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遗传学课件7、染色体病


(3)多体型(polysomy)
增加了2条或2条以上相同的染色体,使某 对染色体成为4条或4条以上,为某染色体多 体型,如 XXXX。 临床上只能看到性染色体的多体型,常染 色体的多体型个体不能存活。 (4)复合非整倍体 有两种以上染色体发生数目异常,形成复 合非整倍体,其中较为特殊的是假二倍体, 如46, X, +21。
X 染色体的短臂与身体发育有关, X染色体的长臂与性腺发育有关。
嵌合型:主要是45, X∕46, XX嵌合体;还有 45和 47的嵌合体及45和46、47的嵌合体;极 个别为 45和 X结构畸变的嵌合体。是由于受 精卵卵裂时X染色体不分离或丢失所致。
短 臂 等 臂 染 色 体
长 臂 等 臂 染 色 体
倒位染色体 简式:46,XX,inv (4) (q12q23) 祥式:46,XX,inv (4) q12: :q23 (pter q12::q23 长臂等臂染色体: 简式: 46,X,i (Xq) 祥式: 46,X,i (X) (qter
qter)
一、染色体畸变的原因
1、物理因素 诱发染色体畸变的原因有:
高热和各种射线是重要的诱因,如X射线、 2、化学因素 γ射线、α粒子、β粒子以及中子等在减数分裂 许多化学试剂和药品也可导致染色体畸变, 3、生物因素 和有丝分裂时可造成染色体断裂。 如一些烷化剂、核苷酸类似物、抗生素、亚 生物因素主要是病毒。病毒可导致染色体 4、年龄因素 硝酸类、抗癌药物、农药、食品三剂等。 断裂、染色体重排和染色体的丢失,并可导 随着年龄的增加,染色体的自发畸变率也 5、遗传因素 致细胞融合,有丝分裂时形成多极纺锤体。 增高,并且对诱变剂的敏感性也增高。另外 不同的个体对上述因素的敏感性不同;一 处于减数分裂前期Ⅰ的初级卵母细胞染色体 些AR病患者更易发生自发畸变;可能存在 不分离的概率也增高。 染色体不分离易感基因更易发生不分离。说 明染色体畸变与遗传素质或遗传背景有关。
2、非整倍体的形成机理
(1)染色体不分离 减数分裂Ⅰ不分离,形成非整倍体。 减数分裂Ⅱ不分离,形成非整倍体。 有丝分裂不分离,形成非整倍体的嵌合体。 (2)染色体丢失 有丝分裂染色体丢失可形成非整倍体的嵌 合体。
三、染色体结构畸变
(一)染色体结构畸变的产生基础 染色体断裂和变位重接是产生染色体结构 畸变的重要基础。异常重接形成的各种结构 异常的染色体称为衍生染色体( derivative chromosome)。 染色体结构畸变如造成细胞内遗传物质的 缺失或重复,一般就被称为“不平衡的”, 如未造成遗传物质的缺失或重复,就称之为 “平衡的”。
这样的母亲可形成 2 种生殖细胞,和正常精 子受精后形成2种胚胎,1种流产。生下的肯定 是患者。
三、性染色体病
(三)性腺发育不全 X单体型:核型为45, X,主要是精子发生 时减数分裂性染色体不分离所致。
等臂染色体:核型主要有 46, X, i (Xq) 和 46, X, i (Xp),还有等臂染色体的嵌合体。 46, X, i (Xq) 的主要临床症状为身材矮小, 但性腺发育一般不受影响,往往具有生育能 力;而46, X, i(Xp)则主要表现为性腺不发育, 而没有身材矮小的特征。
易位染色体50%的可能性来自双亲。
14/21易位: 患者核型:
46, XX(XY),–14,+t (14;21)(p11;q11)
如果是双亲传来的,母亲可能是携带者, 其核型为: 45, XX,–14, –21, +t (14;21)(p11;q11) 这样的母亲可形成 6 种生殖细胞,和正常 精子受精后形成6种胚胎,3种流产。
(二)非整倍性改变
多倍体和二倍体统称整倍体。
比整倍体多几条或少几条称为非整倍体。 一般意义的非整倍体是比二倍体多几条或少 几条,称为非整倍性改变。
超二倍体(hyperdiploid): 比二倍体多1~几条,称为超二倍体。 亚二倍体(hypodiploid): 比二倍体少1~几条,称为亚二倍体。
1、非整倍体的类型
倒位 一条染色体发生两处断裂,中间片段倒转 180°后再与两端的断片连接, 分为臂间倒位 和臂内倒位。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9
3 4 5 6
3 4 5 6
易位: 相互易位 两条非同源染色体的断片相互交换重接。
罗伯逊易位
等臂染色体 有丝分裂时染色体横裂,具有姐妹染色单体 的长臂和短臂分开,新染色体的长短臂相同。
第三节 染色体畸变
染色体的数目变化或结构改变统称为染色 体畸变(chromosomal aberration)。 不同的畸变类型、不同的细胞内以及不同 时期发生的畸变可能引起的后果不同。
在精子、卵子、受精卵或卵裂早期发生畸 变往往可导致流产、死胎或染色体病; 而体细胞中发生的染色体畸变则与肿瘤的 发生有关。
2、经过减数分裂的传递
染色体平衡易位携带者和倒位携带者一般 没有临床症状,但可形成不平衡的配子,导 致流产、死胎和染色体病患儿。
同源染色体如果其中的一条结构异常,称 为结构杂合体。减数分裂时同源染色体尽量 实现同源片段的联会,会形成特殊的结构。
衍生染色体(derivative chromosome, der)如 果在减数分裂Ⅰ经过联会、交换和分离后结 构未发生重排, 仍称为der。
多倍体胎儿夭折的原因:
主要是胚胎细胞有丝 分裂时形成了三级或四 级纺锤体,染色体数目 不等地分散在三个或四 个赤道面上,导致分裂 后期及子细胞内染色体 不规则分布,最终导致 染色体数目异常,严重 地干扰了胚胎或胎儿的 正常发育而导致流产。
多倍体的形成机制: 三倍体发生的机制 双雄受精:可形成三种核型的受精卵; 双雌受精:可形成二种核型的受精卵。 四倍体发生的机制 核内复制(连续复制两次) 核内有丝分裂(核没有消失)
(1)单体型(monosomy) 少一条染色体导致某对染色体只有一条, 为某染色体单体型。 绝大多数单体型在胚胎早期流产。仅仅是 少数的 X单体型可以存活。 (2)三体型(trisomy) 多一条导致某对染色体成为三条,为某染 色体三体型。 多数的三体型早期流产,仅13三体、18三 体、21三体、22三体和X三体可以存活。
配子表达方式2 AB CD AD CB AB CB AD CD AB AD CB CD
(der2) 3:1分离1 (2; der5; 5) 3:1分离2 (der5; 5; der2) (2) (der5) 3:1分离3 (5; der2; 2)
3:1分离4 (der2; 2; der5) (5) 交换1 (2; 2) (der5; der5)
染色体型畸变
染色单体型畸变
染色体结构畸变还可分为稳定性畸变和非 稳定性畸变。 无着丝粒断片经过一次有丝分裂后就丢失; 双着丝粒染色体在有丝分裂时往往形成染色 体桥,或细胞分裂终止,或染色体桥被拉断, 形成新的畸变。所以无着丝粒断片和双着丝 粒染色体都属于非稳定性结构畸变。 缺失、倒位、易位和重复等结构畸变在有 丝分裂时不受影响,可以稳定地传给子细胞, 所以都属于稳定性结构畸变。
二、染色体数目异常
人的体细胞中有两个染色体组,称为二倍 体,用2n表示,精子和卵子中只有一个染色 体组,称为单倍体,用n表示。 (一)整倍性改变 染色体数目整组整组地增加,形成多倍体, 如三倍体、四倍体等,称为整倍性改变。 多倍体在人类一般不能存活,但有多例三 倍体胎儿活到临产前或出生时的报道,仅报 道一例四倍体活婴。但多倍体的嵌合体能存 活,甚至可以活到成年。
(2)倒位
1 2 3 4 1 5 4 3
5
6
2
6
臂间倒位
3
4
2
倒位环
5
1
6
1 2 3 4 5 1
(1重复6缺失)染色体
6 2 3 4 5 6
( 6重复1 缺失)染色体
1 2 3 4 5 6
正常染色体
1 5 4 3 2 6
倒位染色体
臂内倒位
3
4
2
倒位环
5
1
6
1 2 3 4 5 1
双着丝粒染色体
14/21平衡 易位携带者
和正常 配子授精
正常
14/21平衡易
位携带者
易位型先 天愚型
21单 体型
易位型 14三体
14单 体型
21/21易位: 患者核型: 46, XX(XY),–21,+t (21;21)(p11;q11) 携带者母亲的核型为: 45, XX,–21, –21, +t (14;21)(p11;q11)
第三节 染色体病
一、常染色体病
常染色体病中最常见的是三体型,单体 型罕见,并且多是带有正常细胞的嵌合体。 三体型也主要以21三体型、18三体型和13 三体型常见。其他染色体异常主要是以结 构畸变所致的部分三体型和部分单体型的 形式表现。
(一)先天愚型(Down syndrome)
1、21三体型:47,XX(XY),+21 占95%, 症 状典型而显著,又称典型型或游离型。 2、嵌合型:46, XX (XY) / 47,XX(XY),+21 占2~4%, 症状取决于异常细胞所占的比例。 3、易位型:占1~3%,可有多种核型: D/21:其中14/21占一半多; G/21:21/21多,22/21少;
AB CB CD AD
CB CD AD AB CD AD AB CB AD AB CB CD
交换2
(der2 ; der2) AB AB AD AD (5; 5) CB CB CD CD
2 der(2)
未交换 ( 2;der2)
der(5) 5
2 der(2)
交换
( der2; der2) ( 2; 2 ) ( der5; der5) ( 5; 5 )
6 2 3 4 5 6
无着丝粒片段
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