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1、 一、人类染色体的基本研究方法一、人类染色体的基本研究方法 1 1、染色体标本制备：直接和间接制片方、染色体标本制备：直接和间接制片方法两大类，表法两大类，表7-17-1。2 2、常规核型分析：、常规核型分析：(1)核型：某物种体细胞有丝分裂中期的核型：某物种体细胞有丝分裂中期的染色体数目、类型、随体有无等形态特征的染色体数目、类型、随体有无等形态特征的总和，叫总和，叫-。（2）核型分析：对核型进行分析叫）核型分析：对核型进行分析叫。（3）有关概念：臂比、染色体类型、染）有关概念：臂比、染色体类型、染色体分组色体分组AG+XY，图，图 7-1，7-2。3、染色体显带分析：、染色体显带分析：（1
2、）概念：将中期染色体标本经）概念：将中期染色体标本经过酸、硷、盐、酶等化学因素或物理过酸、硷、盐、酶等化学因素或物理因素处理，使染色体上出现带纹，叫因素处理，使染色体上出现带纹，叫。（2）类型：两大类：荧光分带和）类型：两大类：荧光分带和Giemsa分带。荧光分带分带。荧光分带Q带；带；GiemsaG、R、C、N、T带，图带，图7-3，人类，人类G带，标准带型带，标准带型320条。条。（3 3）表示：用）表示：用4 4个号，染色体号、臂号、个号，染色体号、臂号、区号、带号。如区号、带号。如1P36 p-1P36 p-短臂，短臂，q-q-长臂长臂（4 4）高分辨率带：有）高分辨率带：有55055
3、0、850850、10001000条带条带3 3个标准级别。图个标准级别。图7-47-4。二、人类染色体畸变二、人类染色体畸变 1、有关概念：包括染色体数目和结构变异。、有关概念：包括染色体数目和结构变异。染色体组染色体组：把二倍体生物一个配子中的全部：把二倍体生物一个配子中的全部染色体，称为染色体组。染色体，称为染色体组。二倍体二倍体：把体细胞内含有本物种的两个完整：把体细胞内含有本物种的两个完整染色体组的个体，称为二倍体。染色体组的个体，称为二倍体。单倍体单倍体：把体细胞内含有本物种的一个完整：把体细胞内含有本物种的一个完整染色体组的个体，称为单倍体。染色体组的个体，称为单倍体。三倍体三倍
4、体：把体细胞内含有本物种的三个完整：把体细胞内含有本物种的三个完整染色体组的个体，称为三倍体。染色体组的个体，称为三倍体。多倍体多倍体：把体细胞内含有本物种的三个及三：把体细胞内含有本物种的三个及三个以上完整染色体组的个体，称为多倍体。个以上完整染色体组的个体，称为多倍体。2、染色体数目畸变：有整倍性变异和非整倍性、染色体数目畸变：有整倍性变异和非整倍性变异。结果是整倍体和非整倍体（异倍体）。变异。结果是整倍体和非整倍体（异倍体）。（1）多倍体）多倍体：a、发现于、发现于3个月内的自发流产胎儿，大多个月内的自发流产胎儿，大多数是三倍体，少数是四倍体。由于多倍体是致数是三倍体，少数是四倍体。由于
5、多倍体是致死因素，只有罕见的三倍体能够活到出世，出死因素，只有罕见的三倍体能够活到出世，出世后仍然成活的多见于三倍体细胞系和二倍体世后仍然成活的多见于三倍体细胞系和二倍体细胞系组成的嵌合体。细胞系组成的嵌合体。b、产生原因、产生原因：参与受精的卵细胞是：参与受精的卵细胞是2n，而，而不是不是n；或是由于双精子受精所致，图；或是由于双精子受精所致，图7-5。（2）异倍体（非整倍体）：）异倍体（非整倍体）：a、概念、概念：某物种个体的体细胞在：某物种个体的体细胞在2n 的的基础上增加或减少了基础上增加或减少了1条、条、2条染色体。条染色体。b、三体（、三体（2n+1）：某物种个体的体细：某物种个体
6、的体细胞在胞在2n 的基础上增加的基础上增加1条染色体。条染色体。2n+1个体：个体：13三体、三体、18三体、三体、21三体。三体。产生原因产生原因：染色体不分离，在配子形：染色体不分离，在配子形成过程中，可以形成成过程中，可以形成n+1和和n-1的配子，和的配子，和正常配子结合形成三体和单体型型的合子，正常配子结合形成三体和单体型型的合子，图图7-6，7-7。不分离发生在不分离发生在卵裂阶段形成卵裂阶段形成三体和单体细三体和单体细胞系的嵌合体。胞系的嵌合体。染色体丢失形染色体丢失形成单体。成单体。21三三体体综综合合症症 母亲的年龄增加，生育三体的可能性母亲的年龄增加，生育三体的可能性增大
7、，增大，20岁岁1/2000；40岁岁1/50。c、单体：、单体：某物种个体的体细胞在某物种个体的体细胞在2n 的基的基础上减少了础上减少了1条染色体。条染色体。2n-1的个体：的个体：X单体（单体（2n-1）能够存在。）能够存在。3、染色体结构畸变、染色体结构畸变 （1）因素：物理、化学因素使染色体断裂后，）因素：物理、化学因素使染色体断裂后，重新连接而使染色体发生重排。重新连接而使染色体发生重排。（2）类型：）类型：a、缺失：图、缺失：图7-8，b、环状染色体，图、环状染色体，图7-9，c、等臂染色体，图、等臂染色体，图7-10，d、倒位：图、倒位：图7-11，7-12，图图7-12臂间倒
8、位示意图臂间倒位示意图 e、易位：、易位：单向、相互易位单向、相互易位 图图7-13，相互易位，相互易位没有造成细胞内的没有造成细胞内的遗传物质的增减，遗传物质的增减，所以叫平衡易位。所以叫平衡易位。f、罗伯逊易位、罗伯逊易位：又称为着丝粒融合，通常是：又称为着丝粒融合，通常是D（13、14、15）组、）组、G组（组（21、22）中的两条）中的两条亚端部着丝粒染色体（亚端部着丝粒染色体（D/D、D/G、G/G）均在）均在着丝粒处断裂，然后再连接成一条新的衍化染着丝粒处断裂，然后再连接成一条新的衍化染色体。色体。图图7-14。g、插入、插入 单向易单向易位，造成位，造成重复和缺重复和缺失（同源失
9、（同源染色体之染色体之间），图间），图7-15 h、平衡易位携带者和倒位携带者、平衡易位携带者和倒位携带者：他们都是：他们都是表型正常的个体，但是基因排列顺序异常，与表型正常的个体，但是基因排列顺序异常，与正常人结婚后，其后代会患染色体病。正常人结婚后，其后代会患染色体病。平衡易位携带者的子女中，平衡易位携带者的子女中，正常的概率是正常的概率是2/18,患儿概率是患儿概率是16/18；倒位携带者的子女中，正常概率是倒位携带者的子女中，正常概率是1/2；患；患儿概率是儿概率是1/2。i、罗伯伯逊易位携带者：、罗伯伯逊易位携带者：图图7-17，2n45，遗传物质丢失少，丢失的主要是异染色质，基遗传
10、物质丢失少，丢失的主要是异染色质，基因少，一般表现正常，但是其子女的发病率很因少，一般表现正常，但是其子女的发病率很高。高。三、染色体病三、染色体病 （1）概念：染色体数目和结构异常引起的）概念：染色体数目和结构异常引起的遗传疾病叫遗传疾病叫。500多种多种 （2）染色体畸变综合症：一种染色体病往）染色体畸变综合症：一种染色体病往往引起许多性状严重异常，所以染色体病又往引起许多性状严重异常，所以染色体病又叫叫100多种，共同的临床表现是智力发育多种，共同的临床表现是智力发育不全、生长发育迟缓、五官、四肢、内脏畸不全、生长发育迟缓、五官、四肢、内脏畸形。有形。有4种类型：三体综合症；单体综合症；
11、种类型：三体综合症；单体综合症；部分三体综合症；部分单体综合症。部分三体综合症；部分单体综合症。1、常染色体病：、常染色体病：（1）三体综合症）三体综合症 A、21三体综合症三体综合症 a、最早发现是最早发现是21三体综合症三体综合症,即先天愚型综即先天愚型综合症（合症（Down）,实际上是实际上是22染色体三体染色体三体,后来把后来把22号叫成号叫成21号号,核型：核型：47，XX（XY）,+21。b、有单纯三体型和易位及嵌合体引起的三有单纯三体型和易位及嵌合体引起的三体型。体型。c、临床、临床：已经生育过患儿的夫妇，再生育患：已经生育过患儿的夫妇，再生育患儿的风险是儿的风险是1-2%；智力
12、低下、智商在；智力低下、智商在25-50之间、之间、发育迟缓、面部颇平、斜视、通贯掌（图发育迟缓、面部颇平、斜视、通贯掌（图7-18），有些患者有心脏病，男性患者没有生），有些患者有心脏病，男性患者没有生育能力，部分女性患者有生育能力，群体发病育能力，部分女性患者有生育能力，群体发病率是率是1/800 B、18三体综合症（三体综合症（Edward综合症）综合症）a、核型、核型:47，XX（XY）,+18。群体发病率。群体发病率1/3500，女性占，女性占78%b、特点、特点：生长发育受到严重障碍，出生时生长发育受到严重障碍，出生时体重体重2公斤，如早产儿，面部、手足严重畸形，公斤，如早产儿，面
13、部、手足严重畸形，大多数有先天性心脏病，出生大多数有先天性心脏病，出生2-3个月内死亡等。个月内死亡等。（2）单体综合症）单体综合症 遗传物质失去太多，很难存活，胎儿期死遗传物质失去太多，很难存活，胎儿期死亡，出生病例只有亡，出生病例只有21单体、单体、22单体。单体。（3）部分三体综合症和部分单体综合症）部分三体综合症和部分单体综合症 2、性染色体病：、性染色体病：性染色体数目异常或结构性染色体数目异常或结构异常引起的疾病。共同特点是：异常引起的疾病。共同特点是：a、性发育不全或两性畸形；性发育不全或两性畸形；b、也有部分患者表型正常，但是生育率下也有部分患者表型正常，但是生育率下降、智力差
14、、行为异常。降、智力差、行为异常。（1）Turner综合症综合症：卵巢发育不全：卵巢发育不全 a、45，X0，X染色体单体型，原发性闭经，染色体单体型，原发性闭经，身材矮小。身材矮小。b、46，XX/45 X，X染色体不分离造成，染色体不分离造成，75%是父亲精子中是父亲精子中X染色体丢失引起的。染色体丢失引起的。c、诊疗、诊疗：14岁之前，注射雌性激素，能促岁之前，注射雌性激素，能促进第二性症和生殖器官的发育，但是不能长高。进第二性症和生殖器官的发育，但是不能长高。（2）超）超X综合症：超雌综合症综合症：超雌综合症 a、47，X X X，48，X X X X，49，X X X X X，智力及
15、生育能力有所下降，有的完全接近，智力及生育能力有所下降，有的完全接近正常女性。正常女性。b、原因是母亲卵子形成过程中、原因是母亲卵子形成过程中X染色体不染色体不分离。分离。（3）克氏综合症：）克氏综合症：（Klinefelter综合症）综合症）睾睾丸发育不全症丸发育不全症 a、47，XXY，发病率高，占新生儿的，发病率高，占新生儿的1-2%，b、特点是睾丸发育不全，小睾丸，第二性、特点是睾丸发育不全，小睾丸，第二性征发育差，身材高大，有出现乳房的。用睾丸征发育差，身材高大，有出现乳房的。用睾丸酮治疗能够促进第二性征发育。酮治疗能够促进第二性征发育。（4）超）超Y综合症综合症 a、核型有核型有4
16、7，X Y Y；48，X Y Y Y；49，X Y Y Y Y；47 X Y Y/46 X Y。b、特点是身材高大、超过特点是身材高大、超过1.80、能够生、能够生育、容易激动、厌学习、自我克制能力差、育、容易激动、厌学习、自我克制能力差、犯罪率高。犯罪率高。（5）性染色体嵌合）性染色体嵌合 女性：女性：X X/X0；男性：男性：X Y/X X Y；两性畸形：两性畸形：X Y/X0。（6）脆性）脆性X综合症综合症 发现：智力低下的患者中男性多于女性，发现：智力低下的患者中男性多于女性，推断有一种引起男性智力低下的遗传病是推断有一种引起男性智力低下的遗传病是X连连锁遗传病锁遗传病。脆性部位：脆性
17、部位：1969年在这种男性智力低下年在这种男性智力低下患者及其母亲的患者及其母亲的Xq27处发现一个特殊部位，当处发现一个特殊部位，当细胞在低叶酸培养条件时呈现出缢缩类似裂痕细胞在低叶酸培养条件时呈现出缢缩类似裂痕的特征，称为脆性部位。的特征，称为脆性部位。脆性脆性X染色体：人们把染色体：人们把Xq27有脆性部位的有脆性部位的X染色体叫做染色体叫做。脆性脆性X染色体综合症：染色体综合症：a、概念：把与脆性、概念：把与脆性X染色体相关联的智染色体相关联的智力低下疾病，叫做力低下疾病，叫做。b、男性中发病率是、男性中发病率是1/1000-1/1500，占，占男性智力低下男性智力低下-。c、特点是中度、特点是中度-重度的智力低下，大睾重度的智力低下，大睾丸、前额突出、大耳等，女性杂合子的丸、前额突出、大耳等，女性杂合子的1/3有轻有轻度智力低下。度智力低下。d、发病机制、发病机制 呈动态突变：在呈动态突变：在X染色体的脆性部染色体的脆性部位中发现致病基因位中发现致病基因FMR-1，它含有，它含有（CGG）n三核苷酸重复序列。三核苷酸重复序列。正常人正常人中是中是30个拷贝，个拷贝，正常男性和女性正常男性和女性携带者携带者中扩增到中扩增到150-500bp，由携带者母亲传递到由携带者母亲传递到患病子女患病子女时时会扩增到会扩增到1000-3000 bp。