩個以上的合子。第41頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四多倍體產(chǎn)生的機制（1）雙雄受精(diandry)23X23Y23X69XXY第42頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四（2）雙雌受精(digyny) 69XXY23X23X23Y第43頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四2、四倍體（tetraploid） 核

17、型92，XXXX，92，XXYY。原因：（1）核內(nèi)復(fù)制（endoreplication） （2）核內(nèi)有絲分裂。第44頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四核內(nèi)復(fù)制（腫瘤常見） DNA復(fù)制完畢但染色體不分離，結(jié)果細胞核中含有四倍的染色體，人類則為92根染色單體。核內(nèi)復(fù)制第45頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四染色體數(shù)目只有少數(shù)幾條的增減 。超二倍體（hyperdiploid） 2n+1、2、3n亞二倍體（hypodiploid） 2n 1、2、3n（二）非整倍體改變第46頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四（1）單體型（monos

18、omy）: 2n 1 常染色體單體型難以存活； 臨床只可見X染色體單體型個體，即Turner綜合癥。1、非整倍體改變的類型第47頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四（2）三體型（trisomy）:2n+1 最常見21三體和性染色體三體；其次18、13三體； 較大染色體三體型較難存活。（3）多體型：某號染色體增加2條或以上。（4）復(fù)合非整倍體：細胞內(nèi)兩種或兩種以上染色體數(shù)發(fā)生異常。第48頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四2、非整倍體產(chǎn)生的機制 （1）染色體不分離 主要是由于細胞有絲分裂和減數(shù)分裂時染色體不分離或丟失引起。 第49頁，共58頁，2022

19、年，5月20日，18點42分，星期四MI分裂同源染色體不分離: 70%第50頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四MII分裂姐妹染色單體不分離:30%有絲分裂不分離第51頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四464646 后期遲滯所致染色體遺失與嵌合體形成圖解 45454646（2）染色體丟失（后期延遲）第52頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分，星期四三、 染色體結(jié)構(gòu)的畸變 （一）染色體結(jié)構(gòu)畸變的產(chǎn)生基礎(chǔ) 染色體結(jié)構(gòu)畸變的基礎(chǔ)是斷裂及斷裂后的變位重接。 染色體斷裂，重新組合，稱為染色體重排（rearrangement）。 異常重接形成的各種結(jié)構(gòu)異常的染色體稱為衍生染色體。 第53頁，共58頁，2022年，5月20日，18點42分