人類染色體疾病的診療培訓(xùn)課件

1、人類染色體疾病的診療人類染色體疾病的診療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2人類染色體疾病的診療DNA+組蛋白核小體+連接絲核小體+連接絲螺線體細(xì)胞周期：指由細(xì)胞分裂結(jié)束到下一次細(xì)胞分裂結(jié)束所經(jīng)歷的過(guò)程。 G1期，指從有絲分裂完成到期DNA復(fù)制之前的間隙時(shí)間；S期，指DNA復(fù)制的時(shí)期；G2期，指DNA復(fù)制完成到有絲分裂開始之前的一段時(shí)間；M期，細(xì)胞分裂開始到結(jié)束。 G0期：間期細(xì)胞，細(xì)胞周期之外的細(xì)胞。3人類染色體疾病的診療細(xì)胞周期：指由細(xì)胞分裂結(jié)束到下一次細(xì)胞分裂結(jié)束所經(jīng)歷的過(guò)程。人類外周淋巴細(xì)胞培

2、養(yǎng)及染色體標(biāo)本制備:采血接種培養(yǎng)秋水仙素處理收集細(xì)胞低滲固定制片 4人類染色體疾病的診療人類外周淋巴細(xì)胞培養(yǎng)及染色體標(biāo)本制備:4人類染色體疾病的診療染色單體(端粒)次縊痕短臂（p）長(zhǎng)臂（q）隨體常染色質(zhì)區(qū)異染色質(zhì)區(qū)主縊痕（初級(jí)縊痕）5人類染色體疾病的診療染色單體(端粒)次縊痕短臂（p）長(zhǎng)臂（q）隨體常染色質(zhì)區(qū)異染初級(jí)縊痕（主縊痕）： 著絲粒所在部位兩染色單體縮窄。次級(jí)縊痕（副縊痕）： 有的染色體在長(zhǎng)、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，借柄部與染色體主體稱為隨體。6人類染色體疾病的診療初級(jí)縊痕（主縊痕）：6人類染色體疾病的診療NOR： 近

3、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(duì)和染色單體互換。7人類染色體疾病的診療NOR：7人類染色體疾病的診療二、人類正常核型 （一） Denver體制 1960，在美國(guó)丹佛、1963，在英國(guó)倫敦，1966，在美國(guó)芝加哥，召開三次人類細(xì)胞遺傳學(xué)的國(guó)際會(huì)議。 主要依據(jù)：染色體大小、著絲粒位置。8人類染色體疾病的診療二、人類正常核型 8人類染色體疾病的診療染色體的四種類

4、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9人類染色體疾病的診療染色體的四種類型：1/25/8中央著絲粒5/87/8亞中人類體細(xì)胞的正常核型（Denver體制） 組 染色體號(hào) 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(wú)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近端著絲粒染色體、有隨體Y染色體略大、長(zhǎng)臂平行伸展、無(wú)隨體10人類染色體疾病的診療人類體細(xì)胞的正常

5、核型（Denver體制） （二）非顯帶染色體核型及識(shí)別 丹佛 (Denver) 體制。 規(guī)定每一條染色體可通過(guò)相對(duì)長(zhǎng)度、臂率和著絲粒指數(shù)等三個(gè)參數(shù)予以識(shí)別；常染色體按長(zhǎng)度遞減的次序以122號(hào)編號(hào)，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(zhǎng)度遞減順序和著絲粒位置劃分為7個(gè)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(shí)別染色體的輔助指標(biāo)。 11人類染色體疾病的診療（二）非顯帶染色體核型及識(shí)別 丹佛 (Denver) 體制12人類染色體疾病的診療12人類染色體疾病的診療 核型：一個(gè)體細(xì)胞（somatic cell）中的全部染色體稱為核型（Karyotype） 。 確切的

6、說(shuō)核型是指是一個(gè)體細(xì)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(duì)這種圖像進(jìn)行分析稱為核型分析。 13人類染色體疾病的診療 核型：一個(gè)體細(xì)胞（somatic cell）中的全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(duì)有絲分裂中期染色體進(jìn)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(zhǎng)軸上顯出一個(gè)個(gè)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。 14人類染色體疾病的診療1123 54121324（三）染色體顯帶與顯帶染色染色體的顯帶技術(shù)分類整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

7、帶和C帶.15人類染色體疾病的診療染色體的顯帶技術(shù)分類整條染色體的顯帶技術(shù)：15人類染色體疾病Q帶（Q banding）染料：芥子喹吖因或鹽酸喹吖因優(yōu)點(diǎn)：受制片過(guò)程和熱處理的影響較小,制片效果較好,帶型鮮明缺點(diǎn)：在熒光顯微鏡下進(jìn)行觀察。但Q帶保存時(shí)間短，而且需要在熒光顯微鏡下進(jìn)行觀察，因而，限制了Q顯帶技術(shù)的應(yīng)用。16人類染色體疾病的診療Q帶（Q banding）染料：芥子喹吖因或鹽酸喹吖因16人Q-顯帶：熒光顯帶，同G顯帶帶紋17人類染色體疾病的診療Q-顯帶：熒光顯帶，同G顯帶帶紋17人類染色體疾病的診療染色體標(biāo)本 優(yōu)點(diǎn)：G顯帶克服了Q顯帶的缺點(diǎn)，G帶標(biāo)本可長(zhǎng)期保存，而且可在普通光學(xué)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）18人類染色體疾病的診療染色體標(biāo)本 優(yōu)點(diǎn)：G顯帶克服了Q顯帶的缺點(diǎn)，G帶標(biāo)本可長(zhǎng)期保正常男性染色體46, XY正常女性染色體46，XXG顯帶核型分析19人類染色體疾病的診療正常男性染色體46, XY正常女性染色體G顯帶核型分析1920人類染色體疾病的診療20人類染色體疾病的診療方法：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）21人

9、類染色體疾病的診療方法：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)吉姆薩人類1號(hào)染色體Q、G、R三種顯帶對(duì)比圖22人類染色體疾病的診療人類1號(hào)染色體Q、G、R三種顯帶對(duì)比圖22人類染色體疾病的診方法：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 23人類染色體疾病的診療方法：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 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。 24人類染色體疾病的診療 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特異顯示近端著絲粒染色體（核仁組織

10、區(qū)） N帶（NOR）：25人類染色體疾病的診療特異顯示近端著絲粒染色體（核仁組織區(qū)） N帶（NOR）：22、染色體顯帶核型的命名 1971，在巴黎召開的第四屆和1972在愛丁堡的國(guó)際會(huì)議，提出人類細(xì)胞遺傳學(xué)命名的國(guó)際體制。（1）界標(biāo)：染色體上具有顯著形態(tài)學(xué)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(biāo)之間的區(qū)域。（3）帶：染色體由一系列帶組成，沒(méi)有非帶區(qū)。（4）亞帶：26人類染色體疾病的診療2、染色體顯帶核型的命名（1）界標(biāo)：染色體上具有顯著形態(tài)學(xué)特pq32112341p3165432127人類染色體疾病的診療pq311p31627人類染色體疾病的診療3、染色體高分辨顯帶

11、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(dá)到了亞帶（subband）的水平。 如21三體，早期確定為多了一條21號(hào)，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(xì)結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)改變后遺傳效應(yīng)的學(xué)科，稱為“微細(xì)胞遺傳學(xué)”。 現(xiàn)在可以在G2期或早前期的染色體上顯示300010000條帶。28人類染色體疾病的診療3、染色體高分辨顯帶及命名 如21三體，早期確定為染色體高分辨顯帶及命名高分辨顯帶染色體（人類10號(hào)染色體）帶的描述： 染色體號(hào) 臂的符號(hào) 長(zhǎng)臂q;短臂p 區(qū)的序號(hào) 帶的序號(hào) 亞帶 次亞帶10q

12、2310q23.310q23.3329人類染色體疾病的診療染色體高分辨顯帶及命名高分辨顯帶染色體（人類10號(hào)染色體）帶第二節(jié)染色體多態(tài)性染色體多態(tài)性（chromosome 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(duì)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(qiáng)度等的明顯差異，同時(shí)這些微小恒定的變異又按孟德爾方式遺傳，通常沒(méi)有明顯表型效應(yīng)和病理學(xué)意義，這種變異稱染色體的多態(tài)性。 30人類染色體疾病的診療第二節(jié)染色體多態(tài)性染色體多態(tài)性30人類染色體疾病的診療染色體多態(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

13、臨床表型或病理性意義。3、在個(gè)體中是恒定的，按孟德爾遺傳方式遺傳。31人類染色體疾病的診療染色體多態(tài)的特征：31人類染色體疾病的診療染色體多態(tài)主要發(fā)生的部位染色體長(zhǎng)度隨體和副縊痕；D組和G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(hào)染色體長(zhǎng)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；32人類染色體疾病的診療染色體多態(tài)主要發(fā)生的部位染色體長(zhǎng)度隨體和副縊痕；32人類染一、染色體長(zhǎng)度的多態(tài) 不同個(gè)體或同一個(gè)體同源染色體的兩條染色體長(zhǎng)度存在真實(shí)的差異。Y染色體長(zhǎng)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(zhǎng)度的

14、變異，主要發(fā)生的部位是Yq遠(yuǎn)側(cè)2/3處: 大Y: Y長(zhǎng)度大于F組或18號(hào)長(zhǎng)度(或稱長(zhǎng)Y或巨Y） Y=18小Y: Y長(zhǎng)度小于G組染色體長(zhǎng)度體 Y 22 33人類染色體疾病的診療一、染色體長(zhǎng)度的多態(tài)33人類染色體疾病的診療a b c d e fY染色體 Y染色體長(zhǎng)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(xì)胞錯(cuò)誤、生殖障礙的原因。34人類染色體疾病的診療a b c d二、隨體多態(tài)a b c d e f近端著絲粒染色體的變異35人類染色體疾病的診療二、隨體多態(tài)a b c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)，

15、副縊痕的增長(zhǎng)是高度重復(fù)DNA序列增加所致。 有報(bào)道稱這種增長(zhǎng)可使同源染色體配對(duì)困難，從而引起流產(chǎn)。36人類染色體疾病的診療三、副縊痕多態(tài)a b 第三節(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。37人類染色體疾病的診療第三節(jié)染色體畸變?nèi)旧w畸變(chromosome aber一、畸變的原因（一）物理因素：高熱、射線。（二）化學(xué)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(fēng)疹病毒、乙肝病毒、巨細(xì)胞病毒。（四）遺傳因素38人類染色體疾病的診療一、畸變的原因38人

16、類染色體疾病的診療二、染色體數(shù)目異常（一）整倍體異常和發(fā)生機(jī)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39人類染色體疾病的診療二、染色體數(shù)目異常（一）整倍體異常和發(fā)生機(jī)制：?jiǎn)伪扼w（n） 1、三倍體（triploid）： 核型69，XXX，69，XXY/三倍體嵌合體。嵌合體-一個(gè)個(gè)體內(nèi)存在兩種或兩種以上核型的細(xì)胞株。異源嵌合體-不同核型的細(xì)胞系來(lái)自兩個(gè)或兩個(gè)以上的合子。40人類染色體疾病的診療1、三倍體（triploid）：40人類染色體疾病的診療多倍體產(chǎn)生的機(jī)制（1）雙雄受精(diandry)23X23Y23X69XXY41人類染色體疾病的診療多

17、倍體產(chǎn)生的機(jī)制23X23Y23X69XXY41人類染色體疾（2）雙雌受精(digyny) 69XXY23X23X23Y42人類染色體疾病的診療（2）雙雌受精(digyny) 69XXY23X23Y42人人類染色體疾病的診療培訓(xùn)課件核內(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(xì)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44人類染色體疾病的診療核內(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45人類染色體疾

18、病的診療染色體數(shù)目只有少數(shù)幾條的增減 。超二倍體（hyperdipl（1）單體型（monosomy）: 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(gè)體，即Turner綜合癥。1、非整倍體改變的類型46人類染色體疾病的診療（1）單體型（monosomy）: 2n 11、非整倍體（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(hào)染色體增加2條或以上。（4）復(fù)合非整倍體：細(xì)胞內(nèi)兩種或兩種以上染色體數(shù)發(fā)生異常。47人類染色體疾病的診療（2）三體型（trisomy）:2n+1（3）多體型：某號(hào)染2、

19、非整倍體產(chǎn)生的機(jī)制 （1）染色體不分離 主要是由于細(xì)胞有絲分裂和減數(shù)分裂時(shí)染色體不分離或丟失引起。 48人類染色體疾病的診療2、非整倍體產(chǎn)生的機(jī)制48人類染色體疾病的診療MI分裂同源染色體不分離: 70%49人類染色體疾病的診療MI分裂同源染色體不分離: 70%49人類染色體疾病的診療MII分裂姐妹染色單體不分離:30%有絲分裂不分離50人類染色體疾病的診療MII分裂姐妹染色單體不分離:30%有絲分裂不分離50人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）51人類染色體疾病的診療464646 后期遲滯所致染色體遺失與嵌合體形成圖解 454三、 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。 52人類染色體疾病的診療三、 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) 染色體型畸變(chromosome-type aberration)：斷裂發(fā)生在染色體復(fù)制之前（G1或S期）。 染色單體型畸變(chromatid-type ab